潘曉峰,張春祥
(1.滁州市藕塘國(guó)有林場(chǎng),安徽 滁州 239050;2.滁州市紅琊山國(guó)有林場(chǎng),安徽 滁州 239050)
我國(guó)是一個(gè)缺林少綠、生態(tài)脆弱的國(guó)家,存在森林生態(tài)系統(tǒng)功能不足,生態(tài)產(chǎn)品、珍貴及大徑材林木結(jié)構(gòu)性短缺的現(xiàn)象。為加快推進(jìn)新時(shí)期生態(tài)文明建設(shè),提升林業(yè)綜合生產(chǎn)能力,提高木材產(chǎn)品供給數(shù)量和質(zhì)量,解決生態(tài)安全與木材需求之間的矛盾,實(shí)現(xiàn)維護(hù)生態(tài)安全與保障木材需求間的協(xié)調(diào)平衡發(fā)展,2012 年,全國(guó)木材戰(zhàn)略儲(chǔ)備生產(chǎn)基地建設(shè)正式啟動(dòng),預(yù)計(jì)到2035 年,規(guī)劃建設(shè)國(guó)家儲(chǔ)備林2 000 萬hm2。通過儲(chǔ)備林建設(shè),增加大徑材林木供應(yīng),有望緩解我國(guó)木材市場(chǎng)資源緊張的壓力;同時(shí),在產(chǎn)生較好經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上,起到緩解溫室效應(yīng)、固碳增匯、保持水土、維護(hù)生態(tài)平衡的目的,不僅增加我國(guó)森林資源的儲(chǔ)備量,而且有利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)以及社會(huì)效益的共同發(fā)展,對(duì)我國(guó)林業(yè)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用[1]。
加強(qiáng)森林經(jīng)營(yíng)管理是提高儲(chǔ)備林質(zhì)量的關(guān)鍵。目前以目標(biāo)樹培育為主的大徑材培育模式在儲(chǔ)備林建設(shè)中日益受到關(guān)注。選擇目標(biāo)樹、調(diào)整林分密度是大徑材目標(biāo)樹培育的重要措施。通過撫育間伐對(duì)林分密度進(jìn)行有效調(diào)控,改善林分的生長(zhǎng)環(huán)境,調(diào)整林木之間的關(guān)系,為保留木生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境,從而提高林木生產(chǎn)質(zhì)量,促進(jìn)林分生長(zhǎng)和林木個(gè)體功能的最大發(fā)揮[2]。目前,國(guó)內(nèi)外已將間伐控制林分密度管理作為森林目標(biāo)經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)。大量研究發(fā)現(xiàn),間伐不僅可以獲取間伐木材,也可以在短期內(nèi)促進(jìn)林木生長(zhǎng),提高大徑材的培育速度[3-4]。
麻櫟(Quercus acutissima)是殼斗科櫟屬落葉喬木,高達(dá)30 m 以上,胸徑達(dá)1 m 以上,是我國(guó)重要的儲(chǔ)備林培育樹種,同時(shí)也是我國(guó)分布最廣泛的鄉(xiāng)土樹種之一。麻櫟深根,喜光,耐干旱、瘠薄,亦耐寒、耐旱,是荒山瘠地造林的先鋒樹種[5]。安徽省滁州市麻櫟栽培歷史悠久、發(fā)展迅速,是我國(guó)麻櫟中心產(chǎn)區(qū)之一。但該區(qū)以往對(duì)于麻櫟人工林的研究主要以培育短輪伐期薪炭林為主[6-8],麻櫟中大徑材培育技術(shù)尚不完善,遠(yuǎn)不能滿足高質(zhì)量麻櫟儲(chǔ)備林建設(shè)的需要。本文以滁州市紅琊山國(guó)有林場(chǎng)麻櫟儲(chǔ)備林為研究對(duì)象,開展關(guān)鍵培育技術(shù)研究,為麻櫟儲(chǔ)備林培育提供參考。
