郭詩宇 徐敏 陳云 周妮 周新玲
摘要 歐洲矮林資源豐富,20世紀中葉以前一般采用傳統(tǒng)矮林模式進行經(jīng)營。其后為了應(yīng)對氣候變化,歐洲國家逐步將矮林轉(zhuǎn)變?yōu)閱塘诌M行經(jīng)營。歐洲國家矮林經(jīng)營思路的轉(zhuǎn)變和采取的經(jīng)營措施,可為我國矮林經(jīng)營提供參考和借鑒。介紹了歐洲矮林經(jīng)營的歷史與現(xiàn)狀,闡述了歐洲矮林經(jīng)營的主要模式。
關(guān)鍵詞 矮林;標準矮林;混喬矮林;喬林;森林經(jīng)營
中圖分類號 S 75? 文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2021)18-0132-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.032
開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID):
Practice and Exploration of the Management of European Low Forests
GUO Shi-yu1,XU Min2,CHEN Yun2 et al? (1 .Hubei Ecology Polytechnic College,Wuhan,Hubei 430200; 2.Forestry Bureau of Hubei Province,Wuhan,Hubei 430079)
Abstract Coppice forests are wide-spread in Europe,and the traditional coppice forest management was generally used before the middle of the 20th century.In response to climate change,European countries gradually transformed the low forest into high forest by forest management.The changes of management ideas and treatments adopted in European countries can provide reference for the management of low forests in China.This paper introduced the history and current situation of European dwarf forest management,and expounded the main modes of European dwarf forest management.
Key words Low forest;Coppice forest;Coppice with standard forest;High forest;Forest management
基金項目 中德技術(shù)合作“近自然森林經(jīng)營研究”(ZDJSHZ202001)、“目標樹經(jīng)營示范與成效監(jiān)測”(zdjshz2021ky06)。
作者簡介 郭詩宇(1992—),女,湖北武漢人,講師,碩士,從事近自然林業(yè)研究。*通信作者:周妮,副教授,碩士,從事林業(yè)英語研究;周新玲,教授,碩士,從事林業(yè)經(jīng)濟研究。
收稿日期 2021-02-03
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,在維護國家生態(tài)安全中具有基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性作用。森林按起源不同,可分為喬林和矮林[1],矮林可細為標準矮林和混喬矮林。喬林是指全部由實生樹組成的森林,標準矮林是指全部由萌生樹組成的森林,混喬矮林是指由萌生樹和部分實生樹組成的森林。喬林經(jīng)營在國內(nèi)外都有較為成熟的理論和技術(shù),但矮林如何經(jīng)營,在國內(nèi)外的理論研究和生產(chǎn)實踐中都存在較大分歧。我國雖然是人工林大國,面積居全世界第一位,但仍然是以天然林為主的國家。在天然林中,有許多矮林。據(jù)第九次全國森林資源連續(xù)清查結(jié)果[2],我國有櫟類資源1 656.26萬 hm2,占全國森林總面積的9.21%;櫟類蓄積量14.18億m3,占全國森林總蓄積量的8.32%。這些櫟類[3-4]林分,除了極少量是喬林外,絕大多數(shù)是矮林。另外,我國很多地區(qū)的杉木[5]、楊樹[6]、桉樹[7]、米老排[8]、水曲柳[9]、相思[10]、馬褂木[11]、刺槐[12]等也存在大量矮林。如何經(jīng)營好矮林,使其發(fā)揮應(yīng)有的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益,是擺在林業(yè)工作者面前的一項重要課題。歐洲是森林經(jīng)營的發(fā)源地,針對喬林和矮林都有著較為成熟的經(jīng)營理論與技術(shù)。喬林經(jīng)營在德國較為成熟,矮林經(jīng)營在法國、意大利更為常見[13-15]。該研究在介紹歐洲部分國家矮林經(jīng)營經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,提出對我國矮林經(jīng)營的借鑒與啟示。
1 歐洲矮林經(jīng)營的歷史與現(xiàn)狀
歐洲矮林經(jīng)營歷史悠久,至少可追溯到7世紀的德國。當時德國經(jīng)營矮林的目的主要是為了提供薪炭、飼料和生產(chǎn)木材[16-17]。到19世紀初,由于第一次工業(yè)革命對木材的巨大需求,導(dǎo)致德國的森林遭受毀滅性破壞,天然林和天然次生林都被以挪威云杉為主的針葉純林所取代[18-19],矮林幾乎絕跡?,F(xiàn)在德國的矮林占森林總面積的比例不超過1%,一般出于歷史教育因素保存下來,主要用于向下一代展示他們的祖先所使用的林業(yè)方法、林業(yè)類型和對森林的經(jīng)營模式。奧地利的情況和德國類似,目前只有不到7萬 hm2的矮林,約占森林總面積的1.8%[20]。法國的矮林經(jīng)營模式是在17世紀中葉建立起來的,截至目前仍有682.2萬 hm2矮林,約占森林總面積的47.1%[21]。意大利、保加利亞、希臘、塞爾維亞等國家的矮林資源也極為豐富。表1為部分歐洲國家現(xiàn)有矮林的面積和占森林總面積的比例[22-26]。
