王力
(宣州區(qū)自然資源和規(guī)劃局/林業(yè)局,安徽宣城242000)
退化林是指受到人為或自然因素影響,導致森林的生產(chǎn)力或生態(tài)服務功能(包括木材、生物多樣性和其他功能)持續(xù)低于同等立地條件下相同發(fā)展階段的同類林分的平均水平,并且短期內(nèi)難以通過自然能力恢復的森林。其特點是生物生產(chǎn)力降低、森林的活力和恢復力下降、生物多樣性降低、生物間相互關(guān)系改變以及生態(tài)學過程發(fā)生紊亂。
宣城市宣州區(qū)位于安徽省東南部,地處黃山北部余脈與長江中下游沖積平原結(jié)合地帶,地跨山地、丘陵與平原三種地貌,南部、中部山丘起伏,北部江湖密布,素有“皖東南大門”之稱。在安徽省提出“五·八”造林綠化規(guī)劃指導下,通過30 年的努力,宣州區(qū)生態(tài)環(huán)境得到很大的改善,現(xiàn)有林地面積達96 912.13 hm2,活立木總蓄積量374.39 萬m3,森林覆蓋率34.74%。然而,在大規(guī)模消滅荒山的過程中,全區(qū)各地營造了大面積的人工純林,造林樹種以濕地松、馬尾松、杉木、楊樹、泡桐、毛竹為主。受各種自然因素和人為因素的干擾,不少林分出現(xiàn)明顯退化現(xiàn)象。按照安徽省退化林修復技術(shù)導則評判標準測算[1],全區(qū)有松類退化林面積為12 530.3 hm2,占松類總面積的35.13%,主要是馬尾松;杉木退化面積為1 114.9 hm2,占杉木總面積的24.9%;楊類退化林面積為1 013.6 hm2,占楊類總面積的90%;泡桐退化林面積為1 293.2 hm2,占泡桐總面積的69.6%;竹林退化林面積為4 603.3 hm2,占竹林總面積的29.3%。此外,宣州區(qū)上一輪退耕還林實施中的經(jīng)濟林,大部分也發(fā)生了不同程度的林分衰退,主要涉及樹種為棗、早熟梨、紅殼竹、毛竹等。
退化林分的成因,是由各種自然因素、生理因素、設計因素、災害因素和人為因素共同造成的。
自然因素包括氣象災害(干旱、雨水過多、雪災、臺風等),有害生物侵襲(病、蟲、有害植物等)。
氣象災害方面。2008 年初,遭遇的五十年未遇罕見持續(xù)雨雪冰凍災害,造成了全區(qū)森林資源大面積受災,其中,山區(qū)人工針葉純林和竹林損失最為嚴重,成片馬尾松、國外松、杉木和竹子因斷梢、彎折、倒伏成為“牙簽林”。2016 年6 月,又遭遇百年一遇的特大洪澇災害,全區(qū)林業(yè)受災面積超過2 000 hm2,損毀面積533.33 hm2。受災林分林木稀疏,郁閉度低于0.4,森林質(zhì)量顯著下降。
有害生物侵襲方面。人工針葉純林的大量營造,造成林分穩(wěn)定性較差,易受有害生物的危害。遇到適宜氣候條件,疫病容易大面積爆發(fā)。自1999 年宣州區(qū)首次發(fā)現(xiàn)松材線蟲病害以來,危害面積不斷擴大,并于2000 年被確定為松材線蟲病疫區(qū)。以2018 年、2019 年全區(qū)松材線蟲病防治情況為例,2018 年全區(qū)共實施除治性采伐28.8 hm2,強度擇伐93.13 hm2,清理枯死松樹2 832.6 hm2;2019 年對全區(qū)馬尾松林和國外松林開展秋季普查,共發(fā)現(xiàn)枯死松樹30 613 株(病死2 295 株),發(fā)病面積422.93 hm2。經(jīng)取樣591 份鑒定,172 例有松材線蟲,341 例有擬松材線蟲,25 例有其他線蟲,53 例無任何線蟲。調(diào)查的松材線蟲病樣株涉及水東鎮(zhèn)、溪口鎮(zhèn)、黃渡鄉(xiāng)、孫埠鎮(zhèn)、宛陵林場等主要有林鄉(xiāng)鎮(zhèn)(單位)。目前,松材線蟲病已造成當?shù)卮罅狂R尾松植株迅速枯死,松林退化嚴重。
