徂徠山刺槐萌生林更新改造實驗初報

郭廷松

(泰安市徂徠山林場，山東 泰安271000)

徂徠山林場自1956年建場至今，歷經了育苗造林、定株撫育、主伐和更新改造等階段，主要造林樹種為油松、赤松、刺槐、側柏、櫟類等，森林覆蓋率達到87.8%，林木蓄積量為60.2萬m3。自上世紀80年代開始對刺槐純林進行主伐、萌芽更新，現刺槐萌生一代林陸續進入成過熟期。有研究表明，隨刺槐連作次數的增加，萌生林生長越來越差[1]。而選用刺槐單一樹種進行造林，會導致林分結構不合理，抗逆性較差，容易引起林分退化[2]。對刺槐萌生林分進行更新改造實驗，研究樹種選擇、整地方式、造林密度、管理措施等綜合技術，為同類型地區刺槐萌生林更新改造提供可借鑒的模式。

1 試驗地概況

徂徠山位于泰沂山區，地理坐標為117°16′-117°20′E，36°02′-36°07′N， 地跨泰安市岱岳區和新泰市，東西長25km，南北寬10km。主峰太平頂海拔1028m，相對高差800m。氣候屬暖溫帶大陸性季風氣候區，年平均氣溫13.9℃，1月份平均氣溫-1.7℃，8月份平均氣溫28.2℃，無霜期215天，年降水量873.5mm。徂徠山土壤主要為中性棕色森林土，土層厚度介于15～60cm之間，土壤pH值在5.5～7.0之間。總經營面積8492.1hm2，其中，有林地面積7362.7hm2，刺槐林為 1332.7hm2。

2 材料與方法

2.1 材料來源

試驗材料來自徂徠山林場，采用固定標準地定期調查，標準地按不同林分類型（實生林、萌生一代林、萌生二代林、新造林等）設置，面積為0.01hm2，共設置標準地57個。

2.2 實驗方法

根據林分自然演替規律，在森林建群階段設置人工輔助天然下種更新、萌蘗更新和植苗造林試驗；在競爭生長階段設置不同林分類型生長對比試驗；在質量選擇階段設置生長正常與退化林分對比試驗。試驗地設在光華寺和黃石崖2個林區，每種試驗設3次重復。

2.2.1 刺槐萌生林更新改造實驗

在刺槐萌生一代林采伐后進行更新時，分別選擇白榆、苦楝作為造林試驗樹種，同時以根蘗更新的刺槐作為對照。

（1）整地方式和規格：沿等高線整成窄水平階，階面寬1.0～1.5m，在水平階面上挖定植穴，長0.4m～0.6m，寬 0.3m～0.4m，深 0.4m～0.5m。

（2）造林時間：3月中旬，芽萌動前。

（3）苗木標準：均為2年生裸根苗，高度2.0～2.5m，地徑2.0cm以上。

（4）造林密度和方式：株行距 2m×3m，密度1665株hm-2；人工植苗，栽植后澆透水，覆膜保墑。

（5）管護措施：刺槐采伐后整個生長季會萌發大量根蘗苗，結合松土除草，及時除去，當年撫育6～7次，第2年撫育3～4次可基本控制根蘗苗對新造林的影響。

刺槐萌生林連續定株修枝3年，第1年保留密度3330株/hm2，第 2 年2400 株/hm2，第3 年 1800 株/hm2。

2.2.2 人工促進天然更新實驗

對刺槐與側柏、刺槐與油松、刺槐與栓皮櫟三種塊狀混交林進行人為干預，夏秋季在混交林邊緣刨除刺槐二代萌蘗苗，沿林緣片狀整地，深度20cm左右，寬度5m～7m，長度10m～20m不等。秋季落種后進行輕翻土，以利于種子被埋入土壤中。連續3年除去刺槐萌蘗，保護天然下種出土的三種試驗樹種幼苗，對照為刺槐與麻櫟混交林，自然演替。

3 結果與分析

3.1 刺槐萌生林更新改造實驗

對不同立地條件、不同林齡刺槐實生林、萌生一代林、二代林分別進行萌蘗更新、改造更新和人工促進天然更新實驗。

3.1.1 萌生林分生長比較

考慮到對刺槐萌生林進行大面積更換樹種改造受采伐限額、資金來源和撫育除萌難度限制，對立地指數在7、11的刺槐實生林、萌生一代林、二代林設立萌蘗更新固定標準地，定期調查監測其生長量變化。

從表1看出，立地指數在11的萌生一代林胸徑、樹高、材積年平均生長量分別是實生林的1.25、1.00、1.22倍，萌生二代林與萌生一代林相比，胸徑、樹高、材積年平均生長量分別下降24.3%、4.7%、54.1%；立地指數在7的萌生一代林胸徑、樹高、材積年平均生長量分別是實生林的1.0、1.43、1.58倍，萌生二代林與萌生一代林相比，胸徑年平均生長量增長19%，樹高、材積年平均生長量分別下降27.2%、20.2%，說明立地指數在7的刺槐林分前14年是胸徑速生階段，這與相關研究一致（徂徠山林場與山東農業大學林學系合作 《山地人工林經營技術效益研究》1992年獲泰安市科技進步貳等獎）。

