淺談合理維持與提高人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的途徑

孫梅

摘? ? 要：人工林資源是森林資源的重要組成部分，我國(guó)人工林普遍存在總體質(zhì)量不高、生長(zhǎng)量低、保存率低及生產(chǎn)力低下等問題。為了保持我國(guó)人工林的長(zhǎng)期生產(chǎn)力和提高森林質(zhì)量，探討了人工林生產(chǎn)力退化的原因，并在此基礎(chǔ)上提出了維持和提高人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的途徑，實(shí)現(xiàn)人工林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：人工林;長(zhǎng)期生產(chǎn)力;途徑

文章編號(hào)： 1005-2690（2020）20-0109-02? ? ? ?中圖分類號(hào)： S75? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

在過去幾十年的人工林經(jīng)營(yíng)過程中，由于過分重視短期生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益而導(dǎo)致人工林區(qū)的生物多樣性、林分抗逆性嚴(yán)重下降，破壞了人工林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人為干擾的恢復(fù)和適應(yīng)能力，使得人工林林地的地力衰退和土壤退化[1]。如何合理地維持與提高人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力，是森林經(jīng)營(yíng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是當(dāng)前我國(guó)林業(yè)發(fā)展的中心任務(wù)。本文探討了影響人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的因素，并在此基礎(chǔ)上提出了維持和提高人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的多種途徑。

1? ?影響人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力的因素

森林生產(chǎn)力是單位林地面積上單位時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的生物量，長(zhǎng)期森林生產(chǎn)力是指森林生產(chǎn)力在一定時(shí)間尺度內(nèi)的維持，常用林分輪伐期進(jìn)行衡量，通過對(duì)若干個(gè)林分輪伐期間的森林生產(chǎn)力水平進(jìn)行比較，可以得出長(zhǎng)期森林生產(chǎn)力的大小。

1.1? ?林分群落結(jié)構(gòu)

人工林樹種與立地生產(chǎn)力的相互關(guān)系離不開群落結(jié)構(gòu)[2]。林分結(jié)構(gòu)單一是導(dǎo)致林地水土流失和肥力下降的主要原因。目前，我國(guó)人工林造林樹種單一，且過分針葉化。同時(shí)，為獲得短期經(jīng)濟(jì)效益，林分密度過大，群落結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，導(dǎo)致生物多樣性降低、群落抵御外界干擾的能力差，這對(duì)于維護(hù)林地肥力極為不利?；蚨鄻有?、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性是生物群落的保衛(wèi)機(jī)制，天然林因具有多樣的物種能產(chǎn)生穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)。因此，改善林分群落結(jié)構(gòu)，對(duì)于促進(jìn)林下植被發(fā)育、提高林地生物小循環(huán)有著十分重要的意義。

1.2? ?林地清理

林地清理是人工造林的第一個(gè)過程，不同的清理方式對(duì)土壤肥力影響極為不同。采伐跡地的清理方式主要有火燒法、散鋪法和堆腐法3種。其中，為了造林或使森林更新，把山上的雜草、灌木或采伐剩余物用火燒掉，謂之“煉山”。這種清理方式最為經(jīng)濟(jì)方便、省時(shí)省力，但是會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分流失和水土流失。研究表明，“煉山”雖有激肥效應(yīng)，但雨季后水土流失嚴(yán)重，且土壤速效養(yǎng)分會(huì)因淋溶而迅速流失，直至幼林郁閉肥力才趨于穩(wěn)定。據(jù)研究，“煉山”林地8年的水分流失量、土壤流失量分別是不“煉山”林地的2.64倍、16.81倍[3]?？梢哉f，在同一林地上周期性“煉山”是導(dǎo)致地力衰退的主要原因。

1.3? ?多代連栽

多代連栽是指在營(yíng)林地連續(xù)多年栽種同種人工林，這是一種不利于地力維護(hù)的育林措施，會(huì)導(dǎo)致土壤肥力和長(zhǎng)期森林生產(chǎn)力下降。一方面，由于在同一立地上長(zhǎng)期種植單一樹種，導(dǎo)致土壤中某種或多種養(yǎng)分元素過度消耗，極大地降低了土壤養(yǎng)分庫(kù)存量，成為樹木生長(zhǎng)的限制因素。另一方面，這種不合理的經(jīng)營(yíng)制度會(huì)破壞林地土壤物理結(jié)構(gòu)，造成土壤養(yǎng)分流失、有機(jī)質(zhì)下降、土壤功能不完整，使得地力衰退，從而影響人工林生產(chǎn)力。

