2014年7月 防护林科技 July,2014 第7期(总130期) Protection Forest Science and Technology No.7(Sum No.13o) 文章编号:1005—5215(2014)O7 黑龙江省西部地区生态林建设技术研究 张玉柱,俞冬兴,毕广有,曹志伟,陈晨 (黑龙江省森林与环境科学研究院,黑龙江齐齐哈尔161005) 摘要:针对黑龙江省西部地区3个代表区域生态林现状,阐述了人工生态林建设应遵循的原则。通过间伐造林 试验,提出了适合本区特点的生态林间伐方式、适宜树种、整地方法和改造途径,建议对嫩江流域生态林采取封育 措施,减少人畜破坏,消除土壤板结层,恢复土壤结构,促进林木生长,充分发挥生态林的生态功能。 关键词:黑龙江省西部;生态林;间伐;造林;天然更新 中图分类号:¥725 文献标识码:A doi:10.13601/j.issn.1005—5215.2014.07.010 Technology on Ecological Forest Construction in Western Area of Heilongj iang Province Zhang Yuzhu,Yu Dongxing,Bi Guangyou,Cao Zhiwei,Chen Chen (Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Prov.,Qiqihar 161005,China) Abstract:Present situation of ecological forest in three regions in western area of Heilongj iang Province,the princi— ples of artificial ecological forest construction which should be followed were expounded.By thinning afforestation experiment,the thinning methods,suitable species,soil preparation methods,and the transformation ways,which are suitable to the characteristics of the area of ecological forest were put forward;it is recommended to take enclosure measures for the ecological forest of the NeNiang Valley,to reduce livestock damage,eliminate soil compaction lay— er,restore soil structure,promote tree growth,give full play to the ecological functions of ecological forest. Key words:western Heilongj iang Province;ecological forest;thinning;afforestation;natural regeneration 针对黑龙江省西部水土流失、土地荒漠化、洪灾 边引进,一边改良,从而形成具有多样性的人工生态 和旱灾交替发生,较多地区经济贫困的现状,通过营 林。对达到成熟期的生态林可以采用同样的方法进 造生态功能持续稳定的生态林以保护脆弱生态环 行树种的多样化改良。 境,促进经济持续稳定发展,从而达到“坚持生态优 先,谋求经济、社会效益相统一”的营造生态林的目 1 试验区概况 的。 根据《黑龙江省1999--2050年生态环境建设规 本地区人工生态林建设应遵循以下基本原则: 划》分区,结合3个类型区域特点,把平原区的齐齐 (1)营造多树种、多林龄、多样性、稳定性强的复 哈尔市甘南县甘南林场、丘陵区的齐齐哈尔市克山 层林和混交林。 