程千木
(宣州區(qū)宛陵林場,安徽宣城242000)
森林退化已在世界范圍大量出現(xiàn),尤其是發(fā)展中國家[1]。退化林是因環(huán)境變化、造林和經(jīng)營不當(dāng)、遭受自然災(zāi)害、林業(yè)有害生物危害等因素影響,林分提前或加速進入生理衰退階段,出現(xiàn)林木枯死、瀕死、生長不良等現(xiàn)象,林分結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性失調(diào),林木生長明顯下降,系統(tǒng)功能退化或喪失,導(dǎo)致森林生態(tài)功能及生物量顯著低于同類立地條件下相同林分平均水平。目前,楊樹(Populus sp)、杉木(Cunninghamia lanceolate)、 馬 尾 松(Pinus massoniana)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、華北落葉松(Larix principis -rupprechtii mayr)、 木 麻 黃(Casuarina equisetifolia)、濕地松(Pinus elliottii)、桉樹(Eucalyptus robusta)等人工林退化問題在我國已被報道,明顯出現(xiàn)土壤肥力質(zhì)量退化、生產(chǎn)力下降、物種多樣性退化等問題[2-8]。陸元昌與張守攻等人提出對人工林實施近自然化改造[9]。而最新研究顯示,制約林木生長的關(guān)鍵因子是人工林土壤有機質(zhì)的量和質(zhì)下降,可通過發(fā)展混交林,增加林地枯落物的量與質(zhì)實現(xiàn)退化林恢復(fù)[10]。
上世紀(jì),由于人工造林時單純考慮經(jīng)濟效益,宣城市宣州區(qū)宛陵林場營造了大面積單一樹種純林,以濕地松、馬尾松、杉木等針葉樹為主,明顯出現(xiàn)退化現(xiàn)象。本文針對宛陵林場森林資源退化現(xiàn)狀、原因及其恢復(fù)技術(shù)進行探討與實踐,以期為退化人工林的恢復(fù)提供依據(jù),實現(xiàn)人工林可持續(xù)良性發(fā)展。
宣城市宣州區(qū)宛陵林場由原宣城市宣州區(qū)高立洪林場、麻姑山林場、夏渡林場、青隱山林場和楊林林場5 個國有林場整合而成,總面積11 116.3 hm2,其中森林資源總面積10 254.6 hm2,森林覆蓋率達91.42%,蓄積量533 175.1 m3。由于造林時單純考慮經(jīng)濟因素,營造了大面積針葉純林,以濕地松、馬尾松、杉木等為主,長期的人工林經(jīng)營導(dǎo)致森林資源森林資源退化明顯,具體表現(xiàn)為:
宛陵林場退化林面積2 243 hm2,均為人工針葉林,其中馬尾松退化林1 653.5 hm2,占退化林面積的73.7%;杉木退化林139.3 hm2,占6.2%;濕地松退化林450.2 hm2,占20.1%。林分樹種的單一,形成同齡單層純林林分,上層喬木只是單純的松類(杉木)種群,幾乎無明顯的亞層可分,森林結(jié)構(gòu)簡單,生態(tài)功能低[11-12]。
人工針葉純林是結(jié)構(gòu)簡單的林分,特別是退化林,生物穩(wěn)定性差,易暴發(fā)病蟲害,尤其是松類林分易遭受松毛蟲、松材線蟲等林業(yè)有害生物危害。2017 年,宛陵林場松毛蟲危害十分嚴(yán)重,全場松類受害面積2 000 hm2。近年來,松材線蟲病在麻姑山、夏渡、楊林等分場發(fā)生,特別是麻姑山分場14 km營林區(qū)和夏渡分場西山鋪營林區(qū)共253.4 hm2馬尾松林,林木枯死、瀕死達40%,林分殘敗。
