李興瑞馮 棋
(1.莒南縣林業(yè)局,山東 莒南 276600;2.莒南縣望海樓國(guó)有林場(chǎng))
莒南縣位于屬魯東南丘陵區(qū),山地面積占全縣總面積50%,其中赤松(Pinus densiflora Sieb.et Zucc.)-麻櫟(Quercus acutissima Carruth.)混交林 1522.1hm2,占全縣混交林面積比重最大,且均為省級(jí)公益林,生態(tài)區(qū)位重要。筆者于望海樓林場(chǎng)內(nèi)選擇具有代表性的地塊設(shè)置666.7m2固定樣地,該樣地喬木樹(shù)種主要為赤松、麻櫟,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)合查詢、搜集往年數(shù)據(jù)資料,以時(shí)間軸的方式將1997—2017年調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,明確優(yōu)勢(shì)樹(shù)種自然演替規(guī)律,以期為人工林經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)依據(jù)。
研究樣地位于莒南縣望海樓國(guó)有林場(chǎng)內(nèi),地理坐標(biāo)為東經(jīng) 118°50'17"-118°51'20"、北緯 35°14'45"-35°15'47",海拔102m-457m,氣候?qū)儆谂瘻貛Ъ撅L(fēng)區(qū)半濕潤(rùn)大陸性氣候,日照充足,四季分明,年平均氣溫12.7℃,最熱月(7月)平均氣溫25.7℃ ,最冷月(1月)平均氣溫-2.1℃,年平均降水量856.7mm,氣候受海拔影響小。土壤類型為棕壤、質(zhì)地為沙壤土,母鹽類型為花崗巖類,土層較薄。樹(shù)種以赤松、黑松、麻櫟為主。
調(diào)查樣地地貌為低山,坡向?yàn)闁|坡,坡位為中下。調(diào)查樣地大小為水平面積666.7m2的正方形,在樣地四個(gè)交點(diǎn)處埋設(shè)“T”型水泥標(biāo)樁固定,樣地樹(shù)木起源為人工植苗,栽植時(shí)間為1952年,樹(shù)種為赤松、麻櫟,采取株間混交,混交比例為8:2,未曾進(jìn)行補(bǔ)植。至上世紀(jì)80年代,初次栽植樹(shù)種早已消亡,現(xiàn)存樹(shù)木起源為后期天然下種萌發(fā)。
調(diào)查對(duì)象為胸徑大于5cm的活立木,調(diào)查方法是對(duì)樣地內(nèi)的調(diào)查對(duì)象按自北向南、自西向東的順序從1號(hào)開(kāi)始編號(hào)(死亡樹(shù)木編號(hào)不再使用),每次調(diào)查的進(jìn)界木編號(hào)接上次調(diào)查的最大號(hào)續(xù)編,樣木編號(hào)除在樹(shù)干離地1.5m處用紅漆涂寫(xiě)外,還在樣木基部北側(cè)釘有編號(hào)牌,繪制樣木位置示意圖,保證樹(shù)木編號(hào)不重不漏。調(diào)查時(shí),記錄樹(shù)種、株數(shù)、胸徑并計(jì)算樹(shù)木蓄積。
第一次調(diào)查始于1997年,間隔期5a,共計(jì)完成調(diào)查5次,對(duì)樣地內(nèi)的樣木全部進(jìn)行標(biāo)記、測(cè)量、記錄,并分樹(shù)種計(jì)算統(tǒng)計(jì)活立木株數(shù)(表1)、活立木蓄積(表 2)、死亡木株數(shù)(表 3)、進(jìn)界木株數(shù)(表 4),并總結(jié)變化規(guī)律。因樣地內(nèi)赤松死亡情況嚴(yán)重,麻櫟進(jìn)界株數(shù)較多,胸徑受株數(shù)變化影響太大,故本次不進(jìn)行胸徑數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
表1中顯示:隨樹(shù)齡增加,樣地內(nèi)活立木總株數(shù)呈減少趨勢(shì),20年累計(jì)減少26.4%。其中,赤松株數(shù)逐期減少,20年間由75株減少到16株,在樣地樹(shù)種結(jié)構(gòu)中所占比率減少58.5%;麻櫟株數(shù)逐期增加,2017年是1997年的3.2倍;郁閉度沒(méi)受各調(diào)查期調(diào)查木總株數(shù)及各樹(shù)種所占比率的改變而影響,一直逐期遞增。
表1 活立木株數(shù)、郁閉度變化統(tǒng)計(jì)表
