貴州省馬尾松林地質量空間評價與低效林防控措施研究

摘要：系統分析了貴州省馬尾松（Pinus massoniana）林地質量狀況、低效林分布以及二者的相關性。結果表明，貴州省馬尾松林地質量主要為Ⅲ、Ⅳ級林地，占全省馬尾松總面積的93.69%；馬尾松資源集中分布在黔東南、遵義、銅仁、貴陽和黔南5個州（市），畢節、黔西南、安順和六盤水4個州（市）只有零星分布；全省馬尾松低效林面積488 816.25 hm2，占全省馬尾松總面積的25.72%，其分布與巖溶石漠化狀況基本一致，與林地質量呈正比。并據此提出規范林地管理、強化苗木質量和加大科技支撐體系建設等是消減低效林產生的有效防控措施。

關鍵詞：馬尾松；低效林；喀斯特；近自然經營

中圖分類號：S724；S791.248 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）20-5202-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.010

Abstract： The quality of Pinus massoniana woodland and spatial distribution of inefficient Pinus massoniana in Guizhou province were analyzed systematically， and the correlation between them was compared. The results showed that the quality of Pinus massoniana woodland was generally low in Guizhou province，it was mainly the quality level of Ⅲ，Ⅳ grade， accounting for 93.69% of the total Pinus massoniana woodland. Pinus massoniana resources concentrated five cities or prefectures （Qiandongnan， Zunyi， Tongren， Guiyang and Qiannan），which were also scattered at the remaining four cities or prefectures in Guizhou province. Inefficient forest area was 488 816.25 hm2，accounting for 25.72%. The distribution of Pinus massoniana karst was basically the same as that of karst rocky desertification， and proportional with forest quality. According to the results，it was proposed that standardizing woodland management， strengthening quality seedlings，increasing scientific and technological support system construction were effective prevention and control measures to reduce the production of low-efficiency forest.

Key words： Pinus massoniana；low-efficiency forest；karst；close-to-natural forest management

馬尾松（Pinus massoniana）是中國松屬樹種中分布最廣的一種，為中國南方主要材用樹種，廣泛分布于15個省（區），面積超過1.5×105 km2[1]，具有適宜性強、材質好、用途廣、耐煙塵、附加值高等特點，為建材等林產工業提供了大量的木質資源，但由于自然、人為以及經營理念等方面的影響，馬尾松林已成為中國南方森林中面積最大的退化類型[1]。馬尾松作為貴州省栽植面積最大、林木蓄積量第二的用材林樹種，在維護區域生態平衡、保障國民經濟發展方面具有舉足輕重的作用，但局限于巖溶石漠化、區域發展不均衡、經營管理理念落后等條件的限制，貴州省普遍存在馬尾松區域分布不均衡、林地生產率不高、地力日漸衰退、生物多樣性低、林分穩定性差、林木質量下降等現象，低效林面積呈現日益增加的趨勢。因此，摸清貴州省馬尾松低效林的分布規律和存在的問題，探討相應的防控措施，對于貴州省馬尾松的健康可持續發展具有深遠意義。

1 研究區概況

貴州省位于中國西南部、云貴高原斜坡上，地勢西部最高，中部次之，向北、東、南三面傾斜。海拔最高點2 901 m，海拔最低點148 m。貴州省處于東亞喀斯特地形發育的中心，是中國喀斯特碳酸鹽連片出露最集中的地區，全省喀斯特出露面積1.122×105 km2，占全省國土總面積的63.7%。屬亞熱帶濕潤季風氣候區，年平均氣溫12.0～18.0 ℃，極端最高氣溫42.5 ℃，極端最低氣溫-15.3 ℃。≥10 ℃積溫4 000～6 000 ℃，多年平均降雨量1 100～1 300 mm。

