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摘要:本文详尽阐述了实验区域林分状况,创新森林抚育技术的应用,抚育方法以及通过抚育间伐对林分土壤、林分结构、林分生长状况、林分生物群落的影响。
关键词:创新 ;抚育 ;技术
森林抚育是森林资源经营的主要技术措施,是一项重要的营林生产方式。森林抚育可以调整林分结构,提高林木品质和生产率,促进林木生长,为林木提供良好的生存环境;森林抚育可以提高森林的生态功能,具有长期性和多面性,森林抚育的重点是保持生物的多样性和群落的稳定性;森林抚育可以安置大量职工就业,增加职工经济收入,实现林业企业转型发展。故此森林抚育具有多重战略意义。
1、实验区域自然概况
实验经营区地处长白山腹地湾沟林业局,境内群山起伏,山高坡陡,地形复杂,为明显的中低山区。区内平均海拔为700米,最高海拔为1313米,最低海拔为380米,平均坡度在20度以上。属于温带大陆性季风气候。年平均气温5℃左右,年积温不足2000℃,年均日照時数约为2200小时;年平均降水量为1100毫米,多集中在6、7、8、9四个月份;无霜期100--120天。
受成土母质与自然条件以及地形和海拔高度的影响,土壤分布差异明显,多为棕色森林土或暗棕壤森林土,呈大块状和带状分布。
植被为长白山植物区系,是国家重点物种基因库。红松、云杉、黄波罗、水曲柳、胡桃楸、椴树、柞树、榆树、色树、枫桦、白桦、杨树等,林相以阔叶混交林为主;亚乔木树种有暴马子丁香、青楷子、假色槭、山槐、半拉子等;林下灌木主要有榛子、忍冬、胡枝子、珍珠梅、绣线菊、刺五加、龙芽葱木、接骨木、卫茅等;林下草本植物主要有莎草、苔草、蕨类、木贼、大叶樟、小叶樟、蒿类等;藤本植物主要有山葡萄、软枣子、狗枣子、木通、五味子等。
2、实验区林分状况
实验区域经过长期过度开发和集中过量采伐,辖区内的森林被密布的林道和作业区分割成无数个“小地块”和片状“小岛屿”。东北林区特有的珍贵树种红松、云杉、水曲柳、胡桃楸、椴树、黄菠萝等天然乡土物种资源大量减少,野生动植物的繁衍、生存、栖息的生态环境遭到严重破坏。
从上世纪70年代末期开始,就开始在林冠下补植补造红松,90年代曾经补植过300万株红松。然而在郁闭度大的阔叶林内,由于光照不足,有些小班内10年生红松高度仅能达到1-1.5米,有些20年以上的红松尽管高度已达到3、4米,但是明显处于被压状态,部分长势不良,部分已经死亡。原始顶级群落针阔混交森林残破不全,大量的原始森林退化为次生林,致使森林质量下降,森林生态系统失去平衡,生态环境急剧恶化,这些问题严重影响了森林向长白山地带性顶极群落-阔叶红松林演替的进程。进而阻滞了林区的经济发展。主要表现在以下问题:
2.1森林质量低下。地表植被破坏严重,洪涝灾害、病虫害、泥石流、森林火灾等灾害事故频发。
2.2林分生长量低。林分每公顷年均生长量仅为3.3立方米,低于吉林森工集团每公顷3.83立方米平均水平。
2.3龄组结构不合理。中幼龄林面积比重大、占62.65%,成过熟林面积比重小、仅占10.21%。
2.4林分郁闭度大的林分多,影响林下幼苗幼树更新。郁闭度0.7及以上林分占83.7%,林下红松等主要树种光照条件不足,生长受限、影响森林演替和更新。
2.5树种结构不合理。主要树种红松蓄积比重仅占4.85%,由于缺少红松种源,靠自然演替是很难恢复到长白山地带性顶级群落的,有必要采取森林抚育等技术措施进行生态修复。
