杉木人工林近自然經(jīng)營的初步效果

史江平

摘要：指出了近年來杉木人工林在經(jīng)營過程中出現(xiàn)了生態(tài)失衡、水土流失、生物物種多樣性下降等問題，影響了杉木林功能的發(fā)揮和可持續(xù)發(fā)展。針對這些問題，從1994年開始將“近自然經(jīng)營法”的理念應(yīng)用于杉木林的人工經(jīng)營中，并通過長期定位監(jiān)測探討了杉木人工林近自然經(jīng)營的初步效果，以期摸索出可操作性強、可持續(xù)發(fā)展、適合我國具體國情的杉木人工林近自然經(jīng)營技術(shù)和經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：杉木人工林；近自然經(jīng)營；初步效果；可持續(xù)

中圖分類號：S791

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）09018102

1 引言

目前，由于多方面的原因，我國木材林基地仍然以人工林為主，實踐證明，利用近自然經(jīng)營法是提高杉木林質(zhì)量、產(chǎn)量，最大程度維持地力的最佳策略，并且能夠較好的解決林業(yè)持續(xù)和高效發(fā)展的沖突。今后我國的人工林經(jīng)營應(yīng)當(dāng)盡快采取“外控內(nèi)調(diào)”、“回歸自然”等理念，通過合理調(diào)節(jié)人工杉木林的物種組成、層次結(jié)構(gòu)，以提高人工林的生物多樣性，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，逐步實現(xiàn)人工林的養(yǎng)分良性利用，以達到杉木人工林可持續(xù)經(jīng)營的目的。

2 近自然經(jīng)營改造的內(nèi)容

近自然林業(yè)經(jīng)營法的理念就是在經(jīng)營人工幼木的同時，充分利用鄉(xiāng)土植物，最大程度上的維護地力，同時又能極好的促進杉木的生長，實現(xiàn)人工杉木可持續(xù)發(fā)展。主要方法圍繞著促進和利用森林的天然更新為主，從整個幼林范圍內(nèi)尋找特定的目的樹種進行單株撫育，目的單株撫育范圍內(nèi)的其他樹木不得影響其個體生長，為其形成良材提供充分的條件。目的單株附近的樹林、余草任其之間進行自然選擇和競爭，通過這種人工選擇、庇護和自然選擇的方式，能夠保證最大成效，持續(xù)的發(fā)展目的樹種林[1]。

3 杉木人工林近自然經(jīng)營的初步效果

在新造的幼林土地上分別選取中部、下部兩種坡位，每塊都設(shè)置20 m×20 m兩塊樣地，一塊采用常規(guī)經(jīng)營法，一塊采用人工林近自然經(jīng)營法。在撫育過程中，常規(guī)經(jīng)營法全面鏟除雜草灌木，而人工林近自然經(jīng)營則對杉木單株幼木周圍的雜草、灌木進行清理，如果周圍的草灌不影響幼木杉木的生長也可以不做清理工作。利用這兩種經(jīng)營方法對杉木人工幼林5年后，通過調(diào)查分析法和土壤分析法進行統(tǒng)計。

3.1 人工林近自然經(jīng)營對杉木幼林樹種組成的影響

我國的人工林近自然經(jīng)營目標是“混合林—同齡林—復(fù)層林”3個階段，在人工林近自然經(jīng)營過程中，杉木幼林樹種組成發(fā)生了明顯的變化，從最初的杉木純林（10衫）逐漸演化成8衫2闊，2闊的植物種類主要有福建青岡（萌芽）（Cyclobalanopsis chungii）、檫樹（Sassafras tsumu）、江南榿木（Alnus trabeculosa）、木荷（Schima superba）、楊梅（Myrica rubra）、栲樹（Castanopsis fargesii）、羅浮栲（Castanopsis fabri）、楓香（Liquidamba formosana）、 擬赤楊（Alniphyllum fortunei）、甜櫧（Castanopsis eyrei）、毛竹（Phyllostachys heterocycla）、紫樹（Nyssa sinensis）、南酸棗（Choerospondias axillaris）、山蒼子（Litsea cubeba）、化香樹（Platycarya strobilacea）、虎皮楠（Daphniphyllum oldhami）、青錢柳（Cyclocarya paliurus）、中華杜英（Elaeocarpus chinensis）等鄉(xiāng)土闊葉樹種。常規(guī)經(jīng)營法的植物種類豐富度為21.2.2±3.8，而植物種類豐富度達到63.2±4.8，植物種類豐富度增加了僅兩倍，大大提高了生物多樣性，植被的平均高度為1.7 m，基本形成了“混合林—同齡林—復(fù)層林”的雛形[2]。

