CN106234136A - 一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，步骤为：（1）对高密度里白灌层退化森林进行群落调查；（2）对里白进行全面清理抚育；（3）在林下，沿等高线以宽幅留地恢复带与窄幅堆放枯朽物带交替的清理方式进行整地；（4）在群落优势植物树冠下施入生物质碳；（5）将窄幅堆放带上已腐烂的死地被物混于土中的方式进行幼苗更新培育。本发明通过对抚育森林选择性指标调查，既可有效减少里白的密度数量，使其地下根状茎衰退；又能增强林木更新能力，提高森林生长量，具有实用、有效、恢复快、投资少、无污染，长远来看可以维持森林的稳定性、健康性和可持续性。

Description

一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法

技术领域

本发明涉及一种高密度里白退化常绿阔叶林的抚育方法，特别是一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法。

背景技术

近年随着全球气候变化和生态建设进程的加快，开展不同森林生态系统的建设和恢复的研究已成为恢复生态学领域的重点，但关于森林生态系统的恢复与保育的研究多集中于乔木层的优势或建群种，而对林下草本层植物生态功能的研究稀缺。森林草本层植物虽然有明显增强生物多样性，改进土壤结构、林分更新、调节地表小气候、防止水土流失等功效，但在亚热带和热带地区，一些林下草本层由蕨类植物构成并居于优势地位，蕨类植物因其独特的生物生态学生长习性，在森林群落下常形成密集郁闭的单一“蕨类灌层”，严重影响到群落小生境的光照强度、湿度，土壤理化性质和水分等，限制草本层中优势乔木树种的更新和定居，对森林固有的结构和功能造成严重的影响，甚至左右着森林群落的动态发展，能使健康成熟常绿阔叶林衰退。因此，常绿阔叶林下蕨类生态调控与治理已是生态建设、生态恢复、生态安全的当务之急。

里白(Diplopterygium glaucum(Thunb.)Nakai)属里白科(Gleicheniaceae)蕨类植物，常通过根状茎横生拓展，长达8-10m，盘根错节，遍地分布，消耗了大量土壤养分和水分。里白具有明显的克隆生长习性，在木荷、栲树林局部入侵地段其高度在1.8-2m，盖度达99％，里白的枝叶数量大，且不易腐烂。常形成几千平方米的林下“岛屿状”密集分布。在里白“灌层”中，经测定，光照强度≤10Lux，夏季温度比外面高4-5℃，湿度比外面高30％左右，这种广泛分布对群落生态环境构成深刻影响，对森林生长、林木枯损、森林地表土壤和更新的作用已引起人们的注意。王祥荣(1995年)发现里白浸出液对细叶青冈、檫木、油茶等植物的种子发芽和幼树生长具有显著的抑制作用；王良衍(2015年)对木荷里白林主要优势种群42年动态变化中，里白“灌层”影响了木荷林的生长、种群结构、演替和更新生长，但未提出里白有效的生态控制方法，更重要的是都未涉及具体的合理抚育技术方案。

近年来，随着我国生态建设的发展，退化森林的健康经营已被纳入森林经营的范围。而传统林业经营，多在冬季人工大面积清理里白，但次年里白仍旧大量复生，更新困难、林木生长缓慢、成效低下；采用条状深垦挖取其根状茎，花工大、投入高，但几年后又大量复生，成效低；在林下打除草剂清除里白，地表里白虽然枯萎，但枯死物和粗质木遍地，冬季森林火险等级升高，森林防火任务繁重，然而，次年里白仍然复生，土壤污染，更新缓慢，效果不佳，难以进行合理的生态修复，要改变这种状况，必须要研发出里白灌层对常绿阔叶林的影响机理和有效减少里白的分布密度及地表大量蕨类枝叶及粗质物的合理放置，同时还要合理处理大量枯朽地被物的快速腐烂与利用，改善土壤，增强林木更新能力，提高森林生产力，达到生态修复的目的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种高密度里白退化常绿阔叶林向生态修复抚育方法以减少地表里白灌层密度，减少林木枯损，提高林木生长，增强森林更新能力，提高林地生产潜力。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其包括如下步骤：

