紅松人工林研究現(xiàn)狀

焦宏(遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所,遼寧 丹東 118002)

紅松(Pinuskoraiensis)主要分布于我國(guó)東北和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)、朝鮮、日本也有少量分布，是重要的工業(yè)用材林和經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要位置。我國(guó)最早的紅松人工林是1933年在遼寧省本溪縣草河口栽植的，[1]20世紀(jì)50年代開(kāi)始在黑龍江和吉林有少量造林，大量營(yíng)造紅松人工林是在20世紀(jì)60年代。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)僅遼寧省目前就有紅松人工林10萬(wàn)多hm2。為了不斷擴(kuò)大和培育紅松林資源，增加單位面積產(chǎn)量，速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目標(biāo)，眾多林業(yè)科學(xué)工作者對(duì)紅松人工林進(jìn)行了長(zhǎng)期、大量的研究工作，本文概述了不同階段紅松人工林研究成效和未來(lái)走向。

1 人工紅松林的研究歷程

第一個(gè)階段為20世紀(jì)50—60年代期間。主要針對(duì)是否能夠在皆伐跡地上營(yíng)造人工純林這一問(wèn)題。進(jìn)行了全光下紅松直播和育苗實(shí)驗(yàn)研究。尤其是紅松全光下苗圃育苗的“成功”為皆伐方式的推廣起到了推波助瀾的作用。[2]例如：黑龍江省和吉林省部分地區(qū)進(jìn)行過(guò)紅松直播更新，由于鼠害嚴(yán)重，出苗率和保存率甚低，除個(gè)別地區(qū)保留小片直播造林形成的人工林外，大部分直播造林遭到失敗。因此紅松更新和荒山造林主要采取植苗造林方式。20世紀(jì)50年代中期，遮光庇蔭育苗改為全光育苗，改床播為壟播，大垅全光育苗改善了通風(fēng)透光條件，促進(jìn)了苗木的生長(zhǎng)發(fā)育，提高了苗木質(zhì)量，2年生一級(jí)苗相當(dāng)于床播4年生二級(jí)苗。[3]

第二階段為20世紀(jì)60—80年代期間。隨著早期人工更新的紅松的生長(zhǎng)，研究的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向幼林生長(zhǎng)等方面。后期由于人工紅松的面積逐年增大，存在的問(wèn)題逐漸引起科研和生產(chǎn)單位的重視，開(kāi)始對(duì)跡地更新初期成活率和幼、中齡階段生長(zhǎng)質(zhì)量進(jìn)行初步研究。經(jīng)實(shí)踐證明，紅松幼林撫育是紅松造林成敗的關(guān)鍵措施，它關(guān)系到紅松造林后能否有較高的保存率和幼樹(shù)能否正常生長(zhǎng)發(fā)育。這一點(diǎn)逐漸被生產(chǎn)單位所認(rèn)識(shí)。因此，各地加大了幼林撫育的投資。

20世紀(jì)70年代隨著森林經(jīng)營(yíng)數(shù)表的研制，從定性間伐過(guò)渡到定量間伐。在中等立地條件下，造林密度4 400株，造林后15年進(jìn)行第一次間伐撫育，采用下層撫育法，采伐強(qiáng)度按株數(shù)30%～40%，蓄積強(qiáng)度10%～20%。間伐撫育間隔期4～5 a。間伐撫育對(duì)直徑生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用，一般可提高直徑生長(zhǎng)量20%～40%，定期材積生長(zhǎng)量提高5%～15%，紅松第一次間伐撫育每公頃出椽材4～6 m3。撫育間伐能改善林內(nèi)的光照和溫濕度條件，增強(qiáng)林分的穩(wěn)定性。[4]

第三階段為20世紀(jì)80—90年代，此期間研究特點(diǎn)主要是對(duì)人工紅松純林經(jīng)營(yíng)方式的反思，大量的調(diào)查和研究表明人工純林的經(jīng)營(yíng)不僅在更新初期成活率和保存率極低，而且在幼中齡階段樹(shù)木易早期結(jié)實(shí)和遭受多種病蟲(chóng)危害、生長(zhǎng)質(zhì)量差。從實(shí)踐和理論上證實(shí)了皆伐跡地上人工更新紅松純林違背了自然演替規(guī)律。以天然紅松林群落結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)和功能為生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)，探討合理的人工紅松闊葉混交林結(jié)構(gòu)和幼中齡林優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)已成為研究的焦點(diǎn)。[5]

第四階段為20世紀(jì)90年代至今，主要研究特點(diǎn)是以紅松結(jié)實(shí)為主要目的的紅松人工林營(yíng)造和經(jīng)營(yíng)的問(wèn)題。由于紅松種子的經(jīng)濟(jì)效益顯著，且逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，為提高紅松種子產(chǎn)量，針對(duì)紅松造林初植密度和現(xiàn)有紅松幼林進(jìn)行嫁接，以及對(duì)紅松人工林進(jìn)行撫育間伐和截干等措施以提高種子產(chǎn)量和大徑材培育為主的研究。同時(shí)人們也認(rèn)識(shí)到了紅松人工林的生態(tài)效益。