退化林大部分郁閉度低,林分稀疏,林間空地多,雜竹生長旺盛。由于雜竹繁殖速度快,具入侵性,蓋度達95%,高達3~5 m,導(dǎo)致幼樹無法成活生長,自然更新差,且雜竹不易清除,修復(fù)改造難度大。
林中缺乏其他樹種,尤其闊葉樹與灌木貧乏,地表枯枝落葉少,土壤肥力下降,林分生長量低。2013 年森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)與2004 年二類調(diào)查數(shù)據(jù)比對顯示,退化林林分連年生長量低于4 m3/hm2。
依據(jù)《安徽省退化林修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》中退化林評判標(biāo)準(zhǔn)[13],宛陵林場現(xiàn)有退化林面積2 243 hm2,其中重度退化林448.6 hm2、中度退化林641.5 hm2、輕度退化林1 152.9 hm2。究其退化原因在于:
立地條件差、造林樹種選擇不當(dāng)以及違背適地適樹原則是導(dǎo)致林分退化的重要因素。宛陵林場部分地塊屬岡地,土層較薄,土壤貧瘠,石礫含量多,保水能力差,不能滿足林木生長需求,在幼林生長階段長勢一般;進入中齡林后,隨著對水分和肥力的需求不斷增加,樹木因缺水、缺肥而表現(xiàn)出生長慢,年生長量低下,形成小老樹林分。如夏渡分場西山鋪營林區(qū)和楊林分場前進隊、蓼葉溝營林區(qū)有276 hm2的濕地松純林, 土壤以第四紀(jì)紅土為主,含石礫多,土壤保水保肥能力差;加之該區(qū)域土壤有機質(zhì)含量低,大部分在1%~2%,林地土壤厚度多在40 cm 以下;在這種立地上生長的濕地松,林齡已經(jīng)15~18 年,林分平均胸徑僅8~10 cm。上世紀(jì)八十年代,高立洪分場和青隱山分場部分山岡營造杉木純林,導(dǎo)致山頂部現(xiàn)在的杉木成了小老樹。
國有林場改革前,林場為保生存、保工資,林木采伐中存在“拔大毛”現(xiàn)象,砍大留小、砍強留弱,近處強伐、遠處弱疏。由于不合理采伐,林分遭到破壞。夏渡分場、麻姑山分場及楊林分場有160 hm2濕地松林經(jīng)不合理采伐后,出現(xiàn)了“天窗”,單位面積蓄積量小,郁閉度低,森林質(zhì)量也越來越差,從而形成退化林。
樹種組成單一,林分結(jié)構(gòu)簡單,林業(yè)有害生物嚴(yán)重危害森林,林分結(jié)構(gòu)和組成失去完整性,森林生態(tài)功能大大降低,形成退化林。宛陵林場二十世紀(jì)八九十年代和本世紀(jì)初大面積營造松類針葉純林,而且附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)也普遍營造松類針葉純林, 馬尾松毛蟲和思茅松毛蟲發(fā)生頻繁,同時馬尾松林分也遭受松材線蟲的威脅,林分衰敗。因林木枯死、瀕死,導(dǎo)致郁閉度持續(xù)下降至0.5(含)以下,林相殘敗,防護功能明顯下降,面積有1 179.4 hm2。
森林火災(zāi)、災(zāi)害性天氣也是形成退化林的原因之一。森林火災(zāi)、災(zāi)害性天氣有時對林分不能構(gòu)成毀滅性破壞,但造成林分生長緩慢;而雪災(zāi)、風(fēng)害則造成樹木斷梢、倒伏,嚴(yán)重破壞林分結(jié)構(gòu)。同時,由于不合理采脂,林分更容易遭受雪災(zāi)和風(fēng)害。夏渡分場、麻姑山分場和楊林分場新農(nóng)村、長里崗營林區(qū)的部分濕地林由于不合理采脂,受雪災(zāi)和風(fēng)害造成樹木折斷、倒伏,倒伏木清理后,林分稀疏,林分郁閉度0.5 以下,森林質(zhì)量顯著下降。
