加勒比松人工林近自然化改造中的發(fā)展類型設(shè)計(jì)

在廣西憑祥市熱林中心青山實(shí)驗(yàn)場設(shè)置杉木人工林近自然化改造樣地,進(jìn)行3種間伐強(qiáng)度處理(75%、55%、35%),均勻套種4種闊葉樹。改造5年后,研究不同間伐強(qiáng)度近自然經(jīng)營對群落組成、物種多樣性和林分生長狀況的影響。結(jié)果表明:近自然化改造5年后,喬、灌、草3層的物種數(shù)明顯增加,灌草層的優(yōu)勢種有所變化,但各間伐處理的優(yōu)勢物種大致相同;各間伐處理的灌木層物種多樣性指數(shù)無顯著差異;改造后各處理草本層物種多樣性指數(shù)均高于未改造的純林,各處理草本層的simpon指數(shù)和均勻度指數(shù)均顯著高于改造前的純林。杉木胸徑隨間伐強(qiáng)度的增大而增加且差異顯著,但各處理間樹高無顯著差異;套種的4種闊葉樹的胸徑、樹高隨間伐強(qiáng)度的增大而增加,大葉櫟、紅椎的胸徑、樹高生長量在不同間伐處理林分中有顯著差異;高間伐強(qiáng)度改造的杉木人工林適合套種陽性樹種大葉櫟、米老排和中性樹種紅椎,中等間伐強(qiáng)度改造的杉木人工林適合套種耐陰性樹種潤楠。

針對紅松人工林存在結(jié)構(gòu)單一、生物多樣性低、群落穩(wěn)定性差等問題,該研究以遼東山區(qū)天然次生林區(qū)紅松人工林為對象,根據(jù)近自然森林經(jīng)營的方法和原則,對紅松人工林近自然化改造的目標(biāo)和途徑進(jìn)行了探討。主要設(shè)計(jì)方法是在森林多功能可持續(xù)經(jīng)營的上層目標(biāo)指導(dǎo)和立地群落生境條件分析前提下,制定出紅松人工林近自然森林經(jīng)營的長期目標(biāo)發(fā)展類型,并在發(fā)展類型的概念框架內(nèi)實(shí)施以目標(biāo)樹為特征的林分撫育作業(yè)法,對林分進(jìn)行適度間伐后,引入珍貴鄉(xiāng)土樹種(紫杉、紅皮云杉、水曲柳、黃菠蘿等)、中草藥(人參、細(xì)辛、桔梗)以及經(jīng)濟(jì)植物(刺龍牙、刺五加),以達(dá)到在提高林分的目的樹種質(zhì)量和數(shù)量、提高生物多樣性和經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值的同時(shí),加速林分向遼東山區(qū)地帶性森林植被闊葉紅松混交林演替進(jìn)程的目標(biāo)。

近自然化改造作為森林新增碳匯的最有希望的選擇之一,將如何通過改變林分結(jié)構(gòu)影響林分生物量和生產(chǎn)力進(jìn)而影響林分固碳能力和潛力目前尚不清楚,因此,了解近自然化改造對人工林生物量及其分配的影響,對人工林生態(tài)系統(tǒng)碳管理具有重要意義。以馬尾松近自然化改造林(p(cn))、馬尾松未改造純林(p(ck))、杉木近自然改造林(c(cn))和杉木未改造純林(c(ck))4種人工林為研究對象,采用樣方調(diào)查和生物量實(shí)測的方法,分析4種林分生物量差異,旨在揭示近自然化改造對馬尾松和杉木人工林生物量及其分配的影響。結(jié)果表明:馬尾松杉木人工林近自然化改造通過調(diào)整林分結(jié)構(gòu)顯著提升馬尾松和杉木人工林生物量和生產(chǎn)力,8a后馬尾松和杉木林分生物量分別增加46.71%和37.24%。喬木層生物量在林分生物量總量中占主導(dǎo)地位(95.48%-98.82%),并對林分生態(tài)系統(tǒng)總生物量變化起決定性作用。林分生物量和生產(chǎn)力的增加主要因?yàn)榻匀换脑旄淖兞肆址秩郝浣Y(jié)構(gòu),進(jìn)而提高了喬木層生產(chǎn)力。研究結(jié)果表明,合理的經(jīng)營措施不僅可以改善林分結(jié)構(gòu),提升林分生產(chǎn)力,并可為增強(qiáng)植被固碳能力創(chuàng)造有利條件。

人工成過熟純林具有林分組成單一、群落結(jié)構(gòu)簡單、綜合效益低下等弊端?？赏ㄟ^漸伐、群團(tuán)狀皆伐、帶狀皆伐,人工補(bǔ)植珍貴樹種等方法將其改造培育為近自然林。