3、森林抚育方法
为了提高林分质量,增强抵抗自然灾害的能力,提高林木生长量和林地生产力,促进森林健康、构建稳定的森林生态系统,按着森林生长、发育等演替顺序和自然规律。通过人工措施修复受损害的森林生态系统到接近于它受干扰前的自然状态,即重现系统干扰前的结构和功能,直到发挥其应有的功效并健康发展,应根据不同树种间的共生、互惠、竞争关系及其与环境间的关系,以及生态位、生物多样性原理,严格遵循森林生态系统演替规律,分阶段、有步骤构建森林生态系统结构。
根据实验区域森林资源特点,结合天保工程有关政策和规 定,森林生态修复技术规程,依据森林调查设计区划条件,大面积、广覆盖、低强度,一沟一坡进行森林抚育设计,全方位、无死角进行抚育间伐作业。主要采用中幼龄林抚育、割灌除草、补植补造、改造培育等一系列技术措施,调整林分结构,加速现有林分向长白山地带性顶极群落-阔叶红松异龄复层混交林演替。例如大营林场19林班、3小班林缘的40年生红松平均高度达到12米,平均胸径达到22厘米,以经开始结实,比天然红松结实至少提前了20年。而在郁闭度大的阔叶林内,由于光照不足,有些小班内10年生红松高度仅能达到1-1.5米,有些20年以上的红松尽管高度已达到3、4米,但是明显处于被压状态,部分长势不良,部分已经死亡。因此,针对这部分林分,只要疏开上层林冠,解放下层红松,并保留一定数量珍贵阔叶树种,林分就能快速形成以红松、珍贵阔叶树为主的针阔混交结构,就能加速森林正向演替。
4、结果与分析
4.1森林抚育对土壤的影响
通过对森林进行抚育间伐,可增加林分内土壤有效营养元素的含量,可以使林分土壤的微生物数量明显增加;促使酶活性增强;土壤容重降低;总孔隙度和速效养分提高;林分的土壤肥力得到明显改善和提高。而林分的土壤侵蚀程度未有变化。
4.2对林分结构的影响
主要采用生长伐或生态疏伐的抚育方式,以达到调整林分结构,使林分形成冠状梯级郁闭,诱导形成复层群落结构。提高林分质量,加快林木生长态势。
从表2可以看出,通过对密度过大、结构不良、林分质量差、生态功能低下的林分进行抚育,人为干预,重点调整林分结构,为珍贵树种创造良好生长环境,促进林分向红松为主优质针阔混交林演替。优化了优良木树种组成,林分结构更加合理,从而恢复长白山区气候顶极群落。
4.3对林木生长的影响
从表3林分生长量对照表对比可以看出,科学合理的森林抚育措施,促进林分密度的调整,减少了林地上单位面积林木株数,就能加快林木个体生长。使其林分内优良树的冠幅面积增长空间加大,光合作用能力指标显著增强,加快了保留木的生长发育。抚育过的林分平均胸径,公顷蓄积的增长均大于未抚育的林分,特别公顷蓄积生长量增长显著。
4.4对生物群落的影响
从表4生物多样性调查表对比分析,通过森林抚育,使得林地光照条件得以改善,林内小气候发生相应变化,湿度下降、温度升高。林分内的生境的变化,使得林地植被组成发生变化,喜光植物生长迅速,非耐阴树种和一些草本植物种类、数量增加。故此,通过森林抚育间伐等一系列人为干扰,林下植被覆盖度增加,生物种类大量繁殖,生长旺盛,对林地生物群落影响重大。
5、结束语
从对实验结果对比分析,通过创新森林抚育技术,不断提高森林抚育的科技含量和总体水平。可以促进林分发育,优化树种结构和林分密度;增加林分光照空间;平衡土壤养分与水土循环;改善个体林木生长发育的生态条件;提高林木质量和工艺价值;提高森林生态系统服务功能和综合产出功能,充分发挥森林的经济效益、生态效益和社会效益。