2015 年和2017 年,宛陵林場在高立洪分場和青隱山分場大黃村、杜家灣營林區(qū)以及楊林分場馬尾松、杉木和濕地松退化林分進行林下補栽闊葉樹180 hm2和毛竹118 hm2。
林下補植闊葉樹主要選擇郁閉度0.4~0.7,土壤厚度大于50 cm 的馬尾松、杉木和濕地松退化林林地;林下補栽毛竹的林分主要選擇立地條件較好,土壤厚度大于80 cm,郁閉度在0.4~0.6 的杉木和濕地松退化林地。
林下補植的闊葉樹種有香樟、楓香、苦櫧、青栲、甜櫧、木荷、麻櫟、火力楠、刨花楠、紅錐等,其凋落物分解較快,提高林木對氮的利用率和周轉(zhuǎn)速率,增加林木總生物量[14-17],形成針闊混交異齡林。種苗選擇1 年生、生長健壯、無病蟲害的當(dāng)?shù)嘏嘤拈熑~樹香樟和楓香,苗木規(guī)格為地徑大于0.8 cm,苗高大于80 cm。
母竹選擇1~2 年生、粗2~4 cm、生長健壯、無病蟲害、鞭根健全的單株作為母竹。母竹挖好后,截去竹梢,留枝3~4 盤,且使切口平滑。
全面清理林地雜灌雜竹,保留現(xiàn)有鄉(xiāng)土闊葉珍貴樹種的幼樹幼苗。根據(jù)林分保留木現(xiàn)狀和林隙大小,設(shè)計補植密度和補植穴位置。
塊(穴)狀整地,闊葉樹規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm,撿出穴內(nèi)樹根、石塊等,回填50%土后后每穴施入0.15 kg 磷肥作基肥,再回填表土,使略高于穴平面。毛竹規(guī)格為120 cm×80 cm×60 cm。
于2~3 月份進行造林,起苗(竹母)后及時栽種,避免風(fēng)吹日曬影響成活。
闊葉樹栽植時做到“三埋兩踩一提苗”,平穴后上方覆土5~10 cm,培成龜背形土堆,略高于原著生深度。每年6 月和9 月要松土除草,對選育的鄉(xiāng)土樹種和保留幼樹各除草松土1 次,并清除幼樹幼苗周邊0.8 m 范圍內(nèi)的所有灌木、藤蔓和草本植物,為幼苗提供良好的生長空間。同時對原有林木進行間伐和清理,逐步培育成杉(松)闊混交林。連續(xù)撫育3 年,撫育時保留有培育前途的闊葉樹種和珍貴樹種。
毛竹栽植時,將表土(去除草根和石塊)墊于栽植穴底整平,厚度15~20 cm;再將母竹根盤置于穴中,填土,分層填實。栽植時不可在竹母上方踩踏,防止損傷鞭芽。母竹宿土上方覆土5~10 cm 即可,培成龜背形土堆,略高于原著生深度。毛竹造林到成林郁閉一般需要6~8 年或更長時間,所以對栽后管理尤為重要。未滿園期間,每年要松土除草2 次,并進行施肥;筍期加強管護,防止牲畜危害,適當(dāng)疏筍,培養(yǎng)壯筍粗竹。同時對原有林木進行間伐和清理,逐步培育成杉(松)竹混交林。撫育時保留有培育前途的闊葉樹種和珍貴樹種。
林內(nèi)補植闊葉樹和毛竹僅是進行退化林修復(fù)的一種技術(shù)措施,退化林修復(fù)要綜合考慮自然、人為、經(jīng)濟和社會等因素影響,采取封山育林、補造補造、林下更新和間伐改造等多種修復(fù)方式進行,退化林修復(fù)要堅持以自然修復(fù)和人工促進相結(jié)合、因林施策原則。
國有林場退化林面積大,修復(fù)成本高,需要投入大量資金,單純靠國有林場投入可以說是杯水車薪,無法解決根本問題。退化林修復(fù)迫在眉睫,這就需要政府和林業(yè)主管部門進一步加大退化林修復(fù)建設(shè)投入力度,出臺扶持優(yōu)惠政策,保障退化林修復(fù)改造資金。
