温州山地针叶林景观改造模式研究*

known 发布于 2025-07-28 阅读(469)

李效文 王金旺 潘凤跃 张 华 吴华征 夏海涛 陈秋夏**

(1.浙江省亚热带作物研究所,温洲 325005;2.浙江省林业科学研究院,杭州 310023;3.洞头县农林水利局,浙江 温洲 325700)

温州山地针叶林景观改造模式研究*

李效文1王金旺1潘凤跃1张华2吴华征3夏海涛1陈秋夏1**

(1.浙江省亚热带作物研究所,温洲325005;2.浙江省林业科学研究院,杭州310023;3.洞头县农林水利局,浙江温洲325700)

针对洞头地区飞播造林的针叶密林,2009年采取“砍8 m、留4 m”的水平带状改造和3 m×3 m穴状改造2种方式,皆伐全部针叶、保留部分阔叶、补植乡土彩叶。结果表明:水平带状改造后,群落生物多样性、土壤理化性质都有一定的提高和改善;水平带状补植改造方式的景观改造效果快,穴状皆伐补植改造的景观改造效果自然。

带状皆伐;穴状皆伐;景观改造

近年来,浙江省级风景名胜区——洞头公益林部分岛屿山地上的马尾松、黑松受松材线虫危害越来越严重,视野中三、五株红褐色的枯死木已严重影响风景区的景观;此外,洞头的针叶林大部分为飞播造林,存在景观价值差、生长势弱、林分密度过大、分化严重等问题,急需相应的景观改造技术,加快向针阔混交林演替的进程,提高景观价值和林分质量。目前,国内各地在景观改造方面进行了许多尝试,但经验总结和试点类居多,皆伐后补植对林地和景观的影响研究较少[1-2]。本文研究了洞头黑松林带状和穴状皆伐改造技术,及其对景观和林地的影响,并集成总结几种针叶林景观改造技术模式,旨在为相似地区针叶林景观改造提供技术支持。

1 研究地概况

温州市位于浙江东南部,濒临东海,亚热带海洋性季风,年平均气温为17.9℃,无霜期243~290天,年降水量为1 700~1 900 mm,土壤为红壤,微酸性。

研究林分为黑松近纯林,林分结构单层,林下灌草稀少,位于洞头区北岙镇大沙岙村海滨浴场附近山地,海拔30 m,坡度10°,土层中等。黑松为上世纪九十年代飞播造林,胸径3~8 cm,高2.5~3.2 m,密度为15 000~18 000株/hm2,林木生长竞争激烈,树冠窄,分化严重,少量已受松材线虫危害,景观质量差,已无培育前途。零星伴生柃木、臭辣树、台湾相思等乔、灌木,高3 m,胸径3~5 cm,树冠窄小,生长空间受挤压。

2 研究方法

2.1景观改造技术

2.1.1带状皆伐补植改造

2009年春,采用“皆伐全部针叶、保留部分阔叶、补植乡土彩叶”的间隔式水平带状皆伐,采取间隔4 m林带、砍伐8 m林带的“留4砍8”的水平带状皆伐方式,改造黑松林445亩。

按照相应的造林设计,在皆伐带上补植木荷、枫香、乌桕等乡土彩叶树种2~3年生容器大苗。造林技术模型为“木荷+枫香”、“香樟+乌桕”2种,等比例混交,造林株行距2 m×2 m,株间混交,三角形配置,补植后3年内抚育3次。

为防止林地生境较大变化而引起水土流失等其他灾害,故保留一定宽度的原有林分。待补植的乔木林长大后,对于剩余的针叶树种将会受荫蔽而自然死亡,或视情况进行适当的抚育处理。注意针叶树的伐桩要尽量低平,并将采伐木和枝条全部清理出林地,以免影响景观质量和引起火灾等。

2.1.2穴状皆伐补植改造

2009年春,在黑松林内,间隔5~10 m皆伐出一系列不规则排列的3 m×3 m穴状空地,每穴内补植4株枫香3年生容器苗,此法改造黑松林125亩。

2.2景观改造后的影响

2.2.1改造对景观效果的影响

在改造2年后,每年在嫩叶萌发和秋叶变色期间,现场查看改造区林相景观情况,定点拍摄林内外景观照片,以比较每年的景观变动情况。

2.2.2对群落生物多样性的影响

2011年,调查8 m内带状景观改造区和4 m内保留黑松针叶林的乔木、灌木、草层的生物多样性,计算重要值、物种丰富度指数S、Shannon-Wiener指数、Simpson生态优势度指数、Gini均匀度指数和Pielou均匀度指数,分析景观改造对群落多样性的影响[3]。

2.2.3对土壤物理特性的影响

在带状景观改造区和保留黑松林内,在5~10 cm深土层内各取土样3个,分别测定土壤容重、土壤含水量等土壤物理特性指标。

3 结果与分析

3.1林相景观提升效果

2010年春与2014年秋调查带状、穴状皆伐后补植树种生长情况(表1,表2),部分补植树种生长快速,其株高已接近黑松林的高度。在近几年的观测中,随着补植的乡土彩叶树种树高的生长和冠幅的扩大,春季嫩叶景观和秋季彩叶景观效果明显,较未改造针叶林景观大大改善。随着补植树种的长大,景观改造效果将更加明显。

