徐衍桓 徐紹海

(海林市二道河子鎮(zhèn)林業(yè)站,黑龍江 海林 157132)(遼寧林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110101)

穆棱地區(qū)楊樺次生林三維空間經(jīng)營(yíng)技術(shù)短期效果分析

徐衍桓 徐紹海

(海林市二道河子鎮(zhèn)林業(yè)站,黑龍江 海林 157132)(遼寧林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110101)

本文對(duì)以黑龍江省東南部山區(qū)楊樺天然次生林為研究對(duì)象，以穆棱林業(yè)局為典型案例，通過水平空間-垂直空間調(diào)節(jié)-促進(jìn)自然演替三維空間經(jīng)營(yíng)技術(shù)對(duì)楊樺天然次生林開展經(jīng)營(yíng)研究，并開展了施肥集約經(jīng)營(yíng)技術(shù)試驗(yàn)。研究表明：三維空間經(jīng)營(yíng)技術(shù)不但可以改善林分水平分布，短期內(nèi)降低了林分平均高與平均胸徑，而且可以提高單位面積蓄積生長(zhǎng)量，是楊樺天然次生林可取的經(jīng)營(yíng)技術(shù)，施肥集約經(jīng)營(yíng)技術(shù)可以有效提高人工更新云杉幼苗高生長(zhǎng)。

次生林 楊樺 經(jīng)營(yíng)技術(shù)

天然次生林如何經(jīng)營(yíng)，一直以來是森林經(jīng)營(yíng)問題的熱點(diǎn)之一，20世紀(jì)50年代以來，很多學(xué)者對(duì)我國(guó)天然次生林經(jīng)營(yíng)問題進(jìn)行了全面探索。隨著經(jīng)營(yíng)理念及理論、實(shí)踐的發(fā)展，人工林經(jīng)營(yíng)技術(shù)的進(jìn)步，新的森林空間、分布、等測(cè)量指標(biāo)的提出及廣泛使用，天然次生林的經(jīng)營(yíng)理論和技術(shù)也不斷的進(jìn)步?，F(xiàn)存針對(duì)東北地區(qū)次生林，特別是楊樺次生林的研究，多集中于林分結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、形成、實(shí)際經(jīng)營(yíng)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等方面的研究[1-3]；針對(duì)有代表性的楊樺天然次生林分的長(zhǎng)期研究工作較少[2-3]，可以說尚屬空白。本研究以黑龍江省東南部山區(qū)典型楊樺天然次生林為研究對(duì)象，借鑒近自然經(jīng)營(yíng)理念、目標(biāo)數(shù)和栽針保闊經(jīng)營(yíng)方法，以水平-垂直-時(shí)間三維空間立體經(jīng)營(yíng)技術(shù)為手段，對(duì)楊樺天然次生林開展長(zhǎng)期研究。本文對(duì)經(jīng)營(yíng)效果進(jìn)行了總結(jié)。以期為次生林經(jīng)營(yíng)，進(jìn)而為天保二期工程如何實(shí)施，提供技術(shù)參考。

1 研究地區(qū)氣候及自然條件

穆棱林業(yè)局代馬溝經(jīng)營(yíng)所地理位置東經(jīng)130°4′，北緯44°27′，海拔高度548～817m，年均氣溫1.5～1.7℃，年平均降水量在460～500mm，土壤多屬山地暗棕壤，黑土層厚度在10～30cm之間。

穆棱林業(yè)局代馬溝經(jīng)營(yíng)所的原生群落為以紅松占優(yōu)勢(shì)的針闊混交林，由于20世紀(jì)五十年代初的一次火災(zāi)過火，形成以楊樺為主的次生林，經(jīng)營(yíng)面積為1.5008萬hm2，其中林地面積1.3478萬hm2，森林覆蓋率79.56%，活立木總蓄積142.36萬m3，中幼齡林面積為8662hm2，蓄積68.9萬m3分別占有林地面積和蓄積的72.53%,49.33%，成熟林占有林地面積和蓄積的比例為1.47%,1.89%，經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)無過熟林。大量的中幼齡林為次生林，其中楊樺次生林占整個(gè)有林地總面積的88%(含人工混交林)，占立木蓄積的86%(含混交及少量伴生樹種)。經(jīng)營(yíng)好這些次生林對(duì)代馬溝經(jīng)營(yíng)所意義重大，對(duì)穆棱地區(qū)乃至整個(gè)張廣才嶺地區(qū)次生林的經(jīng)營(yíng)都有借鑒意義。在前期研究基礎(chǔ)上，研究者從2012年開始對(duì)穆棱地區(qū)特別是代馬溝經(jīng)營(yíng)所的楊樺天然次生林進(jìn)行了三維空間立體經(jīng)營(yíng)研究工作，本文對(duì)其中林冠下人工更新紅松幼苗促進(jìn)次生林向以紅松占優(yōu)勢(shì)的針闊混交林演替的研究進(jìn)行報(bào)告分析，希望為本地區(qū)的次生林經(jīng)營(yíng)提供參考。

