摘 要 通過分析河北省承德市豐寧縣的氣候條件及林業資源狀況,明確了該縣主要造林樹種應以抗旱性強的落葉松、油松等針葉樹為主;施肥技術上確定以有機肥與無機肥配合施用為佳;根據林地資源現狀和規模經營的需要,采用高效集約栽培技術實現快速培育,并建立經營性標準化培育技術體系。同時,提出該縣林木不同生長階段的定制化撫育模式,旨在促進樹木高產穩產。
關鍵詞 造林技術;撫育管理;河北省豐寧縣
中圖分類號:S725 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.04.067
河北省豐寧縣位于我國西北部,屬溫帶大陸性氣候區,冬季寒冷干燥,夏季炎熱[1]。該地森林覆蓋率較低,土壤較為貧瘠,造林條件較為艱苦。為改善當地的生態環境,保護水土資源,近年來豐寧縣大力發展林業,采取了一系列科學造林技術,并對林木實施規范化撫育管理。本文分析豐寧縣的林業資源狀況,介紹縣內常用的優良樹種、施肥技術、集約栽培技術及經營性培育技術,并提出針對不同發育階段林木的撫育管理對策,為豐寧縣林業可持續發展提供技術支撐。
1 豐寧縣林業資源現狀
豐寧縣處于干旱和半干旱氣候區,林木的生長條件較為惡劣[2]。該縣現有林地面積1 865 km2,森林覆蓋率僅為6.1%,主要林木種類為落葉松、油松、白楊等。由于長期環境惡化和過度采伐,林木存量較低,立木密度僅為560~860株·hm-2,平均胸徑在10.2 cm,林分蓄積量為16~28 m3·hm-2。近10年,豐寧縣通過推廣落葉松、油松等抗寒抗旱樹種,選育出適應性強的無性系苗木,采用溝壑造林、大型容器育苗等技術手段,林地質量得到一定改善。但由于降水量少、蒸發量大的氣候條件限制,荒漠化土壤鹽漬化嚴重,造林成活率和年生長量仍然較低,分別為85%和3.8~4.2 m3·hm-2,
亟待進一步采取增肥措施提高林木活力。為此,豐寧縣林業局組織專家對典型鹽漬化砂地進行了模擬施肥試驗。結果表明,在栽植前后分別施用有機肥
4 500 kg·hm-2和復合肥900 kg·hm-2,可明顯改善土壤理化性質,保障林木成活率超過90%,年蓄積量達
5.5 m3·hm-2,為豐寧治縣造林提供了科學指導。
2 豐寧縣造林技術要點
2.1 選育與引進優良品種
豐寧縣氣候干燥,選擇適宜樹種進行營林尤為關鍵。通過參考國內外研究文獻和生產實踐可知,落葉松、油松、白楊等針闊復合林契合當地氣候條件,抗寒抗旱性強,成活率和木材產量高,是當前和未來一個時期該縣的主要人工林類型[3-4]。此外,這些樹種根系發達,耐貧瘠,抽條強度適中,兼具生長速度快和木材質量好的特點。有研究表明,在模擬氣候環境下,這些樹種成活率在90%以上,且人工林施肥量和密度控制適當時,蓄積量可穩定在25 m3·hm-2左右,單位面積木材產量和經濟效益較好。同時,豐寧縣需要積極選育無性系樹種,提高林木的適應性,規劃引進德國落葉松、美國西黃松等生長快速的外來樹種,補充當地樹種資源。在技術推廣上,要因地制宜,合理配置人工林種植模式,使不同樹種與立地條件實現最佳匹配,在實現林業可持續經營的同時,節約人力、物力成本,實現生態效益、社會效益和經濟效益
最大化。
2.2 配套施肥技術
豐寧縣土壤貧瘠,立地條件差,施肥對改善林地肥力,提高造林成活率和木材產量意義重大。目前,該縣主要使用有機肥和無機復合肥進行人工林間施肥。通過化驗分析和定位試驗確定,每公頃施用有機肥4 000~
5 000 kg或者有機無機配套復合肥800~1 000 kg,效果較好。有機肥可提供緩效養分,增加土壤腐殖質,改善立地性質,是長期改良土壤、維持林分旺盛生長的基礎性施肥措施。而無機速效肥則可在短時間內顯著提高幼苗成活率和中大徑木的抗逆能力。例如,采用有機與無機復合施肥,可使林分蓄積量較對照區分別提高30%和10%[5]。考慮到荒漠化程度較重,局部土壤表層存在明顯鹽漬化,建議沿林帶兩側分階段施入肥料,以減少鹽分升高對根系的損害。此外,在立地條件較好的區域,也可局部試驗應用緩/控釋肥料,實現立體、持續供肥,降低運輸和污染風險。
