辽东山区典型退化次生林生态修复技术探究
2020-12-22汤铭阳宋佩东孟庆娇
汤铭阳,宋佩东,孟庆娇
(1辽宁省高速公路运营管理有限责任公司沈抚分公司,辽宁沈阳 110000;2辽宁省高速公路运营管理有限责任公司本溪分公司;3桓仁满族自治县自然资源事务服务中心)
1 试验示范林营建地点及林分类型
试验示范林营建地点选择在位于桓仁县桓仁普乐堡镇夹道子村马道沟的18、19、20林班中的部分小班,总面积合计124hm2。林分类型主要包括天然次生林(以胡桃楸为主的硬阔叶林、栎类林、阔叶混交林)和近天然人工林(红松、落叶松人工造林后,因经营措施未跟上,大量天然更新树种进入主林层形成)。
2 研究内容
通过林分抚育更新建立异龄、混交、复层、近自然的多目标经营模式,最终目标是形成健康稳定、优质高效的森林生态系统。
3 经营模式
3.1 胡桃楸果材兼用林培育模式
3.1.1 适用林分。以胡桃楸为主的天然次生林,包括国家Ⅱ级公益林、地方公益林和一般用材林。林龄25年以上,平均树高大于11m,林分现实密度大于180株/hm2,林木生长发育健康,具有结实潜力的林分。
3.1.2 主导功能。以生产种子和木材为主,兼顾发挥水源涵养功能,或以水源涵养等生态服务功能为主,兼顾生产种子和大径材。
3.1.3 目标林相。胡桃楸、水曲柳、黄波罗、红松或其它适生阔叶树异龄复层混交林。
3.1.4 经营措施。(1)通过林木分级或分类确定保留木(采伐木)。林龄25~30年,伐后林分保留密度550~700株/hm2,郁闭度0.6~0.7,促进冠幅生长,对保留木进行修枝(≥6m)。31~40年,经过2~3次疏伐,郁闭度不低于0.6,对保留木进行修枝(≥8m),林分密度控制在胡桃楸果材兼用林抚育采伐最终保留株数180株/hm2。
(2)人工促进天然更新或人工补植更新。保留林内更新的目的树种幼苗(树),特别是水曲柳、胡桃楸、黄波罗等珍贵树种。对林冠下天然更新的幼苗(树)在早期生长中,出现顶芽损伤、多头萌孽等现象的,可采取平茬措施进行复壮;对林冠下天然更新的幼苗(树)在早期生长中受到邻近灌木或杂草影响的,可采取侧方割灌、松土、除草、除蘖等措施,促进幼苗(树)生长;对天然更新不良林分,可采取人工补植措施,栽植树种可选择适宜该立地环境生长针、阔叶珍贵树种,栽植密度为750~900株/hm2,及时对更新层进行幼林抚育。当上层胡桃楸结实量下降或达到培育目标时,经多次择伐培育水曲柳、胡桃楸、黄波罗、红松或其它适生阔叶树、针叶树异龄复层林。
3.2 阔叶混交林结构调整模式
3.2.1 适用林分。以柞树、胡桃楸、黄波罗、色木、花曲柳、榆树、紫椴、刺楸等组成的天然次生阔叶混交林(杂木林)。林分现实密度不低于适宜经营密度的70%,包括国家II级公益林、地方公益林和一般用材林。
3.2.2 主导功能。以水源涵养为主的多功能林,以用材为主的多功能林。
3.2.3 目标林相。高价值阔叶混交林或红松(或其它针叶树)——阔叶树异龄复层恒续林(恢复阔叶红松林)。
3.2.4 经营措施。(1)更新形成至郁闭成林前:1~5年,高度小于1m保持自然状态,大于1m后对丛状的进行定株(每丛3~4株,健壮、离地面最近者优先保留)、抹芽定干(幼树条直、有主干)、必要时扩穴(水肥坑)等4~5年1次,定株(每丛2~3株),保留密度3000~6000株/hm2,注意保留天然更新目的树种。
(2)郁闭后至干材形成期:6~10年,定株(每丛1~2株),保留密度2500~4000株/hm2,割除影响目的树种生长的非目的树种和灌木、藤本,进行去除枯死枝和发育粗壮的侧枝等树冠整形(保证形成主干),培育优良干型;11~20年,种间生长竞争激烈,林分出现分化时开展透光伐1次,树冠修枝整形(≥4m)。疏伐1~2次,间隔期3~4年,伐后林分保留密度800~900株/hm2,促进林木快速生长形成优良干材;21~30年,疏伐1次,伐后林分保留密度550~700株/hm2,对保留木进行修枝(高度≥6m)。
(3)林分蓄积生长及促进更新阶段:31~50年,林分进入冠下更新阶段。实施均匀或团块状(1倍树高)疏伐(生长伐)1次,上层阔叶树保留密度360~450株/hm2,并进行修枝(≥8m)。林冠下人工补植红松、槭树、栎类等(人工促进阔叶树更新)950~1500株/hm2,及时对更新层进行幼林抚育,并注意保留天然更新的幼树(苗);51~70年,当下层更新的幼树生长受抑制时,对上层阔叶树生长伐1~2次,最终林分保留密度220~330株/hm2。促进林木个体径向生长,增加林木蓄积,改善林木质量和森林健康,培育形成高品质的大径级林木。
