周俊宏 江應(yīng)欽
(1浙江省開化縣林業(yè)局 324300; 2浙江省開化縣木材檢查站 324300)
開化縣是浙江母親河——錢塘江的發(fā)源地,是國家環(huán)保部批準的國家公園試點區(qū),也是浙江省主體功能區(qū)建設(shè)試點縣。開化縣委、縣政府為加快國家公園建設(shè)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,提出了經(jīng)濟生態(tài)化、全域景區(qū)化、景觀公園化的建設(shè)目標。這一目標給開化縣林業(yè)提出新的課題,林業(yè)的外延和內(nèi)涵也將進一步擴大,林業(yè)的生產(chǎn)方式、經(jīng)營理念和經(jīng)營技術(shù)等方面將發(fā)生巨大的改變。當前開化林業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與國家公園和生態(tài)功能區(qū)建設(shè)的要求有一定的差距,現(xiàn)有的森林景觀也難以滿足生態(tài)安全和旅游觀光的需要,林相改造和森林景觀建設(shè)成為當前一項迫切的工作。為此,對開化縣天然森林植被演替特征進行了調(diào)查,探討其森林景觀優(yōu)化改造模式與技術(shù),旨在為開化縣及同類地區(qū)的林相改造和森林景觀建設(shè)提供參考。
開化縣位于 118°01′12″~118°37′50″E,28°54′30″~29°29′59″ N,浙皖贛三省七縣交界處,錢塘江源頭。屬浙西中山丘陵地形,溫暖濕潤的中亞熱帶季風氣候區(qū),中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶,浙皖山區(qū)青岡(Cyclobalanopsis glauca)、苦櫧(Castanopsis sclerophylla)植被區(qū)。開化縣土地總面積224058公頃,其中林業(yè)用地面積190027公頃,占土地總面積的84.8%;森林覆蓋率80.4%,林木綠化率為81.1%。開化縣主要的植被組成有:自然森林原生植被,主要類型有青岡、苦櫧等;自然森林次生植被,主要類型有馬尾松(Pinus massoniana)、楓香樹(Liquidambar acalycina)、木荷(Schima superba)等;人工植被,人工栽培面積最廣的為杉木林,有93333公頃,約占林業(yè)用地面積的50%;其它為馬尾松林、經(jīng)濟林(油茶、茶葉、果樹等)、竹林、柏木林、柳杉林等。尤其是公路兩側(cè)森林以杉木、馬尾松、濕地松為主的純林、針闊混交林,少量以木荷、青岡為主的常綠闊葉林,并有茶園、經(jīng)濟灌木林、竹林、荒地和跡地,總體上呈現(xiàn)森林景觀較為單一,群落同齡、單層、純林的格局,季相景觀變化較小等特點。
在開化縣中村、張灣、長虹、城關(guān)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)選擇了5個標準地,對天然常綠闊葉林、針葉林、常綠落葉闊葉混交林三種林分類型進行實地調(diào)查,標準地大小為20 m×20 m,每個樣地劃分成16個5 m×5 m大小的樣方,分別記錄喬木層樹木的種類、胸徑、樹高、冠幅等;在每個樣方的右下角劃出 2 m×2 m的小樣方調(diào)查灌木層,記錄種名、株數(shù)、高度、蓋度。此外,記錄樣地的地理位置、海拔、坡向、坡度等綜合特征。
表1 標準地基本情況
喬木層重要值(Ⅳ)=(相對多度+相對顯著度)/3;
灌木層重要值(Ⅳ)=(相對多度+相對頻度+相對蓋度)/3。
