楊開繁
(福建省龍巖市永定區(qū)林業(yè)局西溪鄉(xiāng)林業(yè)站,福建 龍巖 364200)
生物防火林帶工程建設是阻隔林火蔓延,實現阻隔林火網絡化,有效控制大面積林火發(fā)生的科學舉措。山脊生物防火林帶是指在林地或林分中,擬開設在山脊線或山脊線附近,起到阻隔山火蔓延作用和實施以火攻火戰(zhàn)術依托作用的生物防火林帶。龍巖全市7個縣(市、區(qū))均被列為國家級重點森林火險縣級單位。永定區(qū)實現“滅荒”之后,林分結構發(fā)生了較大變化,目前易燃性大的馬尾松、杉木為主的針葉林面積所占比例為42.0%,森林火險程度處于歷史以來最高峰時期。近年來,以封為主,人促結合生態(tài)修復措施的實施,使林生態(tài)得到有效的恢復,林下可燃物不斷增加,森林火災呈上升趨勢。為切實增強永定區(qū)森林火災的治理能力,提高防控成效,保障森林資源安全,營造生物防火林帶已成為當務之急。本文以永定區(qū)西溪鄉(xiāng)山脊生物防火林帶為研究對象,開展山脊生物防火林帶樹種選擇與營造技術研究,結果表明:樹種選擇是影響山脊生物防火林帶造林成活保存率和幼樹生長的關鍵技術。5種生物防火樹種造林保存率為木荷>米老排>火力楠>楊梅>油茶。不同坡位(段)造林保存率差異不顯著,各樹種之間造林保存率存在極顯著差異。綜合造林保存率,樹高、胸(地)徑、冠幅生長量,丘陵地帶營造山脊生物防火林帶的最適宜樹種為木荷、米老排、楊梅;油茶、火力楠適宜山脊下部;火力楠最不適宜山脊上部。因此,選擇木荷、米老排、楊梅營造山脊生物防火林帶,可以提高生物防火林帶建設質量和森林火災的防控成效。
永定區(qū)位于福建省西南部,博平嶺山脈西麓,地理位置位于北緯24°23′~25°06′,東經116°25′~117°05′。地處北回歸線北側、中亞熱帶向南亞熱帶過渡地段,屬中亞熱帶海洋性季風氣候,年平均氣溫20.1℃,無霜期年平均305d,年平均日照時數1742.8h,年平均降水量1606.9mm,得天獨厚的地理自然條件形成了豐富的生物資源。永定區(qū)林地面積17.33萬hm,以馬尾松和杉木為主針葉林的面積 7.27萬hm,占林地面積42.0%。西溪鄉(xiāng)林地面積 4.2萬,馬尾松和杉木為主的針葉林面積0.14萬hm,占林地面積50%。森林防火特別是營造生物防火林帶尤為重要。永定區(qū)現有762km,其中營造木荷521 km、米老排170 km、油茶68 km、楊梅3 km。永定西溪鄉(xiāng)現有生物防火林帶18km其中木荷10km、油茶3 km、楊梅 1.5 km、米老排2.0 km、火力楠1.5。
永定區(qū)西溪鄉(xiāng)許坑里、老虎坑山場,根據2016年二類調查資料,涉及禮田村011林班04大班050、080、090小班;撫全村013林班01大班050、250小班。共涉及2個村2個林班2個大班5個小班,總面積17.73hm。規(guī)劃新建生物防火示范林帶1.7km,林帶面積2.55hm。防火林帶山場地形地貌屬海拔210~490m的丘陵地帶,山脊坡度7°~21°,土層厚度土大于110cm、腐殖質厚度9cm,立地質量等級II級,土壤為紅壤。各樹種建設規(guī)模詳見表1。
表1 生物防火林帶各樹種建設規(guī)模統(tǒng)計表 單位:km、畝
選擇木荷、米老排、火力楠、楊梅、油茶等5種防火林帶樹種。林帶寬度(水平)要求15~20m,相對連續(xù)長度1km以上。生物防火林帶各樹種特性及苗木品質指標(表2)。
表2 生物防火林帶樹種特性及苗木品質指標表
(1)林地清理:保留原有植被中具有防火能力的闊葉樹及其幼樹、幼苗,伐除杉木、馬尾松等針葉樹種,全面劈除林帶內芒萁、五節(jié)芒等雜草。