(1)对选定的亚热带沿海丘陵地区的里白灌层常绿阔叶林进行群落学调查；

(2)对里白灌层的林分进行全面清除抚育；

(3)在林内沿等高线以宽幅留地恢复带与窄幅堆放带交替的方式进行整地；

(4)在林内对健康优势建群树种根部和局部浅土层瘠薄土壤地段施加生物质碳。

(5)将窄幅堆放带上已腐烂和半分解枯朽地被物混于宽幅恢复带土中的方式，对里白灌层的林分进行抚育。

本发明所述的生态修复抚育方法中，步骤(1)中，所述群落学调查内容包括典型植被样地面积、植物种类、数量、树高、胸径、冠幅、植被生长、枯损情况、地形条件以及土壤条件。

本发明所述的生态修复抚育方法中，步骤(1)中，所述群落学调查内容包括对山地地形划分为坡面、坡谷和山脊3个立地类型。

本发明所述的生态修复抚育方法中，步骤(2)中，所述里白灌层的林分的全面抚育包括：对高密度里白进行全面清(割)除，对枯立、风倒、病朽木进行采伐，对阳生贬值物种进行割除。次年在局部地块再对里白进行1次清除。

本发明所述的生态修复抚育方法中，步骤(3)中，所述水平带交替整地依据里白灌层林地清理、抚育时间、林地施碳、枯地被物埋土抚育、恢复更新和补植培育六个方面进行。

其中，所述里白灌层清理抚育规格具体为所述割除里白层植株根茎不高于地表3cm；所述里白灌层割除清堆放规格：留床恢复更新带宽2.5m，里白与枯枝、腐木堆放带宽1.2m，高度不限；所述里白灌层全面清枯立、风倒木规格为，将腐木锯断，就地以水平带放置。

其中，所述抚育时间在每年的5月中旬至6月下旬。

其中，所述林地施碳具体为：对地带性常绿阔叶优势建群树种中生长、旺盛的大树(胸径≥22cm，树高≥12m)树冠下开沟深15cm，宽20cm的半圆施竹炭2Kg，施后复土。

其中，所述枯地被物埋土抚育具体为：在窄幅留地恢复带上削草，浅削，深度6—8cm；将堆放带上的已腐烂的枯朽地被物均匀埋于土中，表土裸露；在少量里白复生地块，连根挖取其根茎。

其中，所述林下恢复更新具体为：在健康的常绿阔叶优势树种林冠下，不设置蕨类和枯腐木堆放水平带；充分利用林地面积实行更新；对里白清理后，次年的更新实生幼苗、幼树进行疏苗与幼苗培育。

其中，所述林下补植具体为：对林分郁闭度≤0.65，成树密度≤900株·hm^-2，可在林下空旷地上依据典型成熟顶极林和物种生长偏好习性少量补植，补植密度每公顷750－900株。在坡面上可人工补植2年生的赤皮青冈、木荷、青栲、米槠、柯；在坡谷上可补植南酸枣、浙江楠、红楠、青栲、米槠；在山脊部位可补植灰柯、小叶青冈、云山青冈。

本发明通过对里白退化常绿阔叶林的群落调查，可明确林木生长、结构组成和界定群落演替发育阶段；通过清除里白和抚育，可在里白生长旺期使其失去光合作用，断失有机质和能量的来源，使其根茎迅速衰退死亡；通过采用等高线以宽幅留地恢复带与窄幅堆放带交替的方式进行整地，既能合理利用林地，使大量枯朽物堆置于堆放带上，避免堆放带上里白复生，又可充分利用恢复带上幼苗更新；通过在林分内对健康、茁壮优势木林冠下施生物质碳，可改善其土壤理化性能，提高优势木的生长和结实更新量；将窄幅堆放带上的里白枯朽物埋于土中，将腐烂的枯朽物均匀分散于林地地表，结合削草抚育使土壤裸露地表，促进种子更新、定居，又可提高恢复带土壤腐殖质与养分，从而达到退 化森林的生态修复的目的。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实例1

