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退化林地生态修复中的森林培育技术应用

作者

唐建英

零陵区林业局 湖南永州 425100

引言

林地退化是全球生态环境面临的重要挑战之一,直接威胁区域生态安全和经济社会可持续发展。零陵区作为湖南省重要的林业区县,森林覆盖率达 65.3%,但近年来受过度采伐、农业扩张、病虫害侵袭及极端气候影响,局部地区出现林地退化问题,主要集中在低山丘陵区和城郊结合部。退化林地不仅降低了森林的生态服务功能,还制约了当地林业产业的高质量发展[1]。森林培育技术是退化林地生态修复的核心手段,通过科学的树种选择、结构优化和经营管理,可促进退化生态系统的自我修复与功能提升。近年来,零陵区在退化林地修复中尝试应用乡土树种培育、近自然造林等技术,但仍存在技术应用不系统、修复效果不稳定等问题。基于此,本文结合零陵区自然条件与林地退化特征,深入探讨森林培育技术的应用体系,旨在为提升当地退化林地修复成效提供科学依据。

1 零陵区退化林地现状及成因分析

1.1 退化林地类型及特征

零陵区退化林地主要分为三类:

(1)轻度退化林地:植被以次生灌丛为主,伴生少量散生乔木,林分郁闭度维持在 0.3-0.5 之间,乔木多为马尾松、杉木的残次个体及阔叶树幼苗。林下灌木层以黄荆、杜鹃为主,草本层盖度约 30%-40%,植物多样性尚存一定基础。土壤有机质含量处于1.5%-2.5% 的偏低水平,pH 值呈弱酸性,表层土壤容重略高但保水能力尚好。这类林地主要分布在距居民区较近的低山区,如邮亭圩镇与菱角塘镇的浅山区域,受人为活动干扰相对频繁,但生态系统仍具备自我恢复潜力[2]。

(2)中度退化林地:植被覆盖度显著下降至 50% 以下,乔木层呈现单一化特征,80% 以上为马尾松或杉木纯林,树体低矮、生长不良,林分自然更新能力衰退。灌木层盖度降至 20%-30%,草本层以白茅、五节芒等先锋物种为主。土壤侵蚀问题突出,侵蚀模数达 500-1000t/(km²·a),有机质含量降至 1.0%-1.5%,速效养分大幅减少。集中分布在坡耕地退耕区域,如黄田铺镇、珠山镇的部分退耕还林片区,生态系统稳定性较差。

(3)重度退化林地:几乎无乔木分布,植被以一年生杂草群落或裸露地为主,覆盖度不足 30% ,常见物种为狗尾草、牛筋草等强耐逆性草本。土壤退化极为严重,呈现典型沙化特征,有机质含量低于 1%,部分区域甚至跌破 0.5%,砂粒占比超 60% ,保水保肥能力极差。主要分布在采石迹地和历史火灾迹地,如石岩头镇的采石废弃区,生态系统功能基本丧失[3]。

1.2 退化成因分析

(1)人为因素:20 世纪 80-90 年代,零陵区为满足木材需求,实行粗放式采伐,原生常绿阔叶林被大量砍伐,仅留存少量次生林分,直接导致林地郁闭度从天然林的0.8 以上降至 0.5 以下。同时,丘陵地区农户为扩大耕地,在 25° 以上坡地开荒种植柑橘、玉米等作物,坡地植被破坏率超 40%,加速土壤侵蚀。此外,石岩头镇、水口山镇等矿产资源丰富区域,采矿活动形成的弃渣场和运输便道,使连片林地破碎化为面积不足 0.5hm² 的孤立斑块,生态连通性丧失。珠山镇部分区域因修建乡村公路,违规占用林地约 200hm²,进一步加剧林地碎片化。

(2)自然因素:零陵区属亚热带季风气候,年均降水量 1400mm ,但 6-8 月暴雨贡献率达 55%,单次最大降雨量可达 200mm ,强降雨对裸露坡地的冲刷力极强,年土壤流失量超 80 万 t。全区 38% 的林地为马尾松纯林,这种单一林分抗逆性差,2018-2023 年松材线虫病累计致死马尾松超 15 万株,病死木清理后形成大量林窗。同时,春季倒春寒与夏季干旱交替出现,导致阔叶树幼苗成活率降低,天然更新受阻,加剧林分退化。

(3)管理因素:2000-2010 年造林工程中,经济林(油茶、柑橘)占比达 60% ,纯林布局忽视物种共生关系,生态缓冲功能弱化。退化林地修复多采用“一刀切”模式,如对中度退化林地直接套用轻度退化修复方案,缺乏针对性措施。抚育管理存在“重造轻管”现象,约 40% 的新造林地仅在当年进行 1 次抚育,后续管护中断,幼苗被杂草竞争抑制,成活率不足 60% ,形成“造而不活、活而不优”的恶性循环。

