淄川區(qū)國有林場兩種森林類型質(zhì)量精準(zhǔn)提升對策探討

孟慶華，侯玉松，程 偉

(1.淄博市淄川區(qū)國有林場，山東 淄博 255100；2.淄博市淄川區(qū)自然資源局，山東 淄博 255100)

1 引言

淄川區(qū)國有林場經(jīng)營面積1689.8 hm2，其中林業(yè)用地面積1631.9 hm2，占總面積的96.6%，裸巖57.9 hm2，占總面積的3.4%。有林地全部為生態(tài)公益林，總蓄積量約84800 m3。有林地以側(cè)柏為主，基本是側(cè)柏純林。淄川區(qū)國有林場隨著森林覆蓋率的提高，造林空間逐漸減小，提升森林質(zhì)量成為增加林場森林資源的重要舉措。精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量，必須要管理精細(xì)化、技術(shù)精細(xì)化，這樣可以高效、省時(shí)、省力，實(shí)現(xiàn)森林的多種功能和效益的最大化，滿足人類的生態(tài)需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展[1,2]。目前，王森林等[3]對山東、劉成杰等[4]對煙臺、孟祥等[5]對重慶、文軍等[6]對樂山、程金丹等[7]對咸寧針對性地提出了森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升相關(guān)的對策，鄧海燕等[8]、張會儒等[9]、邢麗娜[10]對森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升進(jìn)行了綜合分析。

淄川區(qū)國有林場探索性采取側(cè)柏純林林相精準(zhǔn)提升、側(cè)柏純林低效林改造方式進(jìn)行林分改造，以期發(fā)揮森林在保護(hù)生態(tài)環(huán)境和維護(hù)生物多樣性的作用，提高森林生態(tài)系統(tǒng)在水土保持、水源涵養(yǎng)、防災(zāi)減災(zāi)和緩解溫室效應(yīng)等生態(tài)效能；兼顧發(fā)展森林供給功能和森林文化功能，促進(jìn)森林健康可持續(xù)發(fā)展。為進(jìn)一步探討森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升提供一定的借鑒意義。

2 研究區(qū)概況

淄川區(qū)國有林場位于魯中淄博市淄川區(qū)東部山區(qū)，東經(jīng)約117°59′45″～118°10′30″，北緯約36°33′30″～36°40′15″之間，林場下設(shè)五松山、龍泉、田莊、竹林寺、井筒五個(gè)營林區(qū)，19個(gè)林班，241個(gè)小班，總經(jīng)營面積1689.8 hm2。海拔在260～742 m之間。土壤系由石灰?guī)r風(fēng)化母質(zhì)發(fā)育而成的褐土，多為輕壤質(zhì)，呈中到微堿性反應(yīng)，少數(shù)為變質(zhì)巖，土壤系林地棕壤，多為砂壤質(zhì)。年平均氣溫為12.9 ℃,7月份氣溫最高，平均為31.5 ℃，極端最高氣溫為40.5 ℃，最低氣溫在1月份，月平均氣溫為-7.4 ℃，極端最低氣溫為-20.2 ℃。年均降水量為680.7 mm，降水多集中在6、7、8月份。林場植被喬木主要有側(cè)柏、刺槐、板栗、柿、香椿、核桃、花椒等。灌木以黃荊最多，酸棗、胡枝子次之。草本植物以鵝冠草、黃背草、羊胡子草、地柏等為主。

淄川區(qū)國有林場在生態(tài)建設(shè)取得了顯著成效，但也存在林業(yè)建設(shè)長期重視造林、經(jīng)質(zhì)量的現(xiàn)象。林場林分整體表現(xiàn)為總量大、質(zhì)量低、功能脆弱。特別是20世紀(jì)60年代初期大力發(fā)展側(cè)柏純林，造成了林分單一，林分結(jié)構(gòu)簡單，抵抗自然災(zāi)害能力較差、林木分化嚴(yán)重，林下灌木、雜草叢生，防火防蟲壓力較大等問題，威脅森林生態(tài)結(jié)構(gòu)的健康發(fā)展。同時(shí)，由于長年封山育林、缺乏必要的撫育管理措施，除個(gè)別林分生長較好外，整體林分生長一般，林相雜亂不整齊，出現(xiàn)樹冠下枯死枝較多、生長緩慢等現(xiàn)象，影響了林木的生長，妨礙了森林生態(tài)整體功能的發(fā)揮。

