摘 要 白龍江流域作為我國北方地區重要的林區,對其林業資源進行合理經營及加強生態保護對維系國家生態安全、滿足林產品市場需求及促進當地林業可持續發展意義重大。梳理白龍江流域林業發展現狀和存在的問題,提出因地制宜選育樹種、實施精準化栽植和智能化管理、發展立體復合經營模式等優化造林技術措施,以及劃定生態紅線、構建病蟲害防控體系、建立生態補償和社區參與機制等加強生態保護措施。
關鍵詞 造林技術;生態保護;白龍江流域
中圖分類號:S725 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.069
白龍江流域作為國家重點林區之一,是我國北方地區重要的天然林資源分布區。該區域屬溫帶大陸性氣候,林木生長期較短,生長環境相對惡劣。在自然條件的影響下,流域內植被類型呈現明顯的垂直和水平地帶性分布特征,如低海拔地區以蒙古櫟、白樺等闊葉林為主,高海拔地區則以落葉松、樟子松等針葉林為主。白龍江流域造林樹種以落葉松、樟子松、白樺等為主,兼有一些珍貴樹種如紅松、油松等[1]。多年來實施的造林綠化工程使白龍江流域森林面積不斷增加,2022年統計數據顯示,白龍江流域森林覆蓋率達43.6%,從自然保護區到普通鄉鎮均有不同規模的造林活動[2]。在采伐更新工作上,一般采用皆伐后及時造林的方式,少部分人工林采用擇伐和保留母樹種子樹措施,兼顧林分利用與生態可持續性。防火、病蟲害防治等森林經營措施也在不斷規范和加強。但過度依賴人工造林和采伐更新,忽視天然次生林培育,且缺乏分類指導的營造技術,造成人工林長勢較差、質量不高。在生態保護方面,白龍江流域共有7處自然保護區,總面積約占流域面積的6%,但缺少統一的保護紅線,保護力度區域差異較大[3]。本底生物多樣性的監測評估體系也尚未建立。此外,森林經營缺乏對外來有害生物入侵的防范,森林防火投入不足,火災事故時有發生,生態修復力度和質量也有待加強。
1 造林技術的創新優化策略
1.1 因地制宜選育良種
樹種選擇是造林技術中的關鍵環節,其直接影響林分的生長質量和生態效益。在白龍江流域,由于氣候條件的復雜多變,地形地貌的差異懸殊,針對不同立地條件科學選擇適生樹種尤為重要。需要遵循因地制宜的原則,充分考慮當地土壤類型、水熱條件、海拔等自然因素,同時結合林地生產力、經營目標等人為要素進行綜合評判。針對白龍江流域內典型的黑土壤地帶,可優先選擇當地分布較廣的優良種源如蒙古櫟、白樺、落葉松等,這些樹種適應性強,生長速度快。在干燥風沙區,以耐旱性強的珍貴樹種如油松、樟子松等針葉樹為主。在河谷階地等水熱條件良好的區域,可引種生長快速的側柏、絹柳、歐洲山核桃等外來樹種,以提高林地生產力。在森林上界山區,可選擇間混的針闊葉林樹種,既要適應寒冷環境,又要考慮其耐陰性,如冷杉、云杉、臭冷杉等常綠樹種[4]。
在良種選育方面,要大力發展優良品系的克隆技術,提高林木的遺傳增益。例如,可通過扦插、壓條、嫁接等無性繁殖技術對當地高產優質的自然種群進行無性系制種,選育形成優良無性系。同時,可通過精心挑選并搭配具備優質基因的雌株和雄株進行人工授粉育種,以獲得更優異的雜交組合。具體到種源選擇,要充分利用國家林木種質資源信息庫、國家林木種質資源平臺等,查詢目標樹種的產地情況、引種效果、經營管理技術等基礎信息,智能化地篩選適宜的樹種組合。此外,可結合當地繁育、引進和營造實踐經驗,建立數字化“種質+立地”匹配數據庫,制訂更精準的種源配置方案。
1.2 實施精準化種植與智能化管理
在種植環節,應充分結合目標樹種特性和立地條件,科學確定適宜的起苗方式、播種時間、苗木規格、栽植密度及定植方式等關鍵參數。例如,針對土壤類型為砂質土壤且生產力較低的林地,宜選擇密植幼小苗木;而對于水熱條件良好的砂土地帶,則適合疏密結合的大苗造林。開展造林作業時,還應嚴格執行季節與技術要求,提高苗木的成活率。