2 材料與方法

2.1 數據來源

以《貴州省林地保護利用規劃（2010-2020年）》林地資源調查數據為基礎，結合2013年林地年度變更調查試點成果資料，調查樣本涵蓋全省1 900 809.13 hm2的馬尾松資源，其中天然馬尾松577 220.76 hm2，占30.37%；人工馬尾松1 323 588.37 hm2，占69.63%，全省馬尾松以人工林為主。中心產區國土面積22 581.10 km2，占全省國土面積的12.82%，其中馬尾松面積261 259.33 hm2，占全省馬尾松總面積的13.74%，該區域馬尾松分布面積雖小，但單產較高，是貴州省馬尾松的重要產區。一般產區國土面積153 590.38 km2，占全省國土面積的87.18%，其中馬尾松面積1 639 549.80 hm2，占全省馬尾松總面積的86.26%，該區域馬尾松面積雖大，但林木單產普遍不高，且主要分布在遵義、銅仁、貴陽和黔南等4個州（市），畢節、黔西南、安順和六盤水等4個州（市）只有零星分布（表1、圖1）。

2.2 研究方法

2.2.1 林地質量評價 根據與森林植被生長密切相關的地形特征、土壤等自然因素和相關經營條件，對林地質量進行綜合評定。選取林地土壤厚度、土壤類型、坡度、坡向、坡位和交通區位等6項因子，根據林地宜林程度差異，確定各自的權重：土層厚度0.30、土壤類型0.20、坡度0.20、坡向0.10、坡位0.10、交通區位0.10。

采用層次分析法，按照式（1）計算林地質量綜合評分值。

式中，EEQ表示林地質量綜合評分值（0～10），Vi表示各項指標評分值（0～10），Wi表示各項質量評定指標因子的權重（0～1）。

根據林地質量綜合評分值，劃分為Ⅰ級（分值≤2）、Ⅱ級（2～4）、Ⅲ級（4～6）、Ⅳ級（6～8）和Ⅴ級（8～10）5個等級。詳見表2。

2.2.2 低效林評定標準 在林地質量相同的基礎上，按照低效林評價技術標準要求，凡符合下列條件之一者，可判定為低效林：林相殘敗，功能低下，并導致森林生態系統退化的林分；林分優良種質資源枯竭，具有自然繁育能力的優良林木個體數量<30株/hm2的林分；林分生長量或生物量較同類立地條件平均水平低30%以上的林分；林分郁閉度<0.3的中齡以上的林分；遭受嚴重病蟲、干旱、洪澇及風、雪、火等自然災害，受害死亡木（含瀕死木）比重占單位面積株數20%以上的林分；經過2次以上樵采、萌芽能力衰退的薪炭林；因未適地適樹或種源不適而造成的低效林分。按照馬尾松一般產區和中心產區分別進行評定。

3 結果與分析

3.1 林地質量狀況

統計結果表明，貴州省馬尾松林地質量等級處于Ⅱ～Ⅴ級之間，沒有Ⅰ級林地。面積最大的為Ⅲ級林地，面積1 237 139.08 hm2，占全省馬尾松總面積的65.08%；Ⅳ級林地次之，面積543 755.47 hm2，占全省馬尾松總面積的28.61%；Ⅱ級林地面積僅為116 497.09 hm2，占全省馬尾松總面積的6.13%；Ⅴ級林地最少，面積3 417.49 hm2，占全省馬尾松總面積的0.18%。此外，全省馬尾松一般產區的林地質量普遍高于中心產區的林地質量，且一般產區Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ級林地所占面積比例較大，而中心產區以Ⅲ級林地為主。詳見表3和圖2。

馬尾松林地質量普遍不高，這主要與貴州省喀斯特面積廣泛分布、土壤貧瘠、土層淺薄、水土流失嚴重、工程性缺水普遍等密切相關。

3.2 低效林狀況

經統計，貴州省馬尾松低效林面積488 816.25 hm2，占全省馬尾松總面積的25.72%。其中，一般產區馬尾松低效林面積414 855.11 hm2，占全省馬尾松總面積的21.83%；中心產區馬尾松低效林面積73 961.14 hm2，占全省馬尾松總面積的3.89%。一般產區馬尾松低效林所占相對比例較大，中心產區馬尾松低效林所占相對比例較小。詳見表4和圖3。

