改善華鎣山森林立地條件措施淺析

熊智軍

摘要：大面積的人工造林使得土壤理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)正呈負(fù)向改變，土壤退化、板結(jié)、水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，在不能通過(guò)翻墾方式改良土壤結(jié)構(gòu)和通過(guò)施肥提高土壤肥力的背景下，研究如何通過(guò)從土壤、植物群落和人因素的角度入手來(lái)改善森林立地條件措施，從而讓森林立地條件不持續(xù)下降以維持在一個(gè)合理水平。

關(guān)鍵詞：華鎣山；森林；林地；立地條件

各式各樣的立地由氣候、地形、土壤、生物（主要是植被）諸因素綜合形成。因地區(qū)、地段不同，影響因子有主次之分，影響范圍有大小之別。在干旱地區(qū)，水分缺乏是影響立地質(zhì)量的主要因素，可引起土壤干燥貧瘠，植被單一。在山區(qū)，地形對(duì)光照、熱量、水分以土壤肥力等起著再分配作用，成為立地質(zhì)量的支配因素。在同一氣候條件下，不同的地形和土壤肥力差異可使森林立地有巨大的變化，因而影響樹(shù)種的分布和林木的生長(zhǎng)、發(fā)育?，F(xiàn)在，“立地”概念的范疇進(jìn)一步擴(kuò)大。第九屆國(guó)際植物學(xué)大會(huì)后，加拿大學(xué)者希爾斯提出：立地是森林生產(chǎn)和利用所涉及的外界因子組合，即一個(gè)氣候、地形、地質(zhì)、土壤剖面、地下水、植物群落和人的綜合體。

華鎣山前鋒區(qū)林地的基本狀況是，人工馬尾松、柏木純林占比高達(dá)80%。多年來(lái)，大面積的人工造林使得土壤理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)都在呈負(fù)向改變，整體質(zhì)量偏低，土壤退化、板結(jié)、水土流失特別是水分損失現(xiàn)象嚴(yán)重。林業(yè)發(fā)展所需的林地立地條件不斷下降。因此，提高森林質(zhì)量以及森林維護(hù)生態(tài)平衡的能力，改善森林立地條件下降局面相當(dāng)有必要。

在氣候、地形、地質(zhì)一定的前提下，對(duì)一定范圍內(nèi)森林而言，對(duì)大面積森林土地實(shí)施施肥來(lái)提高肥力和翻墾以改善土壤結(jié)構(gòu)的做法不具可行性。本文從土壤、植物群落和人因素的角度人手，研究改善森林立地條件措施。

1 優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)、林層結(jié)構(gòu)

實(shí)踐證明，優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)、林層結(jié)構(gòu)是遏制立地條件下降的有效措施。

1.1 優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)

1.1.1 在林中補(bǔ)種一些耐陰的落葉闊葉樹(shù)。闊葉樹(shù)的凋落物返還土壤有利于改善土壤的結(jié)構(gòu)，凋落物形成的腐殖質(zhì)將土壤微粒聯(lián)結(jié)起來(lái)，并使土壤形成大小不同的間隙，微小的間隙可保持土壤水分免受重力和蒸發(fā)損失，中等的間隙可保持土壤空氣流通。

1.1.2 在林中補(bǔ)種肥料樹(shù)。肥料樹(shù)有胡枝子、洋槐類、槐類、合歡、紫穗槐等。胡枝子的產(chǎn)量高，養(yǎng)分的含量也很豐富。如果在種植3年后的胡枝子土壤上耕翻后再種植糧食，可提高產(chǎn)量86%，種禾本科牧草、老芒麥可提高產(chǎn)草量124%，等于667m²施農(nóng)家肥15t。同樣把耐寒、耐陰、耐貧瘠的胡枝子用于林地提高肥力效果也好。

1.2 優(yōu)化林層結(jié)構(gòu)

通過(guò)林下補(bǔ)種闊葉樹(shù)形成下層林，再培育林下的灌木，形成多層次的復(fù)合林層。濃密樹(shù)冠可減弱風(fēng)速，最多可減少50%。在干旱季節(jié)，能減少地面土壤水分蒸發(fā)。同時(shí)為其它生物棲息創(chuàng)造條件，形成復(fù)雜的生物生態(tài)系統(tǒng)，增強(qiáng)森林抗逆能力減少病蟲(chóng)害。