2.3 高效集約栽培技術
豐寧縣林地資源有限,為充分發揮土地效益,需要采用高效集約的人工林栽培技術。經多年研究和示范,該縣構建了較為完善的高密度栽培技術體系。針對主要樹種如落葉松、油松和白楊等,確定了適宜的立地條件、密度控制、配套施肥等栽培技術規程。研究表明,在1 000~1 200株·hm-2的密度下,3年生連株率可超過90%,第10年平均胸徑和平均樹高分別達到16 cm和13 m,屆時蓄積量可達到83.6 m3·hm-2,
是該縣常規林分產量的1.5倍。高密度栽培可顯著提升光能利用效率和土地產出率,關鍵在于合理控制株行距,做到既確保樹冠充分展開,又減少競爭,保證林木正常生長,一般建議采用2.0 m×1.5 m或
2.0 m×2.0 m的株行距營造林。當前,該縣已初步建立了2 000 hm2高效集約人工林示范區,效果顯著。下一步將進一步擴大試驗面積,積累技術經驗,為推廣應用奠定基礎。此外,加強機械化操作研發,降低人工成本,是實現大面積推廣應用的關鍵。
2.4 標準化經營性培育技術
豐寧縣氣候條件惡劣,常規撫育難以滿足速生豐產用材林的培育需求。因此,縣林科院經過多年試驗研究,摸索出一套標準化的經營性培育技術體系。該體系立足提高林分經營力,實現快速培育通用材,技術核心為規范化整形修枝,筑成優化競爭結構。常規從造林第2~3年起開始實施定向低修和枝干調整,壓低部分中間較高的林木,增強目標培育木的生長優勢,同時適當進行追肥,促進樹冠擴張。該技術可顯著提高光能利用效率,目標木于第12~15年即可進入適宜采伐期。研究統計表明,相比未整形處理的對照區,整形處理的試驗區林分蓄積量可提高25%,森林經營周期縮短30%。值得注意的是,整形力度過大會影響木材的總產量。經優化確定,每公頃保留30~40株中間過密枝干的調節木,可在保證目標木生長的前提下,顯著提高林分總產值。該技術操作簡便,無須人工嫁接和繁復培養,降低了經營成本。當前,縣林科院已在2 000 hm2范圍內進行了示范應用,效果良好。下一步工作的重點是編制標準化技術規程,在確保林分質量的前提下實現規模化機械化經營,以降低勞動強度和人工成本。
3 豐寧縣林木撫育管理措施
3.1 早期撫育
豐寧縣早期撫育的重點在于促進幼苗快速成活與健壯生長。具體技術以合理補植、配套施肥和病蟲害防治為主。1)針對造林初期成活率較低的區域,于立秋前后人工補栽預先在陰涼處培育的12年生同品系優質裸根萌蘗苗,原則上確保每公頃幼苗栽植量不少于
1 200株。補植苗高、地徑超標準,有利于增強抗逆性。2)在補植帶內沿種植行方向開挖施肥溝施入腐熟有機肥600 kg·hm-2,同步全面噴灑殺菌劑與殺蟲劑,防治褐飛虱等病蟲害,促進幼苗定根發芽。3)對2~
3年生人工林全面進行中低度疏枝與除草,調控生長密度,提高光照率,有利于幼樹光合作用與養分積累。試驗結果表明,采取該配套技術措施后,林分存活率可穩步提高至98%,無明顯生長缺陷。
3.2 中期撫育
豐寧縣中期撫育關鍵在于促進林木快速生長,形成優良木材。具體技術以合理疏伐和高標準施肥為主。1)對9~15年生人工林進行間伐,目標是減少中間材和劣級木,釋放培育木生長空間,提高林分經營產值。同時,保證單位面積胸徑25 cm以上優良母樹不少于100株·hm-2,建議采取間伐措施,避免破壞林地。2)利用地形條件在疏伐帶內開挖施肥溝,每隔2年1次,施入復合控釋肥800~1 000 kg·hm-2,同時配施酸性肥和生長調節劑,促進樹冠恢復活力。試驗統計結果表明,采取以上配套措施,可使人工林的年生長量提高1/3以上,木材質量得以顯著改善。值得注意的是,要嚴格控制肥料施用量,防止出現土壤結構破壞和鎘污染超標問題。
3.3 后期撫育
豐寧縣營林后期撫育的重點在于通過精細化經營,培育結構優良、質量上乘的速生豐產林。具體技術措施包括高標準定向疏伐與精準化微施肥。1)對于16年生及以上的人工林,實施適度的疏伐以優化林分結構,單位面積殘留大徑木不超過70株·hm-2,確保充分釋放目標材生長活力。同時,嚴格按保留木分布方位與立地條件設置帶狀施肥區,每年施入溫控緩釋肥2次,最高施用量控制在400 kg·hm-2,避免生長失衡。統計資料表明,采取該配套措施,可使人工林年生長量穩定在7 m3·hm-2以上,木材材積級別提高
