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我國要重視人工林及其基地的植被控制

媒體:中國綠色時報  作者:盛煒彤
專業號:關注森林資訊 2019/11/2 16:17:27

盛煒彤,中國林業科學研究院研究員、首席科學家、博士生導師。曾任中國林科院林業研究所室主任,副所長,1994—2009年任國務院參事,現任國家林業和草原局專家咨詢委員會委員。森林培育學家,杉木栽培專家,長期從事森林培育和森林生態方面的研究,為我國森林培育事業,特別是人工林發展作出了重要貢獻。

所謂人工林的植被控制,是指為了提高人工林的穩定性,對人工林或人工林基地(區域)采取保護、利用、發展和清除植被的各種管理措施,其目標是在林分水平上使人工林結構得到改善,生物多樣性和生產力得到提高,并達到人工林穩定、健康、優質、高效和持續經營;在區域水平上,使人工林區植被結構與布局趨于合理,森林類型多樣性增加,環境與景觀得以改善。

我國人工林及其基地植被控制的必要性

人工林的植被控制(或植被管理)是對人工林進行生態系統管理的一項重要內容,那些影響人工林生長發育與生產力的林分結構、群落結構、生物多樣性等重要因子,均與人工林的植被控制緊密相關,因此人工林的植被控制是否得當,直接影響所建人工林的生物學穩定性和長期生產力,以及基地對生態環境的維護能力。

我國在人工林大面積發展期間,對植被控制的重要性認識不足。按第八次全國森林資源清查數據統計,我國一些人工林重點省區的人工林已經占據了優勢,如海南島人工林面積占有林面積的比例已達72%,廣東達62%,廣西達57%。這些省(區)外來樹種如桉樹等大面積發展,占人工林面積比重很高,擠占了鄉土樹種和天然林的空間。此外,江蘇、山東等省的平原地區大面積種植了楊樹無性系人工林純林。

在天然林區不適當地大面積營建人工林存在生態失調的嚴重風險。比如,德國的原始林樹種以闊葉樹為主,在18世紀末到19世紀的造林運動中,德國約2/3的天然林被改變為針葉樹人工林,其中一個后果就是森林易遭各種災害襲擊。20世紀80年代以來,德國林業災害一個緊接著一個,風雪災害損失很大,生態嚴重失調。直到20世紀后期,德國逐步在針葉林中引入闊葉樹種,情況才有好轉。

國內外人工林研究比較一致地認為森林中樹種減少會導致病蟲害風險的增加,而混交林林分能比較好地抵擋病蟲害的攻擊。

1989年,美國開始實施名為“長期立地生產力試驗”的大規模研究項目,旨在研究北美地區采伐與控制植被有關人工林經營產生的立地干擾對持續生產力和土壤過程的影響。1993年,美國林協發表了《森林健康和生產力長期保持》的特別報告,提出實施森林生態系統管理是達到森林健康與生產力長期保持的主要技術途徑。這種管理主要包括維護生物多樣和土壤肥力,以及遺傳變異和擴散的保持。

我國人工林植被管理現狀

早期,我國人工林基地在營建人工林的規劃設計中缺乏科學合理的植被控制上的頂層設計,造成人工林的純林化、針葉化、林分樹種單一、林分結構單一、林區景觀簡單化,一些林區天然林的比例明顯縮小,而人工林較快擴大等。

人工林發展中樹種布局出現問題。我國喬木樹種2000余種,而喬木中優良用材和特用經濟樹種1000余種,但真正用于大面積造林的樹種只10多種,闊葉樹種用于造林的還比較少。根據第七次全國森林資源清查的數據資料統計:我國浙江、福建、江西、湖南、廣東、廣西、四川7個省區闊葉林面積占針葉林面積的比值,分別是1.7%、6.8%、10.2%、3.7%、21.9%、14.3%和21.9%,平均為12%,廣西和四川闊葉樹造林較多。這些省區的天然植被均是以闊葉林為主,但闊葉人工林的比例太低了。許多很有發展價值和潛力的珍貴樹種沒有被發展起來。