智能化管理應貫穿造林全過程。1)在立地評價階段,應基于3S技術開展數字化立地因子調查,準確獲取氣候、水文、土壤等生態數據[5]。同時,可制作數字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)和數字表面模型(Digital Surface Model,DSM),分析林地微地形和水熱狀況,為苗床選擇、種源配置方案優化提供依據。2)在幼林階段,可通過無人機傾斜航攝、地面激光掃描等遙感手段,動態監測林木長勢,及時發現問題苗木和患病枯死株,并結合傳感設備形成物聯網監測與預警,及時達到補植和除蟲滅害目的。隨著林木逐步生長,應開展森林資源調查與立地監測,基于監測大數據及森林生長模型預測林分產量,評估滿足木材需求的采伐成熟齡期。根據預測結果和經濟效益分析,優化近熟林分采伐時機,提高林分產出效率。3)在林分采伐階段,應盡可能采取精細化的操作方法,如應用具備高精度定位導航功能的伐木機械等,以降低對幼林生長的影響。收集采伐作業后殘留的枝條、樹皮等林地殘留物,將其用作生物質能源或將其加工成木質復合材料,變廢為寶。在林齡更替的同時,可按立地條件引導林相轉型,通過混交經營、擇伐培育等措施促進針闊葉樹種共生,提高森林的穩定性。
1.3 發展立體復合經營模式
立體復合經營模式以實現林地資源的綜合高效利用為目標,將人工林經營和相關產業有機結合,在滿足林產品供給的同時,充分發揮森林的生態服務功能,促進經濟效益和生態效益協調統一。在林地經營上,要依據立地特征劃分不同的林分類型,因地制宜營造針闊混交林、簡化復層林等多層次立體林分結構。例如,在溫涼濕潤的溝谷區域,可營造由針葉樹種如樟子松、紅松作為上層樹種,兼種各種灌木如榛、花楸等為下層樹種的復層林,有助于提高森林的穩定性,增強抗寒能力,同時豐富生物多樣性。在營造針闊混交林時,需要結合樹種生長規律及其相互關系,遵循先將闊葉樹種和耐陰性針葉樹種植入林地,待林地遮陽后種植其他針葉樹種的管理原則,確保各樹種之間形成合理的林層分布。通過實施混交搭配,不同林層、林木可相互作用和相互補償,具有較好的生態效益。在具體實踐中,可采用環狀混交造林法,先完成外圍防護林帶的營造,再在內圈混合種植各樹種。這種循環交替式的種植方式有助于增強林分防風固沙的效果。也可采用羽毛狀分散造林法,在主體針葉樹種間成片地間種闊葉鄉土樹種。對于復層林分結構,其下層灌木可為林地提供有機物質,形成較厚的腐殖質層,有益保持和改良土壤,同時為未來下層主要樹種更新創造適宜條件。同時,可在上層和下層樹種之間設置若干經濟作物,如藍莓、越橘等,形成立體的產業化布局。此外,可利用下層灌木和林間空地,培育珍貴藥用植物和食用菌等附屬產品,充分利用有限的林地資源。
2 加強生態保護的關鍵措施
2.1 劃定生態紅線
白龍江流域應全面落實“山水林田湖草是一個生命共同體”理念,系統劃定生態保護紅線。
1)依據流域自然地理特征,綜合考慮生態環境敏感度、生態系統重要性和生物多樣性水平,劃定生態功能重要區。這些區域不僅包括已設立的自然保護區,還應納入具有調節氣候、涵養水源的林地和天然濕地。可利用高分辨率遙感影像進行目視判讀,結合地面調查和植被指數反演,動態監測和識別森林、濕地、高山草甸等重點生態系統,確定其空間布局及范圍。
2)針對極小種群的珍稀植物和瀕危物種的生存地,劃定生物多樣性保護重要區。重點關注國家重點保護瀕危野生植物,如紅松、獨葉草等,充分運用模型構建方法,確定核心區和緩沖區范圍。
3)劃定生態敏感區并實行嚴格保護。考慮森林資源的脆弱性和水土流失風險,確定重點保護區,禁止一切可能導致生態系統惡化的人為干擾行為。同時,加強生態脆弱區保護,包括沿河流兩岸林地、高坡地、裸土區等,采取包括工程設施建設和植被恢復在內的綜合手段來穩固沙土、保護坡地。生態紅線區一旦劃定,應建立統一的保護管理體制,制定嚴格的限制準入制度。依法禁止在紅線區內進行任何不利于生態功能維護的建設活動。對于已有建設用地,應逐步實施退出政策,系統推進生態修復。
