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向大自然“取经”——热林中心珍贵树种近自然经营纪实

来源:《广西林业》2016年01期 时间:2017-12-14 16:07:42 点击:864



向大自然“取经”——热林中心珍贵树种

 近自然经营纪实

 

本刊记者 蒋林林 通讯员 孙文胜 莫慧华


科研人员正在测量红椎林目标树。

白云实验场小试区的米老排下土壤肥沃,自然更新快。

桉树林套种降香黄檀近自然改造。

石山树木园郁郁葱葱,层相繁杂。

 

2015年12月16日,记者在中国林科院热带林业实验中心大院内的550亩石山树木园,看到了珍贵树种降香黄檀(俗称“海南黄花梨”),扎根岩溶石山的石缝,飞籽成林,不禁心中暗暗叫绝:真是岩溶石山的“绿色奇迹”。
据有关专家估计,石山树木园像 一 座 “ 聚宝山”,仅珍贵树种价值将达1.3~1.5亿元。其生态效益、经济效益和社会效益巨大而显著。
“石山树木园已形成多物种、多层次、多年龄的近自然森林群落,‘绿色奇迹’只是多功能近自然森经营的一个缩影。近自然森林经营要求充分尊重自然规律。” 热林中心主任蔡道雄介绍,十余年前,热林中心引进德国近自然森林经营理念,向大自然‘取经’,建立了红椎、格木、西南桦、降香黄檀等南方造林树种和模式最丰富、规模和面积最大的乡土珍贵大径材多功能森林经营试验示范林,近自然化改造了马尾松、杉木、桉树人工纯林,大幅提高了森林生态系统的健康度和稳定性
珍贵树种大径材经营
在热林中心伏波实验场5林班,30多亩约20米高的红椎林郁郁葱葱。放眼望去,示范林内的目标树像站岗的哨兵,站得笔直,英姿飒爽。每株树高大,干通直圆满,分枝少而细,胸径和冠幅大。红椎的刺果如一群拇指般大“袖珍型”的刺猬,爬满了地面。不少刺果萌发了新芽,幼树也长得枝叶茂盛。林中蕨类、草本、灌木枝叶交错,形成了“宝塔状”,植被层次分明。枯枝落叶下隐隐约约藏了一朵朵小蘑菇,像大山精灵眨巴着好奇的小眼睛。
2015年12月15日,热林中心森林培育研究室主任郭文福正在红椎大径材定向培育技术示范林用围尺测量红椎树。他在一株胸径超过50厘米的树上标着红色的标识。标了红色标识的红椎树像脖子系了红色丝带的高挑的少女,格外引入注目。他说,有红色标识的是目标树。30多年的目标树一般年均树高生长约80厘米,胸径生长1厘米以上。
2009年,热林中心将26年生的红椎林作为红椎大径材定向培育技术示范林,近自然林经营,培育60厘米目标胸径的优质大径材。在每亩红椎纯林选定6~8株目标树,作为重点培养对象,等胸径达到60厘米后择伐。
近自然经营,就是要摸透优势树种的“脾气”,天然更新,保护好新发的幼苗和其它植物。待异龄优势树种增多了,植被层次丰富了,其他树种也越来越多。
在当地的南亚热带季雨林和常绿阔叶林顶极、亚顶极群落,红椎落果容易生根发芽,自然成林,是一种优势树种。近自然经验红椎同龄纯林,最终形成以红椎为主要建群种的近自然林。
“目标树单株经营法是德国近自然森林经营关键技术之一。”郭文福说,相当于“天生天养”,借大自然的手播种新苗和稀疏林木。尽量减少人类对森林的干扰,只适当关照一下目标树,实现多功能森林经营目标。
