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退化林成因分析与修复措施
——以宣州区为例

2020-12-25王力

安徽林业科技 2020年2期
关键词:宣州区松材林分

王力

(宣州区自然资源和规划局/林业局,安徽宣城242000)

退化林是指受到人为或自然因素影响,导致森林的生产力或生态服务功能(包括木材、生物多样性和其他功能)持续低于同等立地条件下相同发展阶段的同类林分的平均水平,并且短期内难以通过自然能力恢复的森林。其特点是生物生产力降低、森林的活力和恢复力下降、生物多样性降低、生物间相互关系改变以及生态学过程发生紊乱。

1 宣州区森林资源退化现状

宣城市宣州区位于安徽省东南部,地处黄山北部余脉与长江中下游冲积平原结合地带,地跨山地、丘陵与平原三种地貌,南部、中部山丘起伏,北部江湖密布,素有“皖东南大门”之称。在安徽省提出“五·八”造林绿化规划指导下,通过30 年的努力,宣州区生态环境得到很大的改善,现有林地面积达96 912.13 hm2,活立木总蓄积量374.39 万m3,森林覆盖率34.74%。然而,在大规模消灭荒山的过程中,全区各地营造了大面积的人工纯林,造林树种以湿地松、马尾松、杉木、杨树、泡桐、毛竹为主。受各种自然因素和人为因素的干扰,不少林分出现明显退化现象。按照安徽省退化林修复技术导则评判标准测算[1],全区有松类退化林面积为12 530.3 hm2,占松类总面积的35.13%,主要是马尾松;杉木退化面积为1 114.9 hm2,占杉木总面积的24.9%;杨类退化林面积为1 013.6 hm2,占杨类总面积的90%;泡桐退化林面积为1 293.2 hm2,占泡桐总面积的69.6%;竹林退化林面积为4 603.3 hm2,占竹林总面积的29.3%。此外,宣州区上一轮退耕还林实施中的经济林,大部分也发生了不同程度的林分衰退,主要涉及树种为枣、早熟梨、红壳竹、毛竹等。

2 宣州区退化林成因分析

退化林分的成因,是由各种自然因素、生理因素、设计因素、灾害因素和人为因素共同造成的。

2.1 自然因素

自然因素包括气象灾害(干旱、雨水过多、雪灾、台风等),有害生物侵袭(病、虫、有害植物等)。

气象灾害方面。2008 年初,遭遇的五十年未遇罕见持续雨雪冰冻灾害,造成了全区森林资源大面积受灾,其中,山区人工针叶纯林和竹林损失最为严重,成片马尾松、国外松、杉木和竹子因断梢、弯折、倒伏成为“牙签林”。2016 年6 月,又遭遇百年一遇的特大洪涝灾害,全区林业受灾面积超过2 000 hm2,损毁面积533.33 hm2。受灾林分林木稀疏,郁闭度低于0.4,森林质量显著下降。

有害生物侵袭方面。人工针叶纯林的大量营造,造成林分稳定性较差,易受有害生物的危害。遇到适宜气候条件,疫病容易大面积爆发。自1999 年宣州区首次发现松材线虫病害以来,危害面积不断扩大,并于2000 年被确定为松材线虫病疫区。以2018 年、2019 年全区松材线虫病防治情况为例,2018 年全区共实施除治性采伐28.8 hm2,强度择伐93.13 hm2,清理枯死松树2 832.6 hm2;2019 年对全区马尾松林和国外松林开展秋季普查,共发现枯死松树30 613 株(病死2 295 株),发病面积422.93 hm2。经取样591 份鉴定,172 例有松材线虫,341 例有拟松材线虫,25 例有其他线虫,53 例无任何线虫。调查的松材线虫病样株涉及水东镇、溪口镇、黄渡乡、孙埠镇、宛陵林场等主要有林乡镇(单位)。目前,松材线虫病已造成当地大量马尾松植株迅速枯死,松林退化严重。