貴州省馬尾松低效林產生的主要原因：區域巖溶石漠化嚴重，土層淺薄，山高坡陡，工程性缺水嚴重造成低效林產生的自然因素。經營管理理念落后，優良苗木造林保證率不高，幼林管護意識淡薄，撫育措施實施不到位以及無節制不合理割膠取脂行為是形成馬尾松低效林的人為因素。人工營造馬尾松所占比重逐年增大，林齡、樹種等較為單一，松材線蟲、馬尾松干蚧以及松梢小卷葉蛾等病蟲害高發，病蟲害防疫工作面臨巨大挑戰，森林生態功能和經濟生產能力大大降低，是形成低效林的間接因素。馬尾松人工林純林連栽現象較為普遍，林相較為單一，栽植密度過大，生態系統生物多樣性低下，地力衰退嚴重[2-4]，是形成低效林的直接因素。

3.3 林地質量與低效林關系

經統計分析，全省馬尾松低效林的總體分布規律與林地質量等級呈正比，即林地質量越好，產生低效林的比例越高；反之林地質量越差，產生低效林的比例越低。此外，中心產區由于喀斯特石漠化狀況較輕，水熱條件較好，區域經營管理理念較為完善，林農發展馬尾松的積極性較高，主觀能動性較強，優良苗木的使用率較高，林木生長周期較短，導致林地質量退化較快，在同級別的林地質量等級下，除Ⅱ級林地外，產生低效林的比例要比一般產區高2%～6%。詳見表5。

4 低效林防控措施

4.1 規范林地生產管理，確保林地高產穩產

林地的可持續經營管理是實現林地高產穩產的有效途徑之一。通過合理控制馬尾松初植密度，適時開展疏伐、間伐、割灌除草等撫育管理措施，控制不同生長階段的林木密度[5]，有助于形成草、灌、喬多層群落結構，實現林地的高產穩產[6]。通過實行馬尾松近自然經營，能有效保護森林的自然生長能力，充分發揮森林的抗性[7，8]，實現林地經營模式由同齡單層純林向異齡混交復層林轉變[9，10]，將林業生產和生態保護有機結合起來，可有效防止地力衰退，提高土壤的固碳能力[11]，改良和提升林地質量，改善林地生態環境[12，13]，增加林木蓄積生長量，推動區域生態環境健康可持續發展。通過改茬換代的輪栽方式，能有效避免連作人工林的自毒作用和地力退化[14-16]，提升林地生產力，將采伐剩余物還山，避免煉山，能維持林地質量，維護林地生態環境健康發展，避免形成低產低效林和殘次林。

4.2 加大苗木質量管控力度，保證用苗安全可靠

苗木質量是林木高產穩產的根本保障。馬尾松繁殖有無性繁殖和有性繁殖2種方式，其中無性系繁殖具有保持親本優良性狀、遺傳增益大、選育成本低、林相整齊及收獲期一致等優點[17]。加大無性系馬尾松苗木的培育與推廣力度，對馬尾松資源培育質與量的提升具有重要意義。進一步深化營造林技術改革，避免異地調苗以及使用殘次苗造林等現象，確保造林苗木安全可靠，降低形成低產低效林風險。

4.3 強化技術支撐體系建設，為馬尾松統籌發展提供科技支撐

進一步加大與科研院所和高校的合作力度，因地制宜地探索不同區域不同立地條件和林地質量的馬尾松苗木初植密度，探索研究科學合理的疏伐、采伐的時間和強度[18]，加大異齡混交復層林近自然經營管理體系建設，形成科學有效的馬尾松營造林技術體系和理論體系。加大森林火災、凝凍災害、干旱、風災以及病蟲害等自然災害發生的生態學機制研究、干群聯防機制和“3S”監控信息化體系建設[19，20]，建立健全安全可靠的防控機制并推廣應用，降低或消減自然災害對林木健康的影響，確保馬尾松林木高產穩產。建立健全馬尾松良種苗木基地建設，加大優良苗木培育與開發力度，推廣無性系繁殖技術，實現馬尾松良種普及，降低形成低產低效林的風險。