多功能近自然森林经营是以培育大径材为主,“ 秘诀” 就是1 0 个字“ 选准 目 标 树 ,及时排干扰”。干扰树主要指紧靠目标树,两株树冠相互交集,影响目标树树冠正常生长等“闲杂树等”,或者干材质量较差的非目标树种的“霸王木”,要统统清除。每5年标记和间伐一次干扰树,为目标树创造“宽松”的生长环境。此外,要修除目标树约9米以下的侧枝,才能更好地长成优良无节材。
科研人员说,既要保护其它现在的目标树及内天然乔灌木,又要保护下一代目标树的“候选队员”。采伐目标树和间伐干扰树时,要控制好伐倒方向,尽量避免伤害“无辜”。有培养前途的天然更新小树,将成为目标树的“接班人”。
郭文福说,该示范点林经济价值高,是同地带长得最好的人工林。据调查,示范林蓄积量每公顷年均增长达11.8立方米,树高年均增长80厘米,胸径年均长1厘米。目前,径级50厘米以上的原木的市场价约6000~8000元/立方米。示范点每公顷经济价值达94.5万元,相当于同龄马尾松高产林的5倍以上。示范林是一座名副其实的“绿色银行”
森林生态服务功能是多功能森林经营的另一项重要“使命”。据监测,每公顷红椎林年凋落物约5900千克,每公顷表土层的碳、氮储量分别为53吨和3.2吨,比马尾松纯林提高了14.3%和23.1%。示范林内的土壤得到了明显改善,更加肥沃了,通透性和保水性也更好了。
热林中心成立30多年来,营建了红椎、格木、西南桦、降香黄檀、火力楠、香梓楠、柚木等20多个贵用材树种试验示范林6万多亩,成为我国南方造林树种和模式最丰富、规模和面积最大的乡土珍贵用材林培育试验示范区。
松杉桉人工纯林改造
1998年和2008年,热林中心哨平实验场、青山实验场马尾松人工纯林遭了殃,聚集了大批松毛虫。整片松林如同遭遇火灾,松叶一点不留,光秃秃的树干惨不忍睹,成片松林死亡。
在我国南方地区,松毛虫灾经常是“五年一小闹,十年一大闹”。大面积种植松杉桉人工纯林,导致土地肥力下降、林内植物越来越单一,生态效益、经济效益降低等传统林业的“隐疾”,常常弄得务林人无可适从。人工纯林近自然化改造,是热林中心近年来探索寻求应对传统林业“隐疾”的好办法。
2009年,在伏波实验场1林班,强度间伐中龄马尾松和杉木人工纯林,保留了高大健壮的松杉优良木随后,迁移了一大批“新居民”,补植了红椎、格木、香梓楠、铁力木、灰木莲、大叶栎6个乡土优良珍贵阔叶树种,建立了675亩针阔异龄混交林。
“新移民”与“原居民”和谐相处。记者看到,6个珍贵阔叶树种与松杉树生长茂盛,尤其是大叶栎和灰木莲,6年窜到9米多高。林下也逐渐“热闹”起来,乌毛蕨、三叉苦等草本灌木,可谓是“人丁兴旺”。记者无意间拨开厚厚的枯枝落叶,不少褐黄色或鲜红色的蘑菇,像一把把撑开的“小伞”。
松杉人工纯林近自然化改造后,林内树木生长环境改善了,乔灌木、草本、菌类等物种也越来越丰富。据监测,马尾松林群落物种由46种增加到了71种,增加了54.3%。乔木层和灌木层物种增加显著,灌木层由34种增加到47种,增长了38.2%。
郭文福说,与未改造的纯林相比,马尾松林平均胸径增加了110%,目标树平均胸径增加了89.7%。它证明了松杉纯林近自然化改造后,松杉保留木生长速度加快,大大缩短了培育周期,而且林下的珍贵乡土阔叶树种长势很好,其中大叶栎和灰木莲的平均树高和胸径,分别超过1.5米和1.5厘米,森林变得更加健康。
