人工林多功能经营技术实践研究
2023-09-30代小燕王碧艳李乔明
代小燕,王碧艳,李乔明
1.贵州省国有扎佐林场,贵州 修文 550201;
2.贵州光大远航测绘工程有限公司,贵州 贵阳 550004
国有林场是培育经营人工林的试验地和示范地。不仅能为国家储备木材战略资源,还能发挥重要的生态安全屏障功能[1]。目前,国内人工林面积约占森林总面积16%[2-3],是陆地生态系统的重要组成部分,在恢复和重建森林生态系统、提供林木产品、增加森林碳汇、改善生态环境等方面发挥着重要的作用[4]。由于中国长期采用粗放经营人工林,造成了树种组成简单、林分结构单一、林分质量较低、生态稳定性差、林地生产力弱等问题[2,4],另外,随着中国进入高质量发展阶段,人工林经营也需要向高质量发展转变。人工林经营属于森林经营范畴,人工林多功能经营是一种新型且更为科学的森林经营方式,是实现人工林经营向高质量发展转变的重要实现形式。同时,人工林多功能经营属于多功能森林经营体系,是实现精准提升森林质量的可行技术体系[5]。人工林多功能经营以实现森林生产供给、生态调节、文化调节及基础支持等多功能为目标[5],遵循生物结构合理性、利用自然自动力、促进森林反应能力3 个近自然基本原理[6],并根据近自然度的序列来设计不同经营强度的森林作业法,实现全局优化的森林经营[7]。为了在贵州省国有扎佐林场(以下简称扎佐林场)实践人工林多功能经营,依据《多功能人工林经营技术指南》规划设计并实施多功能人工林经营改培项目,以期为国有林场实践人工林多功能经营提供实例参考。
1 试验地概况与方法
1.1 试验地概况
扎佐林场场部位于贵阳市北郊,地理位置为26°5′25″N~26°40′52″N,106°33′45″E~107°4′21″E。林区管辖范围较广,涉及贵阳片区(2 区3 县)和惠水片区(惠水县岗度镇)。贵阳片区属黔中山原丘陵地貌,长江流域乌江水系,地势具有掀斜上升的显著特征,海拔最高为1607m,最低1200m,相对高差250m~400m,属中亚热带多雨湿润气候区;惠水片区属喀斯特山地地貌,属珠江流域红水河水系,地势北高南低,辖区范围海拔最高1575m,最低860m,相对高差200m~700m,属中亚热带季风湿润气候。根据贵州省第四次森林资源规划设计调查成果统计,扎佐林场经营面积为10086.67hm2,森林覆盖率为88.6%,森林蓄积为50.73×104m3。乔木林面积为7906.67hm2,其中人工林面积为6086.67hm2,约占77%。
1.2 设计原则
人工林多功能经营规划设计遵守速生高产性、维护地力、混交性、长期性、利用个体差异、保护性六大原则[8],以改善森林植被群落,优化各森林类型的林分结构,增加森林生态系统的完整性、稳定性和生物多样性,促进植被群落从量到质的转变为出发点,参考自然对象来划分森林的近自然程度,利用近自然程度来规划设计不同经营强度的改培经营措施[9]。
1.3 研究方法
扎佐林场主要经营以杉木(Cunninghamia lanceolata)、 华山松(Pinus armandii)、 柳杉(Cryptomeria japonica)、 栎类、 亮叶桦(Betula luminifera)等单一树种为主的人工纯林,现有纯林和混交林的占比约为65:35,以中幼林为主,中幼林占比约80%,成熟林仅占20%。长期存在林相单一、抗病害能力弱、结构简单、生态稳定性较差、生产力弱等问题。为解决以上问题,实现人工林可持续经营,扎佐林场结合自身实际,依据《多功能人工林经营技术指南》规划设计了集约人工林栽培、中幼林抚育、补植补造、间伐+补植补造4 种人工林多功能经营改培模式。
1.3.1 集约人工林栽培模式
针对林中空地或宜林地,采取营造红豆杉(Taxus wallichiana)与白玉兰(Yulania denudata)为主的针阔混交林(表1)。
1.3.2 中幼林抚育模式
针对处于中幼林的亮叶桦与杉木混交林,采取抚育方式,通过调节、控制通风与透光,给林木生长发育创造适宜条件,塑造冠形优美的优质树木(表2)。
表2 中幼林抚育模式设计Tab.2 Design Table of Tending Mode for Young and Middle-Aged Forests
1.3.3 补植补造模式
针对华山松等针叶纯林,采取在林中空地见缝插针补植银杏(Ginkgo biloba)等阔叶树种,构建复层异龄针阔混交林(表3)。
表3 补植补造模式设计Tab.3 Design Table of Replanting and Replanting Mode
1.3.4 间伐+补植补造模式
针对栎类等阔叶单一林,采用间伐后,在林中空地见缝插针补植红豆杉等珍贵针叶树种,构建复层异龄针阔混交林(表4)。
表4 间伐+补植补造模式设计Tab.4 Design Table of Thinning+Replanting and Replanting Mode
2 结论
扎佐林场根据不同林分现状进行集约人工林栽培、中幼林抚育、补植补造、间伐+补植补造4 种人工林多功能经营改培措施。扎佐林场森林资源80%为中幼林,采用中幼林抚育模式为最优,20%成熟林采用补植补造模式和间伐+补植补造模式,受灾迹地采用集约人工林模式。通过采用4 种模式不仅能为国家提供珍贵用材战略储备资源,还具有优化森林结构、提升森林景观价值、增强生物多样性和森林防护等社会和生态功能。
3 讨论
从起源来看,森林可以分为天然林和人工林。由于天然林是有限的,因此有目的、有计划的营造人工林是保证森林资源可持续的重要手段。可持续的多功能森林经营正在成为世界现代林业发展的指导原则和发展方向[10-11],即通过整合多种功能需求,实现可持续发展[12-13]。研究发现,在可持续经营管理下的森林固碳能力要比传统林业经营模式高出68%[14]。通过人工林多功能经营,不仅能发挥出传统林业的经济价值,还能实现较好的生态和社会价值,符合森林多功能论,实现林业整体效益的最优化,是中国生态文明建设中林业发展的必经之路[15-17]。当然,在提升森林景观过程中,应该引入生态美学概念,将生态学和美学进行有机结合[18-19]。扎佐林场立足自身人工林经营实际,对人工林实施多功能经营改培尚处于探索阶段,改培模式与改培模型等森林经营措施是否合理还需要不断探索和研究。