肖成寶

（南譙區(qū)林業(yè)局，安徽 滁州 239050）

瑯琊山風(fēng)景名勝區(qū)位于江淮之間的皖東丘陵，屬于亞熱帶北緣，四季分明，氣候溫和，雨量充沛，適合針葉樹樹種和南北方絕大部分落葉闊葉樹種的生長，具有典型的落葉闊葉林群落特征。由于巖石種類多為分化困難的石灰?guī)r，山體巖石裸露比例高達(dá)40%～70%，土層非常瘠薄和易干旱，導(dǎo)致上世紀(jì)七八十年代營造的黑松（Pinus thunbergii）人工林逐步退化為小老樹林，局部山地直接退化為林木稀疏的疏林地；加上不合理的“割灌除草”和海洋性氣候孕育的黑松對內(nèi)陸干旱氣候的不適應(yīng)性，使原生植被破壞殆盡，林木陸續(xù)死亡，水土流失嚴(yán)重，林地退化沙化、森林景觀弱化；而原來作為人工林除治對象的樸樹、黃檀、黃連木、榔榆、鹽膚木等鄉(xiāng)土樹種在封禁保護(hù)條件下，通過天然下種和飛籽成林方式逐步成為森林演替的主導(dǎo)樹種，退化的黑松人工林得到有效的自然修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了由針葉純林向針闊混交林、單一樹種向多樣性樹種、人工景觀向原生態(tài)景觀的自然演替，不僅豐富了風(fēng)景名勝區(qū)生物多樣性，提升了石質(zhì)山地生態(tài)防護(hù)功能，并且有效促進(jìn)了退化人工林自然更新復(fù)壯能力，構(gòu)建了石灰?guī)r山地森林生態(tài)系統(tǒng)和豐富多彩的落葉闊葉林自然景觀。

1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地選擇在安徽省東部的滁州市瑯琊山林場湯大山黑松林地，海拔150～350 m，基巖為石灰?guī)r，土壤厚度 20～40 cm，pH 值 7.5，呈中性偏堿，土壤肥力偏下。試驗(yàn)區(qū)屬亞熱帶北緣，年降水量1 048 mm，年平均氣溫14.5℃，無霜期220 d，四季分明，雨熱豐沛，但雨量極不均勻，主要集中在典型的“梅雨”季節(jié)，春旱、倒春寒、夏澇、干熱風(fēng)和夾秋干特征明顯，并且不同年份之間差異明顯，對人工造林成功存在著不確定性；當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件非常適合多種落葉闊葉樹種生長，使瑯琊山地區(qū)成為落葉闊葉樹天然的資源庫，鄉(xiāng)土喬灌木樹種達(dá)到230余種，具有極大的科研價(jià)值和景觀價(jià)值。

試驗(yàn)地面積32 hm2，原地類為上世紀(jì)70年代營造的黑松人工林，初植密度2 700株/hm2；由于黑松栽植容易、成活率高，對瑯琊山地區(qū)石質(zhì)荒山綠化起到了“先鋒樹種”的作用。但隨著時(shí)間的推移、樹木的老化，干旱瘠薄的生態(tài)環(huán)境的不適應(yīng)性特征凸顯，枝葉稀疏、生長不良、干枯退化，加上松材線蟲病的感染性極強(qiáng)，黑松不僅成為“小老樹”，而且成為感病死亡和蔓延的“病死樹”，林木數(shù)量急劇下降，試驗(yàn)區(qū)林木保有量僅220株/hm2。由于景觀林不允許大面積改造更新，自然修復(fù)成為重要的課題。1988年對試區(qū)進(jìn)行全林保護(hù)和封山育林，禁止放牧、人為樵采、開墾種植和商業(yè)性森林采伐等；且試驗(yàn)地遠(yuǎn)離農(nóng)村居民點(diǎn)，人為活動(dòng)稀少，為樸樹、黃連木等鄉(xiāng)土闊葉樹種天然下種和飛籽成林提供了良好條件；與此同時(shí)，山胡椒、白檀、胡枝子、鹽膚木等各種灌木種群數(shù)量迅速增加，為石灰?guī)r山地退化林地生態(tài)修復(fù)提供了可能性。在全面踏查的同時(shí)，設(shè)置25.82 m×25.82 m的固定樣地進(jìn)行長期跟蹤調(diào)查，定期調(diào)查樹種動(dòng)態(tài)變化、立木數(shù)量、樹高、胸徑等因子。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑松人工林自然演替樹種種群數(shù)量變化

