优化红松人工天然混合更新方式促进木兰林区森林生态环境建设
尹菲菲
黑龙江省木兰县林业局建国林场 黑龙江木兰 151900
一、调查地点及地理资源社会概况
调查地点在木兰县林业局建国林场,地理坐标为北纬 45°22′22″―46°30′01″;东经 12731′35″―128°18′ 28′′ ″。山脉属小兴安岭南坡,地形北高南低,大多为波状起伏的丘陵山地,平均海拔 300m 左右,地带性植被为红松阔叶混交林,在地带性植被遭到破坏后,形成了现在的以山杨、白桦等先锋树种为主的天然次生森林类型,主要树种有山杨、白桦、糠椴、水曲柳、黄菠萝、胡桃楸、榆、柞、艳等,其中山杨、白桦占树种组成的 5 成左右。另外在林内还生长着一些北五味子、山葡萄等藤本植物,以及大量的平榛等灌木。
木兰县林业局建国林场始建于 1963 年,调查施业地内交通、通讯、经营条件比较好,分别进行了三个时期的三次森林经理调查。
二、调查方法及材料收集与整理
在该林场 3 林班、11 林班内,分别在皆伐迹地上的人工更新红松林、人天混交林和天然更新林地内,随机选择三块样地、规格为 66.7×10 米,三块样地的生境条件基本一致。在样地内进行人工更新、天然更新、人天混交更新相关因子实测调查,归纳三次调查结果显示,三种更新方式在加快恢复森林生态,形成稳定的森林植物群落,以较小的投入获得最大的林地生产力,保持森林的永续利用和多种效益等方面的差异性比较。
三、分析与探讨
调查结果表明,不论采取哪种更新方式,都应以加快恢复森林,形成稳定的森林植物群落,以较小的投入获得最大的林地生产力,保持森林的永续利用和多种效益为根本原则,从中看出,人天混交林的各项指标介于人工更新和天然更新之间,本文将重点讨论一下人天混交更新这一中间的方式。
1.人天混交更新的发生:在木兰县形成这种现象的主要成因有三种:一是人工带状更新,就是人工等带植苗红松与天然更新阔叶树(同期发生),然后加以人工抚育,合理调整林分中的阔叶树种结构而形成;二是人工更新失败,保存率低于(50%左右)分布不均匀,天然更新的阔叶树大量发生主要是山杨、白桦及少量的水、榆胡等;三是人工冠下更新红松上层木主伐后形成的。
2.人天混合更新的优缺点:就其优点而言:(1)成林恢复的快,由于在林内首先侵入的主要是山杨、白桦等阳性先锋树种,并伴生少量珍贵树种,这种林分适应性强,生长迅速,若在其生长过程中加以人工抚育,其生长速度更快,结构趋于合理,从调查结果可以看到这种优点,人天混与天然更新是同期发生的,但人天混进行过二次人工抚育,在蓄积量、胸径、树高三方面均高于天然更新,并且林分树种结构优于天然更新;(2)投入相对比较小:经营这种林分不用很大的投入,可以节省苗木、整地、植苗造林、幼苗抚育等很大的资金投入,大大降低生产成本;(3)合理利用时间、空间、林地资源:可以不用重新造林(造林失败地)或只栽植一部分苗木(带状更新),大大提高了时间、空间及林地利用率。(4)林分质量相对较好:由于在红松林内混生一部分水、胡等珍贵阔叶树种,经过人工抚育后其质量优于天然更新,也优于人工纯林;且其抚育间伐期可以提前,所生产木材效益可观。
由于这种林分层次结构比较合理(可以培育成复层混交林),经过抚育充分利用了时间、空间并合理地利用了林地资源,通过“套种”不断地调整林分结构,提高林分质量,不断生产木材,增加收入,而避免了红松人工纯林不到主伐年龄,不能利用这一矛盾,在红松主伐前阔叶树可以有 2 个轮伐期,生产下来的木材其经济效益是可观的。同时还可以促进红松及水胡等珍贵天然树种的生长,其林分结构、质量更合理、更好,通过这种方式也可以逐步地恢复地带性植物顶极群落。
由于“人天混”是一种人工天然混交林,具有一切混交林的优点,即可以增加林分的生物产量,减少病虫害鼠等的危害,增强森林的多种防护效能,所以人天混是一种切实可行的更新方式。
