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我国人工林生产力长期保持问题
时间:2007-10-27 00:00:00  来源:本站原创  作者:

工林的发展在世界范围内都很受重视。世界人工林现在有1.35亿公顷,其中温带占75%,热带、亚热带占25%。热带人工林面积1965年占世界人工林的8%,1979年约占13%,1990年约占25%。中国近年每年人工林保存面积为330万公顷,速生丰产林15年间要营造667万公顷,相当于年平均营造40~50万公顷。从总体看世界人工林面积虽然只占世界天然林面积的3%,但人工林的年材积生长量却为天然林生长量的25%。有专家估计到2000年,人工林将能提供世界工业用材的50%,如新西兰、南非等一些国家,已主要由人工林提供木材。中国从1998年全面实行天然林保护,因此,发展人工林将不仅是保护天然林的重要措施,而且必将是今后木材的主要来源。所以发展人工林是中国林业发展战略中的一个重要组成部分。?

    但是中国人工林面临两个突出问题,一是生产力太低,二是不稳定。中国用材林平均蓄积量为19.4 立方米每公顷,人工林平均蓄积量为33.3 立方米每公顷。而日本森林平均蓄积量为118.7 立方米每公顷,德国达266 立方米每公顷。我国福建省森林生产力最高,林分平均蓄积为66.9立方米每公顷,人工林平均蓄积为80.18立方米每公顷。福建的杉木平均生长量为6立方米每公顷,而新西兰达到15 立方米每公顷,英国可以达10~15 立方米每公顷。中国桉树人工林的产量也低于巴西。?

    中国人工林的不稳性,突出表现在病虫害严重,松毛虫及杨树天牛危害,年损失很大。地力衰退普遍存在,杉木、桉树、落叶松、柳杉、杨树生产力均发生一代不如一代的现象。此外也存在人工林气候适应性差,经常发生较为严重的冰挂雪压等危害。人工林的不稳定性在国外一些国家也存在类似情况,如德国人工林受到严重风害雪压及酸雨危害,澳大利亚的桉树林、松树林,印度的柚木林也存在地力退化。

一、 一些林业发达国家的解决方法

    德国人工林风倒雪折多,也易遭大气污染危害。70年代风灾,80年代酸雨侵袭,大量森林受损害,尤以云杉、冷杉人工林为大。与天然林比较,认为人工林不稳定,因此近些年来普遍接受“接近自然林业”的观点,将人工林改为混交林。如在云杉林中或在人工林空地中混交槭、椴等阔叶树种。一些山毛榉人工林,利用天然更新,保留其他树种逐渐形成混交林。对一些天然阔叶林通过经营形成多世代复层的多树种的混交林,如山毛榉林中混交槭、椴、白腊、栎树。这些混交林,对气候的适应能力和对酸雨的抗性,都比人工林强。?

    英国,在坎特儿林区,约有5万公顷纯锡特加云杉林,是第二次世界大战时营建的,现在都到了采伐年龄,专家们正在设法将大面积的同龄林改为异龄林。每20公顷左右为一个小班,在小班之间更新期相差10年,并保留5%的天然植被。在坡麓等地段种植10%的阔叶树(主要是槭、椴、栎等),对沟谷溪流两边留作通道,作自然保留地,不允许长乔木。管理专家认为,异龄林要比同龄林生物多样性复杂。保留一定面积的天然植被,以满足不同植被间动物活动需要,促进生物多样性发展。通过种植阔叶树和保持自然保留地,目的也在于保持生境及生物多样性。最终使林区生态环境改善,使人工林稳定性生产力得到提高。坎特儿林区这种配置是一种景观多样性的配置。?

    新西兰主要种辐射松,大面积且多代连作。一般初植时每亩种100株左右。我们看到一家私人林场,栽植时,不清理林场,也不事先挖穴,使用除草剂,见空植树,不要求株行距十分整齐。到8年左右开始间伐,每亩保留25~30株,而后进行个体(目标树)培育,6米以下进行修枝,形成无节良材,75%的收入从无节良材得到。一株树分三段利用(通常为25~30米高),中间一段为建筑材,最后一段为纤维材。由于间伐早,而且保留树少,林下植被十分发达,树蕨可高达数米。辐射松林的轮伐期一般25~30年,因轮伐期较长,林下植被可生存15~20年,形成草、灌、乔的群落结构,很有利于生物多样性的发展和地力维护。同时还进行施肥。苗木来源于无性利用的优良家系。这种经营方法全国都是“标准化”的。为了辐射松人工林稳定性,全国还实行十分严格的检疫。因此新西兰辐射松种植经久不衰,生产力与经济效益高。?