2.1.1樹種群落變化調(diào)查與分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析（見表1），封山育林措施能夠有效提升石灰?guī)r山地目的樹種種群數(shù)量和單位面積立木株數(shù)，并呈現(xiàn)逐年上升趨勢。

1988年本底調(diào)查，作為對照參數(shù)，樣地共有4個(gè)樹種30株，林木稀疏，分布不均。黑松14株，占種群數(shù)量的46.7%；自生的黃連木逐漸占據(jù)了一定優(yōu)勢，數(shù)量達(dá)到13株，占種群數(shù)量的43.3%；樸樹1株，占種群數(shù)量的3.3%；棠梨2株，占種群數(shù)量的6.7%。

表1 黑松人工林自然演替對目的樹種種群數(shù)量的影響調(diào)查

1993年復(fù)查，樣地種群數(shù)量達(dá)到33株，增幅9.0%，處于生態(tài)相對平衡和闊葉樹種群孕育期，新生幼樹基本處于較小的徑階，進(jìn)階木小幅增長。但黑松個(gè)體枯死嚴(yán)重，株數(shù)逐年減少，只保存8株，占種群數(shù)量的24.2%；黃連木株數(shù)穩(wěn)步增加至19株，占種群數(shù)量的57.6%，成為林地的主要樹種；黃檀、鼠李各1株進(jìn)入徑階木，各占種群數(shù)量的3.0%；另外，樸樹增加1株，共2株，占種群數(shù)量的6.1%；棠梨2株，沒有增加，占種群數(shù)量的6.1%。由此可見，黑松生長勢在迅速減弱，黃連木、樸樹等硬闊樹種種群數(shù)量迅速增加，由16株增加到25株，占種群數(shù)量的75.7%，首次突破黑松種群，成為種群競爭的優(yōu)勢樹種。

1998年復(fù)查，樣地種群數(shù)量達(dá)到35株，增幅6.1%，表明森林生態(tài)修復(fù)仍然處于緩慢增長階段；其中，黑松有2株進(jìn)入徑階木，數(shù)量達(dá)10株，占種群數(shù)量28.5%，表明黑松天然下種有較小的階段性成效。10年間，受到生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善和林木良性競爭、鄉(xiāng)土闊葉樹優(yōu)越的適應(yīng)性等原因，生長速度明顯增加，鄉(xiāng)土闊葉樹種群數(shù)量小幅增長，黃連木由13株擴(kuò)大到20株，增幅明顯，占本底調(diào)查數(shù)量的153.8%，處于競爭的優(yōu)勢地位。

2003年復(fù)查，樣地種群數(shù)量33株，減少2株，表明森林生態(tài)修復(fù)仍然處于緩慢增長階段，但林木種群之間競爭加劇。黑松數(shù)量減少1株，棠梨和鼠李被自然淘汰，而黃連木種群數(shù)量呈現(xiàn)平穩(wěn)增長趨勢，達(dá)到21株，占種群數(shù)量的63.6%，繼續(xù)保持競爭的優(yōu)勢地位。

2008年復(fù)查，樣地種群數(shù)量由33株減少至32株，表明森林生態(tài)修復(fù)繼續(xù)處于緩慢增長階段，但種群間數(shù)量結(jié)構(gòu)發(fā)生變化較大。即實(shí)施生態(tài)修復(fù)20年后，黑松由14株減少為2株，僅占種群數(shù)量的6.3%；黃連木種群數(shù)量達(dá)到26株，占種群數(shù)量的81.2%，處于林分的主導(dǎo)地位；新增了榔榆新樹種進(jìn)階木1株，樸樹等主要樹種仍然處于“蓄勢待發(fā)”階段。