关键词:创新 ;抚育 ;技术
森林抚育是森林资源经营的主要技术措施,是一项重要的营林生产方式。森林抚育可以调整林分结构,提高林木品质和生产率,促进林木生长,为林木提供良好的生存环境;森林抚育可以提高森林的生态功能,具有长期性和多面性,森林抚育的重点是保持生物的多样性和群落的稳定性;森林抚育可以安置大量职工就业,增加职工经济收入,实现林业企业转型发展。故此森林抚育具有多重战略意义。
1、实验区域自然概况
实验经营区地处长白山腹地湾沟林业局,境内群山起伏,山高坡陡,地形复杂,为明显的中低山区。区内平均海拔为700米,最高海拔为1313米,最低海拔为380米,平均坡度在20度以上。属于温带大陆性季风气候。年平均气温5℃左右,年积温不足2000℃,年均日照時数约为2200小时;年平均降水量为1100毫米,多集中在6、7、8、9四个月份;无霜期100--120天。
受成土母质与自然条件以及地形和海拔高度的影响,土壤分布差异明显,多为棕色森林土或暗棕壤森林土,呈大块状和带状分布。
植被为长白山植物区系,是国家重点物种基因库。红松、云杉、黄波罗、水曲柳、胡桃楸、椴树、柞树、榆树、色树、枫桦、白桦、杨树等,林相以阔叶混交林为主;亚乔木树种有暴马子丁香、青楷子、假色槭、山槐、半拉子等;林下灌木主要有榛子、忍冬、胡枝子、珍珠梅、绣线菊、刺五加、龙芽葱木、接骨木、卫茅等;林下草本植物主要有莎草、苔草、蕨类、木贼、大叶樟、小叶樟、蒿类等;藤本植物主要有山葡萄、软枣子、狗枣子、木通、五味子等。
2、实验区林分状况
实验区域经过长期过度开发和集中过量采伐,辖区内的森林被密布的林道和作业区分割成无数个“小地块”和片状“小岛屿”。东北林区特有的珍贵树种红松、云杉、水曲柳、胡桃楸、椴树、黄菠萝等天然乡土物种资源大量减少,野生动植物的繁衍、生存、栖息的生态环境遭到严重破坏。
从上世纪70年代末期开始,就开始在林冠下补植补造红松,90年代曾经补植过300万株红松。然而在郁闭度大的阔叶林内,由于光照不足,有些小班内10年生红松高度仅能达到1-1.5米,有些20年以上的红松尽管高度已达到3、4米,但是明显处于被压状态,部分长势不良,部分已经死亡。原始顶级群落针阔混交森林残破不全,大量的原始森林退化为次生林,致使森林质量下降,森林生态系统失去平衡,生态环境急剧恶化,这些问题严重影响了森林向长白山地带性顶极群落-阔叶红松林演替的进程。进而阻滞了林区的经济发展。主要表现在以下问题:
2.1森林质量低下。地表植被破坏严重,洪涝灾害、病虫害、泥石流、森林火灾等灾害事故频发。
2.2林分生长量低。林分每公顷年均生长量仅为3.3立方米,低于吉林森工集团每公顷3.83立方米平均水平。
2.3龄组结构不合理。中幼龄林面积比重大、占62.65%,成过熟林面积比重小、仅占10.21%。
2.4林分郁闭度大的林分多,影响林下幼苗幼树更新。郁闭度0.7及以上林分占83.7%,林下红松等主要树种光照条件不足,生长受限、影响森林演替和更新。
2.5树种结构不合理。主要树种红松蓄积比重仅占4.85%,由于缺少红松种源,靠自然演替是很难恢复到长白山地带性顶级群落的,有必要采取森林抚育等技术措施进行生态修复。
3、森林抚育方法