5 小結與討論

受巖溶石漠化的影響，貴州省工程性缺水較為嚴重，馬尾松林地質量普遍不高，主要為Ⅲ、Ⅳ級林地，面積1 780 894.55 hm2，占全省馬尾松林總面積的93.69%。全省馬尾松集中分布在黔東南州的錦屏縣、黎平縣、從江縣等10個縣的中心產區和遵義、銅仁、貴陽和黔南等4個州（市）的一般產區，畢節、黔西南、安順和六盤水等4個州（市）的一般產區只有零星分布。全省1 900 809.13 hm2馬尾松林中，低效林面積488 816.25 hm2，占全省馬尾松總面積的25.72%，其分布與巖溶石漠化狀況基本一致，與林地質量等級呈正比，馬尾松林木質量和產量普遍較低，且隨著人工馬尾松規模的增加，低效林有進一步擴大的趨勢。

基于當前貴州馬尾松營造林苗木質量不高，重栽植輕管護現象較為普遍，經營管理理念陳舊，林地質量普遍不高，低效林分布范圍廣、面積大的現狀，為推動全省馬尾松健康可持續發展，從根本上消除馬尾松低效林，需從以下幾個方面開展。其一，加大森林撫育力度，推行近自然經營管理理念，提升林地質量，為馬尾松高產穩產打下基礎；其二，強化優良無性系苗木選育與推廣，確保營造林苗木質量，保證人工馬尾松用苗安全可靠；其三，加大與科研院所和高校的合作力度，建立健全適合貴州特色的馬尾松經營管理體系、病蟲害監控和信息化體系建設。

參考文獻：

[1] 洪 偉，吳承禎.馬尾松人工林經營模式及其應用[M].北京：中國林業出版社，1999.

[2] 閆法領.馬尾松人工林林下植被恢復生態經營模式研究[D].長沙：中南林業科技大學，2013.

[3] 葉貽向.馬尾松人工林經營若干問題的探討[J].華東森林經理，1998，12（3）：37-40.

[4] 王俊波，馬安平，王得祥，等.我國人工林經營現狀與健康經營途徑探討[J].世界林業研究，2008，21（特刊）：102-105.

[5] 佘濟云，曾思齊，李志輝，等.湖南省低質低效馬尾松次生林改造技術研究Ⅰ地質低效成因、改造前景和改造試驗設計[J].中南林學院學報，2001，21（3）：18-21.

[6] 周曉光.撫育間伐強度對馬尾松公益林群落結構和生態服務功能的影響[D].長沙：中南林業科技大學，2014.

[7] 王 霞.馬尾松人工林近自然化改造初期效果分析研究[D].北京：北京林業大學，2013.

[8] 曾偉生.近自然森林經營是提高我國森林質量的可行途徑[J].林業資源管理，2009（2）：6-11.

[9] 牛 牧，陳俊華，龔固堂，等.川中丘陵區低效防護林林分“開窗補闊”改造試驗研究[J].西北林學院學報，2015，30（1）：39-45.

[10] 潘開文，楊冬生，江 心.馬尾松低效防護林多層經營技術研究[J].四川農業大學學報，1995，13（2）：188-191，149.

[11] 賴家明，李開志，黃從德，等.不同改造措施對馬尾松低效林土壤活性有機碳的影響[J].林業科學研究，2013，26（2）：167-173.

[12] 王會利，唐玉貴，韋嬌媚.低效林改造對土壤理化性質及水源涵養功能的影響[J].中國水土保持科學，2010：8（5）：72-78，85.

[13] 潘 登.蒼梧縣幾種類型生態公益林生態功能及其效益計量研究[D].長沙：中南林業科技大學，2013.

[14] 徐化成.關于人工林的地力下降問題[J].世界林業研究，1992， 5（1）：66-71.

[15] 王華田，王延平.關于連作人工林衰退機制幾個熱點問題的探討[J].山東大學學報（理學版），2013，48（7）：1-8.

[16] THOMAS J. Growth problems of Pinus radiata in South Australia[J].Australia Forest，1957，21（1）：23-29

[17] 施季森，何禎祥.林木無性繁殖及其在遺傳改良中的地位[J].世界林業研究，1994，7（1）：25-29.

[18] 龔固堂.不同尺度防護林空間配置與結構優化調控技術研究[D].四川雅安：四川農業大學，2011.

[19] 劉 敏.丘陵區馬尾松毛蟲災害控制的生態恢復技術研究[D].長沙：中南林業科技大學，2005.

[20] 靳愛仙.馬尾松人工林健康評價及生態恢復模式研究[D].長沙：中南林業科技大學，2012.