    巴西,采用优良无性系培育高生产力的桉树林。桉树轮伐期短,为了维护林地的长久生产力,规定在采伐后3年待枝叶腐烂后才准许更新造林。这样一个轮伐期林地依靠自身获得每公顷42吨有机肥料;更新时还以基肥和追肥形式,施用以磷肥为主的N、P、K复合肥。桉树人工林较稳定,生产力也高(年生长量可高达40~60 立方米每公顷)。?总之,选用高生产力的种植材料和立地,采用维护地力的措施,通过多种形式提高人工林的生物多样性,使其达到稳定而高产。

二、 我国人工林生产力低与不稳定的原因分析

    1?我国大多人工林目前大量采用的是优良种源及一代种子园种植材料,优良家系与无性系和多世代的遗传改良的种植材料还为数不多,改良水平与效果也有待提高。这是我国人工林生产力不高的一个重要原因。?

    2. 适地适树适品种远没有做到,集中反映在千亩万亩集中连片造林,从山脚到山顶营造一个树种。一些单一无性系大面积广泛种植。不少地方在地形复杂的条件下(包含着多种立地条件),小班面积过大,有的达200~300亩。不能做到适地适树适品种,也是人工林生产力不高的重要因素。?

    3. 造林树种过分单一。人工林造林树种多为针叶树,南方省区阔叶树造林面积在5%以下。亚热带地区以马尾松、杉木、国外松(湿地松、火炬松)、云南松为主。有的产杉区,杉木林占森林面积70%~80%,比重太高。东北山地以落叶松为主,阔叶树人工林也很少发展。人工林树种单一,生物多样性低,病虫害不易控制,地力维护能力差,这也是人工林不稳定及生产力低的又一原因。?

    4. 一些营林措施不得当。如炼山,高标准整地,高密度栽植,群落结构单一,采伐取走枝桠及连作等,使得人工林地力得不到维护,地力退化明显,导致土壤肥力减退,生产力下降。?

    5. 树种、林种结构不合理。我国除一些高寒山地外,天然林组成树种十分复杂,亚热带有30~80种树种组成,到了热带,甚至无明显的优势树种,生物多样性很高。但是在一些人工林基地,完全破坏了原来的生态环境,造成少数几个树种的人工林,有的林场、工区砍伐了天然林,造林时就种植一个树种,与当地的森林植被形成了鲜明对比,生境生物多样性变得很低,失去了生态平衡,不仅使得各种危害得不到控制,而且林区维护环境(如水土保持,水源涵养,生物生存)的能力也迅速下降,致使人工林不稳定性增加。不稳定的人工林其生产力也得不到长期保持。

三、 提高人工林稳定性与生产力的对策

    1. 加强良种选育,提高改良水平,大力推广优良种植材料。要采取行政手段和优惠政策,鼓励造林单位应用良种,提高单产。?

    2. 发展多树种造林,调整树种林种配置,使之形成合理的景观结构。我国树种十分丰富,已经有了育苗造林技术的就有200多种,包括经济林木在内。这些年多树种造林已经有所发展,但还远远不够。多树种造林发展不起来的原因有多种,一是传统习惯阻碍,如南方群众传统种植杉木,喜欢杉木的材质材性,而不爱种松树和阔叶树,促使一些杉木产区杉木比重过高。现在虽有所改变,但仍然需要进行宣传和培训,提高群众对发展多树种的认识,包括种植单一树种对山区经济发展的不利影响,逐渐改变群众的传统观念。二是有些树种造林技术不过关。如樟树(作为用材)、鹅掌楸、木荷、栲树、栎类、榉树、楸树、枫香、福建柏、拟赤杨、南酸枣、椴、榆、水曲柳、木莲等不是繁殖及种源材料有限,就是育苗技术不过关,还有的缺乏成熟的培育技术(如选地,密度,培肥,修枝,轮伐期等),影响了这些树种发展。因此必须立项研究,在总结经验的基础上高起点开展试验。三是在树种用途上及木材改良上开发不够。许多木材只能作传统用途,或中小径材缺乏销路。因此往往阔叶树不但出材量低,相对价格也低。用途和价格限制了阔叶树的发展。因此在发展阔叶树的同时要加强利用和木材改良技术的研究,以开发新的用途,提高阔叶树价值。当前我国室内装饰得到了很大发展,胶合板的表板材也很缺乏,阔叶材利用在迅速发展,只要加强研究,提高认识,多树种造林及阔叶树的发展将很有前景。?

    调整树种和林种结构上,另一重要方面是发展经济林,许多林场从经济需要看(特别是丘陵地区),应是用材林、经济林并重发展,这样能更好地适应市场的需求,以提高林场或山区群众的收益。?

