CN108633682A - 浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种困难立地的低效防风林生态修复方法，特别是一种浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法，该方法利用上木层常绿阔叶种树冠浓密的特点，为下木层幼树提供遮阳、庇风，快速营建以为目标功能种为主体成分、结构完整、防风功能高效的异龄复层混交群落；通过疏伐、补植目标功能木、林分抚育和后期管理等措施，使地带性防风目标功能种快速定居、生长，从而改善林分结构、物种配置和立地条件，促进林分正向演替进程，显著提升防风等生态系统服务功能。本发明与现有传统技术相比，具有易营建、投入少、恢复快、群落结构层次性强、生物量积累快和抗风性能优越的优点，在浙东沿海丘陵困难立地的低效防护林生态修复中有着广泛的应用前景。

Description

浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法

技术领域

本发明涉及一种困难立地的低效防风林生态修复方法，特别是一种浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法。

背景技术

由于特殊的地形、地质和地貌条件，以及台风的长期影响，我国东南沿海海岸带丘陵山地的绝大多数山脊岩石裸露、土壤瘠薄、风大雾多，造林立地条件非常严酷。在这些造林困难立地，海岸带基干防风林表现出林木生长不良、林带缺口和断带、防风能力弱等症状。同时，由于生境条件严酷，过去建成的防护林树种单一、结构简单、生长量小、病虫害严重、林分荒芜。目前的经营管护一般采用定期封禁的单纯模式，对灾后林分仅进行拯救伐抚育或重新造林。这种建设模式不仅营林成本大、恢复慢，而且林分贬值资源多，增值资源少，后期不能顺应自然演替规律完成进展演替，从而朝稳定、健康、高效的目标发展。在此背景下，亟需研发由抗风能力强、耐瘠薄目标功能树种组成，具有层次结构完整、生物量积累稳定、防风生态效益高的海岸带丘岭山脊的低效防风林改造和生态修复方法与技术。

浙江东部沿海基干防护林带在上世纪五六十年代营造，以黑松、马尾松、柳杉、金钱松和木麻黄等树种为主，现已达近成熟林，树木老化枯死、林分退化情况严重，防护功能下降趋势明显。林木死亡和频死木比重占单位面积株数较多，稀疏保留木的郁闭度较低。如何在不损伤和破坏原有林分结构与生态功能的前提下，按照困难立地特点配置更新抗风能力强和耐瘠薄的优良目标功能树种，采用块（带）状改造、林冠下更新模式和抚育改造等措施，实施多种防风目标功能树种混交，构建结构稳定、功能高效的防护林林分，全面提高沿海山脊困难立地的的林分质量和生态功能是当下林业建设的当务之急。

浙江东部沿海丘陵属于中国浙东南闽东基岩海岸防护林区。该区域的地带性植被为常绿阔叶林，是千万年来特殊气候，土壤等自然条件选择的结果，其中的乡土树种具有耐瘠薄、抗机械胁迫强等功能特性，具有抵御自然灾害及病虫害胁迫的能力。然而，现存的海岸防风林基干树种多为针叶种类，难以在短期采用地带性常绿阔叶优势种迅速替代。可行之处在于可以参照宁波市滨海区地带性群落种类组成与结构，以常绿阔叶种为目标骨干树种，模拟顶级森林结构，通过人工措施修复改造现状林分，从而在浙东沿海丘陵山脊上构建稳定、高效的防风林，从而达到少投入、快恢复、高效益的效果，并缩短恢复演替时间。

对现有技术检索发现，《一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造方法》采用沿海山地典型常绿阔叶林主要树种，通过测定分析其反映植物抗机械损伤和低温环境的响应特征，利用层次分析法计算各物种抗风抗冰冻的相对能力。挑选适生物种，然后结合物种的地形生长偏好特征，再次选出适生物种，通过造林、抚育和功能目标木培育等技术措施，实施抗雨雪冰冻阔叶林营造林。但是，其方法非常不适宜海岸带丘陵山脊防风林的营造和低效林的生态修复，尤为甚者，其关于将现状群落上木层林木大量采伐，从而为灌木层更新创造条件这样的技术措施，则完全与本发明方法相反。《沿海困难立地绿化造林技术探讨》和《沿海困难立地绿化树种引种技术》的困难立地类型均为浙江东南沿海台风多发区的海岸岛屿、盐碱地、滩涂地等，未涉及海岸带丘陵山脊；同时，两对比研究并未对营造的防风林进行群落结构剖析和优化；另外，两对比研究所提出的优良抗风树种并不是地带性常绿阔叶林乡土树种，而多为外来种比如木麻黄、巨桉、柳桉、黑松等，或者为玉环柚、柑桔、枇杷等果树。宁波当地40多年的沿海防护林实践中，也曾引进大量的黑松、桉树，但在沿海山脊困难立地中生长不佳，防护效能弱，且林木保存率低。