3 精準(zhǔn)提升設(shè)計(jì)理念、原則及目的

3.1 設(shè)計(jì)理念

以近自然林業(yè)經(jīng)營思想和多功能森林經(jīng)營理論為指導(dǎo)，以精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量、增強(qiáng)生態(tài)功能為主要目標(biāo)，通過運(yùn)用撫育經(jīng)營、景觀生態(tài)提升以及林分改造等方法，有效遏制人工林退化，培育結(jié)構(gòu)合理、效益遞增的復(fù)層混交林，實(shí)現(xiàn)由單一生態(tài)防護(hù)功能經(jīng)營向森林多功能近自然全周期經(jīng)營轉(zhuǎn)變，構(gòu)建穩(wěn)定健康可持續(xù)的森林生態(tài)系統(tǒng)。

3.2 設(shè)計(jì)原則[11]

3.2.1 近自然經(jīng)營原則

遵循森林的自然生長規(guī)律、發(fā)育規(guī)律和演替規(guī)律，通過人為的適當(dāng)干預(yù)進(jìn)行科學(xué)的森林經(jīng)營。使其逐步形成垂直空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水平結(jié)構(gòu)合理，擁有天然更新幼樹演替到頂極群落的能力，形成生長量大、生態(tài)功能大的異齡復(fù)層混交林。提高林地的生產(chǎn)力和林分結(jié)構(gòu)的完整性，增強(qiáng)森林群落的穩(wěn)定性及生態(tài)功能的高效性。

3.2.2 多功能經(jīng)營原則

根據(jù)淄川區(qū)國有林場人工林的自然特征和社會需求，在林分層次上同時(shí)實(shí)現(xiàn)森林供給功能、調(diào)節(jié)功能、文化功能和支持功能等四大功能中的2個(gè)或2個(gè)以上功能為經(jīng)營目標(biāo)，使森林提供的功能最大化，以充分滿足人類社會對森林多功能的需求。

3.2.3 全周期可持續(xù)經(jīng)營原則

通過對森林整個(gè)生長周期進(jìn)行合理的撫育，長期維持森林生態(tài)功能的完整性和生物種群的多樣性，維持森林生態(tài)系統(tǒng)的健康和活力，不斷增強(qiáng)森林在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對環(huán)境服務(wù)功能需求的供給能力，保障社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2.4 生態(tài)功能優(yōu)先原則

森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升目的要以充分發(fā)揮森林在保護(hù)生態(tài)環(huán)境和維護(hù)生物多樣性的作用，提高森林生態(tài)系統(tǒng)在水土保持、水源涵養(yǎng)、防災(zāi)減災(zāi)和緩解溫室效應(yīng)等生態(tài)效能為主；兼顧發(fā)展森林供給功能和森林文化功能，促進(jìn)森林健康可持續(xù)發(fā)展。

3.3 設(shè)計(jì)目的

根據(jù)作業(yè)區(qū)域的林分類型、林相特點(diǎn)及森林立地類型和社會經(jīng)濟(jì)條件，森林質(zhì)量提升應(yīng)達(dá)到以下幾方面的目標(biāo)。

3.3.1 優(yōu)化目標(biāo)林相，提升森林的生態(tài)效益

根據(jù)作業(yè)區(qū)林分實(shí)際情況，通過多種針對性的經(jīng)營措施，改善林分的樹種結(jié)構(gòu)，年齡結(jié)構(gòu)，垂直結(jié)構(gòu)，徑級結(jié)構(gòu)。促進(jìn)形成更穩(wěn)定的異齡復(fù)層混交林結(jié)構(gòu)，提高林分的穩(wěn)定性和健康狀態(tài)。

3.3.2 提高林內(nèi)生物多樣性，保持森林生態(tài)系統(tǒng)的完整性

通過針對性的經(jīng)營措施，改善林內(nèi)樹種結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，改良林內(nèi)通風(fēng)和光照條件，保護(hù)動物棲息環(huán)境和微生物的生存環(huán)境，促進(jìn)林內(nèi)生物生長繁衍，豐富林內(nèi)的生物多樣性，提高森林對災(zāi)害的抵御能力，保持森林生態(tài)系統(tǒng)的完整性。

