姚博
(遼寧省森林經(jīng)營研究所,遼寧 丹東 118003)
紅松(Pinuskoraiensis)是我國東北林區(qū)頂級森林植被——闊葉紅松林的主要組成樹種,也是該地區(qū)森林經(jīng)營的主要樹種之一。其主要分布于俄羅斯遠東地區(qū)、中國東北部山區(qū)及朝鮮半島和日本的少量地區(qū)[1]。
20世紀初由于人口增長、戰(zhàn)爭、毀林開荒等原因,在遼寧境內的紅松林幾乎全部被破壞,面積和蓄積急劇減少,原始的闊葉紅松林更是早已絕跡,取而代之的是人工營造的紅松純林。據(jù)記載[2],最早栽植的紅松是1895年在遼寧新賓縣那家村那家墳栽植的紅松野生苗木,以及1909年在遼寧義縣老爺嶺大石頭溝直播的紅松人工林,但因管理不善及鼠害等原因栽植的紅松并沒有成林。新中國成立以后,為恢復紅松林木資源,在遼寧、吉林、黑龍江三省更新和營造了大量的紅松人工林,我國最早成片的紅松人工林是1931—1937年,在遼寧省本溪縣草河口的荒溝、喜鵲溝及烈士墓等地營造的[2,3]。
由于紅松林具有很高的社會、生態(tài)和經(jīng)濟價值,近幾十年來我國針對紅松林做了大量的研究工作[4,5]。本文通過對遼寧地區(qū)紅松人工林的發(fā)展及以往研究情況進行綜述,對紅松人工林存在的問題進行分析,提出一些對策,為遼寧地區(qū)培育速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質的紅松人工林提供參考。
我省人工培育紅松自1895年至今已經(jīng)有100余年的歷史,現(xiàn)存林齡最大的紅松人工林就是草河口地區(qū)的喜鵲溝、烈士墓等,目前林齡約85 a(不含苗齡),總面積約11.6 hm2,平均胸徑42 cm,平均樹高25 m,蓄積量約312 m3·hm-2。現(xiàn)在這些林分依然比較穩(wěn)定,生長良好。
新中國成立以后,紅松的人工栽植在遼寧東部山區(qū)得到了快速發(fā)展,1949年在草河口栽植的7.3 hm2紅松人工林,是我國新中國成立以后最早栽植的紅松林分,1956年被本溪市人民政府命名為“解放林”[6]。據(jù)2017年最新調查數(shù)據(jù)顯示[7],林分平均胸徑達35.4 cm(以中度間伐為準,下同),林分平均樹高26.3 m,林分總蓄積765.073 3 m3·hm-2(包括采伐蓄積),共進行了5次撫育間伐。
20世紀50年代以后,在清原、桓仁、新賓、寬甸、鳳城等地營造了大面積的紅松人工林,近年來,紅松人工林面積還在不斷擴大。2014年,遼寧省林分總面積464.47萬hm2,其中紅松林面積6.10萬hm2,占全省的1.31%[8]。到2018年,遼寧省紅松人工林面積就達到了10萬多hm2[9]。隨著紅松人工林在省內不斷快速發(fā)展,各地的科研工作者對紅松人工林的研究也在發(fā)展中不斷開拓創(chuàng)新。
對紅松育苗技術的研究早在20世紀30年代就已經(jīng)開始[10],現(xiàn)在紅松育苗的主要方法是播種育苗與嫁接育苗,播種育苗繁育快、成活率高,嫁接育苗成本高但可以促進苗木提前結實等特點。國內研究學者也對扦插育苗及組織培養(yǎng)做了一些研究[11,12],但因紅松生根困難、易腐爛、培育技術不成熟等原因,在紅松苗木繁育中很少見到。因此種質資源對紅松苗木繁育尤為重要,種子的質量直接影響紅松苗木的質量。王行軒等[13]以草河口紅松林為研究對象,對我省紅松適宜采種時期進行了研究,結果表明:9月15至20日為最佳采種期。同時各地的科研工作者對紅松的種源、苗木質量、開花結實規(guī)律等做了大量的研究工作,并取得了一些成果[14-16]。
20世紀60年代就有學者對紅松人工林的造林密度提出了建議。徐緒雙[17]通過紅松不同密度的造林試驗,分析紅松幼樹生長、林木分化、林分郁閉年限等,提出遼寧東部山區(qū)紅松造林最適宜的密度為4 444~6 666株·hm-2。王景章、吳耀先[18,19]對造林時間及不同區(qū)域栽植紅松進行的試驗認為:春季造林成活率最高,適宜紅松生長的區(qū)域濕潤度在0.4~0.6之間,海拔在350 m以下。造林方式上主要以紅松純林為主,也有帶狀混交等方式。