隨著天然林保護(hù)工程二期的實(shí)施，木材產(chǎn)最大幅減少，科學(xué)培育森林，快速全面提升森林質(zhì)疑是森工局重點(diǎn)任務(wù)之一。按照天保二期規(guī)劃，到2020年臨江林業(yè)局的森林面積將達(dá)到16．8萬公頃，提高1．4％；總蓄積量達(dá)到2652．7萬立方米，提高459萬立方米；單位公頃蓄積量157．5立方米，提高25．4立方米。生物多樣性明顯增加，森林生態(tài)功能顯著增強(qiáng)。

油松林是陜西省延安市志丹縣最為常見的人工林,其是華北地區(qū)的代表樹種,具有較強(qiáng)的抗寒性與耐寒性優(yōu)勢,然而,在陜西省延安市志丹縣大規(guī)模種植的過程中,會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)單一、生態(tài)系統(tǒng)脆弱等問題,無法有效提升油松林的種植效率,對其發(fā)展造成較為不利的影響。

為比較盤山金錢松人工林近自然化改造6a后的改造效果,對山體和溝谷2個(gè)不同立地類型金錢松人工林改造區(qū)和對照區(qū)的近自然度進(jìn)行了評價(jià)。結(jié)果表明:改造區(qū)山體和溝谷的金錢松人工林近自然度平均值分別為3.15和2.42,近自然度等級均為ⅳ,屬于近人工林,對照區(qū)的近自然度等級為ⅴ,屬于人工林。改造區(qū)的金錢松人工林近自然度極顯著高于對照區(qū)(p<0.001),改造區(qū)內(nèi)喬木層過渡樹種的比例和物種多樣性顯著增加(p<0.05),灌木層地帶性闊葉幼樹數(shù)量以及草本層內(nèi)地帶性闊葉樹小幼苗數(shù)量也顯著增多。說明人工林近自然化改造能快速實(shí)現(xiàn)人工針葉純林向針闊異齡混交林的改變,促進(jìn)林下地帶性闊葉樹種的更新,提高林分近自然度。

對用于兩塊加勒比松林改造樣地的8種闊葉樹種(樣地1:藜蒴castanopsisfissa、油茶camelliaoleifera、大葉相思acaciaauriculiformis、紅桂木artocarpusnitidus;樣地2:荷木schimaargentea、光葉山礬symplocoslancifolia、竹節(jié)樹caralliabrachiata、油茶)的生長進(jìn)行了試驗(yàn)研究.結(jié)果表明:樣地1的樹高排序?yàn)檗驾?gt;大葉相思>紅桂木>油茶,胸徑排序?yàn)檗驾?gt;油茶>紅桂木>大葉相思,冠幅排序?yàn)檗驾?gt;紅桂木>油茶>大葉相思,黎蒴的生長狀況最好,樹高、胸徑及冠幅均最大.樣地2的樹高排序?yàn)楹赡?gt;光葉山礬>竹節(jié)樹>油茶,胸徑排序?yàn)橛筒?gt;光葉山礬>荷木>竹節(jié)樹,冠幅排序?yàn)橛筒?gt;光葉山礬>荷木>竹節(jié)樹,荷木長的最高,但油茶的在胸徑和冠幅上生長更好.總體來看,藜蒴、大葉相思、荷木和油茶是加勒比松林改造的優(yōu)良樹種.

在加勒比松純林地建立兩個(gè)改造樣地，一個(gè)樣地是以藜蒴、大葉相思、油茶和紅桂木4種闊葉樹種進(jìn)行改造的k1樣地；另一個(gè)以荷木、竹節(jié)樹、光葉山訊和油茶4種闊葉樹種進(jìn)行改造的k2樣地。對這兩個(gè)改造樣地所用闊葉樹種的葉片熒光特征進(jìn)行研究，結(jié)果表明：除psii非調(diào)節(jié)性能量耗散y(no)外,k1樣地樹木的最大熒光值(fm)、psii實(shí)際光量子效率y(ii)、表觀電子傳遞速率(etr)及非化學(xué)泮滅系數(shù)(npq)表現(xiàn)均為油茶>藜蒴>紅桂木>大葉相思;k2樣地則是油茶>光葉山訊>荷木>竹節(jié)樹?？偟膩砜?，油茶可考慮作為加勒比松林改造優(yōu)先考慮樹種。

通過對比崇州林場人工柳杉林2005年近自然改造前后的生長情況,表明近自然化改造對促進(jìn)單株立木生長和單位面積蓄積增加均有促進(jìn)作用,而且促進(jìn)了下層林木的生長,提高了林分的物種多樣性,說明近自然改造是人工林經(jīng)營中兼顧生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的可行途徑之一.