4 試點(diǎn)精準(zhǔn)提升小班林分現(xiàn)狀

4.1 側(cè)柏純林現(xiàn)狀

4.1.1 立地條件

研究區(qū)海拔高度360～432 m，坡度10°～26°；土壤類型為褐土，土壤質(zhì)地為中壤，土壤堅(jiān)實(shí)度堅(jiān)實(shí)，pH值7.2，母巖為石灰?guī)r；枯落物蓋度60%，枯落物層(O層)1.0 cm；淋溶層(A層)5～10 cm，淀積層(B層)6～15 cm，母質(zhì)層(C層)5～15 cm，土層厚度18～25 cm；地表礫石較少，土壤中巖石、碎屑含量在10%～20%左右，立地條件一般。

4.1.2 樹種組成和層次

林分樹種組成是同齡單層側(cè)柏純林，平均年齡58 a，林內(nèi)零星分布有部分刺槐和君遷子；林下無實(shí)生側(cè)柏幼苗；灌木蓋度10%～20%，主要是黃荊、鼠李、花椒；草本蓋度20%～40%，主要是牛筋草、拉拉秧等。

4.1.3 林分發(fā)育階段及健康狀態(tài)

林分已經(jīng)進(jìn)入發(fā)育演替階段的質(zhì)量選擇階段，林內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)較為顯著的林木差異，主林層發(fā)育狀況良好，干形通直圓滿。6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)有瀕死木1～9株，無枯立木，樹木生活力1、2級樹木63～135株，占到標(biāo)準(zhǔn)地株數(shù)的81%～85%。

4.2 低效林現(xiàn)狀

4.2.1 立地條件

海拔高度398～426 m，坡度13°～15°；土壤類型為褐土，土壤質(zhì)地為中壤，土壤堅(jiān)實(shí)度堅(jiān)實(shí)，pH值6.8，母巖為石灰?guī)r；枯落物蓋度50%，枯落物層(O層)1.0 cm；淋溶層(A層)10 cm，淀積層(B層)11 cm，母質(zhì)層(C層)10 cm，土層厚度18 cm；地表礫石較多，土壤中巖石、碎屑含量在10～20%左右。立地條件一般，較適宜營造側(cè)柏交的森林生態(tài)群落。

4.2.2 樹種組成和層次

林分樹種組成是同齡單層側(cè)柏純林，平均年齡58a，林內(nèi)零星分布有部分刺槐和君遷子；林下存在著實(shí)生側(cè)柏幼苗，幼苗平均高度0.2 m，幼樹更新頻度為20株/畝；生長狀況一般；灌木蓋度20%，主要是黃荊、鼠李、花椒；草本蓋度40%，主要是牛筋草、苦菜、拉拉秧等。

4.2.3 林分發(fā)育階段及健康狀態(tài)

林分已經(jīng)進(jìn)入發(fā)育演替階段的質(zhì)量選擇階段，林內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)明顯病蟲災(zāi)害。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地林內(nèi)的分別為側(cè)柏瀕死木12株，枯立木1株，樹木生活力1、2級樹木82株，占到標(biāo)準(zhǔn)地株數(shù)的73%；瀕死木6株，枯立木1株，樹木生活力1、2級樹木105株，占到標(biāo)準(zhǔn)地株數(shù)的86%。

5 森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升對策

本次試點(diǎn)共涉及淄川區(qū)國有林場側(cè)柏純林林相精準(zhǔn)提升6個(gè)小班，37.33 hm2；低效林改造2個(gè)小班，13.33 hm2。

5.1 側(cè)柏純林林相精準(zhǔn)提升類型

該經(jīng)營類型林分結(jié)構(gòu)主要以側(cè)柏單層純林為主，已經(jīng)進(jìn)入林分發(fā)育演替階段的質(zhì)量選擇階段。現(xiàn)在林分的經(jīng)營主要面臨著兩個(gè)問題，第一林內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)較為顯著的林木差異，但是由于林分密度等各方面的制約，阻礙了生活力強(qiáng)的林木快速生長，林木單位蓄積量不高；第二是林下天然更新不足，缺乏形成復(fù)層林的潛力。主要計(jì)劃采取以下幾種經(jīng)營策略：

(1)在2021年7～8月進(jìn)行。按照保留目標(biāo)樹、輔助樹、一般樹，砍伐干擾樹的原則進(jìn)行單株木擇伐。采用目標(biāo)樹經(jīng)營作業(yè)法，選擇林分中生活力強(qiáng)、干材質(zhì)量高、無損傷、冠形好的優(yōu)秀林木個(gè)體標(biāo)記為目標(biāo)樹，重點(diǎn)培養(yǎng)目標(biāo)樹，促進(jìn)目標(biāo)樹的快速生長；將生活力不高、質(zhì)量不好且顯著影響目標(biāo)樹正常生長的林木個(gè)體標(biāo)記為干擾樹，對干擾樹進(jìn)行采伐利用；其他樹木標(biāo)記為輔助樹或其他樹，作為保留木繼續(xù)培育。采取修枝等措施，促進(jìn)林木單株生長量的增加，快速提高單株林木的蓄積和干材質(zhì)量。

