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现有杉木林等高线更新性砍伐及营建效果研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-15  浏览次数:495
  摘 要:通过对现有杉木林采取等高线循序渐进砍伐套种细柄阿丁枫的经营技术措施,探讨了不同更新方式对更新树种细柄阿丁枫、保留树种杉木的生长效应,同时分析了不同更新方式形成的复合林分的土壤养分和物种多样性。结果表明,在现有杉木林中采取等高线循序渐进砍伐,套种细柄阿丁枫,培养更新层是有效、可行的途径,既可达到逐步更新的目的,又可以提高林分的抗逆性和稳定性,从而起到防止或减少水土流失的作用,值得在林业生产中进一步推广应用。
  关键词:更新造林;杉木;细柄阿丁枫;经营效果
  中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)10-116-04
  中国是世界上人工造林面积最大的国家,据联合国粮农组织(FAO)统计,2000年全球人工林面积为18 673.3万hm2,其中中国人工林面积为4 508.3万hm2,占世界人工林总面积的24.1%,居各国之首。1990-2000年世界人工林面积每年以445.8hm2的速度在增加,特别是亚洲国家的人工林增长的速度最快,对减缓森林面积的减少起到了很大的作用[1]。但长期以来,由于造林多采取大面积皆伐方式,造成了严重的水土流失。据俞新妥等研究:人工大面积皆伐后,采取炼山造林引起严重水土流失,第一年径流量和泥沙量分别为2 743.29m3/hm2和24.81t/hm2,但随着时间推移,林地覆盖状况变化,水土流失逐渐减少,至第3年年径流量及冲涮量分别降至1 757.38m3/hm2和1.871t/hm2,有林地覆盖下的水土流失明显下降[2]。如何科学地经营人工林,持续地发挥人工林的多种效益是目前迫切需要解决的问题。为了防止或减少大面积皆伐引起的水土流失的现实问题,同时能够顺利进行更新,有学者提出了有林覆盖下更新造林方式[3],引起了广泛的重视。为此,笔者在福建省沙县官庄国有林场现有杉木林中开展了水平等高线间伐及更新宽度的试验研究,以期探索一条有林覆盖下更新及有效防止或一定程度上减少水土流失的造林方式,为现有林更新提供有价值的理论依据和可借鉴的林业生产实践经验。
  1 试验地概况
  试验林建立在福建省沙县官庄国有林场白溪工区14林班27大班6小班。位于福建省沙县(26°6′~26°46′N,117°32′~118°6′E)境内。沙县属中热带大陆性兼海洋性季风气侯区,年平均气温19.2℃左右,年平均降水量1 780mm,空气相对湿度81%左右,霜日16~23d,霜期79~84d。林地属较肥沃立地类型。试验地海拔160~380m的丘陵地,试验林为1989年春营造杉木纯林,造林密度3 086株/hm2,常规经营管理,1997年间伐1次。
  2 试验方法
  2.1 试验设计 2005年在18年生杉木(Cunninghamia lanceolata)林中按照试验设计进行更新性间伐,间伐后在砍伐带内进行林地清理,在中间种植更新树种细柄阿丁枫(Altingia gracilipes Hemsl)。试验共设4个水平,即:(1)按照等高线间伐1行(带宽约3.6m)保留1行,在间伐行中间挖穴(穴规格50cm×40cm×40cm,下同)按照2m株距,栽植细柄阿丁枫(1年生实生苗,苗木来源于福建省尤溪国有林场,下同)(代号K1L1);(2)按照等高线间伐2行保留1行(带宽约5.4m),在间伐株行中间挖穴,按照2m株距,栽植细柄阿丁枫(代号K2L1);(3)按照等高线间伐3行保留1行(带宽约7.2m),在间伐株行中间挖穴,按照2m株距,栽植细柄阿丁枫(代号K3L1);(4)不间伐、不更新(ck)。采取随机区组试验设计,3次重复,每小区面积400m2(20m×20m)。
  2.4 土壤养分状况分析方法 在各标准地按“S”形布点分别取0~20cm、20~40cm土层采集土样,各处理土样带回室内按不同层次混合后供分析测定,每个样品重复5次。土壤有机质用硫酸重铬酸钾法;全氮用蒸馏法;水解性氮用扩散法;全磷用钼锑抗比色法;速效磷用盐酸——氟化铵消化法;速效钾用四苯硼钠比浊法[6]。
  3 结果与分析
  3.1 更新树种生长状况分析 从表2可以看出:更新树种细柄阿丁枫在不同处理中生长存在差异,细柄阿丁枫造林保存率从大到小依次为:K1L1>K2L1>K3L1,平均胸径生长量从大到小依次为:K2L1>K1L1>K3L1,平均树高生长量从大到小依次为:K1L1>K2L1>K3L1。表明不同更新带宽度对细柄阿丁枫生长状况有影响,但无论是造林保存率,还是平均胸径、平均树高,并不随着更新带宽度的增加或减少呈规律性变化,而是有一个适宜的区间,这与更新树种的生物学特性及生态环境的变化有关。从表2中可知:细柄阿丁枫10年生平均胸径K2L1比K1L1、K3L1分别增加13.6%和18.0%,平均树高K2L1比K1L1降低1.80%,比K3L1增加4.0%。K2L1现有林分中细柄阿丁枫保存株数156株/hm2左右,平均胸径7.87cm,年平均生长量0.79cm/a,平均树高7.07m,年平均生长量0.71m/a,立木材积28.877 2m3/hm2,林分生长状况良好,处于林分亚林层,与上层杉木林形成层次明显,板块分明的镶嵌体,已经发育成为更新性演替层。表明基于更新层培育采取K2L1处理更新经营模式较适宜。即18年生杉木林砍伐2行,保留1行杉木,更新带宽度5.4m,比较适宜细柄阿丁枫的生长发育,这种更新的经营措施是可行的。等高线带状砍伐,可以利用已有的杉木带拦截、滞留降雨,避免较大的径流产生,防治或减少水土流失,同时能够有限度的释放空间,为更新树种正常的生长发育提供所需要的光照、水分和营养物质。
  本试验选择18年生杉木林作为更新林分,林分平均胸径13.6cm,平均树高13.1m,冠幅3.3~3.8m,郁闭度0.9m左右,砍伐一带,带宽仅3.6m左右,此时杉木平均冠幅3.3~3.8m,显然释放空间有限,虽然K1L1处理栽植细柄阿丁枫造林成活率较高,但营养空间有限,不利于细柄阿丁枫正常生长发育;K3L1处理砍伐3带,更新宽度7.2m,释放空间较大,更新宽度增加,容易产生径流距离,造成水土流失,而且细柄阿丁枫幼龄时较耐阴,在光照较强时,早期造林成活率较低,高径生长受制约,失去竞争基础,随着保留下来的杉木冠幅延伸、扩展,以至细柄阿丁枫将长期处于被压状态。
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