2007年,哨平实验场12林班第一代桉树皆伐了。第二年2月,热林中心给桉树萌芽林找了“最佳拍档”,每亩套种了40株降香黄檀,营造了130亩桉树降香黄檀异龄混交示范林,迈出了桉树纯林近自然化改造的第一步。
记者看到,桉树萌生林生长快速,形成了桉树—降香黄檀复层林。降香黄檀纯林的幼树非常容易倒伏,即使使用竹竿支撑,也经常东倒西歪。古话说,“蓬生麻中,不扶而直”。桉树林内套种降香黄檀,两个树种长势良好,挺拔的桉树适时“扶”一把降香黄檀幼树,即使不用竹竿支撑,也没有倒伏现象。
热林中心生态研究室主任卢立华说,桉树林为降香黄檀的适度遮阴,为降香黄檀良好干形培育创造了良好的环境。桉树连续经营2茬萌芽林后伐除,长成了降香黄檀纯林。同时,降香黄檀飞籽成林,构建成异龄、多层次、可持续的近自然林。降香黄檀生长50年,胸径可达40~50厘米,即可采伐利用,一株价值约200万元 。
热林中心敢于“第一个吃螃蟹”。“双龙出海”应该是桉树林套种珍贵树种近自然经营的一个创举。在桉树林的宽行中种植格木、降香黄檀等乡土珍贵树种,可谓是一举两得。林缘效应加快了桉树生长的同时,也为珍贵树种营造了良好的生长环境。
热林中心桉树林近自然改造,引入的降香黄檀和格木等是固氮能力较强的珍贵阔叶树种。同龄或异龄混交林,增强土地肥力,丰富林中群落物种,增强林分的稳定性。桉树林的更新,改变了传统的炼山造林方式,持续覆盖和经营森林,大幅提高了森林生态系统的健康度和稳定性。
卢立华说,桉树林套种珍贵树种近自然经营可谓是“双赢”,不但短期内收获桉树,又能长期培育珍贵树种高价值大径材。既能“以短养长”,又能兼顾经济和生态效益。
30多年前,白云实验场小试区原生植被曾遭到破坏,土壤肥力下降,有些山坡土壤裸露,水土流失,森林生态系统功能严重退化。从1979年开始,热林中心开始为“破碎”的山林“疗伤”,连续7年引种了米老排、格木、红椎、西南桦等30余个乡土优良珍贵树种,构建了1500多亩多树种小块状镶嵌混交的森林植物群落。
2002年,热林中心又对白云实验场小试区植物群落近自然化改造。强度间伐后,在林下套种了土沉香、红椎、降香黄檀、望天树和闽楠等珍贵、长寿、亚顶极树种或顶极树种,林下幼苗天然更新,小试区向多树种、多层次异龄的近自然森林群落发展。
记者在小试区的珍贵阔叶树种林,看到红椎、米老排、西南桦、柚木等树干粗壮,枝叶茂盛,凋落物铺满了山坡。走在厚厚的枯枝落叶上,似踏在柔软的褥子上。拨开几株米老排树下的落叶,土壤肥沃湿润。
“小试区林子有较好的林地培肥能力和水源涵养能力。”卢立华说,林中凋落物多,腐殖质层厚,土壤孔隙度大,土壤持水性能也明显提高。
小试区旧颜换了新装,处处焕发着生机活力。随着林龄增加,恢复了森林植被,林下植物及微生物种群、鸟兽昆虫“济济一堂”,森林碳汇、水土保持,以及水源涵养功能等生态服务功能也全面恢复与优化。
小试区景色宜人,珍贵阔叶林林相优美,生物多样性和景观多样性丰富,群落树种组成、年龄结构趋于合理。红椎、米老排、火力楠等珍贵阔叶树种的果实成熟后,散落在山坡上,天然更新,萌发新苗,形成了异龄复层混交林。森林已由纯林逐步向近自然林演替,恢复了天然更新机制。
卢立华说,等到树龄达40~50年,胸径达50cm以上时,择伐利用目标树,促进林下天然更新,避免了皆伐炼山,保持青山常绿,实现可持续经营。
岩溶石山“绿色奇迹”
