摘要:2020年在甘肅省天祝縣金強河兩岸開展了青楊過熟林采伐更新試驗,利用樹樁和根系萌生的嫩枝和幼苗培育次生林,實現了高效更新和快速成林目的,降低了造林成本。經過3年的連續觀察和系統總結,形成了青楊過熟林采伐、斷根和次生幼林撫育技術流程,對青楊過熟林更新和次生林撫育工作具有一定的指導作用。
關鍵詞:青楊;過熟林;更新;次生林;撫育
中圖分類號:S792.113
文獻標識碼:B
過熟林是指已超過主伐年齡一個齡級的林木,林木常表現出生長減慢,樹高生長近乎停止,病腐木漸多,林木蓄積量增長變緩,森林防護作用下降,應及時進行更新采伐的林木[1]。次生林是指森林通過采伐或其他自然因素破壞后,自然恢復的森林[2]。20世紀80年代,甘肅省天祝縣(簡稱天祝縣)在大通河北岸栽植了大片青楊林(Populus cathayana Rehd.),約700 hm2,目前這些青楊林已成為過熟林,胸徑達40~60 cm,生長明顯減緩,病蟲害嚴重,部分植株頂端干枯,常有風折倒伏的現象發生,給周邊道路和行人安全帶來諸多隱患。楊樹采伐后,樹樁表皮可萌生嫩枝形成新的植株,根系在受傷后,也能萌發幼苗形成新的植株,造林實踐中人們常常利用楊樹超強的萌蘗能力更新過熟林[3]。張金良等[4]認為楊樹采伐更新具有以下優勢,一是楊樹采伐后可形成大量萌蘗苗,利用原有完整的根系可在短期內形成次生林;二是采伐更新相對于重新栽植楊樹幼苗,可減少樹樁清理、挖坑、栽植等工序,降低了造林成本,有效保持了地表的原真性,減少了水土流失。2020年,天祝縣對金強河兩岸部分青楊過熟林進行了采伐更新,并對形成的次生林進行了精心撫育,通過3年的觀察和技術總結,形成了天祝縣青楊過熟林采伐更新及次生幼林撫育技術,為下一步青楊過熟林大面積采伐更新和次生幼體高質量撫育提供了參考。
1 采伐更新流程
1.1 采伐時期
楊樹一年四季均可采伐更新,但要綜合考慮采伐后萌蘗苗發生數量、生長質量以及圓木材質等。王川[5]認為冬季在楊樹落葉后采伐,因樹干內貯藏較多的光合產物,春季樹樁萌發嫩枝較多,且嫩枝生長旺盛,生長周期長,能在楊樹落葉前充分木質化,越冬后正常發芽生長;春季在楊樹萌芽前采伐,樹干內貯藏的光合產物還沒有被消耗,樹樁萌發嫩枝較多,且嫩枝生長旺盛,能充分木質化和安全越冬;在楊樹萌芽展葉后采伐,樹干內貯藏的光合產物被大量消耗掉,樹樁萌發的嫩枝數量減少,長勢較弱,越冬前不能充分木質化,越冬后易干枯死亡。張冬梅等[6]認為楊樹落葉后至萌芽前采伐材質較好,萌芽展葉后至落葉前采伐材質細膩度和韌性較差。在天祝縣青楊采伐更新中也觀察到,冬季和春季楊樹采伐更新后,樹樁萌蘗苗數量和質量較高,圓木材質較好;夏季和秋季楊樹生長期采伐更新后,樹樁萌蘗苗數量降低,萌蘗苗因生長周期短,生長量不足,越冬前不能充分木質化,越冬后干枯死亡。因此,天祝縣青楊過熟林采伐更新應選擇冬季或春季進行采伐。
1.2 采伐高度
青楊過熟林采伐更新中采伐高度的確定同樣要綜合考慮采伐后萌蘗苗發生數量、生長質量及圓木出材量等。采伐高度越高樹樁萌發的嫩枝越多,但嫩枝長勢和圓木出材量降低。從采伐實踐中觀察到,沿地表采伐能獲得最大出材量,且每個樹樁可萌發5~10個嫩枝,嫩枝生長旺盛,完全能滿足采伐更新的需要。因此,天祝縣青楊過熟林采伐更新應盡量貼近地表采伐,以獲得最大出材量和降低萌蘗苗發生數量,提高生長質量。