人天混虽然优点较多,但如果经营管理跟不上,其后果是严重的,首先林分质量大大降低,造林失败地就是一例,若不及时进行人工抚育的话,将形成质量极低的林分结构,严重的将变成蔬林或荒地,其次是:林分结构失调,抚育不及时初期山杨、白桦等阳性先锋树种占据主林层,将严重影响红松、水、胡等珍贵树种的生长,其林分质量大大降低。
适用范围:(1)“人工混”只适用于带状更新(或植生组、冠下更新红松上层术主伐后的红松混交林)的红松林,以及人工造林失败地,保存率在 40\~50%左右分布比较均匀的红松林。不适用于造林失败的(保存率低于 40% )落叶松、樟子松人工林。经营管理上的几点建议:(1)如果在采伐迹地上更新效果不理想,或选择更新方式不合理,尤其是抚育不及时,将出现大量的“人天混”现象,今后应把“人天混”纳入正常经营管理,多开展这方面的研究和生产;(2)对原有的“人天混”林分要根据实际情况,开展多层次的经营,对其进行“人为改良”逐步提高林分质量;(3)对虽然符合“人天混”条件,但树种是落叶松、樟子松的造林失败地(保存率高于 40% ,低于 70%的)要进行人为抚育,实现“栽针保阔”;(4)在“人天混”林分,要把人工栽植树种与天然更新的树种同等对待,同时经营,但措施可以不同,特别在初期,不要以“歧视”的方式对待山杨、白桦等阳性先锋树种。
四、红松幼苗培育及管理措施
红松为松科大乔木,树干通直,生长迅速,根系发达,适应性强,耐干燥瘠薄,耐旱耐寒,嗜阳光,喜酸性土壤。红松是我国东北地区主要优良造林树种之一。但由于红松幼苗年生长量小且病害严重,一直被认为是一种较难培育的树种。
1、采种
天然红松林 15-20 年左右开始结实,丰年间隔期 3~4 年,其中有的个别年出现小年。春秋两季均可采种,秋季在 9 月中、下旬至 11 月上、中旬,春季 3 月上旬到 4 月中、下旬。
2、育苗
一是育苗地的选择:选土壤疏松、排水良好、地下水位低、土质比较肥沃的沙壤土作圃地。如有条件,最好选择前茬是松、柞育苗地,因为这种圃地含有大量对松苗生长有益的菌类,能促进幼苗的发育和增强抗性。但不宜在一块地连续多年播种,否则因播种地浇水次数较多,土壤板结,对苗木生长不良,一般宜 1 年与 2 年生松苗相互轮作。如果在沙性较大的土地上育苗最好多施一些河泥等有机肥料,以改良土壤,增强土壤吸水保肥能力,促进苗木根系发育和地上部分的生长。
二是施肥:为提高土壤肥力,改善土壤物理性质,育苗地应施足底肥,以保证苗木生长有足够的营养,底肥要用经过充分发酵的厩肥或堆肥,每亩施约 2 万斤。施肥方法,在作床前将肥料均匀的撒在育苗地上,然后用梨或人工进行搅拌使肥料均匀的混合在耕作层土壤中。
三是种子处理:为促使播种后种子迅速发芽,出苗整齐,增强苗木抗性,在播种前,种子应进行催芽。其方法有以下几种方法:(1)雪埋。在 1~3 月间选择背阴处,降雪后把雪收集起来,放在事先准备好的坑中,厚度 30~50 厘米,然后将种子用 3 倍雪拌匀盛入麻袋或木箱等容器中,置于雪上,再用雪将上部盖严。为防止早春雪溶化,在雪上覆 40~50 厘米 的杂草。播种前 3~5 天将种子取出,置于向阳处(或用清水化雪),待雪化净后,用 0.5% 的高锰酸钾消毒 2 小时,捞出后稍阴干既可播种。亦可将种子置于温暖处进行短期催芽,当有 50% 的种子裂口时,即可播种,发芽率达 70.1% 。如冬季无雪亦可将种子混入碎冰中(冰越小越好)进行埋藏。(2)混沙埋藏。播种前 10~20 天,选择地势高燥,排水良好,背风向阳的地方挖埋藏坑,坑深宽各 50 厘米,长度依种子数量而定。在坑底铺上席子,然后将消毒的种子混两倍的湿沙放入坑内,夜间用草帘盖上,以保持温度,白天将草帘掀起,上下翻动,并适量浇水,经 15~20 天大部分种子即裂嘴,就可将种子由沙子中筛出进行播种,发芽率达 62.5%⨀. 。如不能及时播种时,则应停止翻动,并加覆盖物或移于阴凉处,降低温度,控制发芽。(3)温水浸种。播种 5~7 天,先将种子消毒后,再用