(2)整地:采用塊狀整地或帶狀整地。大田苗植穴規(guī)格60cm×40cm×40cm,容器苗植穴規(guī)格50cm×40cm×30cm。下基肥,回表土。機械作業(yè)要求在坡度≤25°時進行。
(3)栽植:要求深栽、舒根、栽直、踩緊、培土成饅頭型。
(4)幼林撫育:造林后連續(xù)撫育3年5次,造林當年1次,第2年后每年2次,宜在4月~6月及8月~10月進行。鋤草并拉溝施肥(復合肥25g/株),第2、3年的5月鋤草劈雜、10月鋤草劈雜并拉溝施肥。
(5)補植:造林成活率低于85%時,應進行補植,連續(xù)補植2年。
(6)森林保護:郁閉后進入林帶的管護階段,防止人畜破壞,定時清理林帶內枯枝落葉,及時防治病蟲害,確保防火林帶的正常生長。
生物防火林帶樹種與營造模式設計表3。
表3 生物防火林帶樹種與營造模式設計表
以山脊下部(海拔帶210~300m)、山脊中部(海拔帶300~400m)、山脊上部(海拔帶400~490m)3個坡段的各樹種生物防火林帶內分別隨機設置3個樣帶段(皮尺量距)進行因子調查,共設置面積為300m(20m×15m)的樣地15塊。造林當年12月,調查造林成活率;2021年12月,在布設的樣地內采用游標卡尺和鋼卷尺對林木進行每木調查,記錄株數、樹高、地徑和冠幅,同時進行H≥ 1.3m的林木胸徑調查。
數據采用Excel 2003統(tǒng)計和DPS數據處理系統(tǒng)進行方差分析。
從表4中可見,不同坡位(段)生物防火林帶的各樹種造林保存率排序山脊下部(95.4%)>山脊中部(94.6%)>山脊上部(92.8%),并隨海拔的增加而降低,火力楠山脊上部最低85.0%。按樹種排序為木荷(99.6%)>米老排(96.4%)>火力楠(91.9%)>楊梅(91.1%)>油茶(89.8%)。這與坡位上部的土層薄蓄水能力較差,土壤水分含量低,以及不同樹種特性有關。方差分析表明,山脊生物防火林帶不同坡位(段)造林保存率差異不顯著,各樹種之間造林保存率存在極顯著差異(表5)。
表4 生物防火林帶樹種造林保存率情況
表5 造林保存率方差分析表
從圖表6可以看出,山脊生物防火林帶造林3年各樹種樹高生長,不同坡位排序為山脊下部(海拔帶210~300m)>山脊中部(海拔帶300~400m)>山脊上部(海拔帶400~490m),各樹種排序為木荷>米老排>火力楠>楊梅>油茶。山脊下部(海拔帶210~300m)木荷4.0 m最高分別是米老排3.3 m、火力楠2.8m的1.2、1.4倍;山脊中部(海拔帶300~400m)木荷3.6 m最高,分別是米老排3.3m、火力楠1.6m的1.1、2.25倍;山脊上部(海拔帶400~490m)木荷3.6 m最高,分別是米老排3.2 m、火力楠1.2m的1.1、3倍。對于楊梅、油茶作為山脊生物防火林帶的兩種小喬木或灌木能在山脊上生長,相對前3個喬木樹種生長量較低,楊梅、油茶山脊下部(海拔帶210~300m)樹高分別為1.6 m、 1.2 m;山脊中部(海拔帶300~400m)樹高分別為 1.3 m、1.0m;山脊上部(海拔帶400~490m)樹高分別為1.0 m、0.8m,楊梅、油茶二樹種不同坡位(段)的樹高差距不明顯,選擇這兩個樹種是為了能達到防火又有經濟收入,其樹高不可與喬木樹種相比較。