1.3 采伐操作
采伐前,須組織采伐人員對采伐技術和安全操作進行集中培訓,并準備采伐工具。楊樹過熟林地徑較大,為了提高采伐效率和減少傷口,應選用油鋸進行采伐。用斧頭等工具采伐時效率低下,且傷口面較大,采伐后樹樁傷口水分蒸發量大,不利于樹樁萌生嫩枝和更新。采伐時,在樹干傾斜的一側基部開楔形鋸口,便于調控樹干定向倒伏,保護采伐人員免于被樹干傾軋。靠近道路的過熟林采伐更新時,先要協調交警做好道路管制或封堵,以防采伐過程中樹木傾倒到馬路上,危及車輛和行人安全。靠近輸電線路和通信線路的過熟林采伐更新時,要動用吊車輔助采伐。采伐時先將樹頂固定到吊車吊鉤上,然后鋸斷樹干基部,將整個樹體吊運平移到空曠地表后放倒,以防采伐過程中樹木傾倒砸斷線路,造成停電和通信中斷。采伐后的樹木按用材要求截成3~5 m莖段后,及時運出采伐地,并將剩余樹枝清理干凈,以防在采伐地長期堆放造成森林火險等級增加,阻礙樹樁萌發的嫩枝生長。
1.4 傷口保護
采伐更新后的樹樁鋸口要及時采取措施進行保護,以防樹樁傷口水分蒸發干枯后影響嫩枝萌發。樹干修剪后的傷口保護措施主要有涂抹油漆、塑料薄膜包裹和覆蓋泥土等[7]。涂抹油漆的措施省時、省工,但油漆對水分蒸發的阻隔能力較差;塑料薄膜包裹能有效阻隔水分蒸發,但費時費工。在實際應用中,用泥土覆蓋傷口的措施可以就地取材,保水保濕,有效降低楊樹傷口水分蒸發,便捷實用。楊樹采伐更新后的傷口保護措施可借鑒果樹修剪后的傷口保護方法,優先選用覆蓋泥土保護傷口。應用時在樹樁旁用鐵鍬挖起潮濕泥土覆蓋到樹樁傷口上,然后呈饅頭狀拍實。有條件的地方還可用凡士林等防護品涂抹樹樁傷口,達到快速和高效封堵傷口,降低水分蒸發的目的。
2 斷根處理流程
2.1 斷根時期
楊樹除采伐更新后樹樁萌發嫩枝形成新的植株外,根系在受傷后也可萌發幼苗形成新的植株。在植株較密集的地方,可利用樹樁萌生的嫩枝培養成新的植株;在植株較稀疏的地方,也可采用斷根措施,促使其根系萌發幼苗形成新的植株,達到更新的目的。樹樁萌生嫩枝和根系萌發幼苗形成新的植株,這兩者之間可互為補充,其目的是在楊樹更新林地產生分布均勻的幼苗。春季青楊萌芽前是斷根的最佳時期,此時根系貯藏較多的光合產物,根系生命活動和物質轉化已開始,如果在此時斷根,根系會在傷口處產生較多幼苗,且幼苗長勢較強,幼苗破土后當年可長至50~80 cm。青楊萌芽展葉后,根系中貯藏的養分被樹樁用來萌生新枝,造成養分消耗較多,分配給根系萌發幼苗生長所需的養分隨之減少,導致幼苗萌發數量和生長量降低,幼苗生長往往表現出纖細,越冬前不能充分木質化,越冬抗寒能力較差。因此,在青楊過熟林采伐更新過程中,建議優先選擇春季進行斷根處理,夏季和秋季不建議進行斷根處理。由于冬季土壤封凍,實施斷根操作比較困難,因此也不建議進行斷根處理。
2.2 斷根操作