2013年復(fù)查，樣地種群數(shù)量52株，比2008年的32株增加了162.5%，出現(xiàn)了較大增幅。即實(shí)施生態(tài)修復(fù)25年后，林木種群之間競爭達(dá)到峰值，黑松僅存1株、黃檀1株沒有變化；而樸樹和黃連木等硬闊樹種種群數(shù)量增長較大。其中黃連木達(dá)35株，占種群數(shù)量的67.4%，處于頂級群落優(yōu)勢地位；樸樹增加迅猛，由1株增加到11株，尤其是近5年調(diào)查周期由2株劇增到11株，提升了5倍，種群數(shù)量占比提高到21.2%，成為種群第二大群體；此外，還自然增加了臭椿、化香、桑樹等鄉(xiāng)土闊葉樹種，生物多樣性優(yōu)勢凸顯，豐富了森林景觀可覽性功能。

2018年復(fù)查，樣地種群數(shù)量51株，與2013年51株持平，表明森林生態(tài)修復(fù)處于新一輪穩(wěn)定周期，林分結(jié)構(gòu)也有小幅度變化。即實(shí)施生態(tài)修復(fù)30年后，黑松、黃檀樹種滅失，表明黑松成為下層林木和病死樹被優(yōu)勝劣汰，黃檀生長速度緩慢，成為被壓木，同樣成為“物競天擇”的犧牲品?，F(xiàn)有種群中，黃連木27株，比5年前的35株銳減33%，占種群數(shù)量的比例由67.4%下降到52.8%，呈迅速下降趨勢；與此相反，樸樹種群由11株增加至17株，占種群數(shù)量的33.2%，成為增長速度最快的樹種；此外還新增了木芙蓉、無患子、鹽膚木等闊葉樹種，樹木種群之間競爭愈演愈烈。

2.1.2 樹種群落總體變化趨勢分析

經(jīng)過30年的自然演替變化，黑松由于不能適地適樹生長而逐漸消亡。通過封山育林等措施，以樸樹、黃連木為代表的硬闊葉樹種逐漸成為主導(dǎo)樹種，居于統(tǒng)治性地位，實(shí)現(xiàn)了自然演替的目標(biāo)。

2.2 黑松人工林自然演替林木胸徑增長調(diào)查與分析

2.2.1 進(jìn)階木胸徑生長量調(diào)查與分析

表2調(diào)查結(jié)果顯示，黑松人工林通過30年自然演替，以1988年本底調(diào)查為對照，林木總胸徑值從1988年的2 218 mm逐步增加到2 733 mm、3 175 mm、3 346 mm、2 917 mm、4 390 mm、4 248 mm，增長幅度分別達(dá)到 23.2%、16.2%、5.4%、-12.8%、50.5%、-3.2%，表明除了1998-2003年、2013-2018年度，由于黑松大幅度消亡造成總胸徑下降外，其他階段總趨勢為林木生長平穩(wěn)增長。

2.2.2 黑松胸徑生長變化分析

主要樹種黑松林木胸徑總量值呈現(xiàn)逐步下降趨勢。1988-2003年，林木胸徑總量為1 119 mm和1 175 mm，基本持平。但從2008-2018年調(diào)查顯示，原始栽植的黑松全部死亡，僅出現(xiàn)天然下種2株，2018年也滅失。