俄罗斯产复合肥阿康，其N:P:K为16%:16%:16%。

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通过改造现状林分，营建以抗风、耐寒和耐旱功能强的地带性树种为主体成分、结构完整、防风目标功能高效的浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法，该方法采用抗风且耐寒耐旱功能强的针叶或阔叶乔木目标功能种，混交构建群落上木层，目的种数量≥70%，林分郁闭度≥0.4；采用耐荫耐断功能强的常绿阔叶目标功能种混交构建群落下木（更新）层，目标种数量≥80%，郁闭度≥0.3；通过疏伐、补植更新、林分抚育和后期林分管理，提高困难立地林木的成活率，快速构建具有较好抗风能力树种主导的复层异龄林结构，达到困难立地防风林的生态修复目的。

所述群落上木层的构建方法是：选择至少四种以上目标功能种进行混交，以不等比例留养。目标功能种包括青冈、青栲、小叶青冈、赤皮青冈、柯、港柯、木荷、米槠、苦槠、红楠和紫楠等常绿阔叶种；枫香、麻栎、黄檀、南酸枣、无患子、朴树和檫树等落叶阔叶种；以及，金钱松和湿地松等针叶树种。

所述群落下木层目标功能种的配置除选择上述乔木种外，还包括光叶石楠、米饭、檵木、石斑木、冬青、杨桐、浙江新木姜子、杨梅叶蚊母树、中国台湾蚊母树、四川山矾、光叶山矾、柃木、窄基红褐柃和羊舌树，在具体群落构建时，选择至少八种以上进行混交，以不等比例留养或补植，补植树种为上木层的常绿阔叶目标功能种。

所述林分疏伐抚育的要求是伐除风倒、枯立、折干、衰弱木和病虫害木，清除林内阳性灌、竹、藤和草，保留有培育前途的优势阔叶树种幼苗、幼树，将清理的树木残体按水平带宽约1.2 m堆放，间隔带宽2m，顺其自然腐烂。对留养林木进行修枝抚育去除与主梢竞争的侧梢和树冠下部枯枝。抚育萌条，选择茁壮、健康、无病虫害的一枝萌条作为培育对象。疏伐抚育时间为12月中下旬，间隔期为四年。

所述补植更新的方法为12月下旬至1月中旬，在林窗或空地上按1.5m×1.8m株行距垦穴，挖穴规格为0.5m×0.5m×0.35m，表土回填。苗木选择标准为常绿阔叶目标功能种，其个体健壮、顶芽饱满、木质化程度高，尽量选择当地大田培育的2-3年生容器苗。苗木修剪要求是，修除冠幅1/3左右的叶片和所有的嫩枝嫩叶。造林要求是，3月中旬进行造林，植苗后需浇水定根，并在植苗旁15cm处插入一根小竹杆，用绳将苗干与竹杆绑捆，护苗，避免风倒。植苗后5月和9月分别清理植苗周围1m范围内的灌竹和杂草，连续抚育四年，以利于苗木生长。

所述林分林木需要实施持续性的综合管理，主要保护留养和补植的幼树。对新植幼树，于次年3月初，在每株幼树的上坡方向开一个半圆浅沟，每株施入俄罗斯产复合肥阿康50g，施肥后覆土，连续施肥三年。调控上层木林分密度；防止病虫害和林火发生，禁止放牧等人为干扰。

本发明取得的有益效果是：易营建、投入少、恢复快，群落结构完整、物种丰富、生物量高和生态效益佳，将在浙东沿海丘陵山地低效防风林改造中有着广泛的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