斷根時間確定后,在大型拖拉機后懸掛加重犁鏵,在青楊采伐更新地按行間50 cm×50 cm網格進行深犁,深度為40~60 cm,有效切斷深層楊樹根系,促其萌發幼苗。犁地時也可用鏈軌式推土機或挖掘機牽引,增寬增深切根寬度和深度。
斷根處理完成后,將豁開的犁槽修整成灌水溝便于灌水,有些地方為了便于林地內噴藥、除草等機械行走,在斷根處理3年后可填平犁槽。
3 次生幼林撫育流程
3.1 定 苗
青楊過熟林采伐更新后,當年樹樁萌發的嫩枝生長到20 cm時,每個樹樁選留2~3個長勢最強的嫩枝用作培養更新植株。選留的嫩枝均勻分布在樹樁斷面周圍,不可聚集在一處。斷根后,根系當年萌發的幼苗生長到50 cm時,按株行距50 cm×50 cm選留健壯的幼苗培養成更新植株。為進一步節約養分,第二年每個樹樁選留1個最為健壯的枝條用作更新植株,其他枝條抹除。第二年行間根系萌發的幼苗按株行距1 m×1 m進行選留,剪除多余植株。第三年及以后根據次生林幼苗生長狀況和遮陰程度進行逐步撫育間伐,確保每株苗木有一定的生長空間,逐步去劣存優。
3.2 除萌苗
定苗后,樹樁表皮和根系還會萌發一定數量的幼苗,為節約養分應及時抹除。定苗后第一年的除萌苗工作量較大,應隨時關注樹樁和地表變化,對萌發的多余幼苗要及早根除。第二年和第三年,樹樁和根系萌發幼苗的能力明顯減弱,但仍有一定數量的幼苗產生并消耗樹樁和根系內貯藏的養分,也應及早抹除。
3.3 引 綁
青楊過熟林采伐更新后,樹樁上萌發的嫩枝易受風折或劈裂倒伏,應及時在嫩枝旁樹立直徑為2~3 cm、高1.0~1.2 m的竹竿或木棍,將嫩枝引綁到竹竿和木棍上,以增強抗風能力。引綁時,綁縛材料要選用抗風化能力較強的布條,避免用塑料帶等易風化材料。綁縛時,萌發嫩枝和竹竿、木棍之間要留有一定間隙,以防青楊嫩枝長粗后布條勒入枝條皮層,影響其生長或致其死亡。
3.4 病蟲害防治
青楊過熟林采伐更新后,次生幼林病害主要有白粉病和銹病。楊樹白粉病發生初期,葉片正面出現褪綠色斑點,斑點呈圓形,逐漸擴展,隨后長出白色粉狀霉層,嚴重時白色粉狀物連成一片,導致整個葉片變白色,后期病斑上產生黃色至黑褐色小粒點。楊樹白粉病發病嚴重時,葉片薄而小,生長勢減弱,越冬前枝條不能充分木質化,抗寒能力降低,越冬后次年春季會有90%的枝條干枯死亡。楊樹白粉病可噴灑15%三唑酮可濕性粉劑1 200倍液進行防治。楊樹銹病主要為害成齡葉片,也為害葉柄、嫩梢和冬芽[8]。成齡葉片感病后,葉背出現黃色病斑,葉片上堆滿黃色粉粒,葉面凹凸不平,黃色病斑連接成大斑后干枯穿孔,導致葉片焦枯;葉柄感病后形成長0.5~1.0 cm條狀壞死斑,葉柄水分、礦質離子和有機物質轉運中斷,導致葉片干枯;嫩梢感病后葉片上產生潰瘍斑,潰瘍斑壞死后,頂端部分干枯;冬芽在展葉期感病,感病后幼葉壞死,生長點受損,生長停止。楊樹銹病可噴灑3~5波美度石硫合劑進行防治。
青楊過熟林采伐更新后,次生幼林蟲害主要有蚜蟲和楊小舟蛾。采伐更新后,樹樁萌生的嫩枝和根系萌發的幼苗極易滋生蚜蟲,干旱年份發生率和蟲口密度分別高達90%和60頭·株-1。蚜蟲發生后,會聚集在嫩梢頂部,吸食嫩葉和嫩梢汁液,并排泄大量蜜狀汁液,導致嫩梢停止生長,幼葉黃化皺縮,底部老葉的葉面布滿煤灰狀污染物,影響其光合作用。蚜蟲發生后,葉面可交替噴灑1.8%阿維菌素乳油1 500倍液和50%抗蚜威可濕性粉劑2 000倍液進行滅殺。楊小舟蛾發生后,幼蟲取食葉肉,僅留葉脈,嚴重時整葉呈篩網狀。楊小舟蛾發生后,葉面可交替噴灑1.2%煙參堿乳油2 500倍液和2.5%苦參堿乳油2 000倍液進行滅殺。