实施地点位于浙江省宁波市鄞州区天童南山，实施时间为2014年2月至2016年8月。实施例天童地区的气候、地形、土壤和植被情况如表1。

A对选定的浙东沿海丘陵区里白－木荷林分进行群落调查，包括该地的地形、坡势、林地土壤，调查优势植物的种类组成、密度、树高、胸径和乔木树种的枯腐情况以及林分更新状况等。

B对林分进行清除抚育：

①对林地上的里白全面割除；

②对于林地上已枯死、风倒和病朽木全面进行采伐；伐根不高于地表5cm；

③对于林分中部分阳生贬值灌木，应根据林分密度，密度较大的应全部清除，密度稀的少量清除，尽量保持森林乔灌草复层林结构。

C沿等高线进行水平条宽幅留地恢复带与窄幅堆放带交替的方式进行整地清理：

①林地清理规格：浙东沿海丘陵地地形、地势变化较大，坡度一般在12－25°。全面割除里白后，采用水平带宽幅留地与窄幅堆放枯蕨物交替的作业设计。该交替方式可将林内大量的里白和枯朽木堆放在条带上，可覆盖林地，防止里白复生，又可增加地表腐殖质和保水功能。同时，在宽幅留床带上以促进森林更新。留床带与堆放带的宽度以视山坡坡度定，坡度在25°以下的一般留床带宽度为2.5m，堆放带宽度为1.2m。堆放带在成树树冠下不再设立，以提高森林自然更新能力；

②抚育时间：在5－6月，即里白生长旺盛之季，全面割除后产生“流浆”后衰退。

D对局部林地施生物质碳：

在林分中，仅选择部分、旺盛地带性常绿阔叶建群树种成树(胸径≥22cm，树高≥12m)施碳；在树冠投影上山部挖深12cm，宽20cm的半圆型沟施，每树施生物质竹碳2Kg，施后复泥；在山脊和部分浅土贫瘠土壤地段，每平方米撒施生物质竹碳0.5Kg。

E对堆放带上已腐烂枯朽地被物混于恢复带土中进行抚育：

①在宽幅留地恢复带上条状削草，将堆放带枯朽地被物均匀混于土中；

②在少量里白复生地块，挖取里白根茎；

③保留自然更新的常绿阔叶优势树种幼苗、幼树；清除阳生贬值物种。

④更新方式：乔木层密度较大，2年后自然更新建群树种较多的地段，不采用人工林下补植；乔木层密度较小，自然更新少的地块进行人工补植；乔木层密度大，2年后更新的阳生贬值物种多的地块，也进行人工补植。更新树种依据群落演替规律和林木生长习性，主要在坡面立地类型上更新木荷、栲树、柯、赤皮青冈、檫木；在坡谷立地类型上更新栲树、浙江楠、红楠、南酸枣、米槠；在山脊部位更新灰柯、小叶青冈、云山青冈等常绿阔叶优势乔木树种。

⑤林下补植与培护：补植时间为次年的3至4月；以垦穴方式整地，规格长×宽×深：0.5m×0.5m×0.35m；苗木规格采用2a生实生壮苗；补植要进行2年连续松土、扩穴抚育，并插小竹杆绳绑抚树，确保幼树生长。

本发明适用于浙东沿海丘陵区坡度12—25°的林区高密度里白退化阔叶林的生态修复。其宗旨是通过林地清理抚育、水平带宽幅留床恢复与窄幅枯落物的交替作业方式和恢复更新，减少里白的密度，改善了林分结构，提高林木生 长量，增强林木抗性。同时，促进了森林更新能力，维护了森林生态系统的稳定性和持续性。其特点是经济、实用、安全、恢复快、可操作。

结合A至E的方法，综合考虑里白灌层退化常绿阔叶林的不同立地条件、林分密度、后期管理，获取整个高密度里白灌层退化常绿阔叶林的生态修复抚育技术方案如表2.

