郝凱婕
(山西省林業(yè)科學研究院,山西 太原 030012)
靈石縣位于山西省中部、晉中市最南端,地處黃土高原,屬于暖溫帶大陸性季風氣候區(qū),非常適合側柏生長。靈石縣國營林場轄區(qū)位于靈石縣中南部,經(jīng)營面積8 066.68hm2,其中生態(tài)公益林7 745.85hm2,占經(jīng)營面積的96%。林場自然植被較好,有林地中喬木樹種主要有側柏、白皮松、杜松,其中側柏林面積4 480.46hm2,占生態(tài)公益林面積的57.80%,是華北地區(qū)最大的天然側柏林分布區(qū)域。
靈石縣境內目前生長的大面積側柏純林,對于綠化荒山、保持水土起到了重要作用,是本地的一大生態(tài)林。但是,長期以來由于缺乏必要的營林措施,致使側柏純林的缺點也凸顯出來,林下灌草蓋度低、種類簡單,抗病蟲害的能力弱。2015 年以來,筆者發(fā)現(xiàn)在國營林場中區(qū)的溝谷兩側側柏林樹葉逐漸發(fā)黃,樹體迅速退化,有逐漸枯死的趨勢。區(qū)域林地受損面積約1 000hm2,占側柏林總面積的22.30%,問題十分嚴重,若不及時采取措施,將會導致側柏林生態(tài)功能退化,引起整體生態(tài)環(huán)境的惡化,對區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生不良影響。因此,開展天然側柏林生態(tài)修復技術研究,對于遏制林地退化,提高森林質量,維護區(qū)域生態(tài)安全,十分必要。
筆者系統(tǒng)地調查了退化側柏林的立地條件、林分密度、樹種組成、林分結構、郁閉度、植被蓋度、生物多樣性等特征,分析了側柏林出現(xiàn)生長退化的主要原因,綜合評價了退化側柏林的環(huán)境因子,探討了側柏林退化的成因機制。
由于純林不能充分利用外界環(huán)境條件補充地力、維持生態(tài)平衡,抗災能力和防護功能都比較弱,加之管理不善,有的林分已是成過熟林,林下灌草很少,林下土壤出現(xiàn)板結,林分生態(tài)功能得不到正常發(fā)揮,出現(xiàn)了生長退化。
林分密度大,嚴重影響樹木正常生長,影響林分的透光,林木對肥、水的競爭激烈。側柏純林樹種單一、林下灌草蓋度低,生物多樣性低。林分結構單一,森林立地質量下降,森林生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力較差,生態(tài)平衡失調,穩(wěn)定性差。自然條件、氣候變化和樹種本身的生長發(fā)育規(guī)律等原因,造成了側柏林生長退化、樹葉發(fā)黃,甚至個別樹木出現(xiàn)枯死。
2004 年,靈石縣側柏林就曾經(jīng)出現(xiàn)過大面積枯黃、枯死的現(xiàn)象,而且為了尋找原因、恢復林分生態(tài)效益花費了大量的人力、物力。目前,由于側柏林樹種單一引起抗性弱,出現(xiàn)大面積樹勢衰弱、發(fā)黃甚至枯死,如不能得到修復,可能會導致更多林木死亡。
森林經(jīng)營及撫育管理方面存在不足,密度大、樹種單一,抵御病蟲害能力較弱。撫育管理跟不上,有的撫育強度和質量較差,有的干脆不撫育,嚴重影響了林木生長發(fā)育,最終導致林木生長停滯甚至出現(xiàn)生長退化,嚴重影響了生態(tài)功能的發(fā)揮。
靈石縣是產(chǎn)煤大縣,長年累月地挖煤,會導致地下水大量流失,水位下降,缺水導致側柏出現(xiàn)枯黃、生長退化的現(xiàn)象。靈石縣周邊有好多煤焦、化工、建材等重污染企業(yè),是全國重要的原煤、精煤、焦炭、甲醇以及水泥、石膏建材、硫磺等生產(chǎn)基地,廢渣、廢氣、廢水排放有些未達到國家規(guī)定的標準而排放到環(huán)境中,對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染,側柏林吸收了大量的有毒有害物質,出現(xiàn)葉片發(fā)黃、生長退化。