2 退化林地生态修复中森林培育技术应用

2.1 退化林地立地条件改良技术

第一,采用土壤改良技术。针对零陵区退化林地土壤黏重、通气透水性差及肥力低的问题,采用“有机肥 + 生物菌剂”联合改良方案,具体操作中,在造林前 3 个月进行土壤预处理,每亩均匀施入腐熟秸秆 300kg、生物菌剂 2kg,其中生物菌剂选用适宜当地土壤环境的枯草芽孢杆菌与解磷菌复合制剂,通过微生物活动促进有机质分解转化,提升土壤速效养分含量与微生物群落活性,经试点监测,该技术可使土壤有机质含量年均提升 0.3-0.5 个百分点,土壤容重降低 10%-15% ;对于坡地退化林地,结合等高线实施带状整地,带宽严格控制在 1.5m,带间保留 1-2m 宽的原生植被带,既减少整地过程中的水土流失,又为小型野生动物保留迁徙通道,整地时将表土与底土分置,回填时先铺 10cm 厚表土,再混合有机肥填入,进一步增强土壤肥力基础。

第二,采用微环境调控技术。在干旱瘠薄的低山丘陵区域,推广“鱼鳞坑 + 覆盖物”复合模式,按照株行距 2m×3m 开挖直径 0.8m、深 0.6m 的鱼鳞坑,坑内呈外高内低的微倾斜状,底部铺设 5cm 厚的松针或农作物秸秆覆盖物,其上覆盖 2cm 表土压实,可使坑内土壤含水率提升 20%-30%,有效缓解季节性干旱影响;针对光照过强的裸露地,采用“先锋草本过渡”策略,在造林前 1 年秋季播种百喜草、紫花苜蓿等豆科草本植物,利用其快速生长特性形成植被覆盖层,降低地表温度 5-8℃,减少水分蒸发量 30% 以上,待次年草本植物覆盖度达 60% 以上时,再进行乔木树种栽植,借助草本植物的枯落物分解改善表层土壤结构,为幼苗生长创造温和的局部小气候环境[4]。

2.2 树种选择与配置技术

(1)乡土树种优先选择。结合零陵区亚热带季风气候及红壤、黄壤为主的土壤特征,筛选出适应性强、生态功能突出的乡土树种组合。乔木层重点选用樟树、栲树、枫香等,其中樟树为常绿阔叶树种,耐贫瘠且根系具固氮作用,能显著改善土壤肥力,栲树作为壳斗科树种,落叶分解快,可提升土壤有机质,枫香则因秋季落叶补充地表覆盖物,增强水土保持能力,三者均对松材线虫病等病虫害有较强抗性;灌木层搭配杜鹃、柃木、黄荆,杜鹃喜酸性土壤且花期长,能提升景观价值,柃木作为常绿灌木可保持冬季植被覆盖,黄荆耐干旱,在贫瘠地块易形成优势群落,三者混栽可使林下覆盖度提升至40% 以上;草本层选择狗牙根、鸡眼草等,狗牙根匍匐茎发达,固土能力强,鸡眼草为豆科植物,可通过根瘤菌固氮,二者混播能快速覆盖地表,减少土壤侵蚀。

(2)混交模式优化。针对不同退化程度林地设计差异化混交方案,轻度退化林地采用“针叶树 + 阔叶树”混交,如马尾松(30%) + 樟树(50%) + 枫香(20%),利用马尾松早期生长快的特性快速提升郁闭度,樟树与枫香作为伴生树种改善林分结构,经监测该模式林分抗风倒能力较纯林提升 25% ;中度退化林地构建“乔木 + 灌木 + 草本”复层结构,如栲树(40%) + 油茶(20%) + 紫花苜蓿( (40%) ,栲树作为建群种构建上层林冠,油茶作为经济灌木增加农户收益,紫花苜蓿快速覆盖地表,三者结合使单位面积生态服务价值提升 30% ;重度退化林地实施“先锋树种过渡”策略,先种植马尾松、木荷形成过渡林分,马尾松耐贫瘠可快速郁闭,木荷作为耐火树种降低火灾风险,待 5-8 年土壤条件改善后,逐步引入樟树、栲树等目标树种,实现林分渐进式升级。

(3)近自然配置原则。采用“随机不规则配置”模拟天然林群落结构,乔木株行距打破均匀布局,在 2m×3m 基础上根据地形微起伏适当调整,坡度较陡处加密至1. 5m×2 .5m,平缓处放宽至 2. 5m×3 .5m,避免人工纯林的机械感。配置时遵循“斑块式混交”原则,每 50-100 ㎡形成一个小型植物群落单元,包含 3-5 种乔木、2-3 种灌木及 1-2 种草本,通过物种间的共生关系提升生物多样性,如枫香与杜鹃搭配可改善局部光照条件,樟树与鸡眼草组合增强土壤氮素循环,经实践该配置模式使林地昆虫种类较纯林增加 40%,鸟类栖息地质量显著提升[5]。