我國在人工林營建中對鄉土植被的保護與利用重視尚待提高。南方大面積發展人工林,相當大一部分是利用天然闊葉林的采伐跡地和次生林地。不少地方山區造林常從山麓到山脊一個樹種,甚至一個無性系(如杉木、桉樹純林)連山接谷地種植,形成大片人工林,但這些連片的大面積人工林,包括多種立地條件,原先覆蓋著多種自然植被類型,這不僅做不到適地適樹,而且有些地段是可以保留一部分自然植被的,特別是有些次生林和生長在一些生態脆弱地段的灌木植被,還有些地段是可以種植不同樹種的。

在江蘇及華北平原地區,種植著大面積楊樹無性系,平原地區雖然不像山區地形差別明顯,但在土壤質地、土體構型、地下水位、土壤肥力上仍有諸多差別,土壤異質性是很高的,也應當按適地適樹和適品種的要求種植不同樹種和品種的。

以往我們對保護和利用林下植被重視不足。根據國內外有關報道和我們多年調研,林下植被有重要的生態與維護地力的功能,如增加人工林生物多樣性,形成人工林群落結構,促進養分循環,提高土壤質量等,因此發展保護和利用林下植被,促進人工林群落的形成,對人工林的穩定性和長期生產力保持有重要意義。但在生產實踐中常被忽視,一是在森林撫育時,常常將林下植被視作有害生物清除,二是造林密度大,而撫育間伐常常又不及時,妨礙了林下植被發展。

尚需重視人工林中天然樹木的更新與利用。林區許多人工林會有天然樹木的更新,如針葉人工林中有許多闊葉樹種的更新,包括有不少珍貴樹種的更新。這種更新可能有三個來源:一是人工林周圍有天然林木的下種;二是此前天然闊葉林種子庫的種子萌發而成的;三是闊葉樹樹樁的萌芽更新。不管如何起源,更新起來的闊葉樹均是可以利用的,只要加以保護與撫育,均可培育形成混交林,這比人工種植適應性更強,也更經濟。但以往在經營人工林中對這種更新的利用常常不夠重視,有時雖然被保護了但缺乏培育,不被當作目的樹種經營。在針葉林中,即使是軟闊葉樹更新,也應有選擇地作為伴生樹種撫育利用,是很有生態價值的。

單一樹種林分易遭各種災害襲擊。圖為小蠹蟲危害的云杉林地 王繼山攝

人工林及其基地植被控制措施

國內外均提出了人工林可持續生產力的育林體系,植被控制(植被管理)均為重要內容。我國在“七五”“八五”林業科技攻關中提出了5個控制的育林體系:即立地控制、遺傳控制、密度控制、植被控制和地力控制。

具體來講,人工林及人工林基地的植被控制應遵循以下原則:

1.人工林基地應在造林前做好植被控制的規劃設計

應根據人工林基地營建需要和現有森林植被情況,以及立地條件和經營目標等,按生態系統管理要求,在植被控制方面有一個頂層的規劃設計,包括天然林與人工林、針葉林與闊葉林、純林與混交林、鄉土樹種與外來樹種,以及這些不同類別森林的發展規模,配置方式和適當比例。頂層設計可以避免造林時的盲目性。

2.發展多樹種造林,并進行合理的樹種布局

首先要編制一個人工林基地樹種選擇的目錄,并劃分立地類型,根據所選樹種和立地類型(或地位指數)在造林前編制造林模型,并按照適地適樹要求部署造林。通過這個方法,樹種間可根據不同立地條件進行塊狀混交,避免一個樹種集中連片,同時可實現多樹種造林,并形成多種景觀鑲嵌。無性系造林也可以通過這個辦法實現多無性系造林。