影響林木生長退化和局部生態(tài)環(huán)境惡化的各因子之間相互聯(lián)系,相互影響,相互作用。針對以上原因,筆者通過實地調查,從林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),提出退化林地生態(tài)修復技術措施,以供參考。
在調查側柏林立地條件、生長狀況的基礎上,對其生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進行了綜合評估,分析了側柏林生長退化成因機制。遵循因地制宜、適地適樹、物種多樣性原則,應分類建立林分調控管理技術體系,開展林分密度、林分結構、樹種調控試驗,有效遏制天然側柏林生長退化的趨勢,促進區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定發(fā)展,提高其生態(tài)系統(tǒng)服務功能。
修枝是指人為除去樹木下部的枯枝及部分活枝,合理調節(jié)干、枝、葉之間的物質分配,使其形成良好的干形和無節(jié)的良材。側柏自然整枝能力差,枯死枝不易從樹干脫落,嚴重影響樹干生長。針對密度過大的林分,設立目標樹,對林冠下層枯枝較多的目標樹進行干修,去掉樹干下部的枯死枝和腐朽枝。這樣,不僅可以改善樹木的通直度,還可以改善林內透光狀況和衛(wèi)生狀況,對林分穩(wěn)定性和林木病蟲害的防治也具有一定的積極作用,還能促進目標樹向樹干圓滿通直的大徑材生長。側柏易萌生側枝,且枝下高較低,采取中度修枝為主,修去樹干1/3 高度以下的枝條,保持冠高比為2/3 左右;部分生長良好的林木可修去樹干1/2 以下的枝條,保持冠高比為1/2 左右。修枝時應注意不留枝樁,促進傷口愈合。
靈石縣天然側柏林,由于多年來營林措施跟不上,大多都林分密度較大,影響林木正常生長。密度較大、林相較差的林分,采取不同強度的撫育間伐改造措施,可以調節(jié)和分配林木本身的生長空間,對保留木的樹高、胸徑等林分因子有不同的影響。
間伐方式又分為采取不同強度的撫育間伐、不同大小的人工開窗、不同寬度的帶狀間伐等手段,進行林分密度、林分結構調控。伐除林分中生長較弱的瀕死木和枯立木,設立目標樹,保證目標樹生長有一定的營養(yǎng)空間,同時可以改善林下衛(wèi)生狀況,使保留的林木得以復壯。另一方面,通過不同大小的人工開窗、不同寬度的帶狀間伐,改善林內透光狀況,促進林下天然更新。
設置不同的間伐強度及間伐方式,采取不同強度的撫育間伐措施,間伐強度設置15%、25%、35%三個強度;林窗面積設置50m2、80m2、120m2三個梯度;帶狀間伐,帶寬設置4.0m、8.0m、12m 三種梯度。
采取樹種配置調控方式,帶狀間伐+補闊和通林窗+補闊的改造方法。帶寬設置4.0m、8.0m、12m 三種梯度,林窗設置50m2、80m2、120m2三個梯度,分別在采伐帶內和林窗內補植闊葉樹及灌木。堅持適地適樹的原則,選擇較耐蔭、耐修剪、萌發(fā)力較強的闊葉樹或灌木,盡量選擇鄉(xiāng)土樹種,形成針闊混交林。這樣,既可以增加林下的生物多樣性,又可以促進林地的水土保持和土壤改良,并于第二年進行一次撫育、施肥。經(jīng)過通林窗和帶狀間伐,會改善林下光環(huán)境,促進林下灌木和草本的生長,增加生物多樣性,加速形成針闊混交、復層林分的進度。
封山育林可減少人、畜危害,促進地面植被恢復和改善。選擇林下植被稀少、人畜活動頻繁的林區(qū)采取必要的封禁措施,禁止人為破壞活動。對天然下種能力較強的林地,為了促進種子觸土,可進行小面積除草、破土整地,實行人工促進更新;對自然繁育能力不足的林地,要對現(xiàn)有林分進行疏伐,為林下灌草的生長發(fā)育創(chuàng)造良好的光熱條件,促進下層植被生長,形成喬灌草相結合的林分。
對保留木的生長、林下灌草生物多樣性、灌草蓋度、新栽樹種的生長等調查后綜合評估,測定不同的修復技術對側柏林各項指標的影響,以尋求最佳方式,形成退化側柏林生態(tài)修復技術,從而大面積推廣。