2.3 造林与抚育管理技术

(1)精准造林技术:零陵区林业苗圃采用容器育苗技术培育 1-2 年生优质苗木,选用无纺布容器袋,基质按腐叶土 40% 、黄心土 30% 、腐熟有机肥 20%、珍珠岩 10%配比,确保苗木生长健壮,苗高≥ 50cm 、地径 ⩾0 .8cm,出圃前进行病虫害检疫,淘汰弱苗病苗,保障造林成活率达 85% 以上;造林时间选在春季 2-3 月雨季来临前,此时土壤墒情适宜,采用“三埋两踩一提苗”栽植法,先回填 1/3 表土,放入苗木使根系自然舒展,再填 1/3 土轻踩,提苗让根系与土壤密接,最后填满土踩实,覆土深度超根颈 2cm,栽后立即浇足定根水,每株浇水 2-3kg,干旱区域可覆盖地膜保墒,进一步提高成活率。

(2)动态抚育管理:幼林期(1-3 年)每年 5 月和 9 月各进行 1 次除草松土,采用带状除草,保留幼苗周边 30cm 范围杂草,避免损伤根系,结合除草每亩施复合肥 50kg,氮磷钾比例为 3:2:1,促进幼苗生长;对密度超 2000 株 /hm² 的区域,按“去弱留强”原则间伐,保留密度控制在 1500 株 /hm²,保证通风透光;中林期(4-10 年)重点培育林分结构,对优势树种修枝,修枝高度不超树高 1/3,切口平滑不撕裂树皮,促进主干通直生长;林下种植细辛、七叶一枝花等耐阴植物,提升土地资源利用效率;成熟期采用近自然抚育,仅清除病腐木、风倒木和生长过密的干扰木,保留天然更新幼苗,维持林分自我更新能力。

2.4 生态功能提升技术

采用生物多样性恢复技术,在退化林地修复中,按面积比例保留 5%-10% 的原生植被斑块,这些斑块多选择有古老乔木、天然灌丛的区域,作为物种扩散的“源地”,为周边修复区提供种子库和昆虫栖息所;同时营造多层次植被结构,乔木层盖度控制在 60%-70% ,形成疏透型林冠,灌木层盖度 30%-40% ,构建中间过渡带,草本层盖度20%-30% ,保留一定裸露地面供地面昆虫活动,这种结构为鸟类提供筑巢、取食空间,为昆虫创造多样微生境,经监测可使物种丰富度提升 40% 以上。同时,采用碳汇功能强化技术,优先选择碳汇能力强的樟树、栲树等树种,搭配固氮树种桤木,桤木可改善土壤肥力促进主树种生长,提升林分碳储量;采用“封山育林 + 适度抚育”模式,封育期禁止人为干扰让植被自然生长,同时定期清除病弱木优化林分结构,零陵区石山脚街道试点显示,该模式林分年固碳量达 8.2t/hm2 ,较纯林提升 35% ,且随林龄增长碳汇能力逐年增强。

3 结语

森林培育技术是零陵区退化林地生态修复的有效手段,通过土壤改良、乡土树种配置、近自然抚育等技术的综合应用,可显著提升退化林地的生态功能和经济价值。实践表明,针对不同退化程度的林地实施差异化技术方案,能实现生态修复与产业发展的协同推进。未来,零陵区应进一步加强森林培育技术的本土化创新,结合智慧林业建设,利用无人机监测、物联网等技术实现退化林地修复的精准化管理;同时,深化“林长制”与技术应用的结合,建立长效管护机制,确保修复成果的可持续性。研究成果可为我国南方丘陵地区退化林地生态修复提供可复制、可推广的技术模式。

参考文献:

[1] 张幸虎 . 张掖市森林培育质量提升存在的问题及其对策 [J]. 南方农业 ,2025,19(10):39-41.

[2] 王 言 慧 . 尧 都 区 林 木 种 苗 与 森 林 培 育 技 术 应 用 [J]. 中 国 林 业 产业 ,2025,(04):106-107.

[3] 曲文娇 . 森林培育技术发展应用趋势及管理措施的实践分析 [J]. 种子世界 ,2025,(01):183-185.

[4] 曲文娇 . 新时代加强森林培育技术的意义及关键技术要点剖析 [J]. 种子世界 ,2024,(12):216-218.

[5] 颜梅 . 林业工程技术在森林培育中的作用与创新 [J]. 中国林业产业 ,2024,(08):36.

作者简介 : 唐建英(1980.5-),女,湖南零陵人,汉,工程师,现主要从事基层林业工作。