退化林修復(fù)不是單純造林,而是集造林、撫育、采伐、改造、培育等技術(shù)于一體,技術(shù)難度較大。國有林場技術(shù)力量有限,而且國有林場技術(shù)人員大多數(shù)畢業(yè)于上世紀(jì)九十年代,近20 年國有林場沒有引進人才,老林業(yè)技術(shù)人員對林業(yè)新理論和新技術(shù)沒有完全掌握。政府和林業(yè)主管部門要合理配備國有林場人員,特別是要加強專業(yè)技術(shù)人員的配備。國有林場需加強專項業(yè)務(wù)培訓(xùn),舉辦退化修復(fù)技術(shù)及相關(guān)法規(guī)的培訓(xùn)班,提高林場技術(shù)人員素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平。同時,要強化退化林修復(fù)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)、成果轉(zhuǎn)化,促進先進實用修復(fù)理論和技術(shù)的推廣應(yīng)用。
退化林修復(fù)需要大量苗木,特別要保障苗木質(zhì)量。林下造林苗木成活和生長對苗木要求比普通造林要求更高,選用苗木應(yīng)充分考慮森林功能、生長速度、適生情況等特點,原則上采用優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種,優(yōu)先使用當(dāng)?shù)孛缙陨a(chǎn)的良種壯苗。從外調(diào)入苗木,要充分考慮適生性。建立苗木保障機制,建設(shè)保障性苗木基地,推廣珍貴樹種、鄉(xiāng)土樹種種植改培,推廣輕基質(zhì)袋苗上山,確保造林和補植成活率。
宛陵林場處于亞熱帶北緣,四季分明,氣候溫和,雨量適中,日照充足,無霜期長,光、熱、水等氣候條件優(yōu)越,植物生長迅速,對于部分林內(nèi)已經(jīng)有天然萌發(fā)留生的闊葉幼苗幼樹,應(yīng)該采取封山育林的方式來恢復(fù)天然植被,而不必花費大量的成本去植樹造林。實行封山育林,采取全封、半封等封育方式,在封育區(qū)對符合封育目標(biāo)或價值較高的喬、灌樹種,特別是闊葉樹種,采取除草、松土等培育措施,促進其生長。麻姑山分場、楊林分場以及高立洪分場大部分退化林林內(nèi)苦竹等雜竹叢生,在封山育林的同時要進行割灌除草,割灌除草作業(yè)時要特別注意保留林分中有培育前途的闊葉喬木和灌木樹種的幼苗幼樹。
尊重自然規(guī)律和自然地理格局,合理確定森林的布局與模式,促進森林達到近自然多功能、可持續(xù)經(jīng)營的目的,按照退化類型和退化程度,先急后緩,及時開展退化林修復(fù)。堅持因地制宜、分類施策原則,宜喬則喬,宜灌則灌,喬灌結(jié)合,科學(xué)選擇更替樹種和確定初植密度。樹種配置以混交、異層、深根為主,優(yōu)先使用防護性能好、抗逆性強、生長穩(wěn)定的鄉(xiāng)土樹種、彩葉樹種和珍貴樹種。要按照林木生長規(guī)律,切實加強新植苗木、天然更新植株的撫育管護,實現(xiàn)修復(fù)改造常態(tài)化管理。退化林修復(fù)要最大限度維持區(qū)域的生態(tài)防護功能,同時注重森林健康和森林景觀,建設(shè)健康美麗森林。
退化林修復(fù)要尊重自然規(guī)律,因林施策,綜合運用封山育林、補植補造、林下更新、間伐和改造等措施,調(diào)整林分樹種結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)和林分密度,促進退化林向近自然多功能可持續(xù)經(jīng)營的森林經(jīng)營方向發(fā)展,增強林分穩(wěn)定性,提高林分質(zhì)量。