【目的】研究近自然化改造下杉木人工林物種多樣性和土壤理化性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系及其動態(tài)變化,探究改造后林下植被—土壤系統(tǒng)之間的相互影響關(guān)系,評估人工經(jīng)營措施對杉木人工林群落的生態(tài)影響,為該區(qū)未來杉木人工林可持續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。【方法】以中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心3種不同經(jīng)營模式的杉木近自然改造林分和未經(jīng)改造的杉木人工純林作為對照,分析林下灌木和草本群落物種組成、植物多樣性水平和土壤理化性質(zhì)差異及其之間的相關(guān)性?！窘Y(jié)果】改造后灌木層和草本層的豐富度、shannon-wiener指數(shù)、simpson指數(shù)和均勻度指數(shù)均高于未改造純林。土壤理化指標(biāo)在不同經(jīng)營模式下變化特征不同,土壤含水量、有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀和速效鉀含量受采伐影響明顯(p<0.05),均為改造樣地大于對照樣地,其中有機(jī)質(zhì)含量最高,達(dá)56.68g/kg。土壤含水量、土壤密度與草本植物多樣性表現(xiàn)出一定的相關(guān)性,而與灌木層多樣性指數(shù)無顯著相關(guān)性；有機(jī)質(zhì)與灌木層的shannon-wiener指數(shù)和豐富度指數(shù)均呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(p<0.05),與草本無顯著相關(guān)性；ph值與灌草層多樣性指數(shù)均無顯著相關(guān)性。【結(jié)論】改造后杉木人工林土壤全氮、全磷、全鉀、速效鉀有機(jī)質(zhì)和含水量與林下灌草多樣性指數(shù)的相關(guān)性最為密切,建議采伐后保留450～600株/hm~2配合林下30～40株闊葉樹種補(bǔ)植作為該區(qū)域經(jīng)營指標(biāo)參考,并重視經(jīng)營措施下的人工林林下植被多樣性與土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生的相互關(guān)系。

1988年,玉林市為了制訂和實(shí)施消滅荒山發(fā)展林業(yè)的規(guī)劃,組織有關(guān)人員參觀學(xué)習(xí)廣東的造林綠化經(jīng)驗(yàn),在推廣國外松的過程中認(rèn)真擺正了加勒比松的位置。當(dāng)年自育加勒比松苗僅有20萬株,便向廣東河唇林場購買加勒比松苗木83萬株,至1992年,累計(jì)種下加勒比松1000萬株,折合面積0.33萬公頃,所種加勒比松的品種全部是本種加勒比松和洪都拉斯加勒比松,兩者所占比例分別是95％和5％。

【目的】通過引入闊葉樹種對加勒比松pinuscaribaea林進(jìn)行林分改造,為科學(xué)經(jīng)營加勒比松人工林提供科學(xué)依據(jù)。【方法】在一部分加勒比松林的株間和行間插種黎蒴castanopsisfissa、大葉相思acaciamangium、紅桂木artocarpusnitidusssp.lingnanensis和油茶camelliaoleifera(簡稱p1樣地)，在一部分加勒比松林的株間和行間插種荷木schimasuperba、光葉山礬symplocoslancifolia、竹節(jié)樹caralliabrachiata和油茶(簡稱p2樣地)，同時(shí)，保留一塊加勒比松林作為對照樣地(ck)。在3個(gè)樣地分別以五點(diǎn)取樣法采集0~20和20~40cm土層的土壤樣品，用常規(guī)方法測定土壤的ph、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷和速效鉀含量,分別用比色法、磷酸苯二鈉比色法和高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶酶、磷酸酶及脲酶活性。【結(jié)果】3個(gè)樣地0~20和20~40cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、土壤堿解氮和有效磷含量均為p2樣地>p1樣地>ck樣地,0~20cm土層的土壤養(yǎng)分含量均顯著大于20~40cm土層土壤；3個(gè)樣地0~20cm土層的土壤全磷含量均較低，全鉀含量為ck樣地>p1樣地>p2樣地；樣地土壤的過氧化氫酶活性與ph及有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全鉀和速效磷含量顯著相關(guān)；磷酸酶活性與ph及有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷和全鉀含量顯著相關(guān)；脲酶活性與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、速效磷和速效鉀含量顯著相關(guān)。【結(jié)論】林分改造明顯提高了森林的土壤肥力，且p2樣地的樹種組合模式優(yōu)于p1樣地，具有較好的土壤改造效果，可用于林分改造。