植物群落演替是植被生態(tài)學最重要的一方面。植物群落的演替過程和調(diào)控機制是植被恢復(fù)重建中的重要理論依據(jù),是合理經(jīng)營、利用自然資源的理論基礎(chǔ)之一,研究演替有助于人們對自然、人工生態(tài)系統(tǒng)進行有效的控制、管理,并指導(dǎo)退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建[1~2]。因此,植物群落演替分析對植被恢復(fù)、森林管理等有重要的意義[3]。
本研究林相改造的重點是205國道和開化至古田山公路兩側(cè)山體,該區(qū)域海拔較低,立地條件較好,適宜培育景觀較好的常綠闊葉林或常綠落葉闊葉混交林。因此,本文選擇了3個天然常綠闊葉林、1個針葉林和1個常綠落葉闊葉混交林進行動態(tài)演替分析,摸清這些森林群系的演替規(guī)律,對現(xiàn)有不同類型林分提出不同技術(shù)方案進行改造。
從表2可知,1號樣地更新層中馬尾松的重要值為零,說明更新層中無馬尾松幼樹,馬尾松是強陽性樹種,林下難更新,隨著林分郁閉度的增大,馬尾松將被淘汰。楓香樹和芬芳安息香也是陽性樹種,不能成為群落的主要樹種。青岡櫟的重要值在喬木層和更新層中相差不大,在兩層中占絕對優(yōu)勢,說明青岡櫟將是群落的建群種,該群落已處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。2號樣地杉木在更新層中占一定比重,在群落自然狀態(tài)下,因長期受側(cè)方遮蔭而難以生長,最終將退出群落。在更新層中木荷、青岡、石櫟占有一定的比例,根據(jù)它們的生物學特性,經(jīng)封山育林后,原有的木荷、青岡等樹種將會成為群落的主要樹種,最終該群落形成多樹種組成的常綠闊葉林,主要樹種是甜櫧、木荷、青岡櫟和石櫟等。3號樣地甜櫧、木荷和禿瓣杜英3個樹種的重要值在喬木層與更新層中相比已大幅度下降,說明這3個樹種已處于劣勢,為衰退種,最終將被淘汰。青岡櫟的重要值在喬木層中與更新層相差不大,是較穩(wěn)定的樹種。落葉山礬在更新層中占有較大的比重將成為群落主要樹種之一,石櫟、冬青、細葉香桂在更新層中占有一定的比例,將成為主要伴生樹種。群落最終發(fā)展結(jié)果是由耐蔭、喜濕潤、肥沃樹種組成的常綠闊葉林,主要樹種是青岡櫟、落葉山礬,伴生樹種是石櫟、冬青、細葉香桂。
表2 不同森林類型的喬木層、更新層樹種重要值
馬尾松林是開化縣通道兩側(cè)主要森林類型。從表2可知,4號樣地馬尾松在更新層中的重要值為零,難以更新。短柄枹櫟、黃檀在更新層中的重要值較大,將成為群落的主要優(yōu)勢種。楓香樹、芬芳安息香等也有一定的比重,將成為群落的伴生樹種。烏飯雖然在更新層中占有一定的比重,但它不可能長成大喬木。所以該群落將向落葉闊葉林發(fā)展,建群樹種是短柄刨、黃檀,伴生樹種是楓香、郁香野茉莉等。在局部立地條件很差的地方,馬尾松也可能成為穩(wěn)定樹種,成為相對穩(wěn)定的馬尾松林或向暖性針闊混交林方向演替。
從表2可知,5號樣地喬木層與更新層的樹種及重要值變化都較大,說明群落很不穩(wěn)定,楓香樹、白櫟等陽性樹種,隨著林分郁閉度的增加,在更新層中不再出現(xiàn)。合歡、芬芳安息香雖然在更新層中占有一定的比重,但由于是陽性樹種,為衰退種。林內(nèi)杉木有較多的萌芽條,在更新層中占較大的比重,但杉木生長到一定階段后,因不能忍耐庇蔭,終將退出群落。光葉石楠、烏飯雖然在更新層占有一定的比例,但不可能長成大喬木,不可能成為群落的主要樹種。隨著時間的推移,群落中喜濕潤、肥沃的樹種增加,而耐貧瘠、干燥的樹種如甜櫧、木荷等比重減少,說明群落環(huán)境更適宜對立地條件要求高,且耐蔭的樹種生長。該群落中主要闊葉樹種是石櫟、苦櫧、刨花楠等。
3.4.1 目標森林景觀確定
根據(jù)開化縣現(xiàn)實森林群落類型和所處生境的異質(zhì)性、群落樹種組成與結(jié)構(gòu)、演替階段和演替趨勢,以及建設(shè)目標和建設(shè)期限等因素,確定7類15種森林景觀作為目標森林景觀(見表3)。
表3 目標森林景觀類型
3.4.2 立地類型劃分
