侯金潮,張 菲,程 順,張 巖,付立華
(河北省塞罕壩機械林場,河北 圍場 068466)
北方森林中,以華北落葉松、白樺等為主要森林樹種的森林面積巨大,地域廣闊,林下往往伴生花楸、五角楓、稠李等小喬木和山丁子、忍冬、毛榛等灌木層。傳統森林經營中,以法正林理論和思想為指導,片面重視森林經濟價值,忽略美學、生態、康養等無形重要價值[1]。近年來,隨著民眾對森林的認識提升和生活水平提高,要求良好生態、具備高度美學、追求森林康養等成為森林生態系統的新要求、新時尚。因此,通過科學構建生態美化技術路線,實施系統化、目標化綜合經營,改善生物多樣性指數,提升森林美學景觀效果,提高負氧離子、萜烯類物質含量,促進森林的生態、美化、康養等無形價值得到顯著提升,已經尤為迫切[2]。
選擇華北落葉松純林、白樺-華北落葉松混交林以及白樺-山楊林等3種北方常見林型作為生態美化技術的研究基礎。所選林分位于森林公園或保護區旅游沿線為宜。立地條件應較好,生長勢強,干形通直,異質木少,密度適中,林相整齊,美景度高,近年來未遭受嚴重病蟲害、雪災、風折等自然災害影響。
喬木高大、整齊,灌木自然分布、大小錯落有致,空間點位搭配和諧、適中。春季,野花燦爛、芬芳襲人;夏季,綠意蔥蔥、涼爽宜人;秋季,五彩斑斕、季相明顯;冬季,雪淞樹掛、北國風光。
針葉樹生態景觀林:喬木層主要樹種為華北落葉松,灌木層為花楸、稠李、覆盆子、山丁子等,植被覆蓋度85%以上。可構建塊狀和帶狀華北落葉松生態美化技術林型。建設的塊狀華北落葉松生態美化技術林型,在形成喬灌草立體結構、明顯季相景觀的同時,林內建設百米景觀廊道,栽植原生花卉植物,提升夏季景觀游憩功能;建設的帶狀華北落葉松生態美化技術林型,在形成喬灌草立體結構、明顯季相景觀的同時,在林緣沿線栽植山丁子、稠李等野生花灌木植物帶,形成春季野生花卉廊道效果。
闊葉樹生態景觀林:喬木層主要樹種為白樺、山楊等,灌木層為花楸、稠李、毛榛等,植被覆蓋度90%以上??蓸嫿▔K狀白樺次生林生態美化技術林型。在形成喬灌草立體結構、明顯季相景觀的同時,重點培育白樺林木單株與彩葉景觀樹種林木單株,彼此交相輝映,結合林內各種野生、原生花卉植物,達到格調協調、小景怡人效果。
針闊混交生態景觀林:喬木層主要樹種為白樺、華北落葉松等,灌木層為花楸、稠李、五角楓等,植被覆蓋度90%以上??蓸嫿▔K狀白樺—華北落葉松生態美化技術林型。在形成喬灌草立體結構、明顯季相景觀的同時,突出構建秋景鮮明的林下彩葉樹種層,達到層次豐富、五彩斑斕效果。
針對構建林型目標效果,分析現有林分樹種結構、林木密度、空間分布、個體大小等情況,采用生態疏伐方式,伐除若干喬木、灌木,保留適宜個體,創建適宜空間,建設形成生態景觀林的主體支撐結構。
保留樹種:擬作為生態景觀林的主體支撐結構樹種,且生活力強、樹木健壯、冠型飽滿、冠幅較大、優勢明顯或空間位置理想、無明顯病蟲危害、無機械損傷,樹木較為通直,針葉類主梢明顯、無巨大分枝,闊葉類巨大分枝數量小于3。針葉類追求剛性審美,主體林相宜整齊劃一;闊葉類追求錯落有致,主體樹木大小搭配適宜,空間位置合理[3]。