表2黑松人工林自然演替對目的樹種種群胸徑生長的影響調(diào)查

2.2.3 黃連木胸徑生長變化分析

黃連木作為天然下種和飛籽成林的鄉(xiāng)土樹種，是種群數(shù)量和質(zhì)量變化最明顯的樹種。林木胸徑由866 mm逐步增加到1 511 mm、1 667 mm、1 875 mm、2 283 mm、3 060 mm、2 443 mm，至 2013年最高，增長幅度達(dá)到253.3%；種群數(shù)量由1988年的13株逐步增加到19株、20株、21株、26株和2013年的35株，但在2013-2018年間，由于樸樹等鄉(xiāng)土樹種的異軍突起，加劇了種群結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致8株黃連木自然消亡，種群數(shù)量減少為27株，同時(shí)胸徑總生長量有下降現(xiàn)象。

2.2.4 樸樹胸徑生長變化分析

樸樹是表現(xiàn)最為活躍的鄉(xiāng)土樹種，種群數(shù)量呈現(xiàn)幾何數(shù)增長，由1988年的2株增加到2018年的17株；林木胸徑由75 mm逐步增加到195 mm、217 mm、238 mm、258 mm、804 mm、1 294 mm，總體增長幅度達(dá)到16.2倍，且是原始種群極少的前提下，由非目的樹種能夠最終成為最有發(fā)展?jié)摿?、速生豐產(chǎn)性強(qiáng)的目的樹種。

2.3 黑松人工林自然演替林分蓄積量增長的調(diào)查

2.3.1主要樹種蓄積量總體變化趨勢分析

從表3調(diào)查分析，通過30年自然演替，以1988年為參照，林木總蓄積量從1988年的0.500 m3逐步增加到 0.747 m3、0.995 m3、1.829 m3、0.992 m3、1.324 m3、1.349 m3，表明封山育林后，林分蓄積量總體趨勢是穩(wěn)步增長的，逐步實(shí)現(xiàn)了近自然林經(jīng)營目標(biāo)；與此同時(shí)，由于原始種群中主要樹種黑松逐步死亡滅失，導(dǎo)致林分蓄積量呈現(xiàn)巨大的動(dòng)態(tài)變化。

表3黑松人工林自然演替對林分蓄積量的影響調(diào)查

2.3.2 黑松蓄積量變化趨勢分析

黑松作為原始主栽的目的樹種變化較大，林木總蓄積量由1988年的0.254 m3變化為0.187 m3、0.390 m3、1.120 m3、0.102 m3，最終與棠梨、黃檀、鼠李一起成為被淘汰的樹種。

2.3.3黃連木蓄積量變化趨勢分析

黃連木作為原生態(tài)樹種，種群數(shù)量緩慢增長，林木生長速度穩(wěn)步加快，林木蓄積量由1988年的0.187 m3逐步增加到 0.405 m3、0.476 m3、0.592 m3、0.721 m3、0.980 m3、0.842 m3，增長幅度分別達(dá)到117.0%、17.4%、24.5%、21.8%和35.9%；而到了2013年以后，受到種群激烈競爭影響，數(shù)量減少8株，蓄積量呈現(xiàn)負(fù)增長，到2018年增幅為-14.1%。

2.3.4 樸樹蓄積量變化趨勢分析

樸樹作為最為活躍的目的樹種，種群數(shù)量增幅較快。林木總蓄積量由0.017 m3逐步增加到0.071 m3、0.089 m3、0.109 m3、0.129 m3、0.246 m3、0.375 m3，增長幅度分別達(dá)到330.3%、25.4%、22.5%、18.3%、90.3%、52.8%，單個(gè)樹種蓄積量基本達(dá)到當(dāng)?shù)匾话闳斯ち謽?biāo)準(zhǔn)，成為未來目的樹種的首選。

2.4 黑松人工林自然演替對目的樹種種群數(shù)量結(jié)構(gòu)的影響

從表1分析結(jié)果顯示，加強(qiáng)封育前，黑松占46.7%，經(jīng)過30年自然演替，由主要樹種變成自然淘汰的樹種；而樸樹、黃連木等天然自生能力較強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種種群數(shù)量由 14 株逐步增加到 21、22、23、28、46、44株，結(jié)構(gòu)比例由46.7%提升到86.0%，成為石灰?guī)r山地退化人工林自然演替過程的頂級群落；此外，還有榔榆、臭椿、化香、桑樹、木芙蓉、無患子、鹽膚木等闊葉林里常見的伴生樹種，進(jìn)一步豐富了生物多樣性，提升了景觀價(jià)值。