3.發展人工林中要保護天然植被

保護天然植被是保護生物多樣性的基礎,在發展人工林中應使人工植被與天然植被保持一定的比例,從而有利于維護人工林與其基地的生態環境。一是保護造林地周邊的天然林和生態敏感區域的原有植被,如造林地周邊的急險坡、山脊和溪流及兩邊坡地的原有植被,這些地點的植被有重要生態功能。二是保留造林基地內一些小片原始林和生長良好的次生林,基地內的村莊、城鎮、文化古跡、水庫、公路周邊,都應保護一定寬度和一定面積的天然植被,作為防護林和景觀林。三是在造林中對造林地上的自然植被不要采取高強度的干預措施。以往南方的杉木造林采用“煉山”“全墾”和全面撫育的方法,對造林地上的自然植被具有毀滅性的損害。研究與實踐證明,這種傳統的造林措施對地力維護與環境保護是有害的,現已很少采用。根據我們的研究與實踐,在幼林地撫育時,只要清除一些對幼林生長有害的植物,如五節芒、藤本等有競爭性的植物,保留那些對幼林生長無害的植物,既可達到撫育目的,又可保護有用植物,也有益于防止土壤侵蝕。

4.造林中多用鄉土闊葉樹種

我國鄉土闊葉樹多具有多種功能,無論在用材、景觀還是生態等方面,在造林以后均可以發揮良好作用,特別是闊葉樹種中有些是我國具有悠久利用歷史的珍貴樹種,如東北的三大硬闊,南方的樟、梓、楠、椆等,這些樹種由于生長較慢,又缺乏栽培技術,在大規模發展人工林中,尚未得到足夠重視。但這些樹種不僅有很高經濟價值,而且有很高的生態與景觀價值,今后在人工造林中應予特別重視。這些年來原國家林業局提倡發展珍貴樹種造林,并在全國提出了樹種名錄,但各地落實尚需加大力度,持之以恒。

5.營建混交林

營建塊狀混交林。我國人工林中純林多,尤其是針葉林多,混交林比例還可以更高。針葉林更需要營建混交林,特別是針闊混交林,以提升針葉人工林的生態效果。營造混交林,不一定都要株間行間的那種混交,我以為根據立地條件(如局部地形,立地類型或植被狀況等)營建塊狀混交林,形成不同樹種間的景觀鑲嵌,但在塊內是純林,也便于經營,塊的大小不必固定,由立地條件來定,這樣可以避免人工林大面積集中連片。

營建異齡混交林。對一些成熟或生長衰退了的針葉林進行近自然改造。在人工林基地內部有不少成熟林或生長衰退的針葉林,經過有設計的適當清理,在林下或林窗空地種植耐陰的當地鄉土闊葉樹種,以形成異齡混交林,此種混交林從已有一些試驗效果較好。此類混交林因被改造的林分狀況復雜,故形式可以多樣。

6.經營次生林

在人工林基地內部尚存在一些次生林,應盡可能地加以保護經營。選擇演替與生長良好,并有經營價值的次生林,如南方的栲、櫟類次生林,暖溫帶的櫟類次生林,東北林區紅松闊葉林形成的次生林等,立地條件好,樹種豐富,常有不少珍貴樹種生長與更新,可以通過撫育、補植等措施加以改造利用,可取得培育闊葉樹或珍貴樹種的良好效果。

7.人工林基地應編制環境保護規程

根據《環境保護法》《森林法》《水土保持法》《森林病蟲害防治條例》制定環境保護規程。此規程主要目標是保證在人工林基地造林項目的規劃設計和生產經營活動中,合理利用自然環境,控制自然植被的保護利用與清除,保持生態環境的多樣性,防止環境污染和生態破壞,提高人工林的穩定性和持續生產力。

8.植被控制應納入森林經營方案

在編制森林經營方案時,應將人工林的植被控制要求納入森林經營方案中,認真組織實施。

9.加強對人工林區植被控制與闊葉樹種培育技術的研究

植被控制與闊葉樹種培育技術是人工林發展的關鍵技術,應作為人工林經營中的科技攻關項目立項攻關,以盡快提高人工林經營中科技基礎與應用技術,扭轉人工林經營中科技支撐薄弱的狀態。

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