(4)收获更新阶段:71年生以后,对上层林木采取2~3次渐伐或择伐,每次蓄积强度≤30%,间隔期大于10年,最后1次全部伐除上层木或保留75~90株/hm2上层大径级林木(以发挥生态服务功能为主的兼用林)。结合上层木采伐作业或根据需要对更新层进行多次抚育,同1层次株数针阔比例控制在5︰5,确保不同层次林木的正常生长,培育高价值阔叶混交林或红松(或其它针叶树)——阔叶树异龄复层恒续林(恢复阔叶红松林)。
3.3 栎类林结构调整模式
3.3.1 适用林分。以蒙古栎、辽东栎、麻栎为主要建群树种组成的天然次生林,林分现实密度不低于适宜经营密度的70%。
3.3.2 主导功能。以水源涵养为主的多功能林、以用材为主的多功能林。
3.3.3 目标林相:高价值栎类林或栎类——红松(或其它适生阔叶树、针叶树)异龄混交恒续林。
3.3.4 经营措施。(1)更新形成至郁闭成林前:1~5年,高度小于1m保持自然状态,大于1m后对丛状的进行定株(每丛3~4株,健壮、离地面最近者优先保留)、抹芽定干(幼树条直、有主干)、必要时扩穴(水肥坑)等4~5年1次,定株(每丛2~3株),保留密度3000~6000株/hm2,注意保留其它天然更新目的树种。
(2)郁闭后至干材形成期:6~10年,定株(每丛1~2株),保留密度2500~4000株/hm2,割除影响柞树生长的非目的树种和灌木、藤本,进行去除枯死枝和发育粗壮的侧枝等树冠整形(保证形成主干),培育优良柞树干型;11~20年,种间生长竞争激烈,林分出现分化时,开展透光伐1次,树冠修枝整形(树干≥4m)。疏伐1~2次,间隔期3~4年,伐后林分保留密度900~1110株/hm2,促进林木快速生长形成优良干材;21~30年,疏伐1次,伐后林分保留密度600~750株/hm2,对保留木进行修枝(≥6m)。
(3)林分蓄积生长及促进更新阶段:31~50年,林分进入冠下更新阶段。实施均匀或团块状(1倍树高)疏伐(生长伐)1次,上层柞树(含其它阔叶树),保留密度420~500株/hm2),并进行修枝(≥8m)。林冠下人工补植红松、槭树、栎类等(人工促进柞树更新)750~1500株/hm2,及时对更新层进行幼林抚育,并注意保留天然更新的幼树(苗);51~70年,当下层更新的幼树生长受抑制时,对上层柞树生长伐1~2次,最终林分保留密度220~390株/hm2。
(4)收获更新阶段:71年生以后,对上层林木采取2~3次渐伐或择伐,每次蓄积强度≤30%,间隔期大于10年,最后一次全部伐除上层木或保留75~90株/hm2上层大径级林木(以发挥生态服务功能为主的兼用林)。结合上层木采伐作业或根据需要对更新层进行多次抚育,同1层次株数针阔比例控制在5︰5,确保不同层次林木的正常生长,培育高价值栎类林或栎类——红松(或其它适生阔叶树、针叶树)异龄混交恒续林。
3.4 天然阔叶树——红松(或落叶松)混交林结构调整模式
3.4.1 适用林分。红松(或落叶松)人工造林后,因经营措施未跟上,大量天然更新树种进入主林层后形成的林分。
3.4.2 主导功能。以水源涵养为主的多功能林、以用材为主的多功能林。
3.4.3 目标林相。红松——阔叶树均匀分布或群团状分布的异龄复层混交林。
3.4.4 经营措施。(1)结构调整阶段:天然更新林木树龄20年以上,进入快速生长阶段,林木生长受到抑制时,进行透光伐2~3次,修枝(≥4m),以改善光照条件,增加营养空间,伐后林分郁闭度不低于0.7。主要采伐非目的树种、先锋树种杨、桦及无培育前途的目的树种,重点保留天然实生的目的树种及人工更新的红松(或落叶松),并确定目标树150~200株/hm2,对目标树进行修枝(≥6m)。
(2)林分蓄积生长:林分主要采取生长伐(疏伐)或综合抚育。抚育时按照林木分级或林木分类确定保留木(采伐木)。主要采伐干扰树,重点保留高价值树种和目标树种。
(3)主林层择伐阶段:主林层达到培育目标采取持续单株木择伐作业,择伐后对下层以天然更新为主,辅助人工促进红松等目的树种更新,培育红松——阔叶树异龄复层林。
3.5 预期综合效益
项目的实施将解决区域全面停止天然林商业性采伐背景下退化森林结构和功能恢复与重建等科学和技术问题,满足国家天然林资源保护修复建设需求。同时,研究成果的推广应用,将大大提升区域退化天然林的生态功能和保护修复的科技含量,实现中央提出的“双增”目标,促进现代林业发展和实现发展方式转变。因此,项目的生态价值极其巨大。
此外,通过本项目的实施,为广大林区提供了主要森林类型的经营模式,具有较大的推广价值。建立和完善试验基地条件,将形成退化森林生态系统功能恢复与提升技术示范区,对其它区域退化天然林的生态功能修复具有指导和借鉴意义。同时,也提升了林区基础设施水平,带动周边农村就业,影响集体林权制度改革后农村经营管理森林的思维和方式,因此,具有积极的社会效益。