摘要以杉木、馬尾松人工林林下更新層樹種為研究對(duì)象,采用層次分析法建立包括環(huán)境適應(yīng)性、抗逆性、生長特性、經(jīng)濟(jì)性狀、生態(tài)恢復(fù)等5個(gè)方面,覆蓋了耐庇蔭能力、耐貧瘠能力、耐干旱能力、抗火性能、抗病蟲害能力、速生和豐產(chǎn)性能、林產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、干材特征、改良土壤能力和生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能力等11個(gè)評(píng)價(jià)因子的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)南方常見的34個(gè)造林樹種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分級(jí)。結(jié)果表明,南方紅豆杉、閩楠、紫楠、黑殼楠、栲樹、甜櫧、光皮樺、西南樺和紅錐等9個(gè)樹種為林下更新Ⅰ級(jí)(最適宜)樹種;木荷、火力楠、楓香、乳源木蓮、深山含笑等18個(gè)樹種為林下更新Ⅱ級(jí)(較適宜)樹種;柳杉等7種樹種不適宜林下更新。
關(guān)鍵詞林下更新層;樹種選擇;層次分析法;人工林
中圖分類號(hào)S754文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)04-01093-03
作者簡介王金盾(1966- ),男,福建德化人,高級(jí)工程師,從事林下經(jīng)濟(jì)研究。
杉木(Cunninghamia lanceolata)、馬尾松(Pinus massoniana)作為我國南方主要造林樹種[1],因其速生豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)等特性深受林農(nóng)青睞。但杉木、馬尾松人工林往往形成單優(yōu)群落,樹種單一,林分結(jié)構(gòu)簡單,林分的抗逆性和穩(wěn)定性差[2],容易發(fā)生森林火災(zāi)和導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生蔓延,并由此出現(xiàn)地力衰退、水土流失等生態(tài)環(huán)境問題。如何調(diào)整林分結(jié)構(gòu),提升杉木、馬尾松人工林的整體資源質(zhì)量,并恢復(fù)其穩(wěn)定性,增強(qiáng)抗逆性等生態(tài)功能顯得十分重要和迫切。筆者設(shè)想通過林下更新層的培育,即在現(xiàn)有人工林分結(jié)構(gòu)中鑲?cè)肓窒赂聦訕浞N,使得林分長期處于復(fù)層林結(jié)構(gòu)狀態(tài),并通過科學(xué)培育,使其形成理想林分更新層,最終成為林分主林層的一種生態(tài)培育方法。該培育方法通過對(duì)人工林鑲?cè)肓窒赂聦訕浞N,改變現(xiàn)有杉木、馬尾松人工林單優(yōu)群落結(jié)構(gòu)狀況,一方面可使其較長期處于一種理想的復(fù)層林結(jié)構(gòu)狀態(tài),并依靠其生態(tài)恢復(fù)功能,增強(qiáng)其林分結(jié)構(gòu)抗逆性和穩(wěn)定性,提升林分整體質(zhì)量和生態(tài)功能; 另一方面,克服傳統(tǒng)的單層林經(jīng)營進(jìn)程中采用的皆伐更新模式。關(guān)于杉木、馬尾松人工林林下培育的研究前人有過大量的嘗試,但大多圍繞單個(gè)樹種的培育技術(shù)措施和結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方面進(jìn)行[2-11]。
樹種選擇往往成為林下更新層培育成功與否的關(guān)鍵所在和重要技術(shù)措施。有關(guān)杉木、馬尾松人工林林下更新層樹種選擇與評(píng)價(jià)方面的研究尚屬空白。層次分析法廣泛應(yīng)用于各類樹種選擇方面的研究[12-15]。根據(jù)福建省的實(shí)際,選擇當(dāng)前主要造林樹種,筆者試圖采用層次分析法建立包括樹種的適應(yīng)性、抗逆性、生長特征、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)體系,對(duì)各樹種進(jìn)行評(píng)價(jià)和排序,為杉木、馬尾松人工林林下更新層培育及樹種選擇提供科學(xué)依據(jù)。
1樹種選擇的原則
林下更新層培育必須掌握造林樹種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性和林下更新這一特殊環(huán)境要求,才能科學(xué)合理地進(jìn)行樹種選擇,達(dá)到成功培育更新層的目標(biāo),因此,樹種的選擇需遵循以下原則。