2 紅松人工林研究的現(xiàn)狀

2.1 紅松育苗技術(shù)

2.1.1 紅松播種育苗 紅松育苗早在20世紀(jì)30年代就開(kāi)始了，從到20世紀(jì)60年代開(kāi)始在全光條件下育苗，降低了生產(chǎn)成本，到20世紀(jì)70年代，由于多年育針葉苗的老苗圃土壤板結(jié)，通透性不好，苗木質(zhì)量下降，因此開(kāi)始進(jìn)行紅松山地育苗，紅松山地育苗比平地育苗具有苗木質(zhì)量好，產(chǎn)量高，省地的特點(diǎn)。苗木越冬防寒主要以土防寒為主，但是費(fèi)工，成本高，特別是春季撤防寒土?xí)r，容易把幼苗頂芽和葉子碰掉，降低苗木質(zhì)量。為尋求一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、適用的防寒方法，20世紀(jì)90年代開(kāi)始用草袋子進(jìn)行防寒。草袋防寒簡(jiǎn)單易行，能降低成本，做到一物多用，春季起苗時(shí)，又可以做苗木包裝物。[6]

2.1.2 紅松容器苗的培育 從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，黑龍江帶嶺林科所為了解決紅松育苗周期長(zhǎng)、造林成活率低的問(wèn)題，對(duì)紅松育苗進(jìn)行塑料大棚工廠(chǎng)化容器育苗的研究，實(shí)現(xiàn)了2年生即可出圃，縮短了紅松育苗時(shí)間。[7]

2.1.3 紅松扦插育苗 目前紅松扦插育苗主要是嫩枝扦插和硬枝扦插兩種，雖然可以生根，但生產(chǎn)成本高，目前很難在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。[8]

2.1.4 紅松組織培養(yǎng) 以MS為基本培養(yǎng)基, 加入不同種類(lèi)和濃度的激素, 對(duì)紅松離體胚和2～3年生幼苗的頂芽進(jìn)行組織培養(yǎng)。在含有激素的培養(yǎng)基上, 離體胚形成大量愈傷組織和畸形苗。頂芽經(jīng)過(guò)4～5個(gè)月培養(yǎng)后, 在細(xì)胞分裂素含量較高的培養(yǎng)基上形成少量側(cè)芽, 在生長(zhǎng)素類(lèi)激素含量較高時(shí)發(fā)生不定根。[9]

2.2 紅松造林

2.2.1 造林密度 從20世紀(jì)60年代開(kāi)始進(jìn)行不同初植密度的造林試驗(yàn)。隨著林分密度的增加，林分郁閉提前，胸徑生長(zhǎng)遞減，樹(shù)高生長(zhǎng)加快。根據(jù)紅松生長(zhǎng)和材質(zhì)培育兩方面綜合考慮，確定紅松人工林造林密度以4 444～6 667株hm-2為適宜。但隨著培育目的的不同，至20世紀(jì)90年代由于紅松人工林的培育目標(biāo)是果材兼用林，果材兼用林的適宜造林密度是1100～2500株hm-2。采用嫁接苗造林的適宜密度是400～1 100株hm-2。

2.2.2 造林方式 造林主要有營(yíng)造紅松純林或混交林兩種方式。苗齡采用2-2年生苗或山地苗圃3年生留床苗。混交方式有帶狀混交和塊狀混交兩種方式，混交樹(shù)種有針+針混交和針+闊混交兩種，到20世紀(jì)80年代又提出了栽針保闊的方針，即栽植紅松的同時(shí)保留一部分闊葉樹(shù)，使其形成自然混交的林分，以提高生態(tài)效益和穩(wěn)定的生態(tài)群落，同時(shí)還可與經(jīng)濟(jì)樹(shù)種混交，以提高林地的經(jīng)濟(jì)效益。20世紀(jì)90年代后期提出了冠下更新紅松的造林方式。

2.2.3 幼林撫育 紅松人工林幼林采用穴狀撫育和全面撫育兩種方式，撫育次數(shù)一般為7次，即采用2、2、1、1、1次，連續(xù)撫育5年。采用穴狀撫育苗木生長(zhǎng)好于全面撫育。

2.3 紅松人工林經(jīng)營(yíng)

2.3.1 人工林經(jīng)營(yíng)技術(shù)的研究 主要研究?jī)?nèi)容有紅松人工林撫育間伐和生長(zhǎng)規(guī)律、不同年齡階段適宜保留株數(shù)，修枝技術(shù)對(duì)林木生長(zhǎng)及干形的影響、紅松大徑材培育技術(shù)、紅松人工林林木分杈原因及其利用等。其他研究?jī)?nèi)容有紅松闊葉林林隙動(dòng)態(tài)變化對(duì)早春草本植物的影響、紅松的結(jié)實(shí)規(guī)律及合理利用，紅松人工林水文效應(yīng)、林分結(jié)構(gòu)對(duì)材質(zhì)的影響、紅松母樹(shù)林施肥，紅松人工林生態(tài)效益等。這些研究對(duì)紅松人工林的發(fā)展奠定了牢固的基礎(chǔ)。