2015年10月,热林中心大院石山树木园的山脚下。科研处高级工程师吕广阳准备攀上山顶一块凸起的岩石,拍一张大院的全景。石山到处长满高大乔木、浓密灌木、藤蔓。他说,1982年大学毕业刚分配工作时,石山光秃秃的,岩石裸露、怪石嶙峋。
1980年,中国著名林学家吴中伦院士认为,治理石漠化的关键是恢复退化的森林植被,第一步要筛选适生植物,引种驯化岩溶石山树种成为“重要使命”。他建议营建石山树木园,获当时国家林业部支持。
同年,热林中心开始广泛收集岩溶山地适生树种,根据树种的生理、生态等特点,对症下药,结合重建区不同微地形的立地条件,适地适树,科学布局树种。
科研人员首先挑选了适合岩溶山地生长的降香黄檀、任豆、顶果木、银合欢等速生固氮树种,在土壤稀薄的石缝里“见缝插树”,仿建岩溶石山自然植被群落。
3年后,基本停止人为干扰,将石山树木园交给大自然“打理”。发现严重影响林木生长的藤蔓等,才微“帮忙”清理一下。8~10年后,森林生态系统逐渐恢复,土壤养分改善,林分郁闭度约达0.6。第二次补植了较耐阴树种无忧花、茶条木、皂荚等。
30多年后,石山树木园里部分树种天然更新,加上其他物种“光顾”及天然更新,石山上现有树种远超过了当初造林树种。
岩溶石山的“绿色奇迹”令记者折服于大自然的神奇力量。石山植被郁郁葱葱,乔灌藤草花丰富多彩,层相繁杂。降香黄檀根部深深扎入石缝,飞籽成林,漫山遍野是更新小树。粗壮的藤蔓挂在悬崖上,发达根系竭力汲取石缝深处的养分,极力延伸嫩梢。林下灌木草本丛生,几处石缝还长了几丛葱翠的兰花。
石山树木园的岩溶山地基本重建了森林生态系统,已形成多物种、多层次、多年龄的近自然森林群落。石山一角有5、6株降香黄檀,胸径达30多厘米,估计每株价值80万元以上。整座岩溶石山仿佛一座“聚宝山”,有专家估算,珍贵树种价值1.3~1.5亿元。在石山树木园,记者遇到市民李先生正向几名朋友介绍降香黄檀。“每次亲友来访,都会陪过来看看。” 他说,这里绿树成荫,鸟语花香,像一个“珍贵树种展示厅”。现在,石山完全看不到石漠化痕迹,生态环大大改善,成了市民避暑休闲的“植物公园”。
2012年,科研人员曾在石山树木园设置了1200平方米的调查样地。结果显示,共有144种维管植物,包括36种乔木, 87种灌木, 21种草本植物。林分郁闭度达0.95,人工更新的树种生长良好,降香黄檀、东京桐、人面果、蚬木等树种,都已实现天然更新。物种数比对照区增加了72.5%,乔木树种增加极为明显,达到岩溶山地天然林树种的66.7%。森林碳汇能力达到每公顷80吨。
截至2015年12月底止,石山树木园共引种了近400种石山造林树种,其中334种保存完好,超过总数的80%。热林中心筛选出了降香黄檀、任豆、顶果木等50多个优良岩溶石山造林树种,在我国广大适宜岩溶地区推广应用,超过1000多万亩,成为我国石漠化治理与生态环境建设的“先锋队”,经济效益、生态效益和社会效益“三驾马车”齐头并进。
向大自然“取经”,是珍贵树种近自然经营的“捷径”。蔡道雄主任说,多年来,热林中心应用森林生态系统功能恢复与近自然演替的理论和方法,创建了针叶林冠下套种乡土珍贵阔叶树种的人工林自然化改造技术模式,提出了人工植被重建和土壤功能修复的协同生态恢复技术,诱导南亚热带退化天然林逐步演替,重建了当地顶级天然林森林群落。

(通讯员单位:中国林科院热林中心。本文图片由蒋林林摄)