县北联林场、风沙区的大庆市杜尔伯特蒙古族自治 (2)为了与嫩江流域环境条件相适应,尽可能选 县新店林场选定为试验区。 择与该区域的原生植被相类似的自然植被类型,尽 表1 嫩江流域中下游人工生态林调查 可能采用保持生态环境稳定的造林方法。 (3)人工生态林不拘泥一定的规则形状,可以根 据地形特点因地制宜。 (4)环境条件恶劣的造林地,一次成林困难。可 1.1杜尔伯特蒙古族自治县试验区 先造2种先锋林,成林后再通过带状问伐等方式,一 试验区位于黑龙江省西部地区的中部,属于温 收稿日期:2014—05—06 带季风气候,春季干旱多风,夏秋炎热多雨,年平均 作者简介:张玉柱(1967一),男,黑龙江德都人,大学,高 气温3.5℃,极端最高38.5℃,极端最低一33.6 级工程师,现从事防护林研究. ℃,≥1O℃年均积温2 924.4。C,年降水量为431.5 28 防护林科技 2014征 mm,蒸发量为1 828.7 mm。降水主要集中在6—9 月,占全年降水量的84.6 ,全年平均5级以上大 风日数为59 d,8级以上大风日数20 d,平均风速 4.1 m・s_。,4、5、9、10月为风沙活动最为频繁强烈 的季节。土壤以沙壤土为主,pH值7.5~8.5。 I.2甘南县甘南林场 林场地处大兴安岭东南麓终端断续丘陵与嫩江 平原的过渡地带,地形以平原地貌为主,海拔高度 180~200 m。属温带季风气候,冬季漫长寒冷,春 季风大干旱,夏季高温多雨,秋季降温快,多早霜。 年平均气温2.6℃,最高气温39℃,最低气温一 35.4℃,平均降水量455.2 mm,年蒸发量1 499.8 mm,年日照时数2 79I.7 h,年积温2 260~2 980 ℃,无霜期12O~160d。土壤主要以黑土、黑钙土为 主。 1.3克山县北联林场 林场地处小兴安岭南坡,丘陵起伏,漫川漫岗, 施业区坡度平缓,平均坡度1O。左右,平均海拔高度 560 m左右。属于温带季风气候,四季变化明显,冬 季漫长,寒冷干燥;夏季短促,高温多雨;春季风大少 雨干旱;秋季降温急骤,霜冻较早,常有冻害发生。 年平均气温1.2℃,极端最高气温37.9℃,最低气 温一42℃,无霜期120 d左右。日照时数2 620~ 2 724 h。有效积温2 400℃。年降水量510 mm左 右,年平均蒸发量1 200 mm,主风向西北风。林场 土壤为黑土、暗棕壤、沼泽土。林场属小兴安岭植物 区系。天然植被有蒙古栎、白桦、黑桦、山杨,有少量 的椴树、色木槭和春榆,垂直分布不明显。 2 研究方法 2.1 间伐及更新试验方法 采用0 、30 、50 三种间伐强度带状间伐, 间伐带宽10 ITI,保留带宽1O~20 m,间伐带东西走 向。更新试验:更新方式分为人工更新和天然更新 2种,其中,人工更新进行了不同树种、密度和混交 模式试验。 设计新栽植行采用最接近东西方向的直行间 伐。 2.2 间伐后光照条件变化观测方法 通过测定间伐行中正交行的PPFD(光合光量 子通量密度),评估带状间伐光照条件变化。具体方 法为:全天空照片摄影,所摄照片采用计算机软件处 理、分析。 天空照片用安装有鱼眼镜头的数码相机拍摄。 摄影高度为1.3 IIl。在间伐带正交线上进行摄影, 每个伐区设置5条线。在一边长为50 m的试验区 中,设置南北走向5条线,其端点位置分别为5、15、 25、35、45 m;沿各条线,每间隔5 m进行拍照,每条 线上共拍照1I张,通过自动计算,得出郁闭度及 PPFD值。 2.3更新造林试验方法 间伐试验区造林设计 在平原区、丘陵区和风 沙区分别设立50 m×50 m的试验处理区。试验处 理分为:无间伐对照、间伐区(只进行带状间伐)、间 伐+栽植(行状栽植、密度试验)。 2.3.1 甘南县甘南林场 间伐后栽植区:在兴安落 叶松间伐迹地栽植50 ITI×50 m林分6处;树种为 红皮云杉,密度2 m×2 m,间伐强度:对照、3O 、 5O 。 2.3.2克山县北联林场 间伐后栽植区:在樟子松 间伐迹地栽植50 m x 50 m林分4处和50 m×25 m林分2处;树种为:红皮云杉、黄波罗,密度2 m× 2 m,间伐强度:0 、30 、50 。 