【目的】通過引入闊葉樹種對加勒比松pinuscaribaea林進(jìn)行林分改造,為科學(xué)經(jīng)營加勒比松人工林提供科學(xué)依據(jù)。【方法】在一部分加勒比松林的株間和行間插種黎蒴castanopsisfissa、大葉相思acaciamangium、紅桂木artocarpusnitidusssp.lingnanensis和油茶camelliaoleifera(簡稱p1樣地),在一部分加勒比松林的株間和行間插種荷木schimasuperba、光葉山礬symplocoslancifolia、竹節(jié)樹caralliabrachiata和油茶(簡稱p2樣地),同時(shí),保留一塊加勒比松林作為對照樣地(ck)。在3個(gè)樣地分別以五點(diǎn)取樣法采集0~20和20~40cm土層的土壤樣品,用常規(guī)方法測定土壤的ph、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷和速效鉀含量,分別用比色法、磷酸苯二鈉比色法和高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶酶、磷酸酶及脲酶活性?！窘Y(jié)果】3個(gè)樣地0~20和20~40cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、土壤堿解氮和有效磷含量均為p2樣地>p1樣地>ck樣地,0~20cm土層的土壤養(yǎng)分含量均顯著大于20~40cm土層土壤;3個(gè)樣地0~20cm土層的土壤全磷含量均較低,全鉀含量為ck樣地>p1樣地>p2樣地;樣地土壤的過氧化氫酶活性與ph及有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全鉀和速效磷含量顯著相關(guān);磷酸酶活性與ph及有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷和全鉀含量顯著相關(guān);脲酶活性與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、速效磷和速效鉀含量顯著相關(guān)?！窘Y(jié)論】林分改造明顯提高了森林的土壤肥力,且p2樣地的樹種組合模式優(yōu)于p1樣地,具有較好的土壤改造效果,可用于林分改造。

由于林地劣化或遭受天然災(zāi)害等,致使人工林經(jīng)營區(qū)林分次生林化,降低生產(chǎn)力,亟需復(fù)育建造以符人工林經(jīng)營目標(biāo)。以生長不佳之人工林,實(shí)行列整理伐改善林相,并逐步更新建造為復(fù)層林,探究復(fù)層林營造方式對林分組成結(jié)構(gòu)、栽植苗木、微環(huán)境的影響。試驗(yàn)林分包含整理伐帶與保留帶各20m(a區(qū))、整理帶8m與保留帶10m(b區(qū)),整理伐對象主要為下層灌木及形質(zhì)不良之林木,于整理伐帶林地進(jìn)行更新建造。伐后選用經(jīng)濟(jì)樹種無患子、烏心石、臺灣肖楠栽植造林,進(jìn)行孔隙環(huán)境之生長適應(yīng)比較。經(jīng)整理伐2a后之林分結(jié)構(gòu)調(diào)查結(jié)果表明:林分整理伐雖可促進(jìn)留存林木的生長,但林木易受風(fēng)害;林分受光量因整理伐帶寬及地形影響于日域間變化大,a區(qū)平均受光量高于b區(qū),且b區(qū)于整理伐2a后已漸回復(fù)林冠覆蓋;a區(qū)更新苗木之存活率略高于b區(qū),但無顯著差異;無患子之存活率(87%以上)顯著高于烏心石、臺灣肖楠(約50%)。無患子及烏心石由于環(huán)境與生物為害,苗木死亡率變化隨季節(jié)而有所變動,臺灣肖楠?jiǎng)t受初栽之苗木質(zhì)量較差影響。各樹種苗木之苗高及基徑生長均以a區(qū)為佳,樹種間以無患子苗高生長最快;以苗木健壯指數(shù)(高徑比)表現(xiàn),小孔隙之b區(qū)苗木形質(zhì)均成細(xì)長形。2種林冠孔隙環(huán)境3樹種苗木經(jīng)栽植2a之生長表現(xiàn),小空隙之b區(qū)較不利于栽植苗木生長,建議整理伐帶寬大于林分樹高。未來進(jìn)行帶狀之復(fù)層林營造時(shí),行列整理伐帶寬應(yīng)大于原林分樹高形成較大之林冠孔隙,較有利于栽植苗木更新成長;并建議采用優(yōu)質(zhì)大苗,但更新階段之苗木易受環(huán)境及周遭野生動物啃食等危害,建議加強(qiáng)初期之撫育管理。