試驗(yàn)地位于滁州市南譙區(qū)紅琊山國(guó)有林場(chǎng)(118°04′E,32°10′N),屬北亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫15.4 ℃,年降水量1 035.8 mm,無霜期218 d,年積溫(≥10 ℃)4 800.4 ℃。地形為丘陵岡地,海拔100~300 m。土壤為普通黃棕壤,土層較薄,較貧瘠。
根據(jù)麻櫟林分現(xiàn)狀,項(xiàng)目建設(shè)方式主要為現(xiàn)有林改培。具體措施:目標(biāo)樹培育法、間伐、修枝等,保護(hù)林下植被,保留目標(biāo)樹,伐除干擾樹和部分生長(zhǎng)不良的樹木,降低林分密度,拓展目標(biāo)樹生長(zhǎng)空間。
2.1.1 目標(biāo)樹選擇
目標(biāo)樹是指林分中符合培育目標(biāo)并精心培育的林木,一般是那些樹干通直、枝下高較高(一般不小于樹高1/3)、樹冠發(fā)育良好、生命力強(qiáng)的樹木,以及為增加混交樹種、保持林分結(jié)構(gòu)或生物多樣性等目的而需要被保護(hù)的珍貴樹種。目標(biāo)樹的確定主要考慮以下幾點(diǎn):密度15 株/667m2左右,分布均勻、樹干通直、樹冠圓滿,影響干型的大枝點(diǎn)高,無外傷和病蟲害,是上層林木。一般使用油漆或標(biāo)牌標(biāo)定。
2.1.2 干擾樹的確定與伐除
干擾樹是指與目標(biāo)樹競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光和生長(zhǎng)空間,影響目標(biāo)樹生長(zhǎng)的林木。特別是那些與目標(biāo)樹緊靠形成競(jìng)爭(zhēng)的樹木,具有較強(qiáng)的生命力,應(yīng)首先伐除。
2.1.3 劣勢(shì)木的確定與伐除
主要是指火燒、斷梢、雙叉、腐爛、萌條、蟲害、霸王木、被壓木等,一般應(yīng)考慮伐除。因?yàn)榱觿?shì)木對(duì)于維護(hù)森林生態(tài)的自然和多樣性,穩(wěn)定林分有利,特別是一些闊葉林分,可以防止大樹的有用樹干形成側(cè)枝,所以,對(duì)暫時(shí)不影響目標(biāo)樹生長(zhǎng)劣勢(shì)木,也可以保留,以維護(hù)森林生態(tài)的自然和多樣性。
2.1.4 非目標(biāo)樹的保留
非目標(biāo)樹是指生長(zhǎng)中等或偏下的主要或伴生樹種的林木(主要指在目標(biāo)樹下層的林木),這些樹木的存在,不僅能促進(jìn)目標(biāo)樹的自然整枝,還可以遮蔽林地。有助于林分形成復(fù)層異齡林,促進(jìn)形成良好的生態(tài)環(huán)境,可以保留。
選擇21 年生的、剛進(jìn)入中齡林的麻櫟人工純林為研究對(duì)象。2017 年實(shí)施間伐,間伐強(qiáng)度為株數(shù)強(qiáng)度的19%左右、蓄積強(qiáng)度的13.5%。間伐組在實(shí)施前林分密度為2 325 株/hm2,間伐后林分密度為1 875株/hm2。對(duì)照組林分密度為2 460 株/hm2。設(shè)置固定樣地,定期調(diào)查目標(biāo)樹及其他林木生長(zhǎng)量。
間伐后第3 年,麻櫟儲(chǔ)備林對(duì)照組的林分平均胸徑由10.6 cm 增加至12.4 cm,平均增長(zhǎng)率為17%;實(shí)施間伐組的林分平均胸徑由10.2 cm 增加至12.3 cm,平均增長(zhǎng)率為20.6%,兩組林分[1]2018 年、2019 年增長(zhǎng)量分別為1.8 cm 和2.1 cm,撫育間伐后的麻櫟林現(xiàn)有林分平均胸徑比對(duì)照組有所增加(圖1)。由此可見,采取間伐措施,林分平均胸徑生長(zhǎng)量的生長(zhǎng)速度高于對(duì)照組,適度間伐可以促進(jìn)麻櫟儲(chǔ)備林平均胸徑的生長(zhǎng),這主要受益于間伐后林木個(gè)體獲得營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)空間增加,生長(zhǎng)速度加快。