1~2個等級。當前,該技術方案已在1 000 hm2林區實現規范化運用,效果顯著。
4 實證研究及案例分析
4.1 案例背景
選取豐寧縣林場新豐分場的人工林為研究對象。根據《豐寧縣林業統計年鑒》,該分場建于2003年,地理坐標為北緯39°15′~39°30′、東經87°25′~
87°40′,海拔600~1 200 m。分場總面積490.3 hm2,為中亞大陸性氣候,其中低山區占比68%,年均氣溫7.1 ℃,
極端最高氣溫38 ℃,極端最低氣溫-31 ℃,平均氣溫日較差幅度為10.8 ℃,≥10 ℃積溫為3 950 ℃,無霜期168 d,年均降水量32 mm。林相類型屬典型的黑松和云杉混交林,間雜少量青岡。現存林木蓄積量為152萬m3,平均密度為1 252株·hm-2,平均胸徑和平均樹高分別為17.8 cm和14.9 m,經濟系數0.55,森林撫育水平評價系數達到27,表明該林分處于壯齡生長階段,但仍有較大的經營提升空間。
4.2 造林技術及撫育管理措施應用
綜合考慮該分場的立地條件與林分經營現狀,研究確立采取優化更新改造技術路線,針對性制定了落花生松等優良喬木引種更新與標準化撫育管理技術體系。在樹種選擇上,研究決定引入加拿大優質大果落花生松,該樹種針葉長57 cm,樹干直立,樹冠尖塔形,耐寒性強,抗風性和抗旱性良好,土壤pH值適應性寬(3.7~7.8),對立地環境要求不嚴,適應性強,幼齡期生長迅速,根系發達,是該分場更新改造的較佳選擇。技術路線上,新豐分場在2021年采用清割更新進行人工更新,株行距2.0 m×2.0 m,密度
2 500株·hm-2,人工造林更新面積為214.3 hm2,更新率達43.7%。配套進行整地、排水溝開挖、施肥、播種及補植等步驟,施肥量按每公頃標準化施用氮磷鉀精準復混肥1 400 kg。
在撫育管理上,研究制訂了高標準經營性培育技術,采用頂端調控、立體調節的三維培育模式,核心措施包括兼顧密度控制的中度疏伐、溫控腐植酸微施肥(78~132 kg·hm-2)和定向人工塑形提純,在充分保證全面壯苗、發揮中間木促進作用的前提下,促進培育木快速穩定生長。同時,搭配木本植物修復和土壤質量提升措施,實施經濟林下自然更新改造,以優化立體結構和微生境,改善土壤肥力。統計資料顯示,經改造后,分場森林覆蓋率提高2.1個百分點,平均蓄積由152 m3·hm-2提高到198 m3·hm-2,平均年生長量提高11.2 m3·hm-2,增長率達32%。綜上,此次研究制訂的技術路線和配套培育技術取得明顯成效,有力促進了分場木材蓄積量與質量的顯著提升,為實現該分場中長期可持續經營奠定了堅實基礎,具有顯著的技術示范與推廣應用價值。
5 結語
通過對豐寧縣的林業資源狀況和主要造林技術進行分析,并針對不同發育階段林木制訂撫育管理方案,系統闡述了提高豐寧縣林業產量與質量的核心技術措施。該研究為豐寧縣林業可持續發展提供了系統技術支撐。未來,豐寧縣將進一步通過試驗驗證優化完善技術方案,為推廣應用奠定基礎。
參考文獻:
[1] 常毅.華山松造林技術及撫育管理措施[J].當代農機,2023(11):87.
[2] 徐朵,李況.七坡林場場外桉樹人工營造林技術及撫育管理措施[J].南方農業,2023,17(18):
237-239.
[3] 楊銳.干旱半干旱地區荒山造林技術:以甘肅某地為例[J].林業科技情報,2023,55(1):69-71.
[4] 李小倫.云杉育苗造林撫育管理技術[J].林業科技情報,2022,54(4):80-82.
[5] 韓春梅.祁連圓柏育苗及抗旱造林技術研究[J].農家參謀,2022(17):168-170.
(責任編輯:張春雨)
收稿日期:2024-01-07
作者簡介:李艷豐(1974—),本科,高級工程師,主要從事林業研究。E-mail:414298850@qq.com。