王玉偉
(遼寧省撫順市新賓滿族自治縣大東溝林場,遼寧 撫順 113208)
復層落葉松人工混交林是在單層落葉松人工林的基礎上,使用科學經(jīng)營措施,增加人工林中的樹種類型,建成復層混交林,進而達到維護林分生態(tài)系統(tǒng)健全與穩(wěn)定的效果。對于復層落葉松人工混交林來說,定期進行撫育間伐,可以進一步增加林木生長質(zhì)量,對發(fā)揮森林綜合效益和維持生物多樣性有積極幫助。在營林管理中,不同的間伐強度和間伐類型,對落葉松人工林帶來的影響也存在明顯差異?;诖耍骄窟m宜的撫育間伐強度與類型,成為復層落葉松人工混交林管理中必須要考慮的問題。
選擇某林場作為試驗地,該地平均海拔511.4m,土壤肥沃,水源豐沛,屬于典型的中溫帶大陸性季風氣候。全年平均氣溫5.5℃,無霜期132天,年均降雨量為811.3mm。其中7-8月份降雨較為集中,占全年降雨量的60%左右[1]。山體最大坡度17.2°,土壤pH在5.5-6.5之間,屬弱酸性土壤。由于本世紀初出現(xiàn)嚴重的濫砍濫伐問題,天然林面積縮減,以天然次生林為主。近年來林場大力開展人工造林工程,人工林面積逐漸上升,造林樹種以長白落葉松為主。
1.2.1 林分設置情況
研究地設置在該林場的3個小班,以長白落葉松人工林為主。初始造林密度為每公頃4366株,株距和行距均為1.8m×1.8m。目前以幼齡林和近熟林為主。帶狀間伐之前,幼齡林密度為每公頃3150株,近熟林密度為每公頃700株。由于林分密度大,樹木對于陽光、水分、養(yǎng)分的競爭較為激烈,不僅樹木生長速度慢,而且枯死木較多。為解決該問題,林場從2015年開始進行帶狀撫育間伐,優(yōu)化林分結構。試驗地基本情況如表1所示。
表1 試驗地基本情況
在2015年春季,對該林場三處長白落葉松人工林試驗地進行帶狀撫育間伐。間伐形式有I型和II型兩種,I型是每隔2行林木,伐2行林木,然后栽植1行更新樹種;II型是每隔3行林木,伐3行林木,然后栽植2行更新樹種[2]。在I型林帶和II型林帶之間,保留寬度相同的一處林帶不做任何處理,用于對照。更新樹種有4種,分別是紅杉、云杉、白樺、北美喬松。
1.2.2 研究對象標準地設置
在不同間伐方式林分內(nèi),選出9塊大小一致的標準地,規(guī)格為18m×25m。盡量保證立地條件相同或近似,使用皮尺測量邊長,使用羅盤測量頂角,位于四個角上的樹木,使用白色石灰漿涂刷樹干。另外選擇未進行間伐的林地,同樣畫出相同大小的標準地,作為對照。
1.2.3 落葉松人工林保留木生長調(diào)查
試驗人員按照順序依次完成各塊標準地內(nèi)落葉松植株的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,包括樹木的胸徑、株數(shù),以及枯死木的數(shù)量[3]?;谏鲜鼋y(tǒng)計數(shù)據(jù),計算出標準地內(nèi)落葉松的平均胸徑、林木枯損量。此外,測量標準地內(nèi)人工更新幼樹的高度,并計算平均樹高。
本次試驗中 1、2、3 號地為幼齡林,而 4、5、6 號地為近熟林。采用不同間伐方式對落葉松保留木的影響如表2所示。
表2 不同間伐方式對落葉松保留木胸徑的影響
結合表2數(shù)據(jù),從整體上來看幼齡林的3個標準地中,在2015-2020年間落葉松的胸徑均有不同程度的增加。但是縱向?qū)Ρ瓤梢园l(fā)現(xiàn),采用I型間伐方式,落葉松平均胸徑在間伐5年后的平均生長量,達到了2.38cm,相比于對照組生長率增加了41.7個百分點;而采用II型間伐方式,該數(shù)值也達到了2.04cm,相比于對照組生長率增加了21.4個百分點。未進行間伐的對照組,落葉松胸徑平均增長率僅有1.68cm[4]。在近熟林的3個標準地中,也遵循了這一規(guī)律,并且差異更加明顯。分析其原因,撫育間伐以后,林分密度降低,不僅使養(yǎng)分、水分、陽光得到了充足供應,而且為樹木留出了更多生長空間,因此生長速度更快,胸徑增加更為明顯。
對于間伐之后人工更新的幼樹,其生長狀況主要與林內(nèi)的光照條件、土壤養(yǎng)分等有關。能夠直觀表示幼樹生長的因素有多種,例如冠幅、地徑、樹高等。本次試驗中選擇樹高作為評價指標,兩種間伐類型對幼樹樹高的影響如表3所示。
表3 兩種間伐類型對幼樹樹高的影響
結合表3數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),紅杉、云杉等4類樹種,在II型林分下的樹高,均不同程度上優(yōu)于I型林分的樹高。其中,北美喬松受到撫育間伐方式的影響最為明顯。在I型間伐類型下,平均樹高僅為162.64cm,而II型間伐類型下的平均樹高則達到了274.20cm,增長率達到了68.6%。出現(xiàn)這一現(xiàn)象是由于II型林分下林內(nèi)間隙變大,不僅改善了林帶內(nèi)的通風效果,而且能夠讓樹葉更加充分地接受光照,使得落葉松植株對于水分、養(yǎng)分、陽光的爭奪激烈程度明顯下降,因此幼樹可以得到更快地生長。
該林場自2015年開展帶狀撫育間伐后,枯損木株數(shù)呈現(xiàn)出下降趨勢。分別統(tǒng)計2015年和2020年標準地內(nèi)枯損木數(shù)量,如表4所示。
表4 不同間伐類型對于林分枯損率的影響
結合表4數(shù)據(jù),幼齡林(1-3號)采用I型間伐方式的標準地內(nèi),枯損木株數(shù)在間伐前為151株,在間伐5年后降低至143株,林分枯損率為5.3%;同樣的,采用II型間伐方式的標準地內(nèi),枯損木株數(shù)從間伐前的117株,在間伐后降低到112株,林分枯損率為4.3%。而作為對照的標準地,林分枯損率則高達17.9%。對比來看,無論采用I型還是II型間伐方式,都能夠顯著降低枯損木的數(shù)量,對提高營林效益有積極幫助。分析其原因,未進行間伐的對照標準地,由于落葉松在自然生長過程中,樹冠不斷擴大,導致林分郁閉度也相應地增加,陽光很難透過茂密的樹冠照射到林地上。這導致林內(nèi)的幼樹或者其他低矮的樹木,因為得不到充足光照而無法正常生長,最后枯死,因此枯損木數(shù)量較多。相比之下,采取帶狀撫育間伐的標準地,無論采取何種間伐方式,都能夠在一定程度上擴大保留木的生長空間,因此枯損木數(shù)量相對較少。由此可見,對于復層落葉松人工混交林,定期進行撫育間伐,能夠有效降低林內(nèi)植株的枯損率,對實現(xiàn)人工林的速生豐產(chǎn)有積極幫助[5]。
對于復層落葉松人工混交林,定期進行撫育間伐可以改善林內(nèi)生態(tài)環(huán)境,讓陽光、水分、養(yǎng)分得到合理配置、充分利用,并且為樹木提供更加良好的生長環(huán)境,進而降低枯損木數(shù)量,加速幼樹生長,實現(xiàn)營林效益的進一步提升。