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向大自然“取經”——熱林中心珍貴樹種近自然經營紀實

來源:《廣西林業》2016年01期 時間:2017-12-14 16:07:42 點擊:10465



向大自然“取經”——熱林中心珍貴樹種

 近自然經營紀實

 

本刊記者 蔣林林 通訊員 孫文勝 莫慧華


科研人員正在測量紅椎林目標樹。

白云實驗場小試區的米老排下土壤肥沃,自然更新快。

桉樹林套種降香黃檀近自然改造。

石山樹木園郁郁蔥蔥,層相繁雜。

 

2015年12月16日,記者在中國林科院熱帶林業實驗中心大院內的550畝石山樹木園,看到了珍貴樹種降香黃檀(俗稱“海南黃花梨”),扎根巖溶石山的石縫,飛籽成林,不禁心中暗暗叫絕:真是巖溶石山的“綠色奇跡”。
據有關專家估計,石山樹木園像 一 座 “ 聚寶山”,僅珍貴樹種價值將達1.3~1.5億元。其生態效益、經濟效益和社會效益巨大而顯著。
“石山樹木園已形成多物種、多層次、多年齡的近自然森林群落,‘綠色奇跡’只是多功能近自然森經營的一個縮影。近自然森林經營要求充分尊重自然規律。” 熱林中心主任蔡道雄介紹,十余年前,熱林中心引進德國近自然森林經營理念,向大自然‘取經’,建立了紅椎、格木、西南樺、降香黃檀等南方造林樹種和模式最豐富、規模和面積最大的鄉土珍貴大徑材多功能森林經營試驗示范林,近自然化改造了馬尾松、杉木、桉樹人工純林,大幅提高了森林生態系統的健康度和穩定性
珍貴樹種大徑材經營
在熱林中心伏波實驗場5林班,30多畝約20米高的紅椎林郁郁蔥蔥。放眼望去,示范林內的目標樹像站崗的哨兵,站得筆直,英姿颯爽。每株樹高大,干通直圓滿,分枝少而細,胸徑和冠幅大。紅椎的刺果如一群拇指般大“袖珍型”的刺猬,爬滿了地面。不少刺果萌發了新芽,幼樹也長得枝葉茂盛。林中蕨類、草本、灌木枝葉交錯,形成了“寶塔狀”,植被層次分明。枯枝落葉下隱隱約約藏了一朵朵小蘑菇,像大山精靈眨巴著好奇的小眼睛。
2015年12月15日,熱林中心森林培育研究室主任郭文福正在紅椎大徑材定向培育技術示范林用圍尺測量紅椎樹。他在一株胸徑超過50厘米的樹上標著紅色的標識。標了紅色標識的紅椎樹像脖子系了紅色絲帶的高挑的少女,格外引入注目。他說,有紅色標識的是目標樹。30多年的目標樹一般年均樹高生長約80厘米,胸徑生長1厘米以上。
2009年,熱林中心將26年生的紅椎林作為紅椎大徑材定向培育技術示范林,近自然林經營,培育60厘米目標胸徑的優質大徑材。在每畝紅椎純林選定6~8株目標樹,作為重點培養對象,等胸徑達到60厘米后擇伐。
近自然經營,就是要摸透優勢樹種的“脾氣”,天然更新,保護好新發的幼苗和其它植物。待異齡優勢樹種增多了,植被層次豐富了,其他樹種也越來越多。
在當地的南亞熱帶季雨林和常綠闊葉林頂極、亞頂極群落,紅椎落果容易生根發芽,自然成林,是一種優勢樹種。近自然經驗紅椎同齡純林,最終形成以紅椎為主要建群種的近自然林。
“目標樹單株經營法是德國近自然森林經營關鍵技術之一。”郭文福說,相當于“天生天養”,借大自然的手播種新苗和稀疏林木。盡量減少人類對森林的干擾,只適當關照一下目標樹,實現多功能森林經營目標。