2 培育地被物，增加土壤蓋度，減少水分蒸發(fā)

2.1 培育地被植物

林內(nèi)林下的地被植物蓋度低、種類少。每遇干旱夏冬季，導(dǎo)致林地土壤暴露在外，土壤水分快速蒸發(fā)加劇，干旱對(duì)林木生長(zhǎng)造成的影響同時(shí)減少地被植物。大量調(diào)查數(shù)據(jù)表明，相同干旱條件在林地有茂密地被植物的地塊，干旱導(dǎo)致林木受災(zāi)的天數(shù)縮短5～8天，可減少災(zāi)害天數(shù)25%。林園有種傳統(tǒng)耕作的習(xí)慣，就是在預(yù)期干旱時(shí)期，不對(duì)林園下的雜草鏟鋤，待旱情緩解后才鏟鋤雜草，這樣可有效保濕土壤緩解旱情。

通過(guò)大量樣地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，同一時(shí)期，相同土壤條件下，有地被物覆蓋的地方土壤濕潤(rùn)，沒(méi)地被物覆蓋的地方土壤干燥。自然下種的幼樹(shù)下地被物蓋度大，幼苗旁邊也伴生有低矮地被植物及蚯蚓等生物。以上現(xiàn)象說(shuō)明，增加土壤地被植物蓋度可減少水分蒸發(fā)，保存濕潤(rùn)的森林土壤，利于林木生長(zhǎng)。

2.2 地被物保護(hù)

2.2.1 禁止人為清除枯枝落葉，以保證林內(nèi)的水分和養(yǎng)分循環(huán)。以往林區(qū)的撫育中留存森林返還給土壤的極少，一是農(nóng)戶燒柴需要；二是認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)，認(rèn)為把撫育殘留物清除林區(qū)，可以減少病蟲(chóng)害和森林火災(zāi)隱患；三是認(rèn)為如此才達(dá)到撫育后林相整齊好看。但是根據(jù)德國(guó)已有的教訓(xùn)，清除林下地被物做法，會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié)，病蟲(chóng)害加劇，林木漲勢(shì)衰退。在華鎣山林區(qū)也觀察到德國(guó)林區(qū)類似現(xiàn)象，由于清除林下地被物行為，林下看上去干干凈凈，樹(shù)木高矮相差不大整齊化一，但是導(dǎo)致華鎣山林區(qū)森林土壤，板結(jié)嚴(yán)重，不管冬夏，土壤干燥少濕，林內(nèi)難見(jiàn)溫潤(rùn)濕潤(rùn)的森林小氣候環(huán)境，由此也常引發(fā)森林火災(zāi)。封山育林工程實(shí)施后，森林地表枯枝落葉腐爛層不斷增多，形成較厚的腐質(zhì)層，土壤含水量升高，火災(zāi)明顯減少。

2.2.2 地被物變多，養(yǎng)分循環(huán)得以實(shí)現(xiàn)。森林地表枯枝落葉腐爛層不斷增多，把養(yǎng)分還給了土壤，形成較厚的腐質(zhì)層，為蚯蚓等生物提供了食物，不但加速了養(yǎng)分循環(huán)，改善土壤有機(jī)物質(zhì)、物理及化學(xué)性質(zhì)和物理結(jié)構(gòu)；同時(shí)林區(qū)生物多樣化，林下其它小灌木種類、數(shù)量顯著增多，喜鵲數(shù)量也增多，能抑制蟲(chóng)災(zāi)的暴發(fā)。天保工程實(shí)施前，華鎣山林區(qū)在1996、1998、2000年連續(xù)暴發(fā)馬尾松毛蟲(chóng)蟲(chóng)災(zāi)和蜀柏毒蛾蟲(chóng)災(zāi)，蟲(chóng)災(zāi)面積廣，蟲(chóng)情嚴(yán)重，林木損失慘重。天保工程實(shí)施后，除2006年有輕微的馬尾松毛蟲(chóng)蟲(chóng)災(zāi)發(fā)生外，其余年平安無(wú)恙。