2 歐洲矮林經(jīng)營的主要模式
2.1 傳統(tǒng)矮林經(jīng)營模式
20世紀前,歐洲矮林經(jīng)營主要有2種模式:一是矮樁輪伐模式。林主按照生產(chǎn)、生活需要,每年采伐一定面積的矮林,采伐時伐樁高度較矮,一般不超過15 cm,經(jīng)過若干年,業(yè)主將矮林輪伐一遍,然后林主再對首次采伐的矮林進行第2輪采伐。如林主有1 000 hm2矮林,每年采伐50 hm2,輪伐期為20年,這樣林主可保證每年都有比較穩(wěn)定的收獲。二是高樁采伐模式。林主在采伐矮林時,不是從地面采伐,而是保留2~3 m的主干,將其上的主干和村冠砍去利用,使之在砍伐斷面周圍萌發(fā)新枝條、形成新樹冠,經(jīng)過多次砍伐、多次傷口愈合,砍伐斷面逐漸增大成瘤狀,形似人頭,因此國內(nèi)也叫頭木作業(yè)法[27]。這種采伐模式主要是為了在林內(nèi)放牧,牛、羊等牲畜可以在林內(nèi)無障礙地吃草,矮林也可在無牲畜破壞的情況下自由生長,互不干擾,同時牲畜的糞便還是矮林的肥料。
2.2 傳統(tǒng)經(jīng)營模式的缺陷
傳統(tǒng)的矮林經(jīng)營模式在較短的輪伐期對林分進行頻繁砍伐,對土壤、景觀和生物多樣性都會造成負面影響[28-29]。同時,還可能會帶來非本地樹種的入侵。在意大利北部的蒂羅爾(Tyrol),臭椿、刺槐侵入當?shù)厣矫珯巍⑾饦涞嚷淙~闊葉林中[30],對當?shù)厣鷳B(tài)造成了一定影響。另外,頻繁砍伐矮林降低了森林應(yīng)對氣候變化的能力[31]。森林通過光合作用固碳釋氧,具有碳匯功能,矮林砍伐后通過利用又將吸收的CO 2釋放到大氣中,使碳封存能力減弱。
2.3 現(xiàn)代矮林經(jīng)營模式
20世紀中葉以來,化石能源的普遍利用,導(dǎo)致人們對薪柴的依賴減少,特別是全球氣候變暖所帶來的惡果顯現(xiàn),歐洲國家矮林經(jīng)營的思路開始轉(zhuǎn)變,重點是如何將矮林轉(zhuǎn)化為碳固定和碳封存能力更強的喬林[32]。
2.3.1 標準矮林經(jīng)營。
矮林由于萌條多,林分內(nèi)的競爭激烈。為轉(zhuǎn)變?yōu)閱塘?,首先須砍伐部分萌生樹或萌條,使陽光進入林地,促進天然更新,亦可人工補植實生苗[33]。當天然更新或人工栽種的實生苗長到一定高度(一般為5 m左右),可將剩余萌生樹全部砍除,然后按喬林經(jīng)營方法進行經(jīng)營[34]。萌生樹砍伐后,伐樁每年會萌發(fā)出新的萌條,可采取人工除萌或化學(xué)藥劑除萌的辦法清除。意大利的矮林以標準矮林為主,除萌主要通過化學(xué)藥劑控制伐樁的萌芽能力[35]。
2.3.2 混喬矮林經(jīng)營。有2種轉(zhuǎn)變方式:一種是一次性轉(zhuǎn)變[36]。在實生樹種子豐年,將萌生樹全部采伐,并伐除一些低質(zhì)的實生樹,將郁閉度降低0.4~0.5,促進天然更新,實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)變。根據(jù)立地條件的不同,櫟類更新會在7~15年完成,完成后可對林地內(nèi)第一代實生樹實行主伐,也可繼續(xù)培育到目標胸徑后再主伐。另一種是漸進式轉(zhuǎn)變[37]。不必等到實生樹整體出現(xiàn)種子豐年,只要單株實生樹成熟到達種子豐年時就可實施天然更新。櫟類更新需要足夠的陽光,因此必須通過采伐萌生樹開辟足夠大的林窗來實現(xiàn)。經(jīng)過多年漸進式的天然更新,當天然更新的幼樹幼苗足夠時,可對萌生樹進行全部采伐。然后按目標樹經(jīng)營法[38-44]、下層疏伐法等方法對喬林進行經(jīng)營。
2.3.3 低質(zhì)矮林經(jīng)營。
低質(zhì)矮林包括2層意思:一是林分為老齡矮林,林分質(zhì)量差,結(jié)實能力差,所產(chǎn)種子質(zhì)量差,難以發(fā)芽;二是林地土壤瘠薄,天然更新很難實現(xiàn)。對低質(zhì)矮林的經(jīng)營主要采取改造重造的辦法,具體操作時難以全面皆伐,而是首先在林地上制造較大的林窗或林隙,人工種植針葉或闊葉樹種實生苗。待長到一定高度后,將剩下的矮林全部伐除,再在空地上補種實生苗,從而實現(xiàn)從矮林向喬林的轉(zhuǎn)化。
3 借鑒與啟示
我國對矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營研究較少,尚未形成系統(tǒng)的理論與方法[45]。在現(xiàn)有教科書和森林撫育規(guī)程國家標準中,暫未涉及矮林如何轉(zhuǎn)變經(jīng)營。歐洲進行矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營的歷史較長,并取得了較為明顯的成效,對我國具有重要的借鑒意義。
(1)建立矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營示范基地。在吸取歐洲矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)實際,建立矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營的試驗示范基地。可在有矮林資源的國有林場先行試點,待取得經(jīng)驗后再在面上建立示范基地。
(2)開展矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營成效研究。在建立試驗示范基地的同時,設(shè)置固定樣地[46-47]進行監(jiān)測,探索技術(shù)措施,如擇伐時間與技術(shù)、天然更新技術(shù)[48-49]、混交林技術(shù)[50-51]等。同時監(jiān)測經(jīng)營成效,包括生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
(3)制定矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營技術(shù)標準。組織森林經(jīng)營方面的技術(shù)專家,以試驗和監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),研究制定矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營的技術(shù)規(guī)程和標準,供全面推行矮林轉(zhuǎn)變經(jīng)營時各地遵循。
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