辽西地区刺槐山杏乔灌混交林的结构评析与应用
2021-03-27郭艳伟
郭艳伟
(喀左县利州街道办事处林果服务站,辽宁 喀左 122300)
1 辽西地区概述
辽西地区主要包括辽宁省朝阳、锦州、阜新等地市,以低山丘陵为主,地处北温带大陆性季风气候区域,自然气候为以湿润为主向以干燥为主过渡地带,多年平均降水量500 mm左右,日照充足,蒸发量接近自然降雨量的4倍,光照强、气候干旱、极端温度频发等是全年气候的主要特征[1]。受地域分布、自然降雨等多种因素影响,辽西地区自然植被较少,特别是立地条件较差的阳坡,土层在8 cm 以下,自然植被以荆条为主。一些立地条件较好的地块为刺槐(Robinia pseudoacacia)、山杏(Armeniaca si‐birica)、大扁杏等人工林,辽西南部阴坡以蒙古栎(Quer‐cus mongolica)等天然次生林为主。近年来,刺槐经营主要为低产林改造,受自然干旱和人为活动影响,部分刺槐林形成了刺槐山杏乔灌木混交林,本文通过对典型地块进行调查,掌握林分的形成机理,以实现对刺槐低改林的科学经营。
2 辽西地区刺槐山杏混交林调查情况
2.1 生物学特性
刺槐为豆科(Leguminosae)刺槐属(Robinia)落叶乔木,又名洋槐,树皮灰褐色,生长有托叶刺,长达2 cm;羽状复叶长10~25 cm,小叶对生,2~12 对;花期4—6月,腋生总状花序,长10~20 cm,甜蜜芳香,可食用,花冠白色;荚果褐色,果期8—9月,材质坚韧[2]。刺槐喜光,不耐荫,根系发达,萌芽力和根蘖性强,有一定的抗旱能力,喜土层深厚、疏松各类土壤,忌黏土、积水,生长速度较快,是辽西地区重要的兼具用材商品、防风固沙、水土保持等多种功能的优良树种。
山杏为蔷薇科(Rosaceae),杏属(Armeniaca)小乔木或灌木,常生于干燥向阳山坡、丘陵草原或与落叶乔灌木混生,花朵艳丽,果仁营养丰富。山杏抗病虫害,自花授粉,开花较早,寿命长,具有喜光,根系发达,耐寒、耐旱、耐瘠薄等特点,适应性强,可生长在800~1 000 m 的高山上。据资料记载,在当地极端温度下(-29.5~43.3 ℃),山杏仍能正常生长。杏仁营养丰富,经济价值较高,是适应辽西干旱环境的优良原生树种。
2.2 调查方法
按照常规标准,选取能够代表辽西地区刺槐低产林改造现状的刺槐山杏混交群落,进行标准地调查。样地面积为22 m×30 m,乔木量测胸径≥5 cm 的树种名称、胸径、树高等;标准地的四角机械设定4 个5 m×5 m 的灌丛调查样方,调查记录灌木状况。由于林下草本植物对群落的生态影响相对较小,因此未对其进行详细调查。
2.3 调查结果
本调查于辽宁省凌源市国有金花山林场2 林班5 小班进行,小班面积1.5 hm2,地名为丛家沟阳坡,调查土层厚度12 cm、坡向南、坡度20°、海拔450 m。调查林分为低产林改造后的刺槐山杏乔灌木混交林,林龄22 a,林分郁闭度0.9。优势种为刺槐、萌生,乔木伴生种为榆树、大果榆(Ulmus macrocarpa)、实生。调查显示,乔木层平均胸径8.9 cm,平均树高5.2 m,乔木计1 130株/hm2,灌木层以山杏为主。各乔灌木树种组成数量及特征详见表1。
表1 刺槐—山杏群落种群数量特征
3 辽西地区刺槐山杏乔灌混交林林分特征与评价