保留密度:300~500株/hm2。視林分樹種、胸徑、樹高、冠幅等控制喬木主體密度。針葉樹種冠型窄、長、瘦,密度適度高一些;闊葉樹種冠型大、矮、飽滿,適度低一些。平均胸徑大,宜保留大冠型、低密度;平均胸徑小,密度適度高一些。
伐除對象:主要伐除過密、瀕死、枯木、殘樁、異質、病蟲危害嚴重、機械損傷嚴重及無生物多樣性意義和美學價值并影響林分整體美景度的樹木個體。一般情況下,堅持伐密留稀、伐弱留壯、伐劣留優采伐原則。
分布格局:喬木方面,針葉林應考慮均勻分布;闊葉林,在隨機分布基礎上,局部可支持較大密度的白樺片林,其余大部分呈密度適中、較均勻狀態。平地,人的視野面以近景為主,密度要小,游人可進入處應大樹冠、大胸徑、大樹木;坡地,游人不易進入,樹木密度適度偏大,追求遠景效果,以大斑塊景觀或五彩斑斕形式體現。灌木方面,有特殊觀賞需求并適宜密生、叢生等樹種生物學特性的稠李、接骨木等灌木,以叢生、散點狀形式配置于林下、林窗;山丁子以帶狀、片狀形式分布于林緣或大的林間空地;以觀葉、觀果形式為欣賞角度的五角楓、花楸等樹種,在坡度10°以上林地可小面積、較大密度配置,平緩地帶則零星、散點配置。
水平結構:落葉松、白樺等喬木樹種作為陽性植物,盡量避免集中分布和種間競爭。稠李、接骨木等灌木作為耐蔭植物,應呈點綴式分布。因地形起伏、光照明暗、濕度大小等變化因素,允許下層植物不均勻分布,光照強處配置陽性植物,光照弱處安排陰性植物,完全郁閉處鮮有草本植物[4]。
垂直結構:各種林型要形成明顯的喬木層、灌木層和草本層完整結構。任意位置處,可感受林分的完整性結構。從林分垂直結構整體考慮,喬木層生活在森林的頂層,要求為陽性植物,可以滿足全光照條件;灌木層植物處于林下,具有較強耐陰性,能適應弱光環境條件;草本層植物處于地表,大部分為陰性植物,較弱光照下能正常生長。通過生態疏伐,明顯改善灌木與草本植物的微生境條件,盡量使大部分植株獲得理想的光照與生長條件。
林木采伐:要求伐根低于5 cm,坡地伐根與上坡面齊平。采伐時,必須先鋸下茬,再鋸上茬,準確控制樹倒方向,坡地樹梢朝向集材道方向,平地相反。注意保護保留木和地被層,作業后及時恢復影響大的土層和植被。加強安全保護,作業工人相距不得少于30 m,施工機械不能少于50 m。
綜合工序:專家培訓→貫徹理念→作業設計→行政報批→伐前復核→作業培訓→選擇保留對象→確認采伐對象→伐中指導→林木采伐→打杈→造材→清理林地→恢復環境→伐后驗收。
作業時間:秋冬季節。
修枝對象:帶有病、枯、弱枝條的樹木,以及活枝部位枝下高過低且美學價值較低的喬木個體、大型灌木。
修枝高度:針葉樹種主梢明顯,宜剛性風格,可整齊一致,限于現有條件,控制在5 m樹高處。闊葉樹種主干分岔較多,欣賞片林以表現樹干為主,可修枝較高,控制在4 m樹高處;欣賞五彩斑斕的彩葉季相景觀,可修枝較低,控制在2 m樹高處;也可根據審美需求,林木修枝高度略有差異??紤]到坡地種類,平地、緩坡考慮追求修枝高度一致性,斜坡以上應讓修枝高度差異明顯,尤其針對闊葉樹種。
修枝要求:使用刀鋸、高枝剪等工具,貼近修枝枝條基部,先鋸下方,后鋸上方,不劈裂、不撕裂、不扭曲、不留殘樁,不得傷及主干韌皮部、木質部,杜絕棒砸、斧砍,保證營養樹冠高度達到樹高1/2以上。