從圖表7可以看出,山脊生物防火林帶造林3年各樹種胸(地)徑生長,不同坡位排序為山脊下部(海拔帶210~300m)>山脊中部(海拔帶300~400m)>山脊上部(海拔帶400~490m),喬木各樹種排序為木荷>米老排>火力楠。山脊下部(海拔帶210~300m)木荷3.0 m最高分別是米老排2.8 m、火力楠2.8m的1.05、1.05倍;山脊中部(海拔帶300~400m)木荷2.9 m最高,分別是米老排2.7 m、火力楠1.8m的1.07、1.61倍;山脊上部(海拔帶400~490m)木荷2.8m最高,分別是米老排2.6 m、火力楠1.6m的1.08、1.75倍。對于楊梅、油茶作為山脊生物防火林帶的兩種小喬木或灌木能在山脊上生長,相對前3個喬木樹種生長量較低,楊梅、油茶山脊下部(海拔帶210~300m)地徑分別為1.6 m、 1.5 m;山脊中部(海拔帶300~400m)地徑分別為1.6 m、1.5m;山脊上部(海拔帶400~490m)地徑分別為1.4 m、1.4m,油茶二樹種不同坡位(段)的地徑差距不明顯,同樣也是為了能達到防火又有經濟收入,不可與喬木樹種相比較。
從圖表8可以看出,山脊生物防火林帶造林3年各樹種冠幅生長,不同坡位排序為山脊下部(海拔帶210~300m)>山脊中部(海拔帶300~400m)>山脊上部(海拔帶400~490m),喬木各樹種排序為木荷>米老排>火力楠。山脊下部(海拔帶210~300m)木荷1.0 m最高分別是米老排0.8 m、火力楠0.5m的1.25、2.0倍;山脊中部(海拔帶300~400m)木荷0.95 m最高,分別是米老排0.7 m、火力楠0.6m的1.36、1.58倍;山脊上部(海拔帶400~490m)木荷0.9m最高,分別是米老排 0.7 m、火力楠0.6m的1.29、1.8倍。對于楊梅、油茶作為山脊生物防火林帶的兩種小喬木或灌木能在山脊上生長,楊梅、油茶不同坡位(段)的冠幅差距不明顯,但是目的是能達到防火又有經濟收入。
(1)山脊生物防火林帶是指在林地或林分中,擬開設在山脊線或山脊線附近,起到阻隔山火蔓延作用和實施以火攻火戰(zhàn)術依托作用的生物防火林帶。永定區(qū)目前易燃性大的馬尾松、杉木為主的針葉林面積所占比例為42.0%,森林火險程度處于歷史以來最高峰時期。近年來,以封為主,人促結合生態(tài)修復措施的實施,使林生態(tài)得到有效的恢復,林下可燃物不斷增加,森林火災呈上升趨勢。在丘陵地帶營造山脊生物防火林帶,對增強永定區(qū)森林火災的治理能力,提高防控成效,保障森林資源安全,把消費勞力的防火線改建為生產性的防火林帶具有重要意義。
(2)以永定區(qū)西溪鄉(xiāng)生物防火林帶為研究對象,開展山脊生物防火林帶樹種選擇與營造技術研究,結果表明:樹種選擇是影響山脊生物防火林帶造林成活保存率和幼樹生長的關鍵技術。5種山脊生物防火樹種造林保存率均表現為木荷>米老排>火力楠>楊梅>油茶。不同坡位(段)造林保存率差異不顯著,各樹種之間造林保存率存在極顯著差異。綜合造林保存率,樹高、胸(地)徑、冠幅生長量,丘陵地帶營造山脊生物防火林帶的最適宜樹種為木荷、米老排、楊梅;油茶、火力楠適宜山脊下部;火力楠最不適宜山脊上部。因此,選擇木荷、米老排、楊梅營造山脊生物防火林帶,可以提高生物防火林帶建設和森林火災的防控成效。其他樹種的適應性、混交造林等有待今后項目實施開展研究。
(3)本文對山脊生物防火林帶樹種選擇與營造技術展開研究,按照“總體規(guī)劃、因害設防、集中連片、突出重點”的原則,建議實施項目時,選擇以下區(qū)域為建設地點:一是農事人員活動頻繁的山腳田邊、山脊及墳墓集中區(qū)等森林火災多發(fā)易發(fā)地段,按照防火效能與經濟效益兼顧的原則,營造常綠、抗火、速生的生態(tài)經濟型防火林帶,如楊梅、油茶;二是重點生態(tài)公益林、針葉樹集中區(qū)外圍等部位;三是高速公路、主要交通干道兩邊和城鎮(zhèn)周邊一重山;四是實施人工造林更新的集中連片的新造林地。為了更加符合當地實際,建議在其他林緣(含山腳、農林地交界邊緣等)、林內(電力),林帶寬度設置為20m,以增強阻隔山火蔓延作用。
(4)施肥能有效促進林木生長,特別能提高山脊生物防火林帶建設質量,有待進一步試驗。