2.2 人为因素

选地不适、整地不当、栽植密度过大等违背适地适树原则的造林是导致林分退化的重要因素。宣州区部分山区乡镇土层瘠薄、土壤有机质含量低、石砾含量高、保水保墒能力差,难以满足速生用材林树种的生长需求。在幼龄林阶段长势一般,有时竞争不过杂灌的生长。进入中龄林阶段,水肥难以支撑树木的快速生长,胸径、树高和蓄积年均生长量低下,形成退化林。如宛陵林场夏渡分场西山铺工区的湿地松纯林,林龄15~20 年,平均胸径为8~10 cm,每公顷蓄积仅仅为43 m3。由于立地条件较差,宛陵林场青隐山分场部分低山上部营造的杉木纯林,最终成了杉木“小老树”。此外,受到“早郁闭、早成林”营林观念的影响,部分地区杨树造林的初植密度达到1 650 株/hm2,湿地松初植密度达2 505 株/hm2。过大的初植密度,难以满足幼树生长所需的空间,导致林木生长不良、长期无法郁闭,难以抵抗自然灾害和杂灌的干扰,保存率较低。

栽培管理跟不上也是造成林分退化的重要原因。首先,“重造轻管”的经营观念普遍存在,有的造林主体只管大面积造林,后期的抚育没有及时跟进,使得林木长势差、林地环境逐渐恶化,部分地区出现年年造林不见林的现象。同时,近年来受经济下行压力影响,园林绿化行业不景气,提供绿化苗木的林苗两用林得不到有效管护,也客观上加大了林分的退化。其次,部分造林主体单纯追求眼前经济利益,不顾林分生长规律,大量采取不合理的利用方式,如用材林采伐中“拔大毛”现象,砍大留小、山下强伐、山上弱疏;竹林采伐“一刀光”,不进行合理的留养;松树林的不合理采脂,导致林木生长缓慢和抗性降低。最后,在相同林地上连续栽植同一树种、多代连栽导致林地生产力下降,树木生长明显衰退,严重影响林分的可持续经营[2]。

3 退化林修复措施

退化林修复在作业设计和实施过程中,需要尊重自然规律,按照自然修复为主、人工促进为辅的原则,因地制宜、分类施策,逐步开展修复,促进退化森林向近自然多功能可持续经营的方向发展[3]。目前,宣州区实施退化林修复分生态主导的兼用林和用材主导的兼用林两个主要类型。

3.1 退化林修复类型

3.1.1 生态主导的兼用林

修复目标为恢复多树种层次的森林结构。主要采取封山育林、人工补植增加目的树种(深根性、演替后期树种)、抚育间伐(透光伐、生长伐、卫生伐)或更新采伐的措施开展修复。纯林或缺少目的树种的先锋树种组成的次生林,通过抽针补阔、间针育阔、栽针保阔等方式形成混交林。实施过程中要尽量保护原生植被,防止水土流失,禁止采用皆伐改造。

3.1.2 用材主导的兼用林

修复目标为恢复生态系统的活力和生产力。主要采取封山育林(减少人畜破坏)、人工促进天然更新(林下更新幼苗较多、母树下种能力较强)、平茬复壮(萌发能力强)、林下补植(主层林退化严重缺乏天然更新)等措施开展修复;对于密度过大的林分,抚育间伐、选择目标树、伐除劣质木和干扰树;对于遭受自然灾害的林分,及时清理受害林木,并选择乡土珍贵树种补植,形成混交林。

3.2 主要修复措施

3.2.1 封育

封育是科学运用大自然自我恢复力进行生态修复的一个重要手段[4],是生态自我修复和人工辅助治理的有机结合。用于有目标树种天然更新幼树、幼苗的林分,或林内有具备天然更新能力的阔叶树母树分布,通过封育可望达到修复目的退化林分。对天然更新条件及现状较好的林分,应优先采取封山育林;对于天然更新有障碍的林地可辅以飞播、穴播等人工辅助措施。

3.2.2 复壮

用于采取培育措施可望恢复正常生长的退化中幼龄林。复壮措施包括施肥、林木嫁接、平茬促萌、病虫害防治等方法。

3.2.3 人工促进天然更新

对于林下更新幼苗较多,或者母树下种能力较强的林分,通过清理林地内阳性杂灌杂草,创造有利条件保证种子和幼树的生长。

3.2.4 补植

对于天然更新能力差、树种组成单一、林内天窗过大、主林层严重退化的林分,宜采用补植的措施。根据林地目的树种分布现状来确定补植方法。补植树种以优良乡土树种、阔叶树种为主,也可补植高价值的珍贵树种,要做到适地适树适种源。补植密度应根据林分经营目的、现有株数和该林分所处年龄阶段的合理密度而定,补植后密度应达到该林分合理密度的85%以上。