多功能近自然森林經營是以培育大徑材為主,“ 秘訣” 就是1 0 個字“ 選準 目 標 樹 ,及時排干擾”。干擾樹主要指緊靠目標樹,兩株樹冠相互交集,影響目標樹樹冠正常生長等“閑雜樹等”,或者干材質量較差的非目標樹種的“霸王木”,要統統清除。每5年標記和間伐一次干擾樹,為目標樹創造“寬松”的生長環境。此外,要修除目標樹約9米以下的側枝,才能更好地長成優良無節材。
科研人員說,既要保護其它現在的目標樹及內天然喬灌木,又要保護下一代目標樹的“候選隊員”。采伐目標樹和間伐干擾樹時,要控制好伐倒方向,盡量避免傷害“無辜”。有培養前途的天然更新小樹,將成為目標樹的“接班人”。
郭文福說,該示范點林經濟價值高,是同地帶長得最好的人工林。據調查,示范林蓄積量每公頃年均增長達11.8立方米,樹高年均增長80厘米,胸徑年均長1厘米。目前,徑級50厘米以上的原木的市場價約6000~8000元/立方米。示范點每公頃經濟價值達94.5萬元,相當于同齡馬尾松高產林的5倍以上。示范林是一座名副其實的“綠色銀行”
森林生態服務功能是多功能森林經營的另一項重要“使命”。據監測,每公頃紅椎林年凋落物約5900千克,每公頃表土層的碳、氮儲量分別為53噸和3.2噸,比馬尾松純林提高了14.3%和23.1%。示范林內的土壤得到了明顯改善,更加肥沃了,通透性和保水性也更好了。
熱林中心成立30多年來,營建了紅椎、格木、西南樺、降香黃檀、火力楠、香梓楠、柚木等20多個貴用材樹種試驗示范林6萬多畝,成為我國南方造林樹種和模式最豐富、規模和面積最大的鄉土珍貴用材林培育試驗示范區。
松杉桉人工純林改造
1998年和2008年,熱林中心哨平實驗場、青山實驗場馬尾松人工純林遭了殃,聚集了大批松毛蟲。整片松林如同遭遇火災,松葉一點不留,光禿禿的樹干慘不忍睹,成片松林死亡。
在我國南方地區,松毛蟲災經常是“五年一小鬧,十年一大鬧”。大面積種植松杉桉人工純林,導致土地肥力下降、林內植物越來越單一,生態效益、經濟效益降低等傳統林業的“隱疾”,常常弄得務林人無可適從。人工純林近自然化改造,是熱林中心近年來探索尋求應對傳統林業“隱疾”的好辦法。
2009年,在伏波實驗場1林班,強度間伐中齡馬尾松和杉木人工純林,保留了高大健壯的松杉優良木隨后,遷移了一大批“新居民”,補植了紅椎、格木、香梓楠、鐵力木、灰木蓮、大葉櫟6個鄉土優良珍貴闊葉樹種,建立了675畝針闊異齡混交林。
“新移民”與“原居民”和諧相處。記者看到,6個珍貴闊葉樹種與松杉樹生長茂盛,尤其是大葉櫟和灰木蓮,6年竄到9米多高。林下也逐漸“熱鬧”起來,烏毛蕨、三叉苦等草本灌木,可謂是“人丁興旺”。記者無意間撥開厚厚的枯枝落葉,不少褐黃色或鮮紅色的蘑菇,像一把把撐開的“小傘”。
松杉人工純林近自然化改造后,林內樹木生長環境改善了,喬灌木、草本、菌類等物種也越來越豐富。據監測,馬尾松林群落物種由46種增加到了71種,增加了54.3%。喬木層和灌木層物種增加顯著,灌木層由34種增加到47種,增長了38.2%。
郭文福說,與未改造的純林相比,馬尾松林平均胸徑增加了110%,目標樹平均胸徑增加了89.7%。它證明了松杉純林近自然化改造后,松杉保留木生長速度加快,大大縮短了培育周期,而且林下的珍貴鄉土闊葉樹種長勢很好,其中大葉櫟和灰木蓮的平均樹高和胸徑,分別超過1.5米和1.5厘米,森林變得更加健康。
2007年,哨平實驗場12林班第一代桉樹皆伐了。第二年2月,熱林中心給桉樹萌芽林找了“最佳拍檔”,每畝套種了40株降香黃檀,營造了130畝桉樹降香黃檀異齡混交示范林,邁出了桉樹純林近自然化改造的第一步。