3 林下養(yǎng)殖改善立地條件

在林下養(yǎng)殖禽類或一些小型牲畜等，對(duì)土壤肥力的提高能起到一定的促進(jìn)作用，所養(yǎng)殖動(dòng)物的活動(dòng)在一定程度上能夠改變土壤的結(jié)構(gòu)，并且禽類或牲畜所排出的糞尿是很好有機(jī)肥料，對(duì)提高林地土壤的肥力有很好的作用，小型牲畜如羊食物多樣，可加速有物返還土壤。牲畜等糞便還能被蚯蚓利用，在糞便周圍的土壤中，蚯蚓等生物數(shù)量增多。這樣可以改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)林木的生長(zhǎng)。

4 培育蚯蚓提高林地土壤肥力

4.1 蚯蚓適生環(huán)境及培育的可行性

4.1.1 濕度、溫度、食性。蚯蚓體內(nèi)含水量70%～80%，平日靠分泌其體液保持平衡，因此，必須在潮濕的環(huán)境下生活，高濕度或低濕度環(huán)境均不利于它正常生存。蚯蚓屬變溫動(dòng)物，對(duì)氣溫的變化非常敏感。溫度以20～25%為最佳，當(dāng)氣溫下降至10%時(shí)，蚯蚓開(kāi)始停食；降至4℃時(shí)就進(jìn)入冬眠狀態(tài)；當(dāng)溫度超過(guò)30%時(shí)，生長(zhǎng)也受到抑制，當(dāng)溫度高達(dá)35℃以上，便完全停食進(jìn)入休眠狀態(tài)。蚯蚓屬雜食性動(dòng)物，蚯蚓的植物性飼料來(lái)源極為豐富。蚯蚓的食物來(lái)源有多種畜禽糞、廄肥、青草、樹(shù)葉等。

4.1.2 華鎣山林區(qū)培育蚯蚓的可行性?，F(xiàn)有的華鎣山林區(qū)濕軟土壤中有蚯蚓生存。只是喀什特地貌土壤夏冬干旱季節(jié)干燥，可通過(guò)優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)、林層結(jié)構(gòu)、保護(hù)地被物為蚯蚓等土壤生物創(chuàng)造適生的土壤濕度小環(huán)境。

4.2 蚯蚓改善土壤的作用

在有機(jī)物循環(huán)過(guò)程中，利用蚯蚓可取得驚人的效果。蚯蚓活動(dòng)可大大加速有機(jī)物的腐爛分解，增加微生物的生活空間，使微生物數(shù)量增加，微生物又可進(jìn)一步分解有機(jī)物。蚯蚓的作用，加上微生物的活動(dòng)，可將土壤中的氮轉(zhuǎn)化為可被植物利用的硝酸鹽，同時(shí)可提高土壤中可溶性磷、鉀和鎂的含量。

蚯蚓的腸中有蛋白質(zhì)和纖維素分解酶，還有許多共生細(xì)菌和放線菌類，可將其攝取的有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單的有機(jī)質(zhì)，排泄于土壤中，其中一些簡(jiǎn)單的有機(jī)質(zhì)聚合成腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)將土壤微粒聯(lián)結(jié)起來(lái)，并使土壤形成大小不同的間隙微小的間隙，可保持土壤水分免受重力和蒸發(fā)損失，這些不同類型的間隙還為不同類型的微生物提供了生活空間，從而對(duì)土壤肥力的提高有很好的作用。

5 結(jié)論

通過(guò)優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)、林層結(jié)構(gòu)，培育地被植物和保護(hù)地被物，林下養(yǎng)殖和培育蚯蚓等措施，可以改善華鎣山森林立地條件下降的趨勢(shì)，讓森林立地條件維持在一個(gè)合理水平。今后，應(yīng)繼續(xù)深入定量研究各項(xiàng)措施對(duì)改善林地立地條件相關(guān)性大小，以找到更優(yōu)方案。

（收稿：2016-06-12）