圖1 麻櫟儲(chǔ)備林現(xiàn)有培育林分生長(zhǎng)情況
實(shí)施間伐后的第3 年,對(duì)照組目標(biāo)樹的平均胸徑由12.3 cm 增加至14.7 cm,平均增長(zhǎng)率為19.5%;實(shí)施間伐組的目標(biāo)樹平均胸徑由12.6 cm 增加至16.3 cm,平均增長(zhǎng)率為29.4%,兩組連年增長(zhǎng)量分別為:2.4 cm、3.7 cm,撫育間伐后的目標(biāo)樹平均胸徑比對(duì)照目標(biāo)樹的增長(zhǎng)率增加9.9%,增長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯(圖2)。這表明林分結(jié)構(gòu)的改善顯著促進(jìn)麻櫟目標(biāo)樹胸徑生長(zhǎng)。因此,間伐對(duì)提高麻櫟儲(chǔ)備林生長(zhǎng)和質(zhì)量具有重要作用。
圖2 麻櫟儲(chǔ)備林目標(biāo)樹生長(zhǎng)情況
林分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)控是國(guó)家儲(chǔ)備林經(jīng)營(yíng)的重要內(nèi)容。撫育間伐作為調(diào)整林分密度和結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)措施,在人工林培育中發(fā)揮著重要作用。人工林間伐的時(shí)間、強(qiáng)度和次數(shù)是影響間伐效益的主要決定因素[9],間伐能否有效提高林分的總生物量和總材積量在一定程度上取決于間伐的措施,不同的撫育間伐措施對(duì)林分生長(zhǎng)和林分結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響[10-11],合理間伐不僅可以在短期內(nèi)促進(jìn)林木生長(zhǎng)和獲取間伐木材,也可為保留木創(chuàng)造營(yíng)養(yǎng)空間,加速林分生長(zhǎng)進(jìn)程,進(jìn)而增加林木蓄積量,改善林分結(jié)構(gòu),提高林分質(zhì)量,加快大徑材的培育速度[12]。本研究發(fā)現(xiàn),麻櫟儲(chǔ)備林撫育間伐3 年后,間伐林分平均胸徑生長(zhǎng)速率高于未間伐林分,顯著促進(jìn)目標(biāo)樹的生長(zhǎng),這與吳偉華等對(duì)杉木大徑材培育技術(shù)措施的研究結(jié)果一致[13]。其他一些研究認(rèn)為,撫育間伐對(duì)林分生產(chǎn)力的影響與林分密度和樹種有關(guān),較高的間伐強(qiáng)度通常會(huì)降低林分的總生物量和材積[9]。麻櫟的適度間伐有利于增加林分的干生物量和總生物量,并影響麻櫟的后期生長(zhǎng)[5,14]。本研究間伐后的麻櫟林分因林木個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)減小,生長(zhǎng)空間和營(yíng)養(yǎng)增加,使得林木生長(zhǎng)加快。因此,麻櫟國(guó)家儲(chǔ)備林建設(shè)應(yīng)采取目標(biāo)樹培育模式,通過間伐,及時(shí)調(diào)整林分密度,改善林內(nèi)生長(zhǎng)的水、熱、光等條件,形成較好的林分層次結(jié)構(gòu),促進(jìn)麻櫟保留木吸收陽(yáng)光、水分以及土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),提高生長(zhǎng)速度與木材的品質(zhì),促進(jìn)麻櫟大徑材培育進(jìn)程。