实例2

在宁波天童寺西林道上的地块进行退化常绿阔叶林生态恢复建设，旨在遏制里白灌层侵害提高林木生长，改善林分结构，提高更新能力，改善土壤条件。具体步骤如下：

A对选定的抚育区域进行群落调查，设置15个20m×20m的绩效观察样地。

B对里白灌层的林分进行全面抚育清理：

①对于林地上的里白全面割除；

②对于林地上以枯死、风倒和病朽木进行采伐；伐根不高于地表5cm；

③对于林分中部分阳生贬值灌木，应根据林分密度，密度较大的应全部清除，密度稀的少量清除，尽量保持森林乔灌草复层林结构。

C沿等高线进行水平条宽幅留地恢复带与窄幅堆放带交替的方式进行整地清理：

①林地清理规格：浙东沿海丘陵地地形、地势变化较大，坡度一般在12－25°。全面割除里白后，采用水平带宽幅留地与窄幅堆放枯蕨物交替的作业设计。该交替方式可将林内大量的里白和枯朽木堆放在条带上，可覆盖林地，防止里白复生，又可增加地表腐殖质和保水功能。同时，在宽幅留床带上以促进森林更新。留床带与堆放带的宽度以视山坡坡度定，坡度在25°以下的一般留床带宽 度为2.5m，堆放带宽度为1.2m。堆放带在成树树冠下不再设立，以提高森林自然更新能力。

②抚育时间：在5－6月，即里白生长旺盛之季，全面割除后产生“流浆”后衰退。

D局部林地施生物质碳：

在林分中，仅选择部分、旺盛地带性常绿阔叶建群树种成树(胸径≥22cm，树高≥12m)施碳；在树冠投影上山部挖深12cm，宽20cm的半圆型沟施，每树施生物质竹碳2Kg，施后复泥；在山脊和部分浅土贫瘠土壤地段，每平方米撒施生物质竹碳0.5Kg，改善土壤理化性能，修复土壤。

E枯朽地被物埋土抚育：

①在宽幅留地恢复带上条状削草，将堆放带枯朽地被物均匀混于土中；

②在少量里白复生地块，挖取里白根茎；

③保留自然更新的常绿阔叶优势树种幼苗、幼树；清除阳生贬值物种。

④更新方式：乔木层密度较大，2年后自然更新建群树种较多的地段，不采用人工林下补植；乔木层密度较小，自然更新少的地块进行人工补植；依据群落演替规律和林木生长习性，在坡面立地类型上补植赤皮青冈；在坡谷立地类型上补植浙江楠、南酸枣。

⑤林下补植与护培：补植时间为次年的3至4月；以垦穴方式整地，规格长×宽×深：0.5m×0.5m×0.35m；苗木规格采用2a生实生壮苗；补植要进行2年连续松土、扩穴抚育，并插小竹杆绳绑抚树。

下面是本发明采用上述方法措施，对高密度里白—木荷林抚育2年后乔木层和灌木层主要物种生长及更新成效如表3和表4。其中，表3为高密度里白 —木荷林抚育2年后灌草层地被物主要物种更新恢复效果。表4为高密度里白—木荷林抚育2年后的林木生长成效。

与对照抚育前相比，本发明在林地上全面清除里白，里白失去了光合作用，使绿色植物体内失去了有机质和能量的来源，可将浅土层中里白大量分布的根茎迅速衰亡。地表里白密度数量实例1和2分别比对照减少98％和98.5％,使里白单位密度得到有效控制。同时，在灌草层中，木本乔灌木植物数量实例1和2分别增长1.37倍和1.6倍，尤其重要的是常绿阔叶林优势树种的柯、栲树、浙江新木姜子和青冈分别增长3倍、1倍、5.7倍和0.5倍，木荷、檫木等也出现大量幼苗更新，恢复成效明显，这为退化森林群落结构优化和幼苗自然更新打奠了良好基础。

与对照相比，本发明所培育的乔木(D≥5cm)树种通过林地抚育间伐和施肥培育，平均胸径和蓄积生长量分别提高了1％和11.8％，减少立木枯损和森林病虫的危害，提高了林木生长蓄积量，达到退化常绿阔叶林生态修复的目的。