表1 刺槐不同代林分生長比較

3.1.2 不同樹種更新改造生長比較

從表2看出，對中等立地以上刺槐萌生林采伐后造林，改造費用在17550～20850元/hm2元之間，費用支出整地占40%、苗木占35%，管護費用占25%。從生長指標看，白榆樹高、胸徑分別是苦楝的1.21倍和1.39倍；是刺槐（1）的 1.98倍和1.51倍；是刺槐（2）的1.33倍和1.48倍；苦楝樹高、胸徑均大于對照組刺槐（1）和刺槐（2）。

表2 不同更新改造樹種生長比較

3.1.3 人工促進天然更新生長比較

從表3看出，三種試驗樹種與對照樹種的天然下種更新能力較強，出苗量表現為側柏＞栓皮櫟＞油松＞對照。側柏出苗量最大是由于成年側柏結種量大，種子生理與形態成熟度高，而栓皮櫟與麻櫟種子易遭受栗實象鼻蟲危害，降低種子發芽率，油松種子為鳥類和松鼠所喜愛，天然下種量損失較多。苗木地徑與株高生長一致，從高到低依次為栓皮櫟＞對照＞油松＞側柏，說明近自然狀態下，同為造林先鋒樹種種子自身質量越大，貯存的營養物質也就越多，根系伸長與莖尖生長獲得的能量就越多，反映到形態上則表現為地徑與苗木株高愈大。而栓皮櫟大于麻櫟則說明人為干預的作用明顯。

表3 3種試驗樹種人工促進天然更新樹種比較

3.2 刺槐正常生長林分與退化林分對比

林場現有刺槐萌生純林1332.7hm2，分為生長正常林分751.6hm2和退化林分581.1hm2，林齡在25～35年，郁閉度0.6～0.8之間。生長正常林分林相整齊，干形圓滿，在前期生長表現好于實生林；退化林分主要表現為林相參差不齊，存在大量枯木，樹體上枯枝多，樹冠冠形差，防護功能明顯下降（見表4）。從表 4看出，1、2、3 號樣地為生長正常林分，4、5號樣地為退化林分。生長正常林分與退化林分胸徑相差1.1倍以上，樹高相差1.3倍以上。每公頃株數和蓄積量也有明顯差異，均表現為生長正常林分優于退化林分。

表4 刺槐萌生一代林生長現狀調查表

4 討論與結論

4.1 刺槐萌生林更新改造模式

在萌生林更新改造實驗中，從參試樹種生長進行比較，4年生白榆胸徑、樹高分別是苦楝的1.21倍和1.39倍，而且白榆的綜合利用價值和壽命均高于苦楝；而與同等立地條件下刺槐萌生二代林相比，白榆、苦楝胸徑、樹高均大于刺槐。結果說明選擇立地條件好的刺槐萌生林進行小面積塊狀改造是可行的，且白榆相較于其他參試樹種，更具優勢，適用于刺槐萌生林的更新改造。

在近自然經營狀態下營造刺槐塊狀或片狀混交林，有利于構成喬灌草復層結構，顯著提高森林的生態功能，維持林地的生態系統穩定。混交樹種可選擇櫟類、白榆、元寶槭、構樹、苦楝、山杏、山桃等。

對于刺槐萌生退化林，林齡達到15年～20年時可采取局部更新方式，選擇土層較厚的眾多點狀區域，采取團狀、簇狀方式于秋季直播適應性較強的櫟類、山杏、山桃、苦楝、白榆等種子，每穴2～3粒，隨后3年內進行撫育管護，并逐步去除影響直播幼樹生長的刺槐，可減少自然演替年限，加速演替進行。

4.2 刺槐萌生林退化原因分析

造成刺槐萌生林退化的原因是多方面的。①土壤貧瘠、干旱缺水。林場刺槐萌生林退化林分主要分布在山地陽坡，土層瘠薄，抗干旱能力差。由于年降水量分配不均，每年6月份前后氣溫高、降水少，而蒸騰蒸發量大，導致脅迫性落葉，樹勢逐年衰落，形成小老頭林分。②樹種結構不合理，純林面積過大。林場建場時以植樹造林、綠化荒山為重，遵循“山前刺槐山后松”的造林指針，山前陽坡營造了大面積、集中連片刺槐純林，只在局部營造了刺槐栓皮櫟、刺槐側柏、刺槐油松等塊狀混交林分。相同立地條件下，刺槐栓皮櫟混交林林下能夠萌生栓皮櫟幼苗，并且在有光照條件下能夠自然成長，逐漸成為復層林；而刺槐與側柏、油松混交林林下因植被茂密，枯落物多，側柏、油松種子很難與土壤接觸，幼苗萌發率極低，每公頃幼樹不足100株；刺槐萌生純林內只有少量構樹、臭椿等，構樹、臭椿在土層瘠薄山地只能生長為灌木或小喬木。③連作。刺槐連作后萌生林林地土壤中腐殖質形成減少，土壤結構簡單化，有機——無機復合度降低，土壤供、保肥水能力下降，導致土壤生態環境惡化，必然會對刺槐萌生林分生長產生影響[1]。同時萌生林開花結果期提前，生殖生長消耗大量同化物，營養生長受到抑制，導致胸徑、樹高、材積年平均生長量隨萌生代數的增加與實生林相差越來越大。

［1］莊作峰，郭衡，梁玉堂.刺槐連作對林地質量的影響[J].山東農業大學學報，1999,30專輯.

［2］郭全淑.涇川縣刺槐退化林分現狀及改造技術[J].防護林科技，2016,(6):113-114.