2.3.2 紅松果材兼用林培育技術(shù) 自20世紀(jì)90年代以來(lái)紅松種子越來(lái)越受到人們的重視，同時(shí)實(shí)行天然林禁伐使林業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)受到很大的沖擊，培育紅松果材兼用林成為林業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要途徑。因此不論是林業(yè)科研單位還是各林業(yè)局都對(duì)紅松果材兼用的經(jīng)營(yíng)進(jìn)行了大膽的探索和研究，現(xiàn)已形成一套行之有效的理論技術(shù)。培育果材兼用林主要是控制林分密度，一般比用材林的林分密度小20%左右，另外一點(diǎn)是當(dāng)林分達(dá)到一定林齡和高度后，進(jìn)行截干處理，根據(jù)密度不同，截去頂梢1～2層或3～4層輪枝，人為杈干形成多個(gè)主枝，以滿(mǎn)足結(jié)實(shí)的需要，可提高產(chǎn)量60%以上。實(shí)施果材兼用培育后林木生長(zhǎng)可提高20%以上，紅松結(jié)實(shí)量可提高97.6%～185%。[10-12]

2.3.3 紅松果林培育技術(shù) 什么是紅松果林？目前的定義是用結(jié)實(shí)高產(chǎn)無(wú)性系或結(jié)實(shí)型優(yōu)樹(shù)的接穗嫁接并能大量生產(chǎn)商品種子的林分。營(yíng)建方法有兩種，一種是利用嫁接苗直接造林，另一種方法是利用實(shí)生苗在山上定植，2～5 a后開(kāi)始嫁接。紅松果林一般初植密度較小，在400～1111株hm-2。由于是生產(chǎn)商品種子為目的，可不考慮木材的生產(chǎn)，為方便采種和提高種子產(chǎn)量，在林齡較小時(shí)可對(duì)樹(shù)體進(jìn)行矮化和促進(jìn)結(jié)實(shí)修剪。

2.4 森林保護(hù)

紅松人工林的病蟲(chóng)害種類(lèi)及蔓延速度、危害程度是相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)研究報(bào)道有球蚜、小蠹蟲(chóng)、松梢象甲、松針?shù)P病、落針病、皰銹病、爛皮病、紅斑病等。在這方面很多人做了大量的防治研究工作，基本上搞清了病蟲(chóng)害的生活史、大發(fā)生的客觀(guān)條件和病害的病菌感染過(guò)程、大發(fā)生的客觀(guān)條件等，對(duì)防治措施提出了有效藥劑如代森鋅、多菌靈、波樂(lè)多液、氧化樂(lè)果乳油等等。但最主要最有效的措施多認(rèn)為是生物措施和技術(shù)措施。做到適地適樹(shù)、合理密植、適時(shí)間伐、透光、林分結(jié)構(gòu)合理、針闊混交、栽針保闊等。

3 存在問(wèn)題及展望

3.1 存在問(wèn)題

目前在紅松人工林方面的研究經(jīng)過(guò)許多科技工作者的努力，取得了很多成就，但仍然存在許多問(wèn)題。首先是研究方向比較分散，重復(fù)現(xiàn)象較多，接續(xù)研究不連貫，各科研單位仍呈現(xiàn)各自為政的局面，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，缺乏合作精神。其次是研究深度不夠，理論研究對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的明確指導(dǎo)作用不夠，理論研究滯后于生產(chǎn)。第三是缺少高科技手段，缺乏先進(jìn)技術(shù)的支撐，不能進(jìn)行更深入的研究。

3.2 展望

依據(jù)已知紅松研究的進(jìn)展情況和林業(yè)生產(chǎn)當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)需要，應(yīng)大力開(kāi)展紅松遺傳育種的研究，通過(guò)遺傳育種的研究，育成遺傳品質(zhì)良好的種子，注重特殊性狀的選擇，為營(yíng)造紅松高效商品林提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

積極大力搞好紅松的立體經(jīng)營(yíng)。多點(diǎn)、大面積的、因地制宜地營(yíng)造闊葉紅松、珍貴灌木、花用植物的復(fù)層紅松林，以提高紅松林質(zhì)量，并取得多項(xiàng)收益，以發(fā)揮紅松人工林的最大經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

繼續(xù)研究解決紅松林的病、蟲(chóng)害問(wèn)題。紅松林的病蟲(chóng)害防治，雖已取得很大成績(jī)，但在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的還不能令人滿(mǎn)意。建議研究提出更經(jīng)濟(jì)的措施，并應(yīng)對(duì)已取得的有效辦法，大力宣傳普及推廣。

開(kāi)展全樹(shù)利用的研究。開(kāi)展紅松全樹(shù)利用，已有幾十年的時(shí)間，但目前可以說(shuō)基本上限于木材利用和果實(shí)利用，其他方面都未開(kāi)展，如：松脂、針葉、果皮。應(yīng)把這一課題，提到研究議程上來(lái)，以增加林業(yè)生產(chǎn)的收益和適應(yīng)林區(qū)人口(尤其是年輕人)急劇增長(zhǎng)要求解決就業(yè)的需要。

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