2.5 黑松人工林自然演替對主要樹種胸徑生長結(jié)構(gòu)的影響

從表2結(jié)果分析，經(jīng)過30年自然演替，黑松樹種胸徑總量曾經(jīng)由1988年的1 119 mm增長到1 175 mm，最后下降到0，占林分比重由50.5%下降到3.7%，直至減少為0。表明，引進(jìn)的外來樹種生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性有局限，生長速度緩慢，在與鄉(xiāng)土樹種競爭中處于劣勢，最終被淘汰出局。而天然生態(tài)修復(fù)的樸樹和黃連木兩個(gè)主要闊葉樹種胸徑總量由1988年的941 mm提高到2018年的3 737 mm，占林分比重由42.4%提高到88%，成為森林頂級群落樹種；其中樸樹由封育前的3.4%提高到30.5%，黃連木由封育前的39.0%提高到57.5%，表明這兩種樹種是自然演替最為穩(wěn)定或不可或缺的樹種，共同組成森林演替的主要目標(biāo)樹種。

2.6 黑松人工林自然演替對各樹種蓄積量生長結(jié)構(gòu)的影響

從表3結(jié)果分析，經(jīng)過30年自然演替，黑松人工林蓄積量由1988年的0.254 m3增加到2003年的1.113 m3，最后下降到0，占林分比重由1988年的50.8%下降到0，成為被淘汰的首選樹種；黃連木由1988年封育前的37.4%上升到62.4%；樸樹由封育前的3.4%提高到27.8%；這兩種樹種共同組成自然演替的目標(biāo)樹種，蓄積量占比由1988年封育前40.8%提高到90.2%。

3 結(jié)論與討論

（1）瑯琊山風(fēng)景名勝區(qū)退化黑松人工林，可以不通過人工造林方式進(jìn)行更新；通過10年時(shí)間封禁保護(hù)，基本達(dá)到自然生態(tài)修復(fù)的目的，是衰退人工林和稀疏落葉闊葉林自然更新的有效方式，20年后林分達(dá)到穩(wěn)定的樹種結(jié)構(gòu)和群落結(jié)構(gòu)。

（2）瑯琊山風(fēng)景名勝區(qū)所在的江淮丘陵鄉(xiāng)土闊葉樹種資源豐富，對于土壤瘠薄的石灰?guī)r等石質(zhì)山地的退化人工林，實(shí)施自然演替方式進(jìn)行更新復(fù)壯技術(shù)上是可行的；通過嚴(yán)格的封山育林措施，不僅實(shí)現(xiàn)人工林自然的生態(tài)修復(fù)，還能夠確保種群數(shù)量穩(wěn)定增長，樹種結(jié)構(gòu)更加多元和豐富，減少了人力、物力投入，保護(hù)了原始生境條件，維護(hù)了生物多樣性，有效提高了林地利用率和景觀利用價(jià)值。

（3）江淮丘陵最具代表性的鄉(xiāng)土落葉闊葉樹種主要有樸樹、黃連木、榔榆、櫸樹、麻櫟等，它們具有適應(yīng)性廣、速生豐產(chǎn)性穩(wěn)定、生態(tài)修復(fù)能力強(qiáng)、種群數(shù)量增長快、保持水土、有效改善林分土壤和小氣候環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，是石灰?guī)r山地和風(fēng)景名勝區(qū)生態(tài)修復(fù)中值得重點(diǎn)關(guān)注和保護(hù)的樹種；通過自然演替，可逐步恢復(fù)江淮丘陵地區(qū)典型的落葉闊葉林群落類型，豐富森林景觀效果，為人類回歸自然和假日旅游提供了新的平臺。