4)針對不同生態區實施分類保護管理,重點關注突出問題。例如,對于生態敏感區,應重點加強防火、防蝕、防災等林業設施建設;對于生物多樣性保護重點區,要加大野生動植物保護和監測力度,防止人為干擾和外來物種入侵;對于生態功能重要區,應靠規模效應增強林分抵御自然災害的能力。科學制訂保護規劃,穩步推進生態保護修復行動,切實守住白龍江流域的生態安全底線。
2.2 構建病蟲害綜合防控體系
1)加強重大林業有害生物監測預警,早發現、早防控,遏制其擴散蔓延。可依托林業防災減災監測預警平臺,利用無人機載荷、地面激光雷達掃描等先進手段,及時發現病蟲害發生跡象。通過開展時空分析,借助地理信息系統進行危害分布預測。當疫情擴散嚴重且未達到全面防治的密度時,應立即啟動林業應急處置程序,及時有序地組織防除指揮。
2)構建病蟲害防控的模型與工具體系。結合流域內主要林木品種,分別建立受害因素分析、多種傳播模型及發展預測模型,對危害進行綜合風險評估。同時,研發無人機噴霧、物理誘捕等先進防控裝置,提高作業的高效性。
3)在病害防控策略上,可選擇種子處理、園藝管理等防治手段,以及通過選用抗病性強的林木品種來減少病害帶來的損失,從而逐步減少對化學農藥的依賴。此外,可通過營造多樹種混交林的方式來增強林木群體的自然抗病能力,對幼苗采取移栽前嚴格檢疫、移栽時健康篩選及適時剪枝去除病斑等措施,有效防止病害傳播和減輕其影響。對于枯立木和被害樹木,及時清理斷口皮層的孢子源和冬眠源,改善環境條件。對于特定生態環境下林木易受病原菌侵害的問題,應大力研發針對這些病原菌的天敵微生物及其生物制劑,并將其廣泛應用到實踐中。
4)對于已成蟲害的種群,要防患于未然,重點加強生物防治、物理防治等環保措施的應用,但應用范圍與時機要合理,防治力度要到位。對于尚未形成危害的潛在種群,要擴大物種監測的頻率和范圍,同時采取預防性護林措施,切斷病蟲害發展路徑。
2.3 建立生態補償與社區參與機制
1)可建立政府主導、分級管理的補償體系,補償對象要覆蓋林業經營主體和社區。針對承擔保護和修復任務的林農,應針對其所承擔的保護面積、保護難度、投入成本等因素,制定科學的補償標準,并創新補償方式,如直接補貼、稅費減免、產權置換等。在補償資金籌措上,應依據“受益者付費”原則,構建多元化籌資渠道。農業農村部門主要負責自然生態系統的補償,交通運輸部門可為林業綠化等生產性林地給予補貼,自然資源部門可為森林碳匯服務支付補償,氣象部門補償水源涵養服務。各市場主體也可通過收購碳匯額度、參與林業經營或投資生態修復等方式給予林農一定的補償。
2)可采取建立生態環境公益訴訟訴前調解機制、搭建政企合作平臺等多方式調動社會力量參與。同時,可建立嚴格的監管機制,防止漏補缺補。對補償資金使用情況進行全程追蹤與監管,加強補償效果評估,推進補償資金使用的公開透明。除物質補償外,應重視提高生態直接受益群體的參與度和獲益感。可通過組建林農生態合作社、林業合作經濟組織等,實現生態收益的共享。通過聯合執法、監督管理等社區協力,充分調動當地社區對生態保護的積極性。針對居民和流動人口,普及生態知識,加強環保方面的宣傳教育。在構建補償機制的同時,重視吸納社區力量參與林業發展,探索形成政府主導、專業公司投資、社區參與、合作共贏的經營新格局。
3 結語
白龍江流域應進一步優化造林技術體系,完善生態保護措施,健全補償與參與機制,全面提升林業經營的質量水平。只有樹立系統觀念,統籌兼顧生態效益與經濟效益,切實加強林業科技創新與制度建設,才能最終實現資源可持續開發利用,維護國家生態安全,助力生態文明建設。
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(責任編輯:張春雨)
作者簡介:葉艷(1982—),大專,助理工程師,主要從事林業技術研究。E-mail:15745248@qq.com。