記者看到,桉樹萌生林生長快速,形成了桉樹—降香黃檀復層林。降香黃檀純林的幼樹非常容易倒伏,即使使用竹竿支撐,也經常東倒西歪。古話說,“蓬生麻中,不扶而直”。桉樹林內套種降香黃檀,兩個樹種長勢良好,挺拔的桉樹適時“扶”一把降香黃檀幼樹,即使不用竹竿支撐,也沒有倒伏現象。
熱林中心生態研究室主任盧立華說,桉樹林為降香黃檀的適度遮陰,為降香黃檀良好干形培育創造了良好的環境。桉樹連續經營2茬萌芽林后伐除,長成了降香黃檀純林。同時,降香黃檀飛籽成林,構建成異齡、多層次、可持續的近自然林。降香黃檀生長50年,胸徑可達40~50厘米,即可采伐利用,一株價值約200萬元 。
熱林中心敢于“第一個吃螃蟹”。“雙龍出海”應該是桉樹林套種珍貴樹種近自然經營的一個創舉。在桉樹林的寬行中種植格木、降香黃檀等鄉土珍貴樹種,可謂是一舉兩得。林緣效應加快了桉樹生長的同時,也為珍貴樹種營造了良好的生長環境。
熱林中心桉樹林近自然改造,引入的降香黃檀和格木等是固氮能力較強的珍貴闊葉樹種。同齡或異齡混交林,增強土地肥力,豐富林中群落物種,增強林分的穩定性。桉樹林的更新,改變了傳統的煉山造林方式,持續覆蓋和經營森林,大幅提高了森林生態系統的健康度和穩定性。
盧立華說,桉樹林套種珍貴樹種近自然經營可謂是“雙贏”,不但短期內收獲桉樹,又能長期培育珍貴樹種高價值大徑材。既能“以短養長”,又能兼顧經濟和生態效益。
30多年前,白云實驗場小試區原生植被曾遭到破壞,土壤肥力下降,有些山坡土壤裸露,水土流失,森林生態系統功能嚴重退化。從1979年開始,熱林中心開始為“破碎”的山林“療傷”,連續7年引種了米老排、格木、紅椎、西南樺等30余個鄉土優良珍貴樹種,構建了1500多畝多樹種小塊狀鑲嵌混交的森林植物群落。
2002年,熱林中心又對白云實驗場小試區植物群落近自然化改造。強度間伐后,在林下套種了土沉香、紅椎、降香黃檀、望天樹和閩楠等珍貴、長壽、亞頂極樹種或頂極樹種,林下幼苗天然更新,小試區向多樹種、多層次異齡的近自然森林群落發展。
記者在小試區的珍貴闊葉樹種林,看到紅椎、米老排、西南樺、柚木等樹干粗壯,枝葉茂盛,凋落物鋪滿了山坡。走在厚厚的枯枝落葉上,似踏在柔軟的褥子上。撥開幾株米老排樹下的落葉,土壤肥沃濕潤。
“小試區林子有較好的林地培肥能力和水源涵養能力。”盧立華說,林中凋落物多,腐殖質層厚,土壤孔隙度大,土壤持水性能也明顯提高。
小試區舊顏換了新裝,處處煥發著生機活力。隨著林齡增加,恢復了森林植被,林下植物及微生物種群、鳥獸昆蟲“濟濟一堂”,森林碳匯、水土保持,以及水源涵養功能等生態服務功能也全面恢復與優化。
小試區景色宜人,珍貴闊葉林林相優美,生物多樣性和景觀多樣性豐富,群落樹種組成、年齡結構趨于合理。紅椎、米老排、火力楠等珍貴闊葉樹種的果實成熟后,散落在山坡上,天然更新,萌發新苗,形成了異齡復層混交林。森林已由純林逐步向近自然林演替,恢復了天然更新機制。
盧立華說,等到樹齡達40~50年,胸徑達50cm以上時,擇伐利用目標樹,促進林下天然更新,避免了皆伐煉山,保持青山常綠,實現可持續經營。
巖溶石山“綠色奇跡”
2015年10月,熱林中心大院石山樹木園的山腳下。科研處高級工程師呂廣陽準備攀上山頂一塊凸起的巖石,拍一張大院的全景。石山到處長滿高大喬木、濃密灌木、藤蔓。他說,1982年大學畢業剛分配工作時,石山光禿禿的,巖石裸露、怪石嶙峋。