1.1環(huán)境適應(yīng)性原則林下更新層培育是在現(xiàn)有林分內(nèi)進(jìn)行的,造林樹種必須適應(yīng)較為庇蔭的林下生長環(huán)境,適應(yīng)人工經(jīng)營過程中因肥力衰退形成的較貧瘠土壤條件以及與現(xiàn)有樹木競爭土壤水分的特點(diǎn)。
1.2抗逆性原則 杉木、馬尾松人工林純林化嚴(yán)重的現(xiàn)狀導(dǎo)致林分的防火和防病蟲害能力等整體抗逆性能下降,要求造林樹種一方面能夠適應(yīng)這種狀態(tài),另一方面能夠改變這種局面,達(dá)到提升防火能力和減少病蟲害發(fā)生能力。
1.3速生豐產(chǎn)性能良好 速生豐產(chǎn)作為人工林培育的目標(biāo),當(dāng)然是更新層造林樹種必備的能力,特別是樹種前期速生性更是決定樹種能否順利進(jìn)入次林層,形成復(fù)層林結(jié)構(gòu)并承擔(dān)更新任務(wù)的關(guān)鍵。
1.4效益兼顧的原則林下更新樹種選擇時(shí),除考慮樹種能否發(fā)揮生態(tài)效益外,更多應(yīng)該考慮人工商品林經(jīng)營經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
2更新層樹種選擇評(píng)價(jià)模型的建立
2.1更新層樹種選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立
2.1.1一級(jí)指標(biāo)的確定。針對(duì)杉木、馬尾松人工林林下結(jié)構(gòu)功能存在的不足之處,結(jié)合更新層培育目標(biāo),綜合考慮林下環(huán)境這一特殊情況,組織了由20名從事森林培育、森林經(jīng)營、生態(tài)恢復(fù)和基層施工人員組成的專家評(píng)價(jià)小組,征集意見并匯總整理,提出了環(huán)境適應(yīng)性、抗逆性、生長特性、經(jīng)濟(jì)性狀、生態(tài)恢復(fù)等5個(gè)一級(jí)指標(biāo)。
2.1.2二級(jí)指標(biāo)的確定。環(huán)境適應(yīng)性是指樹種能夠適應(yīng)杉木、馬尾松人工林林下這種特殊生境,主要有耐庇蔭能力、耐貧瘠能力、耐干旱能力等3個(gè)二級(jí)指標(biāo)??鼓嫘允侵笜浞N抵抗外界不良環(huán)境的能力,主要有抗火性能和抗病蟲害能力2個(gè)二級(jí)指標(biāo)。生長特性是指樹種能否速生和豐產(chǎn),包括速生性和豐產(chǎn)性能等2個(gè)二級(jí)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)性狀是指樹種的經(jīng)濟(jì)價(jià)值水平,主要有林產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和木材的干形、出材率等干材特征等2個(gè)二級(jí)指標(biāo)。生態(tài)恢復(fù)是指主要樹種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的自行修復(fù)并保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)良好的能力,主要指樹種改良土壤能力和生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能力等2個(gè)二級(jí)指標(biāo)。
2.2評(píng)價(jià)模型的建立運(yùn)用層次分析法與模糊綜合評(píng)判相結(jié)合的AHP-模糊評(píng)價(jià)模型進(jìn)行評(píng)價(jià),可實(shí)現(xiàn)主觀與客觀、定性與定量的結(jié)合,提高評(píng)價(jià)可靠度[16-18]。
2.2.1建立判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)。首先是建立判斷矩陣。對(duì)遞階層次結(jié)構(gòu)中的各層上的要素可以依次相對(duì)于與之有關(guān)的上一層要素表述的性質(zhì),進(jìn)行兩兩比較,從而建立一系列的判斷矩陣。判斷矩陣采用1-9比例標(biāo)度對(duì)重要表1更新層樹種選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
2.2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集結(jié)果。對(duì)層次單排序進(jìn)行加權(quán)組合,得到樹種選擇的評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值,結(jié)果見表2。
2.4綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算與分級(jí)在明確評(píng)價(jià)因子的權(quán)重后,可按公式(3)計(jì)算樹種綜合得分值,當(dāng)Q≥4.0,為一級(jí)(最適宜)樹種; Q≥3.0,為二級(jí)(適宜)樹種。