为了提高林分质量,增强抵抗自然灾害的能力,提高林木生长量和林地生产力,促进森林健康、构建稳定的森林生态系统,按着森林生长、发育等演替顺序和自然规律。通过人工措施修复受损害的森林生态系统到接近于它受干扰前的自然状态,即重现系统干扰前的结构和功能,直到发挥其应有的功效并健康发展,应根据不同树种间的共生、互惠、竞争关系及其与环境间的关系,以及生态位、生物多样性原理,严格遵循森林生态系统演替规律,分阶段、有步骤构建森林生态系统结构。
根据实验区域森林资源特点,结合天保工程有关政策和规 定,森林生态修复技术规程,依据森林调查设计区划条件,大面积、广覆盖、低强度,一沟一坡进行森林抚育设计,全方位、无死角进行抚育间伐作业。主要采用中幼龄林抚育、割灌除草、补植补造、改造培育等一系列技术措施,调整林分结构,加速现有林分向长白山地带性顶极群落-阔叶红松异龄复层混交林演替。例如大营林场19林班、3小班林缘的40年生红松平均高度达到12米,平均胸径达到22厘米,以经开始结实,比天然红松结实至少提前了20年。而在郁闭度大的阔叶林内,由于光照不足,有些小班内10年生红松高度仅能达到1-1.5米,有些20年以上的红松尽管高度已达到3、4米,但是明显处于被压状态,部分长势不良,部分已经死亡。因此,针对这部分林分,只要疏开上层林冠,解放下层红松,并保留一定数量珍贵阔叶树种,林分就能快速形成以红松、珍贵阔叶树为主的针阔混交结构,就能加速森林正向演替。
4、结果与分析
4.1森林抚育对土壤的影响
通过对森林进行抚育间伐,可增加林分内土壤有效营养元素的含量,可以使林分土壤的微生物数量明显增加;促使酶活性增强;土壤容重降低;总孔隙度和速效养分提高;林分的土壤肥力得到明显改善和提高。而林分的土壤侵蚀程度未有变化。
4.2对林分结构的影响
主要采用生长伐或生态疏伐的抚育方式,以达到调整林分结构,使林分形成冠状梯级郁闭,诱导形成复层群落结构。提高林分质量,加快林木生长态势。
从表2可以看出,通过对密度过大、结构不良、林分质量差、生态功能低下的林分进行抚育,人为干预,重点调整林分结构,为珍贵树种创造良好生长环境,促进林分向红松为主优质针阔混交林演替。优化了优良木树种组成,林分结构更加合理,从而恢复长白山区气候顶极群落。
4.3对林木生长的影响
从表3林分生长量对照表对比可以看出,科学合理的森林抚育措施,促进林分密度的调整,减少了林地上单位面积林木株数,就能加快林木个体生长。使其林分内优良树的冠幅面积增长空间加大,光合作用能力指标显著增强,加快了保留木的生长发育。抚育过的林分平均胸径,公顷蓄积的增长均大于未抚育的林分,特别公顷蓄积生长量增长显著。
4.4对生物群落的影响
从表4生物多样性调查表对比分析,通过森林抚育,使得林地光照条件得以改善,林内小气候发生相应变化,湿度下降、温度升高。林分内的生境的变化,使得林地植被组成发生变化,喜光植物生长迅速,非耐阴树种和一些草本植物种类、数量增加。故此,通过森林抚育间伐等一系列人为干扰,林下植被覆盖度增加,生物种类大量繁殖,生长旺盛,对林地生物群落影响重大。
5、结束语
从对实验结果对比分析,通过创新森林抚育技术,不断提高森林抚育的科技含量和总体水平。可以促进林分发育,优化树种结构和林分密度;增加林分光照空间;平衡土壤养分与水土循环;改善个体林木生长发育的生态条件;提高林木质量和工艺价值;提高森林生态系统服务功能和综合产出功能,充分发挥森林的经济效益、生态效益和社会效益。