水浸种一昼夜,捞出后放在室内温暖处,每天用清水淘洗二次,到种子有 50% 裂口时播种,发芽率达 54.5% 。
四是作床:一般采用高床作业,床高 10 -15 厘米 ,小步道宽 50 厘米 ,床面宽 1 米 ,长 10~20 米。作床时可先作下床,充分灌足底水,待水渗下后,再将步道土翻到床上搂平压实,并保持床面平坦,以免遭雨或浇水时,种子幼苗被冲淤,影响种子发芽和幼苗生长 。
五是播期:适期播种对促进种子发芽,保证苗齐苗壮,增强幼苗抗病能力十分重要。根据几年来各地不同播种时期试验证明,平均地表温度达 8℃~9℃以上时即可播种,一般在四月中、下旬。(1)播种前苗床表土要保持适度温润,如干燥应少量浇水,待床面稍阴干时,用耙将床上面搂起 0.5~1 厘米深的麻面,然后用播种机或手推播种滚,横床条播,播幅宽 3~4 厘米,行距 8~10 厘米,播后及时镇压,以防芽干,覆土约 0.5 厘米,不宜过厚,否则幼苗出土困难。(2)红松种源少,种子珍贵,要节约合理用种。通常每亩播 8~10 斤。
六是播种地的管理。加强播种后的管理是提高出苗率和幼苗生长的关键。(1)风沙严重的地区,如育苗地无防护林或防护林稀疏,则必须在播种区四周及中间设置防沙障,防沙打幼苗。(2)为防止覆土被风吹失,调节地面温湿度,播种后宜在床面覆一层稻草(或麦草),厚度以不见土为限(每平方米约需草 1.5~2 斤)。当幼苗出土 50%时,把草撤除一部分,全部苗齐后,将覆草全部撤除,撤草时不要损伤苗木。
七是苗期管理。在苗木生长期中应着重水肥管理,方能促进幼苗健壮生长,增强抗性,达到丰产。种子发芽期,从播种到幼苗出齐前,表土必须保持湿润(含水率 6%左右)防止芽干,造成缺苗断垄。浇水量不易过大。由于夜间空气湿度较大,上午表土尚能保持一定湿润每天浇水应于午后进行。如果大风天或气温高蒸发量大时,表土易干燥,午前也需要浇水。出苗后到 6 月末易罹立枯病,由于苗茎细嫩,土表温差较大,又易遭受日灼。
八是二年生苗木的培育。培育 2 年生苗木的方法有:移植、截根留植、留苗床等方法。从根系发育来看,以移植苗为最好,截根留植次之,留床苗最差。移植苗根系发达,冠根比值小,根系多集中于土壤表层,掘苗时根系损伤较小,有利于幼苗成活,顶芽再次生长现象少,由于苗木分布均匀,光照充足木质化健全,无被压苗;留床苗从外观看健壮根茎粗大,尤其主根更为发达,长可达 1 米多,但侧根纤细而少,掘苗时主根损伤过多,影响造林成活率。顶芽再次生长现象较多。换床以春季移植为最好,在 4 月上旬土壤解冻 30~40 厘米时即可开始。
九是苗木的越冬保护。红松耐寒冷,但幼苗期间由于冬季干燥气候的影响,苗木易失水分,导致生理干旱而枯死。因此,在冬季必须采取适当的保护措施,幼苗才能安全越冬。试验结果证明,冬季采取覆土防寒对幼苗安全过越冬效果好,苗木死亡率仅 3% ,而采用覆草越冬,苗木死亡率 100‰ 。埋土时间和方法:在 11 月中旬左右,土壤即将冻结时,把步道的土掘起粉碎,覆于苗床上,厚度 10~1 5 厘米 ,到翌春 4 月上旬化土层 15 -20 厘米时,分 2~3 次把土撤除,并及时灌水。
综上所述,今后在坚持以人工更新为主的前提下,应大力开展对“人天混”红松林分的经营,采取多种方法改良林分,提高林分质量和生产力,实现速生与慢生、实生与萌生、珍贵与一般的合理搭配,最终实现优化红松人工天然混合更新方式,促进木兰林区森林生态环境建设和永续利用的目的。
参考文献
[1]李静波.红松幼苗培育[J].中国科技人才,2025(5).
[2]东北林学院主编 1980.森林生态学.东林印刷厂印刷.
[3]林晓杰.红松幼苗培育及抚育管理技术初探[J].黑龙江科技信息.2025(3).