1.4? ?營(yíng)林措施

通常營(yíng)林措施包括森林撫育、林分改造、護(hù)林防火、病蟲防治、副產(chǎn)品利用、采伐更新等各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)。其中，撫育間伐是森林經(jīng)營(yíng)的重要手段，指的是在未成熟的森林中定期地重復(fù)伐除部分林木的森林采伐方式，可以為保留的林木創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育，還能同時(shí)獲得一些木材。通過間伐可以達(dá)到調(diào)整林分組成、降低林分密度、促進(jìn)林木生長(zhǎng)、提高林分質(zhì)量等目的，但林分間伐也使得林木總株數(shù)減少，降低了林分總的生物量[4]。

撫育間伐最重要的目的是調(diào)整林分密度，合理的林分密度可以減少生存競(jìng)爭(zhēng)，提供給保留木足夠的營(yíng)養(yǎng)空間，使其獲得充足的水分、陽光、土壤養(yǎng)分等，從而促進(jìn)林分生長(zhǎng)量的提高。此外，間伐還能改善林內(nèi)小氣候條件，有利于提高林分的質(zhì)量和生產(chǎn)力。

1.5? ?立地條件選擇

立地是指森林生長(zhǎng)所在地域的自然環(huán)境，立地生產(chǎn)力指立地生產(chǎn)植物生物量潛力的量化估計(jì)指標(biāo)，包括立地潛力和現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力（對(duì)于一個(gè)既定林分所能實(shí)現(xiàn)的部分潛在立地生產(chǎn)力）[5]。立地條件的選擇是人工林營(yíng)造的關(guān)鍵影響因素之一，林木的生長(zhǎng)狀況通常取決于綜合立地條件，立地條件越優(yōu)越，林木生長(zhǎng)越好。例如：花崗巖、砂巖形成的沙質(zhì)土壤容易發(fā)生水土流失，養(yǎng)分損耗大，不利于林木生長(zhǎng)發(fā)育。但由板巖形成的土壤抗侵蝕能力強(qiáng)，一般水土流失少，養(yǎng)分損耗小。

此外，我國(guó)造林樹種常常和造林地立地條件不相適宜，所以需要著重考慮通過“適地適樹”措施提升人工林立地生產(chǎn)力。

1.6? ?樹種

樹種對(duì)人工林長(zhǎng)期立地生產(chǎn)力的影響主要通過根系及凋落物對(duì)土壤作用而作用。凋落物是土壤養(yǎng)分的重要來源，不同樹種凋落物所含的營(yíng)養(yǎng)元素不同，所以，造成了不同地區(qū)的土壤肥力狀況不同，影響了立地生產(chǎn)力。此外，凋落物的分解速率還受到樹種特性、生物群落、地表狀況及其他植物葉片的影響。一般來說，使得人工林地力衰退的樹種多為速生樹種，因?yàn)樗偕鷺浞N輪伐期短，大量吸收一種或幾種養(yǎng)分，凋落物歸還土地少，使得系統(tǒng)養(yǎng)分入不敷出，從而降低了人工林生產(chǎn)力。

1.7? ?整地方式

許多試驗(yàn)表明，范圍廣而干擾土壤多的整地方式是引起水土流失與土壤養(yǎng)分淋溶的重要原因之一。我國(guó)通常采取的整地方式為全面整地和局部整地兩種，局部整地又分為帶狀整地和塊狀整地兩種。其中，全墾是翻墾造林地全部土壤，這種方式對(duì)土壤的干擾較大，使得水土流失嚴(yán)重，養(yǎng)分損失相對(duì)較多。在造林工作中，通常需要因地制宜、因時(shí)制宜，選擇適宜合理的整地方式。

1.8? ?短周期經(jīng)營(yíng)