1980年,中國著名林學家吳中倫院士認為,治理石漠化的關鍵是恢復退化的森林植被,第一步要篩選適生植物,引種馴化巖溶石山樹種成為“重要使命”。他建議營建石山樹木園,獲當時國家林業部支持。
同年,熱林中心開始廣泛收集巖溶山地適生樹種,根據樹種的生理、生態等特點,對癥下藥,結合重建區不同微地形的立地條件,適地適樹,科學布局樹種。
科研人員首先挑選了適合巖溶山地生長的降香黃檀、任豆、頂果木、銀合歡等速生固氮樹種,在土壤稀薄的石縫里“見縫插樹”,仿建巖溶石山自然植被群落。
3年后,基本停止人為干擾,將石山樹木園交給大自然“打理”。發現嚴重影響林木生長的藤蔓等,才微“幫忙”清理一下。8~10年后,森林生態系統逐漸恢復,土壤養分改善,林分郁閉度約達0.6。第二次補植了較耐陰樹種無憂花、茶條木、皂莢等。
30多年后,石山樹木園里部分樹種天然更新,加上其他物種“光顧”及天然更新,石山上現有樹種遠超過了當初造林樹種。
巖溶石山的“綠色奇跡”令記者折服于大自然的神奇力量。石山植被郁郁蔥蔥,喬灌藤草花豐富多彩,層相繁雜。降香黃檀根部深深扎入石縫,飛籽成林,漫山遍野是更新小樹。粗壯的藤蔓掛在懸崖上,發達根系竭力汲取石縫深處的養分,極力延伸嫩梢。林下灌木草本叢生,幾處石縫還長了幾叢蔥翠的蘭花。
石山樹木園的巖溶山地基本重建了森林生態系統,已形成多物種、多層次、多年齡的近自然森林群落。石山一角有5、6株降香黃檀,胸徑達30多厘米,估計每株價值80萬元以上。整座巖溶石山仿佛一座“聚寶山”,有專家估算,珍貴樹種價值1.3~1.5億元。在石山樹木園,記者遇到市民李先生正向幾名朋友介紹降香黃檀。“每次親友來訪,都會陪過來看看。” 他說,這里綠樹成蔭,鳥語花香,像一個“珍貴樹種展示廳”。現在,石山完全看不到石漠化痕跡,生態環大大改善,成了市民避暑休閑的“植物公園”。
2012年,科研人員曾在石山樹木園設置了1200平方米的調查樣地。結果顯示,共有144種維管植物,包括36種喬木, 87種灌木, 21種草本植物。林分郁閉度達0.95,人工更新的樹種生長良好,降香黃檀、東京桐、人面果、蜆木等樹種,都已實現天然更新。物種數比對照區增加了72.5%,喬木樹種增加極為明顯,達到巖溶山地天然林樹種的66.7%。森林碳匯能力達到每公頃80噸。
截至2015年12月底止,石山樹木園共引種了近400種石山造林樹種,其中334種保存完好,超過總數的80%。熱林中心篩選出了降香黃檀、任豆、頂果木等50多個優良巖溶石山造林樹種,在我國廣大適宜巖溶地區推廣應用,超過1000多萬畝,成為我國石漠化治理與生態環境建設的“先鋒隊”,經濟效益、生態效益和社會效益“三駕馬車”齊頭并進。
向大自然“取經”,是珍貴樹種近自然經營的“捷徑”。蔡道雄主任說,多年來,熱林中心應用森林生態系統功能恢復與近自然演替的理論和方法,創建了針葉林冠下套種鄉土珍貴闊葉樹種的人工林自然化改造技術模式,提出了人工植被重建和土壤功能修復的協同生態恢復技術,誘導南亞熱帶退化天然林逐步演替,重建了當地頂級天然林森林群落。

(通訊員單位:中國林科院熱林中心。本文圖片由蔣林林攝)

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