2 研究方法與措施

2.1 研究方法

2.1.1利用水平-垂直-時(shí)間三維空間立體經(jīng)營(yíng)楊樺中幼林技術(shù)，通過間伐對(duì)林分進(jìn)行了水平空間調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)立木之間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，釋放生態(tài)位，為人工更新幼苗提供生長(zhǎng)條件。即通過林冠下引進(jìn)紅松和云杉苗，形成珍貴針葉樹更新層對(duì)垂直空間進(jìn)行了調(diào)節(jié)，為形成異齡復(fù)層林提供樹種及生長(zhǎng)條件。

2.1.2利用前期研究形成的經(jīng)營(yíng)密度管理圖確定林分間伐強(qiáng)度為12%，確定林冠下超前更新最佳密度為1500株/hm2。

2.1.3為促進(jìn)人工更新幼苗生長(zhǎng)，對(duì)幼苗周圍進(jìn)行3年穴狀割灌處理，隨著林木的生長(zhǎng)利用經(jīng)營(yíng)密度管理圖調(diào)整經(jīng)營(yíng)密度，進(jìn)行水平空間調(diào)節(jié)，進(jìn)行生長(zhǎng)間伐，促進(jìn)保留木，目標(biāo)樹生長(zhǎng)。

2.1.4示范林地集約化經(jīng)營(yíng)即林地施肥對(duì)上層林木與更新層林木的雙重效應(yīng)，林地穴狀施肥增加林木和更新苗生長(zhǎng)。

2.2 研究措施

2.2.1水平空間撫育間伐技術(shù)

林分進(jìn)行水平空間密度調(diào)節(jié)，初次間伐強(qiáng)度控制在12%。保留紅松、云杉幼苗幼樹，降低紅松、云杉生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)其生長(zhǎng)。伐除紅松、云杉附近影響其生長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng)樹，其余林木不做任何處理，保留自然狀態(tài)。

2.2.2引進(jìn)珍貴針葉樹技術(shù)

進(jìn)行生長(zhǎng)撫育間伐后進(jìn)行清林操作。清林采用穴狀清林法，穴狀整地，分別引進(jìn)S2-2年生健壯紅松、云杉幼苗，栽植方式為林窗造林，造林時(shí)間為2014年4月25日。

2.2.3集約經(jīng)營(yíng)施肥技術(shù)

結(jié)合生長(zhǎng)撫育間伐和人工進(jìn)行更新措施，施用磷酸二銨5.1hm2。施肥量每株施肥100g，即每公頃100kg，穴狀施肥后掩埋施肥穴。施肥時(shí)間為2014年5月20日。

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

2012年冬對(duì)示范林進(jìn)行了調(diào)查，利用經(jīng)營(yíng)密度管理圖確定林分間伐強(qiáng)度為12%，林冠下確定超前更新最佳密度為1500株/hm2；保留紅松、云杉，降低其生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)，伐除其附近影響其生長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng)木。由于伐除了一部分老狼木，水平空間調(diào)節(jié)后林地郁閉度從0.8下降到0.6，試驗(yàn)林分平均胸徑從14.23cm下降到13.64cm，試驗(yàn)林分平均樹高從12.41m下降到10.91m，公頃保留株數(shù)1180株，公頃蓄積從229.06下降到110m3。試驗(yàn)林分的林分立木密度、公頃株數(shù)、蓄積、林分平均高、林分平均胸徑在間伐前后的對(duì)比，見表1。

表1 試驗(yàn)林分在間伐前后的對(duì)比

由上表1可以得出以下結(jié)論：通過水平空間和垂直空間調(diào)節(jié)技術(shù)調(diào)整后，林分樹種組成發(fā)生顯著改變，試驗(yàn)林分樹種組成為從4樺2楊2椴1色+水紅榆黃改變?yōu)?樺2楊2椴1色+紅榆黃；從彈幕面積立木密度來看，間伐前，林分密度為從1341株/hm2下降到1180株/hm2；從整個(gè)林分立木蓄積量衡量，蓄積從229.06m3/hm2下降到110.0m3/hm2；楊樺樹所占比例略有提高，達(dá)到77%以上；試驗(yàn)林分平均高與平均胸徑也相應(yīng)稍稍降低，分別從間伐后林分平均樹高從12.4m、14.2cm下降到10.9m、13.6cm。