2.3.3 杜蒙县新店林场 间伐后植栽区:在小黑杨 间伐迹地栽植50 m×50 ITI林分6处;树种:小叶锦 鸡儿、沙棘(密度1 m×2 m),间伐强度:0 、30 、 5O 。 3 试验结果与分析 3.1 间伐后光环境改善效果 结果显示:杜蒙县杨树林与对照区的透光度相 比增加20.0 。甘南县的兴安落叶松林及克山县 的樟子松林与对照区的透光度相比增加10.0%。 根据透光度及PPFD相对值分析,采伐部分北 侧与南侧,即使是同样的透光度,PPFD相对值差异 也较大。直射光多的北侧大,有林冠遮挡的南侧小。 北侧部分在3~4 ITI范围内可接收到直射光。 3.2 间伐对林地天然更新的影响 3.2.1 间伐造林当年天然更新情况调查及分析 (1)间伐区更新情况调查 各地区植物侵入情况: ①风沙区:大庆市杜蒙县(新店林场) 木本类:家榆、小黑杨、兴安胡枝子、兴安鼠李各 1株。 草本类:虎尾草、狗尾草、星星草、马唐等占优 势,植被平均覆盖度30 。 ②平原区:齐齐哈尔市甘南县(甘南林场) 木本类:确认有家榆、兴安胡枝子、细叶胡枝子、 兴安落叶松天然更新幼苗,发现大量细叶胡枝子及 落叶松幼苗。 第7期 张玉柱等 黑龙江省西部地区生态林建设技术研究 29 草本类:狗尾草、金色狗尾草、马唐等占优势,间 伐区植被平均覆盖率为6O 。未间伐林地的植被 非常少,覆盖率平均2 。 ③丘陵区:齐齐哈尔市克山县(北联林场) 木本类:发现小黑杨、樟子松、兴安落叶松、毛 榛、细叶胡枝子、平榛、黑桦侵入,尤其发现落叶松、 杨树、樟子松等天然更新苗数量较大。 草本类:东方草莓、针茅、苔草等占优势,平均植 被盖度4O ,未间伐部分平均植被盖度8 。 (2)间伐造林区天然更新情况分析 ①更新树种及其个体数量 从生态林建设的角度来看,侵入树种增加了现 存生态林的构成树种,周边木本树种的侵入对形成 多样性生态林具有重要意义。 根据本次调查结果,在调查区内确认能生长的 木本类如下: 风沙区:大庆市杜蒙县(新店林场) 家榆1株、小黑杨1株、兴安胡枝子1株、兴安 鼠李1株。 平原区:齐齐哈尔市甘南县(甘南林场) 家榆2株、兴安胡枝子2株、细叶胡枝子13株、 兴安落叶松9株。 丘陵区:齐齐哈尔市克山县(北联林场) 小黑杨10株、樟子松8株、落叶松2O株、毛榛 2株、细叶胡枝子8株、平榛8株、黑桦1株。 ②间伐造林区更新分析 在风沙区杜蒙县新店林场,在间伐处理区确定 4个树种的天然更新苗,只发现4株侵入,数量很 少。因为周围种源稀少和周围居民放牧。没有观察 到新栽植区有木本类侵入,由于离种源远、土壤盐碱 度非常高、立地条件差,更新困难。 在平原区甘南县甘南林场,确认间伐处理区有 4个树种生长,总计26株。其中细叶胡枝子13株、 落叶松9株,占85 。 在丘陵区克山县北联林场,观察到在间伐处理 区和新栽植区都有很多木本类。特别是间伐处理区 有7个树种的侵入,总计57株。因为处理区接近天 然种源,种子补给容易,和其他2个地域相比有立地 条件的优势。 ③木本类更新的可能性 甘南县甘南林场及克山县北联林场,通过此次 调查观察到几种情况。间伐处理区,间伐后空地里 有很多天然更新苗木。天然更新苗木在宽度10 m 的空地中分布特点:空地中心较少,北侧和南侧的林 缘部分较多;北侧受干旱影响,变黄的很多;南侧每 天有一半时间是遮阴状态,更新植物生长良好。空 地中心地带杂草长得很茂密,北侧和南侧林缘部分 杂草低矮稀疏。侵入树种主要是调查区周围的生态 林树种。 3.2.2 间伐造林对植物更新影响研究结果 (1)综合3个类型区全部调查研究结果,风沙区 的新店林场,立地条件极差,人为、牲畜危害严重,天 然更新难以进行;宜林地造林可选树种少,成活困 难。 (2)平原区的甘南林场立地条件相对较好,天然 更新苗木翌年存在春季生理干旱现象,可采取一些 措施促进天然更新。如采伐迹地改善种子落地发芽 生根环境,秋季采取防寒措施帮助越冬,翌年春季及 时浇水解决春旱问题;待幼苗发育强壮,抗逆性增 强,适应环境后,能够正常生长发育,形成生态稳定 的混交林。 (3)丘陵区的北联林场,立地条件最好,观察到 天然更新樟子松2年生实生苗,其他树种,观察到株 高10 ̄50 cm存活生长的个体,天然更新苗木可以 正常越冬。现有生态林间伐后,通过天然更新,可形 成生态稳定的混交林。 3.3更新造林试验 杜蒙县新店林场(风沙区) 沙质土壤,粒径细小、排水性差、盐碱程度高,土 壤条件差。试验结果,间伐区,小叶锦鸡儿平均成活 率67 9,6,沙棘平均成活率17 。 甘南县甘南林场(平原区) 栽植的红皮云杉成活率达100 。从造林当年 开始,生长良好。间伐区,尽管间伐前几乎是裸地, 伐后草本生长繁茂,间伐效果明显。间伐后没有强 光直射的南林缘生长着很多兴安落叶松实生苗。 表2甘南县甘南林场(平原区)的试验栽植结果 克山县北联林场(丘陵区) 带状问伐区,3O%间伐区的红皮云杉、黄波罗成 活率达到90 以上;50 9/5间伐区成活率在60 ~ 8O ,见表3。落叶阔叶树更新良好,生长茂盛。 表3克山县北联林场(丘陵区)的试验栽植结果 根据此次的调查结果,造林时注意事项如下: (下转第39页) 第7期 陈梦等昌吉州荒漠林害鼠种类调查初报 39 野生动物现象得到遏制,各类天敌(狐狸、狼、蛇、猛 年一 加 鼠和毛脚五趾跳鼠。其中夜行鼠中子午沙鼠为昌吉 州荒漠林区域优势鼠种。对荒漠梭梭林危害最大的 禽等)数量渐多,生物之间数量关系趋于平衡,应是 大沙鼠密度降低的主要原因。 表2吉木萨尔县国家级中心测报点 2001-2008年平均捕鼠率统计结果 平均捕鼠率 5.80 5.10 度一 ∞ 荒漠林鼠害主要是大沙鼠,其次为子午沙鼠等。 昌吉州自2001年开展森林鼠害治理工程项目 以来,累计完成鼠害治理工程任务3.5万hm。,其中 生物防治2.3万hm ,鼠害天敌防治1.4万hm 。 经过9年的连续治理,经3个国家级森林病虫害中 12 15.50 15 心测报点每年的定期调查,大沙鼠的数量维持在较 低水平。 参考文献: Eli杨永刚,吴世明,阿里玛斯.浅谈昌吉州森林鼠害的发生及 8.60 6.70 7.5O 3 结论 , 昌吉州荒漠林害鼠分属3科9种,分别是 鼠科的褐家鼠、小家鼠;仓鼠科的大沙鼠、红尾沙鼠、 柽柳沙鼠、子午沙鼠、灰仓鼠;跳鼠科的毛脚三趾跳 (上接第29页)(1)造林树种的选定,要充分注意适 合树种及产地; (2)苗木幼龄时期必须及时浇水; (3)带状间伐东西方向为基本方向; (4)带状间伐的宽度,根据树高确定。如果宽度 防控对策[J].中国森林病虫,2O13(1):44—46 [2]张洁.北京地区鼠类群落结构的研究[J].兽类学报,1984,4(4): 266—27l E3J王思博.啮齿动物志[MJ.乌鲁木齐:人民出版社, 1983 1】36—170 够正常越冬,有些乡土树种可实现天然更新。现有 生态林间伐后,通过天然更新,可形成生态稳定的混 交林。 4.2在丘陵漫岗和平原农区的落叶松、樟子松带状 间伐地内可营造红皮云杉、黄波罗,平均成活率达 90 以上,是构建复层混交林的重要途径。 4.3三种类型区人工林都存在土壤板结问题,造林 时加强整地,提高整地质量,活化土壤,确保造林成 功。 过大,容易发生干旱危害,间伐率30 最好; (5)注意配置,保留树的树冠下不可栽植。 4 结论与建议 4.1风沙草原区立地条件极差,土壤干旱,板结,人 畜危害严重,天然更新困难。 平原农区立地条件相对较好,兴安落叶松、樟子 松实生苗可越冬,春季生理干旱严重,可采取一些诸 4.4带状间伐后,北侧林缘部日照变强非常干旱, 天然更新的苗木和草本类大量出现变黄和枯死现 象。因此通过控制间伐带宽度,从而控制到达林地 的日照量和直射范围,以这样的幅度进行间伐,能减 轻干旱的影响,提高天然更新苗木保存率。 4.5建议对嫩江流域中上游天然生态林采取封育 措施,保护枯枝落叶层,减少人畜破坏,消除土壤板 如松土除草、越冬防寒、春季补水措施促进天然更 新,形成抗逆性强的壮苗,以利于形成生态稳定的异 龄混交林。 结层,恢复土壤结构,促进林木生长,充分发挥生态 林的生态功能。 丘陵漫岗区立地条件最好,天然更新的苗木能