選地不適、整地不當、栽植密度過大等違背適地適樹原則的造林是導致林分退化的重要因素。宣州區(qū)部分山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土層瘠薄、土壤有機質(zhì)含量低、石礫含量高、保水保墑能力差,難以滿足速生用材林樹種的生長需求。在幼齡林階段長勢一般,有時競爭不過雜灌的生長。進入中齡林階段,水肥難以支撐樹木的快速生長,胸徑、樹高和蓄積年均生長量低下,形成退化林。如宛陵林場夏渡分場西山鋪工區(qū)的濕地松純林,林齡15~20 年,平均胸徑為8~10 cm,每公頃蓄積僅僅為43 m3。由于立地條件較差,宛陵林場青隱山分場部分低山上部營造的杉木純林,最終成了杉木“小老樹”。此外,受到“早郁閉、早成林”營林觀念的影響,部分地區(qū)楊樹造林的初植密度達到1 650 株/hm2,濕地松初植密度達2 505 株/hm2。過大的初植密度,難以滿足幼樹生長所需的空間,導致林木生長不良、長期無法郁閉,難以抵抗自然災害和雜灌的干擾,保存率較低。
栽培管理跟不上也是造成林分退化的重要原因。首先,“重造輕管”的經(jīng)營觀念普遍存在,有的造林主體只管大面積造林,后期的撫育沒有及時跟進,使得林木長勢差、林地環(huán)境逐漸惡化,部分地區(qū)出現(xiàn)年年造林不見林的現(xiàn)象。同時,近年來受經(jīng)濟下行壓力影響,園林綠化行業(yè)不景氣,提供綠化苗木的林苗兩用林得不到有效管護,也客觀上加大了林分的退化。其次,部分造林主體單純追求眼前經(jīng)濟利益,不顧林分生長規(guī)律,大量采取不合理的利用方式,如用材林采伐中“拔大毛”現(xiàn)象,砍大留小、山下強伐、山上弱疏;竹林采伐“一刀光”,不進行合理的留養(yǎng);松樹林的不合理采脂,導致林木生長緩慢和抗性降低。最后,在相同林地上連續(xù)栽植同一樹種、多代連栽導致林地生產(chǎn)力下降,樹木生長明顯衰退,嚴重影響林分的可持續(xù)經(jīng)營[2]。
退化林修復在作業(yè)設計和實施過程中,需要尊重自然規(guī)律,按照自然修復為主、人工促進為輔的原則,因地制宜、分類施策,逐步開展修復,促進退化森林向近自然多功能可持續(xù)經(jīng)營的方向發(fā)展[3]。目前,宣州區(qū)實施退化林修復分生態(tài)主導的兼用林和用材主導的兼用林兩個主要類型。
3.1.1 生態(tài)主導的兼用林
修復目標為恢復多樹種層次的森林結(jié)構(gòu)。主要采取封山育林、人工補植增加目的樹種(深根性、演替后期樹種)、撫育間伐(透光伐、生長伐、衛(wèi)生伐)或更新采伐的措施開展修復。純林或缺少目的樹種的先鋒樹種組成的次生林,通過抽針補闊、間針育闊、栽針保闊等方式形成混交林。實施過程中要盡量保護原生植被,防止水土流失,禁止采用皆伐改造。
3.1.2 用材主導的兼用林
修復目標為恢復生態(tài)系統(tǒng)的活力和生產(chǎn)力。主要采取封山育林(減少人畜破壞)、人工促進天然更新(林下更新幼苗較多、母樹下種能力較強)、平茬復壯(萌發(fā)能力強)、林下補植(主層林退化嚴重缺乏天然更新)等措施開展修復;對于密度過大的林分,撫育間伐、選擇目標樹、伐除劣質(zhì)木和干擾樹;對于遭受自然災害的林分,及時清理受害林木,并選擇鄉(xiāng)土珍貴樹種補植,形成混交林。
3.2.1 封育
封育是科學運用大自然自我恢復力進行生態(tài)修復的一個重要手段[4],是生態(tài)自我修復和人工輔助治理的有機結(jié)合。用于有目標樹種天然更新幼樹、幼苗的林分,或林內(nèi)有具備天然更新能力的闊葉樹母樹分布,通過封育可望達到修復目的退化林分。對天然更新條件及現(xiàn)狀較好的林分,應優(yōu)先采取封山育林;對于天然更新有障礙的林地可輔以飛播、穴播等人工輔助措施。
3.2.2 復壯
用于采取培育措施可望恢復正常生長的退化中幼齡林。復壯措施包括施肥、林木嫁接、平茬促萌、病蟲害防治等方法。
3.2.3 人工促進天然更新
對于林下更新幼苗較多,或者母樹下種能力較強的林分,通過清理林地內(nèi)陽性雜灌雜草,創(chuàng)造有利條件保證種子和幼樹的生長。
3.2.4 補植
對于天然更新能力差、樹種組成單一、林內(nèi)天窗過大、主林層嚴重退化的林分,宜采用補植的措施。根據(jù)林地目的樹種分布現(xiàn)狀來確定補植方法。補植樹種以優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種、闊葉樹種為主,也可補植高價值的珍貴樹種,要做到適地適樹適種源。補植密度應根據(jù)林分經(jīng)營目的、現(xiàn)有株數(shù)和該林分所處年齡階段的合理密度而定,補植后密度應達到該林分合理密度的85%以上。