调查地块小班,采伐前属商品林,低改后乔木刺槐为萌生[3]。一般更新措施为,在采伐迹地,地温回升至树液流动前,人工将伐根挖除,并将伐根处土壤堆积,利于树体更新生长。刺槐萌生1 a后定株,四五年幼林抚育受粗放经营管理、人畜损害等多种原因影响,导致实际与规程规定的平均胸径与保留株数不相符。乔木树种总株数1 130 株,规程规定2 010 株/hm2;灌木层中的山杏株数达1 250 株/hm2,冠幅达1.8 m,平均树高达2.5 m,对群落的生态影响远超过荆条等灌木,荆条受压已非常明显。灌木层中幼树,如榆树、大果榆、刺槐,总株数为2 230 株/hm2,一旦光照等条件许可,这些幼树既能迅速生长,占据树冠上层,实现林分的天然更新,增加林分系统的稳定性。混交林林分郁闭度0.9,乔灌草层次清晰,林分自然结构合理,森林生态效益较高,属本地区较完备的次生林生态系统[4]。
本群落的形成,主要受人为活动干扰,更新地块附近有坡地农田,5 a 以下幼林阶段,有零星小规模放牧,散生山羊、牛、驴等,其啃食幼树,影响了刺槐幼树的数量、质量。中龄林以后,也有树木遭到损害,致使保留株数下降。此外,因近缘有山杏大树,一些鼠类经常储存杏核,使得山杏种群不断扩大,加之受雨水风沙自然因素影响,造成山杏种子扩散,种子萌发,林间空地有大量实生山杏幼树。刺槐林地幼树株数偏低,郁闭度不高,给山杏的生长创造了条件,同样受放牧影响,刺槐遭受啃食严重,而山杏叶苦涩,牲畜较少食用,长此以往,山杏灌丛在群落内逐渐扩大冠幅,部分顶层树冠稀疏地块,山杏成为小范围内的优势种。刺槐幼树保留数量大,由于刺槐高、生长较快、林分郁闭,因此林内有榆树生长的空间,大果榆阳性特征更加明显。总的来说,本群落刺槐山杏乔灌混交林存在一定的合理性。
4 刺槐山杏乔灌混交林的生态应用
4.1 明确经营目标
辽西地区气候以干旱为主,自然植被结构简单,种群数量少,该地块刺槐萌生更新,应倍加珍惜,应更新林分经营目标观念,要以生态与社会效益为主,以生产木材为辅,确权分类;要将此类刺槐林,视立地条件与生态影响,区划分为地方公益林,以便于林分最终发育为复层异龄混交林结构,逐渐达到天然更新并发挥出最大生态效益。
4.2 加强经营管理
采伐更新后的刺槐幼林,生态系统异常脆弱,在幼林阶段,应实施目标管理,责任到人,在育林恢复区禁止放牧、割灌以及其他一切不利于原生乔灌木植物生长繁衍的行为,全年管护不漏空,以保证育林效果。一般幼林封育10 a 后,郁闭度在0.8 以上,群落的自然结构与生态功能基本稳定,兼具较强的生态自然修复功能[5]。
4.3 辅助人工措施
首先,以萌生恢复为主,有效提升幼林地目的树种种群数量,同时降低造林成本。刺槐秋冬季节平茬采伐后,利用其根部萌蘖性强的生态特性,次年早春春季树液流动前,挖除伐根,人为增加根系挖断或损伤的数量,从而刺激萌发产生不定根,萌生更多幼树。如果是刺槐疏林,经验证在大树伐除根桩的7~8 m 处,地下仍有刺槐根系生长,辅助更新措施应使用动力机械,进行条带状深翻,条带间距2~3 m,深度30 cm,宽度0.3 m,即可自然萌生出大量幼树[6]。以断根为主的人工恢复,可保证刺槐林在采伐2 a 后,定株保留株数大于2 500 株/hm2,达到造林技术规程要求标准,实现林分更新。其次,以补植为辅,改善林分结构。对原疏林较大面积的林间空地,采伐木株距15 m 以上,应引进栽植其他树种,如山杏、槲树(Quercus dentata)、榆树(Ulmus pumila L.)、臭椿(Ailan‐thus altissima)、小叶朴(Celtis bungeana)、野皂荚(Gledit‐sia microphylla)及麻栎(Quercus acutissima)等,新植密度3 m×1.5 m,补植株数达1 500 株/hm2,栽植方法选择为大坑中心植苗,浇足水并进行覆膜保墒。生长季节,视自然降雨,新植幼树2 a内,再人工补水一两次,以便度过干旱期,使新植幼树根系发育完整,提高新植幼树保存率。