实施地点在浙江省宁波市鄞州区天童林场盘山林区，海拔410m，坡向西南的多风山脊，坡度20°。在1977年人工营造的金钱松纯林进行抚育更新实验，该林分立地处于风口，常遭受台风危害，林分结构简单、风倒、折头、枯立木多，物种多样性少，生长缓慢，防护功能较弱。2014年秋，对林分进行疏伐抚育，伐除风倒、枯立、折头木荷衰弱木，郁闭度控制在0.6以上，全面清除林内阳生灌、竹、藤、草，将清除的树木残体按水平带宽1.2m堆放于林间，顺其自然腐烂。选择常绿阔叶树种赤皮青冈、红楠、青冈、柯、檫木为目标种。2015年3月下旬，在林下条状或缺株上补植赤皮青冈等两年生容器壮苗，苗木上山后修剪，修除苗木冠幅1/3的叶片和嫩枝嫩叶，补植密度每亩80株。植后当年5月和9月，分别对幼林进行松土削草抚育，并在新植幼苗旁插入一根小竹杆，用绳捆绑苗干，避免风害幼苗倒伏，连续抚育三年。补植后的次年3月上旬，在幼树上山方向挖半圆浅沟，每株施入俄罗斯产复合肥阿康50g，施后覆土，连续施肥三年。在林内选择健康、茁壮功能目标木4株，使森林快速形成针阔异龄复层的群落结构。

综合考虑现存林状况，群落乔木和灌木层的物种组成与结构，疏伐抚育，补植更新，林分抚育和后期管理的差异，获取山脊困难立地防风林生态修复技术方案。

困难立地防风林生态修复方案，如下：

2015年1月和2017年12月，分别在上述地有代表性地块上设立20m×20m的2个改造更新固定样方，并相应设立一个对照，采用每木检测法进行群落学调查，调查样方的立地条件，测定物种的数量、胸径、地径、树高、冠幅、枝下高和健康状况，对树高≥2m的植株挂牌。

改造更新三年后，乔木层金钱松长势较好，改造前和改造后金钱松每亩密度分别为126株和120株；平均胸径分别为15cm和16cm；林木蓄积量分别为14.6m³和16.5m³，改造后林木蓄积量比改造前提高13%；蓄积年生长量分别为0.395m³和0.423m³，改造后蓄积年生长量比改造前提高7.1%，说明抚育后乔木层金钱松生长量明显提高。同时，在灌木层中赤皮青冈、红楠生长快速，已形成高2—3m，盖度30%的更新层，具有较好抗风能力的防护树种主导的复层异龄结构。与之相比，在相应的对照样地中，灌木层中仍生长着大量的山胡椒、箬竹、化香等阳生植物，功能防护树种数量极少，结构简单，恢复缓慢。这个结果表明，本发明的技术方法不仅可以优化群落结构，增加林分蓄积量，更能整体提高森林群落的防风等生态功能和服务价值。

实施例2：

本发明在宁波市鄞州区天童林场盘山林区，海拔420m，坡向东，坡度22°，山脊部位，土壤贫瘠、石块较多。改造前为长期封山的落叶阔叶灌丛。2014年秋季对灌丛进行抚育清理，清除枯立、风倒、折头、弯曲木和阳生灌、竹、藤、草，选择保留青冈、红楠、柯、枫香、朴树、槭木等常绿阔叶落叶目标功能种，林分郁闭度保持在0.5左右，将清理的树木残体按水平宽幅1.2m条状堆放于林间。2014年12月，在林窗或空地上以2m×1.8m株行距垦穴，垦穴规格为0.5m×0.5m×0.35m，表土回填，土层浅薄的地段上，采用就近取土，填入垦穴。2015年3月中旬，补植赤皮青冈2年容器壮苗，对苗木修除苗木冠幅1/3的叶片和所有嫩枝嫩叶；对苗木修除苗木冠幅1/3的叶片所有嫩枝嫩叶；补植后按实施例1方法进行抚育。