3.5 施 肥
青楊喜氮肥,氮肥充足時其枝條生長量較大,葉色濃綠,短期內可形成一定的高度和冠幅。過熟林采伐更新后,次生幼林追肥以氮肥為主,以磷、鉀肥為輔,追肥遵循少量勤施、前多后少的原則。過熟林采伐更新當年,樹樁上萌生的嫩枝和根系萌發的幼苗生長到30 cm時需第一次追肥,以氮肥為主,每667 m2追施尿素(N≥46%)
20 kg。嫩枝和幼苗生長到60 cm時需第二次追肥,仍以氮肥為主,每667 m2追施尿素(N≥46%)10 kg。嫩枝和幼苗生長到90 cm時第三次追肥,以鉀肥為主,每667 m2追施硫酸鉀(K2SO4≥52%)5 kg。嫩枝和幼苗落葉前第四次追肥,以磷肥為主,每667 m2追施過磷酸鈣(P2O5≥12%)40 kg。第二年和第三年參照采伐更新當年追肥量進行追施,第三年后可逐步降低追肥量或停止追肥。追肥時,將肥料均勻撒入斷根后留下的犁槽內,然后灌水促其溶解下滲。
3.6 澆 水
青楊喜潮濕土壤,耐澇[9]。過熟林采伐更新后,次生幼林除追肥后要及時灌水外,生長期4—10月需每20~30 d灌水1次,雨季7—9月可減少灌水次數和灌水量。灌水時以溝灌和漫灌為主,溝灌時灌滿斷根后留下的犁槽,漫灌時用大水漫過整個林地地表, 灌水深度以15~20 cm為宜。
3.7 除 草
青楊過熟林采伐更新后,當年要加強雜草防除工作,高稈雜草和攀緣性雜草對青楊更新幼苗影響較大,除與幼苗爭奪水肥外,還遮擋幼苗采光,造成其生長不良,滋生病蟲害,應及早拔除。低矮(30 cm以下)雜草對青楊更新幼苗影響較小,只與幼苗爭奪水肥,每年除草1~2次即可有效降低其影響。天祝縣青楊更新地高稈雜草主要有酸模和臭蒿,攀緣性雜草主要有野牽牛花,低矮雜草主要有冰草和委陵菜。發現青楊幼苗周圍滋生高稈和攀緣性雜草后,要用手及早拔除,低矮雜草生長到30 cm時用背負式割草機割除,割草機除草時要遠離幼苗主干,以防傷及幼苗。青楊過熟林采伐更新第二年及第二年以后,幼苗長至1 m以上,郁閉度逐漸增大,受遮陰影響,林下雜草逐漸減少,對次生幼林生長影響降低,可省去除草流程。
3.8 修 枝
修枝可節約營養,促進苗木向上生長,是幼林撫育的重要措施之一[10]。青楊過熟林采伐更新當年,為促進幼苗生長和增加光合葉片數,暫不進行修枝。采伐更新后第二年,次生林幼苗樹形逐漸變成灌木狀,此時采取修枝措施進行矯正,突出主干和頂端優勢。第二年旺盛生長期(8月中旬)進行第一次修枝,修枝時剪除地表以上0~80 cm范圍內的主干側枝,第三年旺盛生長期(8月中旬)進行第二次修枝,修枝時剪除地表以上0~100 cm范圍內的主干側枝。第四年及以后年份,根據次生幼林生長狀況逐步抬高主干修枝高度。
參考文獻
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