    3. 在用材林基地,保护天然阔叶林,使之与人工林形成相嵌分布。无论在南方还是北方,在用材林基地中有相当多的天然阔叶混交林。这些混交林,树种多而复杂,常常多层结构,也含有相当多的珍贵阔叶树,如东北的水曲柳,黄波罗,椴、榆和槭,又如南方亚热带含有栲树、稠木、樟树、光皮桦、木莲、栓皮栎、麻栎等等。种植这些树种,决非易事,但通过抚育或目的树培育,易于成林成材。保护培育这些阔叶林,使之与人工林形成相嵌分布,有利于保护生物多样性和林区生态环境的改善,也有利于阔叶材的培育。这样的森林也可以通过封山育林发展起来,而后经过抚育,对需要培育的树种、个体加以标定,用目标树法加以培养,将来进行择伐,使之形成复层结构,取得用材和维护生态环境兼顾,逐渐成为恒续林经营。对用材林基地中其他阔叶次生林,如山脊陡坡及河谷溪流两岸的阔叶林,也均应保留,以保护环境。有些地方如土壤瘠薄,易于水土流失的地方,凡有封育成林基础的,都应封育。总之使用材林基地,人工林与天然林,用材林、经济林与防护林,用材林中阔叶树与针叶树,能够得到适当的配置,形成景观上的多样性,以取得林区生态上的平衡。用材林基地用材林的比重,不宜过高,用材林中针叶树的比重也以不超过50%为宜。不同树种应相嵌种植,连片面积不宜过大(200亩以下)。?

    4. 改变不合理的育林措施。南方的炼山确实对地力维护,对生态环境保护不利。一是炼山中,除了枝桠、落叶变为灰烬外,在表土中也要损失20%~30%的有机质;二是造成水土流失,尤其是在花岗岩及砂性岩发育的土壤上,造林头三年水土流失能达到20~30 吨每公顷,流失大量表土;三是很花工,提高了造林的用工量。尽管科技人员一直呼吁,但未能禁绝。原因主要是:(1)受传统习惯势力的影响;(2)未能进行必要的研究示范。通常炼山的头三年由于受可溶性养分的影响,幼林生长稍优于不炼山的,但三年后这种优势就消失了。对禁止炼山要采取行政手段和试验示范办法加以解决。?

    关于整地问题,由于世行贷款造林项目,强调按造林模型造林,而造林模型规定为穴垦,在这种情况下,将传统上杉木的全垦造林限制住了,大面积推广了穴垦造林。但仍有一些地方采用全垦。关于整地规格,经过大量试验,小穴整地(30×30×30厘米深)的不比大穴整地生长差。这项生态效益好、造林成本低的整地方法目前尚未得到推广。总之要缩小整地规格,采取科学的整地方式,特别是在好的立地上。这样可以避免水土流失,并降低成本。关于造林密度也应适当降低,除了一些短轮伐期的人工林(采伐年龄在15年以下)外,凡中长轮伐期的人工林,通过减少初植密度或早期间伐,都可以降低林分密度,以此来发展林下植被。林下植被的发育可以增加生物多样性,改善人工林群落结构。有不少研究表明,发展林下植被可促进枯落物的分解,增加微生物的种类和数量,提高土壤的酶活性和有效养分的供给,从而有利于地力维护。适当降低造林密度,还可以降低成本。一些国外专家认为中国造林密度普遍高,在世行贷款造林项目中,我们已经降低了杉木、马尾松和落叶松造林密度,在现代的技术条件下,看来是完全可行的。?

    少连作,实行轮作。连作研究表明,我国杉木、落叶松、柳杉、桉树,均有连作地力下降问题存在。实行轮作可以避免生产力下降。一般认为针叶林与阔叶林轮作,有利于地力的恢复。但是这方面的研究还很少,有待加强。?

    关于发展混交林,对提高生物多样性,维护地力,促进生产力的提高都是有益的。这方面也有许多研究,但是因试验观测时间不够长,有关混交林的种间关系(前期与后期),混交比、混交方式、作业制度,多没有得到解决。各地研究了不少混交林,但在培育技术上都还不够成熟,有待进一步提高。?

    5. 认真做到适地适树适品种。这是一个老问题。在我们国家只在局部做到,大面积生产上的做不到。除了上述提到的由于树种单一、品种单一外,还有一种重要问题就是小班划分上的不合理,不适用于集约栽培的人工林。如地形复杂的丘陵山地,小班面积太大,有的大到200~300亩。在这样一个小班中常常包括3~4种立地类型。用这种小班设计一个树种是很不合理的,如同一种密度,同一种抚育管理,同一种施肥措施等。虽然在小班造林设计中用一个折中的地位指数加以表达,但林分生长的实际差别是很大的。如一个小班中等立地的地位指数为14,可以作为速生丰产林培育,但实际上包含较多的12、10地位指数级林分,而16地位指数级的林分则较少,实际产量达不到14地位指数级的应有产量。此外,很多造林单位不熟悉立地类型与地位指数的划分,更多的地方在同一立地上不能做到不同树种生产力的比较,常常在树种设计上凭经验,很难做到因地制宜。所以我国不少造林树种在精心设计的地方,如示范林,常常是速生丰产的,而大面积上又生产力很低,立地选择上的把握不好是很重要的一个原因。要改变这种状态,在工程造林中,必须重视培训,将立地类型及地位指数等级的概念、划分方法及使用,通过培训传授给施工者,让施工者掌握。同时也要提高设计者的素质和责任心。在造林工程中,一定要按立地类型或地位指数等级设计造林模型,并加以认真贯彻,过大的小班应改小。



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