冠型要求:修剪之后,針葉樹種盡量形成塔型或椎形樹冠,闊葉樹宜形成球狀、饅頭狀樹冠。
綜合工序:專家培訓→貫徹理念→作業設計→行政報批→作業培訓→伐前復核→選擇修枝林木→確認修枝高度→確認修枝枝條→先修下方→后修上方→檢查作業→伐中指導→清理林地→恢復環境→伐后驗收。
作業時間:早春。
栽植樹種:對傳統林分進行生態景觀林改造提升,必須增強營造措施,豐富樹種結構,形成混交林,全面調整林分的樹種結構、林齡結構、林層結構。考慮建設生態景觀林主要喬木樹種的生物學特性和生態學特性,盡量利用當地原生樹種,尊重自然、順應自然、學習自然。以華北落葉松為主體的針葉林,其林下多有山丁子、稠李、覆盆子、花楸、接骨木等天然伴生樹種,以白樺為主的天然次生林,其林下多有五角楓、花楸、稠李、毛榛等伴生樹種。實際經營中,應仿效自然,選擇天然、適生、適配、伴生并秋季有明顯觀景效果的灌木或小喬木樹種,作為生態景觀林主體支撐結構的搭配、引栽樹種。
栽植密度:華北落葉松、白樺等生態景觀林林型主體喬木樹種適宜密度為300~500株/hm2,伴生、觀景灌木樹種適宜密度為45~75株(叢)/hm2。對于密度較大的主體喬木林分,通過結構控制將其密度一次或多次控制到合理密度,形成適宜的林下生長空間。選擇自然界常見的鄉土、伴生樹種作為景觀搭配彩葉樹種,如山丁子、稠李、覆盆子、花楸等,個別地段若考慮到造林后栽植植物有可能遭受病蟲害、干旱、冰雹等自然風險,將其密度控制為150株(叢)/hm2(包含林內表現正常、生長健壯的既有野生分布植株)以上。
樹種空間配置:三類生態美化技術林型喬木主體通過結構控制形成空間框架,關鍵位置已經固定。栽植引入的花楸、稠李、五角楓、山丁子、覆盆子等伴生灌木樹種,應以喬木主體為骨架,以建設目標為方向,統籌考慮植株的生物學特性、生態學特性、表現狀態、觀賞重點、類型搭配等要素,努力營建形成綜合、立體、可近賞、可遠觀、成多彩的生態景觀林。近景要突出游人的可進入性,注重單株景觀或小面積景觀,游人置身其中,花海綠樹,賞花、賞葉、賞果、賞枝干,賞心悅目;遠景突出片狀或帶狀景觀效果,游人可感受到鑲嵌在塞罕壩廣袤綠色背景下的色彩斑斕效果,還可突出片狀、帶狀色彩沖擊力,如成片的亭亭白樺+片狀五角楓或花楸等配置。
整地要求:為了便于整地、運輸、栽植和后續管理等工作,對影響項目實施的枝柴等可燃物先行清理,遠距離拉走或就近銷毀。然后,選擇林下、林窗或林緣,避開伐根、巖石、林道,在較厚土層處采取人工穴狀整地,規格為:1.5 m以上植株(叢)1 m×1 m×0.8 m,1.5 m以下植株0.6 m×0.6 m×0.5 m,穴土就近堆置。既要保證穴面的長寬到位,更要注意確保土壤深翻尺度,以利于苗木根系伸展和促進生長。穴面位置要圍繞喬木樹干合理分布,距離適中,能接受較多陽光[5]。
苗木要求:表現單株景觀的花楸、五角楓等單株苗木2 m以上,表現叢生景觀的山丁子、稠李等叢生苗1.5 m以上,配置小片狀景觀的毛榛、覆盆子等單株苗0.6 m以上。各種苗木要求根系良好,土球適宜,基干通直,冠形飽滿,樹葉致密,生活力強,木質化良好,無枯條、病蟲害、凍害和機械損傷等狀況[6]。