立地類型是林相改造和景觀林建設(shè)的重要依據(jù)。開化縣影響植物自然分布和生長狀況的因子主要為土壤類型、土層深度和坡位。根據(jù)分類原則和主導(dǎo)因子,將建設(shè)范圍立地劃分為12種立地類型(表4)。
表4 立地類型分類
3.4.3 樹種選擇模式
根據(jù)開化縣天然森林植被演替規(guī)律分析,在樹種選擇上,尤其是多樹種混交造林時應(yīng)注重考慮植物的生物學特性和立地條件。如在土壤肥沃、濕潤,適宜耐蔭樹種生長的立地條件下,若選擇青岡櫟、木荷等耐蔭樹種與馬尾松、楓香等陽性樹種混交,陽性樹種在群落中最終將被淘汰。樹種選擇模式:1+N+X(1是主景樹種,N是地帶性樹種,是伴生景觀樹種)[4~8]。
表5 樹種配置模式設(shè)計
3.4.4 森林植被景觀優(yōu)化改造方法
可以通過人工造林、補植、封育等方法進行森林植被景觀優(yōu)化改造。
選擇Ⅰ21、Ⅰ22、Ⅰ23、Ⅱ21、Ⅱ22、Ⅱ23立地類型中立地質(zhì)量中、好的跡地、宜林地、疏林地等地類和近熟林、過熟林(尤其是杉木林)等森林景觀直接人工造林或皆伐后人工更新,引入地帶性森林植被的建群樹種以及相宜的闊葉色葉伴生樹種。根據(jù)立地條件和綠化功能選擇主要樹種和伴生樹種,采用主伴混交類型,具體包括大喬木與中小喬木混交、深根樹種與淺根樹種混交、陽性樹種與陰性樹種混交、速生樹種與慢生樹種混交。各個混交類型一般確定 1個建群(或主景)樹種、1~2個伴生景觀樹種。景觀區(qū)位重要的地段,需點狀配置1~2個色葉、觀花或觀果樹種予以點綴。混交樹種的比例因樹種習性、立地條件和主要功能而異。
對林相殘次、結(jié)構(gòu)簡單的純林、針闊混交林、闊葉混交林等森林景觀,采用補植或疏伐與補植相結(jié)合的措施,調(diào)節(jié)樹種組成,營造有利于林木生長發(fā)育的環(huán)境,促進其快速向目標森林景觀演替。以現(xiàn)有林分為基礎(chǔ),結(jié)合自然修復(fù),構(gòu)建復(fù)層林分,營建近自然、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能多樣的森林景觀。通過林隙補植,豐富林帶生物多樣性,加強林帶生態(tài)穩(wěn)定性。針對郁閉度不同的林分,進行補植或間伐補植不同的作業(yè)方式。補植的樹種首先考慮當?shù)氐泥l(xiāng)土樹種,且能形成群落建群種或主要樹種的喬木,同時適當補植色葉樹種和已經(jīng)被證明在當?shù)剡m應(yīng)能力強的非鄉(xiāng)土樹種。
對林相好、質(zhì)量高、更新良好、林內(nèi)樹種構(gòu)成與目標景觀相近的森林景觀,采用封育方式,加強撫育和管護,減少人為干擾活動,促使天然林景觀盡快地向地帶性森林景觀發(fā)展。
通過對開化縣天然森林喬木層和更新層樹種和重要值變化規(guī)律的分析,可以看出:杉木、馬尾松、楓香樹等陽性或強陽性樹種在濕潤、肥沃的立地條件下,最終被甜櫧、木荷、青岡櫟等一些耐蔭、喜濕潤肥沃的樹種淘汰,形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的常綠闊葉林;在局部立地條件很差的地方,馬尾松也可能成為穩(wěn)定樹種,成為相對穩(wěn)定的馬尾松林或向暖性針闊混交林方向演替。
根據(jù)目標森林景觀、立地類型、原生植被類型和彩化度等因子,設(shè)計開化縣森林景觀優(yōu)化改造樹種配置模式,提出主景樹種(1)+地帶性樹種(N)+伴生景觀樹種(X)的配置模式。為使景觀林群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在景觀林建設(shè)時多樹種混交造林要考慮植物的生物學特性和立地條件等因素,避免一些景觀樹種在植物競爭時被淘汰。
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