紅松人工林造林后以全面割除灌木、雜草撫育對幼樹生長較好,保存率高[20]。但隨著社會的不斷發(fā)展,人們對生態(tài)環(huán)境需求越來越高,全面割灌除草雖然對幼苗生長較為有利,但對林地破壞較為嚴重,可采用穴狀撫育較好。撫育次數(shù)一般為5年7次,但立地條件較差的地方因為樹高生長較慢,因此可適當增加撫育次數(shù)。
對紅松人工林培育主要包括兩個階段內容,第1個階段是20世紀90年代以前,由于建國初期對木材需求較大,紅松人工林主要是以用材林為培育目標,這一時期針對紅松人工林生長規(guī)律[21]、撫育間伐時間及強度[22]、修枝[23]、大徑材培育[24]等做了大量的研究工作。第2個階段是20世紀90年代以后,由于紅松分布范圍比較有限,且近年來紅松種子價格居高不下,林農對以果材兼用林為培育目的林分越來越多,賈云等[25]對14地位指數(shù)下紅松人工純林進行了研究,培育紅松果材兼用林的適宜密度為:N=21 182×D-1.182 7,墰學仁等[24]提出截干能明顯促進紅松人工林結實,截干處理大強度間伐后的紅松人工林,可提高林分種子產(chǎn)量。
在育種方面,前期主要研究是對紅松無性系開花期[26]、結實規(guī)律[16]、紅松種植園的營造方法[27]、對種子園樹木坐果[28]、良種選育[29]以及樹木分叉與結實關系[30]等方面做了大量的研究工作,對我省紅松種子園營建及良種繁育等奠定了基礎。
近年來,有學者對營建紅松果林進行了研究,主要研究方向是研究紅松結實機理及紅松矮化試驗,但尚在試驗階段,并沒有成熟的技術。紅松矮化試驗成功將大幅降低紅松采種成本,為林農帶來更多收益。
由于紅松在遼寧地區(qū)發(fā)展迅速,紅松人工純林帶來的生態(tài)效益低下、病蟲害等問題也越發(fā)的嚴重。楊會俠、齊金虎、于立國等[31-33]對不同保留密度、不同發(fā)育階段下的紅松人工林土壤理化性質等進行了研究。結果表明:間伐強度對土壤物理性質及化學性質有明顯改善,并且成熟林理化性質要好于其它林齡階段林分。于立忠等[34]對不同間伐強度林下生物多樣性的研究認為,間伐改變林下光照環(huán)境,對物種多樣性產(chǎn)生較大影響,且隨間伐強度增加而增加。
病蟲害對紅松人工林的危害也是相當嚴重,許多學者[35-36]對紅松球蚜、松針銹病、落針病、爛皮病等進行了研究,基本搞清了病蟲害的發(fā)生、發(fā)展過程,提出了許多防治措施,為遼寧地區(qū)紅松人工林合理經(jīng)營奠定了基礎。
目前我省紅松人工林發(fā)展十分迅速,并且在各方面取得了大量成果,尤其是以培育果材兼用林為目的的研究越來越多,但仍然存在許多問題。首先隨著純林面積不斷增加病蟲害的問題不斷凸顯,2016年在遼寧省大連市首次發(fā)現(xiàn)了松材線蟲病[37],后在全省多地相繼發(fā)現(xiàn)松材線蟲病。其次各單位對紅松人工林的研究多有重復,缺乏合作。第三由于缺乏資金導致研究深度不夠,對前輩們留下的許多成果沒有連續(xù)的觀測,如果能對紅松人工林生長動態(tài)進行連續(xù)全面的觀測,定將對紅松人工林培育做出巨大貢獻。
闊葉紅松林是我國東北林區(qū)頂級森林植被,首先各地應轉變思路,多在紅松林林下營造適宜的伴生樹種,既可以改良土壤,提高土壤理化性質,促進林木多結實增加林農收入,又可提高紅松林內生物多樣性,為以后紅松純林培育闊葉紅松林打下基礎,能減少森林病蟲害的大發(fā)生,充分發(fā)揮紅松人工林的經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益;其次加強統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調各單位間相互合作,這樣既能發(fā)揮各自長處,又能避免資源浪費;第三增加在科研方面的投入力度,全面加深對現(xiàn)有資源及已有成果的連續(xù)監(jiān)測和總結工作;第四應做好林木遺傳育種工作,為今后更深入的發(fā)展和研究紅松打下堅實的基礎。