栽植技術:①檢查苗木,保證栽植苗木符合質量要求;②整理穴面,使之能夠滿足植苗根系空間需求;③撒施少許農家肥作為基肥;④將苗木放入穴內,扶正,根系接實土壤和肥料;⑤填入心土至一半穴面深度,踏實或擠實;⑥澆適量水;⑥填入剩余心土和農家肥,覆蓋表土;⑧在穴面周圍做水盆,澆水;⑨穴內壓薄膜。栽植的裸根單株苗木應根系舒展、深淺適宜、不窩根、不偏態,帶土球叢生苗或大規格單株苗應根系大、不散坨、有支架。
綜合工序:專家培訓→貫徹理念→作業設計→學習培訓→精細整地→準備苗木→苗木起運→散發苗木→檢查苗木→整理穴面→施農家肥→放置苗木→填土一半→澆水→填剩余土→做水盆→澆水→壓膜→支架→清理林地→伐后驗收。
作業時間:春季造林期。
松土除草:針對弱小苗木采取的措施。將臨近苗木基部的穴內雜草用手清除,遠離基部的雜草用鋤草鎬清除并松土,深度小于0.1 m[7]。
苗木澆水:針對生長、成活不佳苗木采取的措施。苗木生長期間,如長期降雨不足導致苗木干旱、枯萎等癥狀,立即人工澆水,濕透土壤0.15 m以上。
周邊割灌:針對弱小苗木采取的措施。苗木生長旺盛期,將臨近苗木、影響苗木生長的灌條人工割除,注意不可傷及栽植苗木。
綜合工序:巡回林地→狀態監測→檢查苗木→發現狀況→苗木澆水→松土除草→割除灌條→通風透光→清理林地→伐后驗收。
時間:夏季雜草生長旺盛期。
灌木、草本植物作為生態景觀林的重要組成部分,不可或缺,但其自然生長狀態一般不符合民眾審美需求,在一定程度上影響著森林的美景度。一般認為,林下灌草越統一,美景度越高。對白樺林、華北落葉松白樺混交林和華北落葉松林3種生態景觀林應科學安排雜灌清除、草本處理等工作。
整理理念:以生態疏伐后的喬木主體為骨架,以栽植或保留的花楸、稠李、五角楓、山丁子、覆盆子等目的伴生灌木樹種為景觀關鍵要素,考慮之外的林內少數特殊樹種能增加生物多樣性及個別有助于豐富景觀功能的灌木片林予以保留,其余的雜灌木均應清除。草本方面,有助于表現觀花、觀果、觀葉的片狀野生草本及大型獨立植株酌情整體保留,其余草本應分地形、分地段保持一致高度。
控制高度:對擬清除的灌木控制高度在接近地表處或小于10 cm。雜草則應斟酌實際控制其保留高度,草本覆蓋度高、可二次生長植物多、呈大片狀分布,保留高度宜小一些,控制高度在10~15 cm范圍;草本覆蓋度低、高生長基本停止植物多、片狀面積較小,保留高度宜大一些,控制高度在15~20 cm范圍。林內所處空間位置不同,不同片狀雜草高度可差異化。
綜合工序:巡回林地→狀態監測→美景度分析→發現問題→明確保留對象→確認保護灌木→割除雜灌木→確認保護草本→確認待整理草本→確認整理高度→修剪雜草→清理林地→伐后驗收。
時間:夏季雜草生長旺盛期。
水土方面:加強水域、水體保護,避免采伐區作業影響水體安全;坡地撫育時,降低采伐強度,避免水土流失,保護林下植被,減少或防止地表徑流。木材集運時,避免剮蹭樹體,盡量減少路面壓損,事后對影響較重的及時恢復,并加強林區公路的維護與管理,提高運載能力與水平[8]。
化學品方面:避免機油、柴油等污染林地。突出生物防治、物理防治,最大程度減少化學品的使用。
垃圾方面:作業完成后,集中清理所有生產、生活垃圾,恢復林地,保持原貌。