表1 2010年与2014年带状改造补植树种生长情况调查

从两种景观改造技术的景观效果来看,水平带状皆伐措施带来的景观改造效果快,彩叶效果好,但人工化明显,僵直的线条影响景观效果;穴状皆伐补植,彩叶点缀其中,改造效果自然。

表2 2010年与2014年穴状改造补植枫香生长情况调查

3.2群落生物多样性的变化情况

调查发现,带状改造措施显著提高了物种丰富度和多样性[4]。未经改造的黑松群落物种数为19种,而带状改造后物种数为29种,提高了52.6%;乔木树种数量减少2种(下降28.6%),灌木树种增加12种(增长120.0%),草本种类增加3种(增长150.0%),藤本植物增加1种(增长100%)。群落优势度指数Simpson和多样性指数shannon-Wiener分别为之前的202.0%和217.5%。虽未对穴状改造前后进行类似调查,但改造区草本植物显著增多,群落多样性情况发生明显变化。

3.3土壤物理特性的变化情况

未改造和带状改造后的的黑松林土壤容重分别为2.11、1.99 g/cm3,土壤的最小含水量分别为17.50%和18.93%。可见,黑松林阔叶化景观改造后,促进林下灌草根系生长和土层内的生物活动改善了土壤的物理性状。

4 结论与讨论

4.1从景观效果来看,带状和穴状皆伐补植获得了良好的彩叶改造效果,且穴状改造优于带状改造;在群落生物多样性上,物种丰富度得以提高,多样性和均匀度指数均有提高,群落稳定性增强。另外,经过皆伐、补植改造后,灌草的地上茎叶和地下根系得以快速生长,土层的覆盖度和土壤稳固方面并未降低,甚至增强,缓坡林地皆伐后土壤理化性质的干扰程度小[5],在保持水土和涵养水源方面也未有显著负面的影响。

可见,2种改造方式在对改善林相景观、促进群落演替和保持林地稳定等方面都有显著的效果,都可在洞头地区坡度不大、土层中等以上的针叶林改造中大力应用,并可推广到温州其他地区。

4.2因树种单一、结构简单、健康差、景观差等问题,有相当比例的针叶林需要采取人工抚育技术促进森林演替,采用一定比例皆(择)伐+补植的景观改造方式,通过采伐后补植阔叶树种、彩叶树种,增加景观树种的比重,使之形成多层次、多树种、多观赏季节的森林群落,以提高森林景观价值。在对海岛针叶林景观改造试验中,整理了4套适合温州山地森林景观改造(抚育)模式(表3)。

表3 景观改造(抚育)模式

4.3景观林营造、景观改造,应有相应资质的单位进行设计和实施,并通过专家论证。对于图案和文字的设计方式,在采伐时,可由一人站在待改造林分对面,指挥林内的人按照设计图案形状要求而扦插红旗,以便进行采伐前的标注工作。

4.4在选择和栽植中,应严格按照相应的造林技术规程补植优良乡土彩叶树种容器苗,并在补植后3年内抚育3次,进行除草、除藤、施肥和补植工作,以促进补植苗的快速生长,以期尽早成林成景。

[1]游水生,何育城,吴明盛.福建武平帽布天然米槠林皆伐火烧后物种多样性变化的研究[C].第二届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集,1996.

[2]张正雄,周新年,郑世群,等.杉阔混交人工林皆伐前后植物种类组成变化[J].福建林学院学报,2005,25(1):1-4.

[3]李效文,王金旺,吴华征,等.洞头黑松林相改造对群落多样性影响研究[J].林业科技通讯,2015(7):10-12.

[4]李效文,吴华征,张华,等.洞头县针叶林带状林相改造技术初探[J].林业实用技术,2014(12):23-25.

[5]张正雄,周新年,陈玉凤,等.皆伐对不同坡度及结构的林分土壤理化性状的影响[J].中国生态农业学报,2008,16(3): 693-700.

第1作者简介:李效文(1979-),男,助理研究员,研究方向:林业生态与竹林培育。

(责任编辑:张亚楠)

Studies on Landscape Improvement Model of Conifer Forests in WenZhou Mountainous Area

LI Xiaowen(Zhejiang Institute of Subtropical Crops,Wenzhou325005)

Aiming at the density coniferous forest afforestated by aerial in DongTou,two improvement mode of horizontal zebraic and cave-shaped replanting were adopted in 2009.The clear-cutting belts of horizontal zebraic are 8 meters in width,which are interval arrangement in horizon with the retained belts of 4-meter-wide coniferous forest.The cave-shaped clear-cutting left a series of square shape with 3 meters side.In the two tending mode,all existing coniferous trees were chopped,part of existing broadleaf trees were reserved,and native color-leaf trees were replanted.As to the landscape improvement effect,the zebraic replanting have favorbale effect in a few years,and the effect of cave-shaped replanting was not artificial in visual sensation.After the horizontalzebraic improvement,the community biodiversity were increased,and the soil physical and chemical properties were improved.

Zebraicclear-cutting;Cave-shapedclear-cutting;Forestlandscapeimprovement

S727.5,S725.2

C

1001-9499(2016)04-0046-03

*中央财政林业科技推广示范资金项目(2013TS11)、温州市科技局项目(S20090039)、浙江省农业科学院创新项目(2014CX023)

陈秋夏(1975-),女,研究员,研究方向:林业生态。

2016-05-20

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