研究者于2016年11月對(duì)試驗(yàn)林分進(jìn)行了再次每木檢尺，依據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)林分各個(gè)樹種的生長(zhǎng)及林分平均蓄積與2012年間伐后的對(duì)比情況見表2。

表2 試驗(yàn)林分5年后立木及林分情況統(tǒng)計(jì)表

由上表2可以得出以下結(jié)論：實(shí)施三維空間立體經(jīng)營(yíng)技術(shù)以來，試驗(yàn)林分公頃立木蓄積從110.0m3增長(zhǎng)到172.74m3，5年年平均年增長(zhǎng)量達(dá)到12.55m3。

三維空間立體經(jīng)營(yíng)技術(shù)的重要技術(shù)之一就是時(shí)間維度的促進(jìn)措施，很多研究表明人工可以促進(jìn)森林生態(tài)系統(tǒng)的演替，可以縮短達(dá)到演替頂級(jí)的時(shí)間，本研究開展人工引進(jìn)珍貴針葉幼苗技術(shù)和引進(jìn)幼苗林地定向施肥雙重技術(shù)來促進(jìn)楊華天然次生林向闊葉紅松林演替進(jìn)程。經(jīng)過4年的試驗(yàn)，研究者2016年秋天，對(duì)林冠下人工栽植云杉、紅松幼苗及定向施肥技術(shù)試驗(yàn)后幼苗高生長(zhǎng)情況進(jìn)行了調(diào)查，數(shù)據(jù)如表3。

表3 人工更新與定向施肥試驗(yàn)幼苗高生長(zhǎng)表

由表3可以得出以下結(jié)論：在水平、垂直與時(shí)間維度的立體經(jīng)營(yíng)技術(shù)下，對(duì)照試驗(yàn)樣地的人工更新紅松云杉幼苗4年高生長(zhǎng)分別為8.23cm和7.8cm，比較來看，間伐+施肥樣地的紅松、云杉幼苗高生長(zhǎng)分別達(dá)到12.34cm和12.15cm，與對(duì)照相比提高49.94%和55.77%；間伐+不施肥樣地的紅松和云杉幼苗分別為10.15cm和9.25cm，與對(duì)照相比提高23.33%和18.59%。

4 結(jié)論與建議

(1)三維空間立體經(jīng)營(yíng)技術(shù)短期內(nèi)降低了林分平均高與平均胸徑。分別從間伐后林分平均樹高從12.4m、14.2cm下降到10.9m、13.6cm；

(2)三維空間立體經(jīng)營(yíng)技術(shù)6年來，增加了林分蓄積年均生長(zhǎng)量。試驗(yàn)林分公頃立木蓄積從110.0m3增長(zhǎng)到172.74m3，5年年平均年增長(zhǎng)量達(dá)到12.55m3；

前期研究數(shù)據(jù)，相同林分單位面積年均蓄積生長(zhǎng)量為5.8m3；

(3)空降調(diào)節(jié)、定向施肥集約經(jīng)營(yíng)有效提高了人工更新幼苗高生長(zhǎng)。

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Short-termEffectofThree-dimensionalManagementTechnologyonNaturalPoplar-birchSecondaryforestry

XuYan-huanXuShao-hai

(First-author′s address: Erdaohezi forestry station of hailin city , Harbin, 157132, Heilongjiang, China)

In this paper, three-dimensional management technology is applied on natural Poplar-birch secondary forestry, fertilization technology also.The result show us that three-dimensional management technology can improve the distribution of stand tree ,and descend the DBH and stand height in short-term but improve the annual growth of cumulation.Fertilization technology can improve the height gowth of spruce seedlings.

secondary forest; Poplar-birch; management method

作者簡(jiǎn)介：徐衍桓(1962.10-)，男，中級(jí)工程師，海林市二道河鎮(zhèn)林業(yè)站站長(zhǎng)。1986年畢業(yè)于齊齊哈爾大林校森保專業(yè)，2015年畢業(yè)于東農(nóng)園林專業(yè)，學(xué)歷?？啤Ｍㄐ诺刂罚汉Ａ质卸梨?zhèn)政府，郵編：157132。

2017-12-19

徐永飛

校對(duì)王 卉