表2顯示:樣地內(nèi)活立木高度與株數(shù)無(wú)明顯相關(guān)性,隨調(diào)查期調(diào)查的延續(xù)樹(shù)高均呈增長(zhǎng)趨勢(shì),赤松的樹(shù)高增長(zhǎng)極慢,且增速逐期減小,麻櫟樹(shù)高逐期增加,麻櫟樹(shù)高增量是赤松的3.1倍,平均樹(shù)高相差2.5m。郁閉度沒(méi)受各調(diào)查期調(diào)查木總株數(shù)及各樹(shù)種所占比率的改變而影響,一直逐期遞增。由樣地內(nèi)株數(shù)、樹(shù)高變化情況看,麻櫟株數(shù)、樹(shù)高增勢(shì)明顯,上層空間逐漸被麻櫟占據(jù),且且麻櫟分枝多,樹(shù)冠較大,郁閉度逐期遞增。
表2 活立木樹(shù)高變化統(tǒng)計(jì)表
表3數(shù)據(jù)顯示:隨樹(shù)齡增加,樣地內(nèi)活力木總蓄積呈增加趨勢(shì),2017年達(dá)到4.55m3/666.7m2,5期累計(jì)增長(zhǎng)2.72 m3/666.7m2,麻櫟蓄積比重后期逐步增大。赤松蓄積先增后減,調(diào)查期間盡管赤松株數(shù)在持續(xù)減少(見(jiàn)表1),但由于前期株數(shù)較多,蓄積增長(zhǎng)量大于因死亡減少的蓄積量,后期赤松保留株數(shù)較少,蓄積增長(zhǎng)量不能抵消因株數(shù)減少的蓄積量,造成蓄積量的減少,2017年占總蓄積的19.3%;麻櫟蓄積逐期增加,并呈逐期加快增長(zhǎng)的趨勢(shì),這與株數(shù)增長(zhǎng)有關(guān)。
表3 樣地活立木蓄積統(tǒng)計(jì)表
從表4可以看出,樣地內(nèi)死亡樹(shù)木全部為赤松,進(jìn)界木兩個(gè)樹(shù)種皆有,來(lái)源均為天然下種萌發(fā),赤松在麻櫟未封育前正常進(jìn)界,麻櫟封育占據(jù)優(yōu)勢(shì)后,赤松再無(wú)進(jìn)界情況。麻櫟表現(xiàn)為連續(xù)進(jìn)界,因麻櫟為極喜光樹(shù)種,隨樣地郁閉度增大,麻櫟進(jìn)界數(shù)量呈先增后減趨勢(shì)。赤松死亡情況嚴(yán)重,死亡率每期均達(dá)到31.8%以上,麻櫟未出現(xiàn)死亡情況。
表4 1997-2017年樣地死亡、進(jìn)界情況統(tǒng)計(jì)表
本次調(diào)查的林帶,盡管最初營(yíng)造目的是以赤松為主,但從今20年內(nèi)連續(xù)的定期調(diào)查看,在赤松與麻櫟的針闊混交中,麻櫟占有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),樣地林分已由最初的針葉純林,變?yōu)檎{(diào)查初期針闊混交林,再變?yōu)檎{(diào)查后期的闊葉相對(duì)純林。造成樹(shù)種結(jié)構(gòu)變化的原因主要有以下幾點(diǎn):一是調(diào)查中的兩個(gè)樹(shù)種均具有喜光性,不耐庇蔭,不能在樹(shù)冠下生長(zhǎng),由于麻櫟高生長(zhǎng)快,平均樹(shù)高是赤松的1.5倍,逐漸形成了優(yōu)勢(shì)林層,遮蔭影響了赤松正常生長(zhǎng)。二是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),望海樓林場(chǎng)內(nèi)日本松干蚧危害嚴(yán)重,樣地內(nèi)受遮蔭影響的赤松在蟲(chóng)害的破壞下加速了死亡,麻櫟亦有病蟲(chóng)害發(fā)生,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)致命性病害。三是自然繁殖力的差異。麻櫟的根系長(zhǎng)勢(shì)發(fā)達(dá),具有較強(qiáng)的萌芽力,耐瘠薄干旱的能力較強(qiáng),繁殖植株較快。赤松自然條件下也有繁殖,但受地表植被,腐殖質(zhì)及郁閉度影響較大,樣地內(nèi)較大的郁閉度,深厚的落葉、雜草不利于赤松自然繁殖。
通過(guò)調(diào)查分析,赤松-麻櫟混交林自然演替結(jié)果麻櫟占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),呈現(xiàn)不可逆趨勢(shì),若無(wú)人為介入,樣地內(nèi)赤松將全部消亡,樣地將變?yōu)槁闄导兞?。通過(guò)本次調(diào)查,希望能為赤松-麻櫟混交林經(jīng)營(yíng)提供參考依據(jù),指導(dǎo)森林經(jīng)營(yíng),選擇適宜的撫育方式,平衡赤松、麻櫟混交林生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),形成健康、永續(xù)發(fā)展林分。