追求短輪伐期的人工造林，也可以稱為集約經(jīng)營(yíng)的工業(yè)人工林，即把樹木當(dāng)作農(nóng)作物一樣進(jìn)行栽植，這種方法生長(zhǎng)速度快、生長(zhǎng)量大、培育周期短。一般來說，短周期經(jīng)營(yíng)通常采用速生樹種及其無性系，因其輪伐期短，能多次收獲，但采伐單位木材帶走的養(yǎng)分多，而全樹收獲又極大地減少了枝條和根系歸還林地量，導(dǎo)致養(yǎng)分補(bǔ)給不足，進(jìn)而阻斷了生物小循環(huán)，使得連栽的地力下降程度愈發(fā)嚴(yán)重。

2? ?維持和提高人工林立地生產(chǎn)力的途徑

2.1? ?持續(xù)良種化

可以通過遺傳改良的方式提高樹木對(duì)養(yǎng)分的利用效率，從而維持或提高立地生產(chǎn)力，例如，不斷調(diào)整樹木對(duì)土壤養(yǎng)分的需求，或不斷提高樹木耐瘠薄能力等。并且加強(qiáng)良種選育，大力推廣優(yōu)良種植材料，使得良種廣泛應(yīng)用于林區(qū)。

2.2? ?改善人工林群落結(jié)構(gòu)

調(diào)整人工林群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其林下植被發(fā)育，有利于地力維護(hù)。還應(yīng)發(fā)展多樹種造林，調(diào)整樹種林種配置，形成“喬-灌-草”的穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu)，增加群落的抗逆性。并且要合理管理林下植被，通過采取降低林分密度、提高林下植被覆蓋度、種植綠肥植物等措施，促進(jìn)生物小循環(huán)。

2.3? ?經(jīng)營(yíng)混交林

我國(guó)針葉純林多，而針葉純林對(duì)地力的維護(hù)能力低。近年來，營(yíng)造混交林作為提高人工林立地生產(chǎn)力的措施逐漸受到重視?；旖涣滞ǔ＞哂卸鄬咏Y(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性強(qiáng)，不僅能夠促進(jìn)枯落物的分解釋放養(yǎng)分，還可以改善土壤的理化性質(zhì)，有利于土壤團(tuán)聚體的形成。在具體造林工作中，可以通過闊葉林與針葉林的相嵌分布，保護(hù)生物多樣性和改善生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而維持或提高人工林的長(zhǎng)期生產(chǎn)力。

2.4? ?科學(xué)施肥

施肥是指將肥料施于土壤中或噴灑在植物上，提供植物所需養(yǎng)分，并保持和提高土壤肥力的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施;也是現(xiàn)代森林培育中提高造林地土壤肥力、增加長(zhǎng)期森林生產(chǎn)力的關(guān)鍵措施之一。特別是在人工林的培育中，通過科學(xué)施肥增加林地養(yǎng)分投入是維持長(zhǎng)期生產(chǎn)力的主要措施之一?？刹扇】茖W(xué)診斷施肥技術(shù)，針對(duì)土壤中養(yǎng)分元素的損失程度，及時(shí)定向地補(bǔ)充快速消耗的礦物質(zhì)養(yǎng)分，以維持土壤養(yǎng)分平衡，進(jìn)而維持或提高立地生產(chǎn)力。

2.5? ?科學(xué)收獲

全樹收獲使林地的養(yǎng)分缺失，帶走林地的大量生物量，所以改善森林的收獲方式，如采取部分收獲方法，可以最大限度地使采伐剩余物還于林地，減少對(duì)立地的影響，進(jìn)而提高人工林的立地生產(chǎn)力。

2.6? ?合理的育林措施

一方面，通過不同樹種、林農(nóng)等的輪作經(jīng)營(yíng)方式，可以避免單一養(yǎng)分或幾種養(yǎng)分過度消耗，增加林地的物種多樣性，改善林地肥力狀況。另一方面，通過禁止“煉山”，盡可能將采伐剩余物返還林地，提高土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分歸還量，促進(jìn)生物小循環(huán)。這些合理的育林措施，有利于維持和提高人工林的立地生產(chǎn)力。

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