對于郁閉度小于0.5的低質(zhì)、低效林分或是其他低質(zhì)、低效林分提出了改造或是撫育措施。

介紹了低價(jià)值人工林形成的原因及對這類林分進(jìn)行改造的幾種措施。

內(nèi)蒙古林業(yè)!""!!! "#$% #"& &’ ($" )* 低價(jià)值人工林是經(jīng)濟(jì)價(jià)值!生 物產(chǎn)量和防護(hù)效益都很低的林分" 在生理和外部形態(tài)上表現(xiàn)出#小$ 而#老$的特點(diǎn)"故俗稱#小老樹$或 #小老頭$林% 低價(jià)值人工林在我區(qū)分布很 廣"涉及的主要樹種有楊樹!油松 等"其中以楊樹最多&部分地區(qū)’小 老樹$面積占人工林總面積的+,- 左右"其中楊樹’小老樹$又占’小 老樹$總面積的./-& 一!低價(jià)值人工林的形態(tài) ’小老樹$葉小"數(shù)量少"色淡 綠&楊樹的干(枝表皮呈青色或暗 灰"或有黑色皺紋"嫩枝淡綠而短 小)柳樹的’小老樹$表皮呈黑色" 樹冠窄小"稀疏"樹干短而纖細(xì)"且 彎曲而多枝叉&春季放葉遲"秋季 落葉早&楊(榆’小老樹$樹冠禿頂" 側(cè)枝與主干分枝呈鈍角"多枯梢或 彎曲下垂"狀如’老鴉爪$& 二!低價(jià)值人工林的成因 立地條件差*如干旱瘠薄

通過近5年對河北省木蘭林管局龍頭山林場道壩梁華北落葉松低質(zhì)低效人工林改造示范技術(shù)研究,探索應(yīng)用可行的恢復(fù)手段,對退化的華北落葉松人工純林進(jìn)行科學(xué)經(jīng)營,轉(zhuǎn)變經(jīng)營思路,減少皆伐改造。按照近自然育林法則,采取圍欄封禁、開窗引灌、群團(tuán)狀擇伐、帶狀皆伐、人工補(bǔ)造及人工促進(jìn)天然更新等一系列科學(xué)經(jīng)營措施,改善森林的生態(tài)環(huán)境及森林自我恢復(fù)能力,提高林地、林木生產(chǎn)力,努力打造健康、優(yōu)質(zhì)、高效的復(fù)層、混交、異齡林,實(shí)現(xiàn)森林的可持續(xù)經(jīng)營。

吉林省臨江林業(yè)局是新中國第一個(gè)森工局。1985年已營造104．9萬畝人工林。百萬畝人工林經(jīng)過多年生產(chǎn)作業(yè)、天然演替及其他多種兇素，目前人工純林總面積達(dá)81．6萬畝，占全局有林地面積的32．7％。全局人工林蓄積量624．8萬立方米，占全局有林地蓄積量的28．7％。人工林組成主要以落葉松、云杉、楊樹純林為主。

分析了低質(zhì)低產(chǎn)人工林的形成原因,主要是違背適地適樹的原則,樹種組成不合理,良種化水平不高,種苗質(zhì)量低,撫育管理不善,造林密度偏大,保存率低,人、畜的破壞等,并提出了應(yīng)采取相應(yīng)的改造方法,對實(shí)施低質(zhì)低產(chǎn)人工林的改造工程具有一定意義。

-1- 人工林作業(yè)道設(shè)計(jì)及施工原則 一、定義 人工林作業(yè)道係以營造健康的森林為目的，專供林業(yè)機(jī)械車輛運(yùn)行，為 降低林木經(jīng)營成本而開設(shè)。 二、基本原則 (一)作業(yè)道有別於道路系統(tǒng)，並未考慮車行速度之安全規(guī)格，主要係配合 林業(yè)機(jī)械車輛之運(yùn)行，朝向開設(shè)及維護(hù)成本低，且不易損壞的設(shè)施加 以規(guī)劃設(shè)置。 (二)作業(yè)道應(yīng)選擇於穩(wěn)定的地點(diǎn)開設(shè)，考量造林地現(xiàn)場地質(zhì)、地形等條件 及使用林業(yè)機(jī)械車輛種類，採最小限度的挖土、填土，力求挖填平衡， 並儘可能利用現(xiàn)地自然資材完成。 三、設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn) (一)最大寬度：以2.5公尺為原則，倘地質(zhì)及地形條件良好，則可放寬至 3公尺。 (二)平曲線最小半徑：以6.5公尺為原則。 (三)最大縱坡：以30%為限，其在20?30%坡段長度不得超過30公尺為原 則。 (四)倘因造林地現(xiàn)場條件、伐採作業(yè)方式、所使用林業(yè)機(jī)械車輛及搬出木 材的長度等狀況，無法依上述規(guī)範(fàn)