本发明优点在于经营管理有效、实用、简便、不污染环境，可有效减少地上里白的密度数量，使其地下根茎迅速衰退和腐烂，且可优化森林群落结构，增加更新幼苗，增加林木生长蓄积量，有效提高林分质量，效益显著，可在生产上推广应用。

本文虽然已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

表1 浙江天童山地区自然条件

表2 高密度里白灌层退化常绿阔叶林的生态修复抚育技术方案

注：幼树(树高≥1m)施肥指定植1年后幼树施肥；

表3 里白—木荷林抚育2年后灌草层地被物主要物种更新恢复效果

表4 高密度里白—木荷林抚育2年后的林木生长成效

Claims (11)

1.一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，包

括如下步骤：

（1）对选定的亚热带沿海丘陵地区的里白灌层常绿阔叶林进行群落学调查；

（2）对里白灌层的林分进行全面清除抚育；

（3）在林内沿等高线以宽幅留地恢复带与窄幅堆放带交替的方式进行整地；

（4）在林内对健康优势建群树种根部和局部浅土层瘠薄土壤地段施加生物质碳；

（5） 将窄幅堆放带上已腐烂和半分解枯朽地被物混于宽幅恢复带土中的方式，对里白灌层的林分进行抚育。

2.根据权利要求1所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，步骤（1）中，所述群落学调查内容包括典型植被样地面积、植物种类、数量、树高、胸径、冠幅、植被生长、枯损情况、地形条件以及土壤条件。

3.根据权利要求1所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，步骤（1）中，所述群落学调查内容包括对山地地形划分为坡面、坡谷和山脊3个立地类型。

4.根据权利要求1所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，步骤（2）中，所述里白灌层的林分的全面抚育包括：对高密度里白进行全面清除或割除，对枯立、风倒、病朽木进行采伐，对阳生贬值物种进行割除。

5.根据权利要求1所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，步骤（3）中，所述水平带交替整地依据里白灌层林地清理、抚育时间、林地施碳、枯朽地被物埋土抚育、恢复更新和补植培育六个方面进行。

6.根据权利要求5所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，所述里白灌层林地清理抚育规格为：所述割除里白层植株根茎不高于地表3cm；所述里白灌层割除清堆放规格：留床恢复更新带宽2.5m，里白与枯枝、腐木堆放带宽1.2m，高度不限；所述里白灌层全面清枯立、风倒木规格为：将腐木锯断，就地以水平带放置。

7.根据权利要求5所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，所述抚育时间在每年的5月中旬至6月下旬。

8.根据权利要求5所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，所述林地施碳具体为：对地带性常绿阔叶优势建群树种中生长旺盛的大树树冠下开沟深15cm，宽20cm的半圆施竹炭2Kg，施后复土，上述中生长旺盛的大树，其胸径≥22cm，树高≥12m。

9.根据权利要求5所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，所述林下恢复更新具体为：在健康的常绿阔叶优势树种林冠下，不设置蕨类和枯腐木堆放水平带；充分利用林地面积实行更新；对里白清理后，次年的更新实生幼苗、幼树进行疏苗与幼苗培育。

10.根据权利要求5所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，所述林下补植具体为：对林分郁闭度≤0.65，成树密度≤900株·hm^-2，可在林下空旷地上，依据典型成熟顶极林和物种生长偏好习性进行林下少量补植，补植密度每公顷750－900株；在坡面上可人工补植2年生的赤皮青冈、木荷、青栲、米槠、柯；在坡谷上可补植南酸枣、浙江楠、红楠、青栲、米槠；在山脊部位可补植灰柯、木荷、小叶青冈、云山青冈。

11.根据权利要求1所述的一种高密度里白退化常绿阔叶林的生态修复抚育方法，其特征在于，步骤（5）中，所述抚育方式具体为：在宽幅留地恢复带上削草，浅削，深8—6cm；将堆放条带上大部分枯朽地被物均匀埋于土中，表土尽量裸露；在少量里白复生地块，连根除取其根茎全面根除里白复生危害。