(2)根據(jù)林分狀況，采取補(bǔ)植、間伐、調(diào)整樹種等多種方式和帶狀改造、林冠下更新、群團(tuán)狀改造等措施，提高林分質(zhì)量，改善林分殘破的林相。通過人工促進(jìn)天然更新或補(bǔ)植幼苗的方式，增加林下更新，促進(jìn)林分形成異齡復(fù)層結(jié)構(gòu)。

(3)在2021年10～11月選擇黃櫨、連翹進(jìn)行補(bǔ)植。以沿林緣部位根據(jù)適地適樹的原則，采取條帶狀、群團(tuán)狀、林冠下等方式種植彩色樹種，以達(dá)到增強(qiáng)森林風(fēng)景觀賞和利于森林防火的目的，同時(shí)還便于分清山林權(quán)屬界限。

5.2 側(cè)柏純林低效林改造類型

該經(jīng)營類型是由于遭受雙條杉天牛的侵害，林分內(nèi)部分樹木受害嚴(yán)重，出現(xiàn)枯死、干稍現(xiàn)象，樹勢衰弱，在自然條件下難以通過自身來抵抗病蟲害的侵害，恢復(fù)正常生長。主要計(jì)劃采取以下幾種經(jīng)營策略。

(1)在2021年7～8月進(jìn)行。按照保留目標(biāo)樹、輔助樹、一般樹，對現(xiàn)有林分進(jìn)行改造，伐除受害嚴(yán)重的枯死木、瀕死木，對于影響目標(biāo)樹生長的干擾樹掛紅牌標(biāo)識，進(jìn)行伐除，使得目標(biāo)樹具有充分生長的自由樹冠和生長空間。同時(shí)結(jié)合疏伐，將小班內(nèi)其它樹種全部伐除。

(2)雙條杉天牛防治要及時(shí)進(jìn)行。一是及時(shí)清理枯死木。加緊砍伐清理枯死木，對枯死木伐根用40%氧化樂果乳油和礦物油打孔注藥并用塑料布覆蓋后埋40 cm高的土堆掩埋處理。二是加強(qiáng)撫育管理。對生長衰弱的樹木及時(shí)撫育管理，增強(qiáng)樹勢，提高抗性；對干枯的側(cè)枝進(jìn)行修剪，使其通風(fēng)透光，減輕病蟲侵害。三是實(shí)施藥物和生物防治。在2021年6月份，采取釋放腫腿蜂的方法進(jìn)行生物防治，殺死初孵若蟲。四是要防止蟲害蔓延。砍伐的樹干必須經(jīng)過剝皮后才允許外運(yùn)加工，樹皮和樹枝集中燒毀。同時(shí)做好預(yù)防小蠹蟲等次生性害蟲的暴發(fā)和流行，同時(shí)要做好監(jiān)測工作，確保及時(shí)防治。

(3)在2021年10月底前將衛(wèi)生伐和修枝撫育產(chǎn)生的可用材要及時(shí)運(yùn)出，獲取一定的經(jīng)濟(jì)收益。在各項(xiàng)撫育工作結(jié)束后及時(shí)完成廢棄物清理工作，以減輕森林防火壓力，林內(nèi)撫育剩余物清理標(biāo)準(zhǔn)為林內(nèi)不能存有直徑3 cm和長度超過50 cm以上樹枝。

(4)在2021年10～11月根據(jù)立地條件以及造林成活率等因素，選擇五角楓采用健康無病害土球截桿苗、黃櫨和連翹采用健康無病害裸根截桿苗進(jìn)行補(bǔ)植[12～14]。

6 結(jié)語

由于本次林場森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升工作尚未完全結(jié)束，特別是補(bǔ)植樹種黃櫨、五角楓、連翹等，還未栽植。待工程結(jié)束后，再對側(cè)柏純林林相精準(zhǔn)提升、側(cè)柏純林低效林改造這兩種策略進(jìn)行一次系統(tǒng)評價(jià)。為科學(xué)開展撫育、改造，逐步優(yōu)化森林結(jié)構(gòu)，提高森林質(zhì)量提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。