2015年1月和2017年12月，分别在上述代表性地段各设一个20m×20m的改造经营区和对照区固定样地，采用每木检测法调查改造前和改造三年后群落的生长情况。

在上述困难立地改造更新三年后，乔木层留养的红楠、青冈、枫香、平均胸径达13cm，树高6-8m，每亩密度60株，已形成地带性常绿阔叶落叶树种混交的上层林冠结构。同时，在灌木层中，以赤皮青冈、青冈、红楠为主的常绿阔叶防风目标功能种的幼树生长快速，生产力高，在上层林冠的遮阳庇护下，幼树高达2-3m，平均胸径1.8cm，幼树更新保存率高，盖度达30%。这个实施例结果进一步说明，本发明技术能够很好的解决滨海丘陵山脊上低效防风林的结构优化和防风功能提升等技术难题。

Claims (6)

1.一种浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤一、采用至少四种抗风且耐寒耐旱功能强的针叶或常绿落叶阔叶乔木目标功能种，混交且不等比例留养以构建群落上木层，目标种数量≥70%，林分郁闭度≥0.4；

步骤二、采用至少八种耐荫耐断功能强的常绿阔叶目标功能种，混交且不等比例留养或补植以构建群落下木层，目标种数量≥80%，郁闭度≥0.3；

步骤三、通过疏伐、补植更新、林分抚育和后期林分管理，提高丘陵山脊林木的成活率，快速构建以抗机械胁迫、耐寒、耐旱特性树种主导，具有卓越抗风能力的复层异龄群落结构。

2.其中，上述林分疏伐抚育是指，伐除风倒、枯立、折干、衰弱木和病虫害木，清除林内阳性灌、竹、藤、草，保留有培育前途的优势阔叶树种幼苗、幼树，将清理的树木残体按水平带宽约1.2 m堆放，间隔带宽2m，任其自然腐烂；对留养木进行修枝抚育，去除与主梢竞争的侧梢和树冠下部枯枝；抚育萌条，选择茁壮、健康、无病虫害的一枝萌条作为培育对象；疏伐抚育时间为12月中下旬，间隔期为四年。

3.上述补植更新是指，12月下旬至1月中旬，在林窗或空地上按1.5 m×1.8 m株行距垦穴，挖穴规格为0.5m×0.5m×0.35m，表土回填；苗木选择标准为常绿阔叶目标功能种，其个体健壮、顶芽饱满、木质化程度高，尽量选择当地大田培育的2-3年生容器苗；苗木修剪要求是，修除冠幅1/3左右的叶片和所有的嫩枝嫩叶；造林要求是，3月中旬进行造林，植苗后需浇水定根，并在植苗旁15cm处插入一根小竹杆，用绳将苗干与竹杆绑捆，护苗，避免风倒；植苗后5月和9月分别清理植苗周围1m范围内的灌竹和杂草，连续抚育四年，以利于苗木生长。

4.上述林分林木需要实施持续性的综合管理，主要保护留养和补植的幼树；对新植幼树，于次年3月初，在每株幼树的上坡方向开一个半圆浅沟，每株施入俄罗斯产复合肥阿康50g，施肥后覆土，连续施肥三年；调控上层木林分密度；防止病虫害和林火发生，禁止放牧等人为干扰。

5.根据权利要求1所述的一种浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法，其特征是上述步骤一中的目标功能种包括：青冈、青栲、小叶青冈、赤皮青冈、柯、港柯、木荷、米槠、苦槠、红楠和紫楠等常绿阔叶种；枫香、麻栎、黄檀、南酸枣、无患子、朴树和檫树等落叶阔叶种；以及，金钱松和湿地松等针叶树种。

6.根据权利要求1所述的一种浙东沿海丘陵山脊的低效防风林生态修复方法，其特征是上述步骤二中的目标功能种包括：青冈、青栲、小叶青冈、赤皮青冈、柯、港柯、木荷、米槠、苦槠、红楠和紫楠等常绿阔叶种；枫香、麻栎、黄檀、南酸枣、无患子、朴树和檫树等落叶阔叶种；以及，光叶石楠、米饭、檵木、石斑木、冬青、杨桐、浙江新木姜子、杨梅叶蚊母树、中国台湾蚊母树、四川山矾、光叶山矾、柃木、窄基红褐柃和羊舌树；上述步骤二中补植树种为青冈、青栲、小叶青冈、赤皮青冈、柯、港柯、木荷、米槠、苦槠、红楠和紫楠等常绿阔叶种。