3.2.5 抚育

筛选目的树种、伐除病死树、劣质木和干扰树。

3.2.6 以耕代抚

以耕代抚是根据树种生物学和生态学特性,采取林农间作、林药间作、林草间作的方式,改善林地条件、抑制杂灌杂草生长、减少水土流失,达到促进退化林分恢复生产力的措施。

3.2.7 皆伐更新

对于严重退化、难以实施其他措施的人工林分可采取全面或局部皆伐,伐后选择适宜树种实施更新造林,以营造带状或块状混交林为主。

4 宣州区退化林修复实践

2017 年宣州区实施林业增绿增效行动以来,通过更新修复、择伐修复、抚育及补植修复和综合修复等方式,累计实施退化林修复1 677 hm2。下面以宛陵林场麻姑山分场修复实践作进一步说明。

4.1 修复林分状况

实施地点选择在宣州区麻姑山分场一处马尾松纯林。海拔46~132 m;山坡石砾较多,土壤厚度为50 cm。马尾松林年龄45 年,郁闭度0.7,平均胸径12 cm、树高9 m。受松材线虫病危害后,林分退化严重,修复目标是将马尾松纯林培育成针阔混交异龄林。

4.2 疏伐抚育

12 月份,择伐了受松材线虫病侵害的枯死木、濒死木以及风倒、折头、衰弱的退化林木。采伐强度为蓄积强度的15%。采伐剩余物按照松材线虫病疫木处置办法进行就地粉碎和无害化处理。采伐后,林分郁闭度为0.5,伐后马尾松保留375 株/hm2,部分地块形成了林窗和林隙。对留养马尾松进行修枝,去除树冠下部分枯枝和影响主梢的侧梢。

4.3 林地清理

卫生伐后,全面清理林地内的阳性杂灌、杂竹、藤本和草本。将清除的残体按照等高线方向堆放1 m 宽,水平间隔3~5 m,任其自然腐烂。林地清理过程中要防止水土流失,加强施工管理,确保作业时不过度破坏地表植被。

4.4 补植

林下补植选择枫香、苦槠、甜槠、青冈栎、木荷、南京椴、火力楠等树种,间种在马尾松林下,加速凋落物的分解和养分的释放,增加表土层的非毛管孔隙度,改善土壤的通气透水性,有利于提高林分的生产力[5]。伐后调查显示,林地内自然更新的乔木树种幼树达到900 株/hm2。根据林分的伐后保留木株数、林隙和预计培养的针阔混交林的合理密度情况,设计自然更新幼树保留密度和补植密度和位置。设计补植密度为225 株/hm2,保留自然更新幼树密度为600 株/hm2。补植选择大田培育的1 年生Ⅰ级苗,树种为枫香和乌桕,苗木规格为地径0.8 cm、苗高0.8 m。保留树种主要为乡土阔叶树种南酸枣、檫木和香樟。于2 至3 月份进行补植造林,采用块状整地,苗穴规格为50 cm×50 cm×35 cm,并将土里的树根、石块捡干净。表土回填一半左右时每穴施入0.1 kg 复合肥作基肥,回土至满穴时,适当压实,最后添加松土,高出种植穴边缘3 cm 为宜。

4.5 栽后管理

栽植后1 个月左右,全面检查苗木成活率,发现死株及时补植。于6 月和9 月份对补植苗木和自然更新选择保留幼树进行松土除草,按照单株抚育方式,清除幼树周边1 m 范围内的灌、草、藤,为其提供良好的生长空间。此外,对保留的马尾松做好病虫害监测,及时清除病死树。连续抚育3 年,逐步培育成针阔混交林。

4.6 巡林管护

国有林场安排1 名专职护林员定期对修复项目区进行日常巡林管护,防止人畜破坏。设置1~2个标准监测样地,做好林木和幼树生长情况的日常登记。

5 结语

宣州区实施的退化林修复所采用的树种和技术取得了初步成效,林下物种多样性显著增加。修复1 年后,补植幼树平均树高增加30 cm,天然更新选留幼树平均胸径达2 cm、平均树高达170 cm。随着后续抚育措施的跟进,林木生长将进一步增加,森林生态得到初步恢复。目前进行的修复实践工作将为今后宣州区全面实施退化林修复积累了经验,有利于宣州区森林生态的长远发展。

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