3.2.5 撫育
篩選目的樹種、伐除病死樹、劣質(zhì)木和干擾樹。
3.2.6 以耕代撫
以耕代撫是根據(jù)樹種生物學和生態(tài)學特性,采取林農(nóng)間作、林藥間作、林草間作的方式,改善林地條件、抑制雜灌雜草生長、減少水土流失,達到促進退化林分恢復生產(chǎn)力的措施。
3.2.7 皆伐更新
對于嚴重退化、難以實施其他措施的人工林分可采取全面或局部皆伐,伐后選擇適宜樹種實施更新造林,以營造帶狀或塊狀混交林為主。
2017 年宣州區(qū)實施林業(yè)增綠增效行動以來,通過更新修復、擇伐修復、撫育及補植修復和綜合修復等方式,累計實施退化林修復1 677 hm2。下面以宛陵林場麻姑山分場修復實踐作進一步說明。
實施地點選擇在宣州區(qū)麻姑山分場一處馬尾松純林。海拔46~132 m;山坡石礫較多,土壤厚度為50 cm。馬尾松林年齡45 年,郁閉度0.7,平均胸徑12 cm、樹高9 m。受松材線蟲病危害后,林分退化嚴重,修復目標是將馬尾松純林培育成針闊混交異齡林。
12 月份,擇伐了受松材線蟲病侵害的枯死木、瀕死木以及風倒、折頭、衰弱的退化林木。采伐強度為蓄積強度的15%。采伐剩余物按照松材線蟲病疫木處置辦法進行就地粉碎和無害化處理。采伐后,林分郁閉度為0.5,伐后馬尾松保留375 株/hm2,部分地塊形成了林窗和林隙。對留養(yǎng)馬尾松進行修枝,去除樹冠下部分枯枝和影響主梢的側(cè)梢。
衛(wèi)生伐后,全面清理林地內(nèi)的陽性雜灌、雜竹、藤本和草本。將清除的殘體按照等高線方向堆放1 m 寬,水平間隔3~5 m,任其自然腐爛。林地清理過程中要防止水土流失,加強施工管理,確保作業(yè)時不過度破壞地表植被。
林下補植選擇楓香、苦櫧、甜櫧、青岡櫟、木荷、南京椴、火力楠等樹種,間種在馬尾松林下,加速凋落物的分解和養(yǎng)分的釋放,增加表土層的非毛管孔隙度,改善土壤的通氣透水性,有利于提高林分的生產(chǎn)力[5]。伐后調(diào)查顯示,林地內(nèi)自然更新的喬木樹種幼樹達到900 株/hm2。根據(jù)林分的伐后保留木株數(shù)、林隙和預計培養(yǎng)的針闊混交林的合理密度情況,設計自然更新幼樹保留密度和補植密度和位置。設計補植密度為225 株/hm2,保留自然更新幼樹密度為600 株/hm2。補植選擇大田培育的1 年生Ⅰ級苗,樹種為楓香和烏桕,苗木規(guī)格為地徑0.8 cm、苗高0.8 m。保留樹種主要為鄉(xiāng)土闊葉樹種南酸棗、檫木和香樟。于2 至3 月份進行補植造林,采用塊狀整地,苗穴規(guī)格為50 cm×50 cm×35 cm,并將土里的樹根、石塊撿干凈。表土回填一半左右時每穴施入0.1 kg 復合肥作基肥,回土至滿穴時,適當壓實,最后添加松土,高出種植穴邊緣3 cm 為宜。
栽植后1 個月左右,全面檢查苗木成活率,發(fā)現(xiàn)死株及時補植。于6 月和9 月份對補植苗木和自然更新選擇保留幼樹進行松土除草,按照單株撫育方式,清除幼樹周邊1 m 范圍內(nèi)的灌、草、藤,為其提供良好的生長空間。此外,對保留的馬尾松做好病蟲害監(jiān)測,及時清除病死樹。連續(xù)撫育3 年,逐步培育成針闊混交林。
國有林場安排1 名專職護林員定期對修復項目區(qū)進行日常巡林管護,防止人畜破壞。設置1~2個標準監(jiān)測樣地,做好林木和幼樹生長情況的日常登記。
宣州區(qū)實施的退化林修復所采用的樹種和技術(shù)取得了初步成效,林下物種多樣性顯著增加。修復1 年后,補植幼樹平均樹高增加30 cm,天然更新選留幼樹平均胸徑達2 cm、平均樹高達170 cm。隨著后續(xù)撫育措施的跟進,林木生長將進一步增加,森林生態(tài)得到初步恢復。目前進行的修復實踐工作將為今后宣州區(qū)全面實施退化林修復積累了經(jīng)驗,有利于宣州區(qū)森林生態(tài)的長遠發(fā)展。