河北塞罕坝国家级自然保护区人工林生态抚育探析
2024-05-17田亚伟
田亚伟
(河北省塞罕坝机械林场 河北 围场 068466)
河北塞罕坝国家级自然保护区(以下简称塞罕坝保护区或保护区)位于内蒙古高原浑善达克沙地南缘、河北省围场满族蒙古族自治县境内,是典型的森林-草原交错带,区域内高原山地兼备,有森林、灌丛、草甸、湿地等多种野生动物栖息地。地理坐标为:北纬42°22′~42°31′,东经116°53′ ~117°31′。海拔高度1 010 ~1 939.9 m。2007 年经国务院批准建立河北塞罕坝国家级自然保护区,保护区总面积为20 029.80 hm2,其中核心区面积为7 213.31 hm2,占保护区总面积的36.01%;缓冲区总面积6 083.89 hm2,占保护区总面积的30.37%;实验区总面积6 732.60 hm2,占保护区总面积的33.62%。塞罕坝国家级自然保护区涉及到三道河口、北曼甸、阴河和千层板4 个管理区。
1 保护区现状及存在问题
保护区土地总面积20 029.8 hm2,森林覆盖率75.6%。其中,乔木林地占保护区土地面积的69.8%,国家特别规定灌木林地占5.8%,未成林造林地占2.3%,辅助生产林地占1.9%,湿地占5.9%。
1.1 人工林比例高。人工林面积和蓄积分别占乔木林的79.4%和84.2%;天然林面积和蓄积分别占20.6%和15.8%,单位蓄积为114.2 m3/hm2。
1.2 中幼龄林比重大。现有林中中幼龄林达到60.9%;近熟林次之,为28.8%。在蓄积上,近熟林占比较大,占47.3%;中龄林次之,占27.3%;过熟林蓄积量极低,仅占总蓄积的0.3%。
1.3 树种单一。保护区乔木林优势树种以樟子松、落叶松和桦树为主,三者面积百分比分别为42.3%、36.1%、16.8%,三者之和达到了95.1%。三者蓄积百分比分别为31.2%、52.6%、14.9%,三者之和达到了98.7%。
1.4 林分密度大,林木分化严重。两区林分平均胸径主要集中在中径级13 ~25 cm,占55.2%,小于10 cm 的占35.9%。林分密度大部分处于750 ~2 250 株/hm2,占71%;低于750 株/hm2的只占林分面积的17.3%。
1.5 生物多样性低,森林生态系统稳定性差。保护区内人工林普遍存在自然整枝高、枯枝多、树冠狭小、地表针叶枯枝落叶层厚、枯枝落叶分解缓慢等问题;林下植被种类少、生长差,生物多样性低,病虫害频发,森林火险隐患大,生境条件差,动植物栖息地生态功能基本丧失。
2 生态抚育采取的技术措施
自2002 年划定为保护区后,近20 年从未进行过抚育,致使林分密度大、结构简单、天然更新困难、物种多样性低、火险等级高、生态服务功能低等问题突出,与自然保护区建立目标严重偏离。基于此,抚育遵循自然规律,使用人工与自然力量相结合的手段,开展以生态抚育为主要措施的塞罕坝保护区人工林生态保护和修复工程,即采取抚育、割灌除草、补植补造、人工促进天然更新等人工措施,通过森林生态系统自身的力量,加快塞罕坝保护区人工林正向演替过程,提高森林的生态功能和生态稳定性。
2.1 生态疏伐。抚育坚持生物合理性原则、利用自然自动力原则和促进森林反应能力原则,基本出发点是维护生物多样性和促进土壤发育进程。抚育方式为生态疏伐,措施是通过森林结构和进程的经营控制,充分利用自然力,促进土壤形成和生物多样性发展,最终从林木(生态目标树、原生种、濒危种等)、林分(树种组成、混交格局、最小生态位保护等)和森林斑块空间(栖息地、多样性岛屿等)三个层面上实现维持或提高森林的多样性与稳定性,建设良性循环的森林生态系统。采伐时,坚持“采劣留优、采弱留壮、采密留稀”,保护乡土珍贵树种,保护幼苗幼树及兼顾林木分布均匀的原则,坚持保留适合当地立地条件的稀有树种、能为鸟类或其他动物提供食物或栖息地的林木的原则。
2.2 修枝。修枝是一种传统的森林经营方式,可以有效调节林分结构、调控林木生长、维持林分稳定性。自然状态下,由于林下光照不足,林木会调整自身的枝叶量,进而维持体内光合产物均衡。自然整枝是林木对环境适应的结果。人工修枝可以减少下层枝叶数量,有效缓解因遮阴导致的光照限制,提高林分透光率,提高林下光照强度,增加林下光合有效辐射;修枝能明显提高林内气温,降低空气相对湿度;随着修枝强度的加大,林内通风透光状况得到改善,有利于林下植被的生长,从而提高林下植被的数量、促进林下幼苗和灌木更新、提高林分稳定性,进而影响森林生态系统的结构与演替。
保护区人工林修枝主要目的是增加大型哺乳动物的通过性和林下生物多样性。修枝高度依据林分枯枝高度确定,幼林修枝高度一般不超过树高的1/3,要求修枝茬口平滑,不留残桩,一律锯修,不准棒砸斧砍。修枝时间一般在疏伐作业前进行。
2.3 天然促进更新。塞罕坝自然保护区是人工生态修复的自然生态系统,如何实现其生态系统的正向演替是个重要课题。林下光照面积对林下幼树、幼苗及林下植物的生长以及对林地覆盖物和土壤增温具有重要作用。林下光照过弱,森林更新困难,但林下光照过强,更新也较困难。针叶树天然更新幼苗阶段在适当的庇荫下正常生长,而随着苗木年龄的增加,对光照的需要也随之增多。因此通过调节林分密度来调节林下光照对促进天然更新及林下植物的种类与分布具有重要意义。
鉴于坝上特殊的气候条件,适宜造林树种少,且该地区稳定的森林群落类型为华北落叶松与云杉混交林,为此,对于华北落叶松纯林中的云杉天然群落种幼苗和白桦等天然阔叶树予以保留。樟子松人工林主要通过采伐措施,降低林分密度,促进樟子松天然更新。
2.4 清理抚育剩余物。为降低森林有害生物发生和森林火灾隐患,要求每隔50 ~100 m 设一条抚育剩余物堆积带;对于作业难度大、坡度陡的实验林分,设置简易抚育剩余物清理通道。