3.2 近自然經(jīng)營對杉木幼林生長的影響

從表1可以看出，通過運用近自然經(jīng)營法，使得樹高變?yōu)橛啄镜?.28倍，單株材積為幼木的2倍，數(shù)目胸徑為幼木的1.36倍，且山坡中部各指標增長的速度大于山坡下部，研究表明山坡下部的生態(tài)因子、土壤環(huán)境更適合杉木的生長，通過近自然經(jīng)營法對山坡中部的生態(tài)環(huán)境進行改變，使得中部的生長環(huán)境明顯優(yōu)于常規(guī)經(jīng)營法。也就是說，在適合杉木生長的環(huán)境和立地范圍內(nèi)，原始的條件越差，利用近自然經(jīng)營法對其改造的效果越明顯[3]。

3.3 近自然經(jīng)營法對人工杉木幼林生長土壤的影響

3.3.1 對土壤養(yǎng)分的影響

在山坡中部和下部，取深度為0～20 cm處的土壤，對土壤的自然含水量、有機C含量、含氮量、速效磷、速效鉀的含量的成分進行分析，發(fā)現(xiàn)近自然經(jīng)營法下的土壤各成分含量都為常規(guī)經(jīng)營法的1～2倍（表2），這一結(jié)果表明，土壤含水量和土壤肥力的增加無疑改善了杉木的生長環(huán)境。尤其是在缺水的南方山地環(huán)境中，近自然經(jīng)營法提高了土壤的含水量使得杉木的萌芽力較強，改善了杉木根莖處的土壤水肥情況，對杉木的生長起著積極的作用[4]

3.3.2 對土壤水分物理性能的影響

由表3 可以看出，利用近自然經(jīng)營法后，山坡中部和下部的土壤物理性能得到了明顯的提高，首先表現(xiàn)為0～20 cm處土壤的容量值下降，其次表現(xiàn)為總孔隙度的增加，這些土壤水分物理性能的改變對調(diào)節(jié)土壤水肥奇熱、保水保肥具有促進作用。

3.3.3 對土壤微生物種類、分布的影響

用近自然經(jīng)營法經(jīng)營的人工杉木林土壤中的微生物數(shù)量遠遠大于常規(guī)經(jīng)營法，同樣選取0～20 cm處的土壤，發(fā)現(xiàn)近自然經(jīng)營法經(jīng)營的土壤中真菌、細菌、放線菌的數(shù)目為常規(guī)經(jīng)營法的1.5倍。土壤呼吸強度可以通過土壤生物活性反映，因此，我們就可以說近自然經(jīng)營法經(jīng)營的人工杉木林土壤中的有機物積累大于常規(guī)經(jīng)營法，同時也意味著對土壤養(yǎng)分循環(huán)效率也較高。

4 杉木人工林近自然經(jīng)營的樹種和間伐強度的選擇

間伐強度和樹種選擇是決定人工林改造和經(jīng)營成果的關(guān)鍵因素，決定了經(jīng)營的效果和質(zhì)量。間伐決定了林分密度，對樹木的冠幅、胸徑生長具有直接的影響，目前的研究結(jié)果一致認為，在間伐強度為50%～75%范圍內(nèi)，樹木的平均胸徑能夠隨間伐強度的增加而增大（p<0.05），能夠使林分保持科學(xué)的群落結(jié)構(gòu)分布和郁閉度，合理的改善林分對陽光、水、熱量的攝取，有助于天然更新[5]。

5 結(jié)語

將近自然經(jīng)營法應(yīng)用于杉木人工幼林中取得了良好的初步效果。通過研究表明，通過近自然經(jīng)營法對杉木人工幼林5年后，杉木的平均樹高、胸徑、單位面積都有所提高，且通過對山坡的中部和下部的土壤隨機取樣發(fā)現(xiàn)，近自然經(jīng)營法能夠顯著提高土壤的肥力、物理性能和微生物含量，立地條件越差改善的幅度越大。但是目前的研究僅局限于杉木幼林，近自然經(jīng)營法的廣泛應(yīng)用結(jié)果還有待于進一步研究。

參考文獻：

[1]孫冬婧，溫遠光，羅應(yīng)華，等.近自然化改造對杉木人工林物種多樣性的影響[J].林業(yè)科學(xué)研究，2015（2）：202～208.

[2]李婷婷，陸元昌，龐麗峰，等.杉木人工林近自然經(jīng)營的初步效果[J].林業(yè)科學(xué)，2014（5）：90～100.

[3]林同龍.杉木人工林近自然經(jīng)營技術(shù)的應(yīng)用效果研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2012（3）：11～16.

[4]劉圣恩，林開敏，蔡錳柯，等.近自然生態(tài)恢復(fù)條件下杉木老齡林群落優(yōu)勢樹種種群結(jié)構(gòu)與空間格局[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，2015（3）：540～546.

[5]徐清乾，許忠坤，張 勰，等.近自然經(jīng)營對杉木人工林生長的影響[J].湖南林業(yè)科技，2014（3）：71～76.