CN113661875B - 松材线虫致损松林的生态恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种松材线虫致损松林的生态恢复方法。技术路线为：依据生境条件、群落结构、演替规律和受损状况，将马尾松林划分为4种退化类型。对散生松木‑落叶灌丛类型，清理阳生性灌竹和杂草，留养乡土阔叶目的树种幼苗，整地、造林和抚育，促进木荷、枫香等目的树种更新建群。对散生松木‑常绿灌丛类型，通过卫生伐、疏伐清理、补植及抚育，促进群落的更新演替。对松木‑枫香林类型，通过卫生伐、疏伐、补植和预备目标木的培育，提高森林的活力和稳定性。对松木‑木荷林类型，通过抚育疏伐、补植和预备目标木的培育，快速营建以阔叶目的树种为主的异龄混交林。本发明技术措施针对性强、恢复快、投入少、易操作，适宜在我国浙东地区广泛应用。

Description

松材线虫致损松林的生态恢复方法

技术领域

本发明属于山地森林的环境保护领域，具体涉及一种松材线虫致损松林的生态恢复方法。

背景技术

马尾松是我国南方主要的优良乡土树种。分布广、生长快、适应性强。由于松材线虫病的危害，大面积的松林连片枯萎死亡。目前，我国沿海马尾松林疫区常采用清除松疫木后长期封山育林的经营模式，在清理疫木和林分抚育中只注重松疫木的清理和运输，忽视地带性乡土阔叶树种的幼树留养和抚培，导致经营后林分密度低、目的树种不明确、林分结构简单、生产力低、林分质量差，大量低质量、低功能的演替先锋阳性树种长期占据退化的生境，阻滞了森林生态系统的结构恢复和功能提升，使亚热带常绿阔叶优势树种更新困难、恢复时间延迟，出现了贬值资源多、增值资源少的状况。由于缺乏地带性植被恢复的适生优势种的知识，缺少合理的恢复技术措施，尤其缺乏对不同马尾松林退化类型和演替规律的深入了解，导致恢复改造投入成本高、恢复时间长、成效不佳。因此，亟需研发一种投入少、恢复快、易操作的松林生态恢复方法。

退化马尾松林的生态恢复是一项复杂的系统工程，其恢复目标、恢复过程和恢复机制需要理论和技术的指导。本发明以“潜在植被”理论来确定不同生境条件下的最适的群落类型；采用群落演替理论指导不同马尾松林退化类型开展生态恢复，依据森林演替进展规律，一般以先锋群落或前期阶段群落开始，经过漫长发育阶段，达到该地区稳定的顶级群落。浙东亚热带森林演替的一般模式为次生裸地—灌丛—针叶林—针阔混交林—阳性常绿阔叶林—中生耐阴性常绿阔叶顶级常绿阔叶林，各个演替阶段优势物种发生替代，而这些优势物种替代过程可为植被恢复指明育林方向；应用“近自然”森林经营理念选择目的树种和目标个体，模仿自然育林机制。从长远的目标来看，只有生态合理的森林经营才是最稳定和可持续的森林经营。因此，遵循森林演替规律，利用自然力，为亚热带退化松林快速恢复和提高质量经营提供当前迫切需要的模式与方法。

针对现有技术的文献检索后发现，已有退化马尾松林恢复改造方法，如CN108464176 A是一种南亚热带马尾松人工纯林向松、阔叶异龄复层混交林的改造技术，以马尾松人工林为经营对象，通过疏伐，在林隙中补植乡土阔叶树种，将马尾松同龄单层纯林改造为松阔异龄复层混交林，改变松林生态风险大、林分稳定性差、经济效益低等问题；CN106358974 A是采用在马尾松纯林郁闭后，根据间伐后保留木的密度，选择有经济价值的树种进行混交，按照一定比例栽植，将马尾松纯林改造为混交林，提高人工林的效率，缩短营建时间，节省营林成本；CN110337480 A是一种低山丘陵区马尾松低效人工林近自然经营方法，将林分确定种类，一类是目标树经营改造，另一类是抚育间伐或“林窗”式改造，该方法在一定程度上能够提高森林质量。但是，以上技术均未解决马尾松退化类型多、精准判定难的技术难题，同时缺少受松材线虫危害受损疫区松林的生态恢复实施方案和成功的实施案例。

研究表明，浙东丘陵山地受松材线虫危害的退化马尾松林存在诸如立地条件、树种组成、林分结构和疫木受损程度等因子的高度异质性，尤其是与受松材线虫危害的松林相比，其它森林具有脆弱性、突发性，使得松林生态修复具有不确定性，难以进行合理设计“针叶林阔叶化”生态修复方案。因此，从松林静态、动态、林地-植物系统三个角度研究植物的环境适应性，同时依据群落演替规律和种群分布规律进行松林生态修复已成为解决上述问题的当务之急。

发明内容

本发明的目的是提供一种松材线虫危害的退化马尾松林生态恢复的方法，该方法根据退化马尾松林的群落结构特征、演替规律和林地环境条件，将马尾松林划分为不同的退化状态类型，依据不同退化状态类型采取不同恢复技术措施，提供一种适用、经济、稳定、健康的常绿阔叶林生态恢复技术，加速了退化马尾松林向地带性常绿阔叶林的快速恢复进程，改善了林分结构，促进了林木生长和更新，解决了传统退化松林较长时间“封育”方式导致的森林恢复效果差，缺乏退化类型针对性恢复措施等瓶颈问题。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种松材线虫危害后受损松林的生态恢复方法，包括以下步骤。

（1）退化松林类型划分

根据退化马尾松群落结构特征、发育规律、演替规律和生境条件，将疫区退化的马尾松林划分为散生松木-落叶灌丛、散生松木-常绿灌丛、松木—枫香林、松木-木荷林4种退化状态类型。马尾松林群落退化状态类型的划分见表1。

表1马尾松林群落退化状态类型划分

（2）针对不同退化马尾松林状态类型，采取不同的恢复技术措施，所采取的措施分别是：

①对散生松木-落叶灌丛退化类型，首先通过在灌丛中割除阳生性灌、竹、藤、草，留养地带性阔叶优势种，采伐枯立、风倒、衰弱和病虫害木；除将松疫木统一清运外，其余树木枝条和灌、竹残体按1m宽等高线水平条带堆放，间隔更新带宽2m，顺其自然腐烂，改良土壤；在空地上垦穴整地，整地规格（长×宽×深）为0.5m×0.5m×0.3m，表土填底，穴距1.8m；其次，在3月上旬进行人工造林，选择健康、茁壮和木质化程度高的1或2年实生幼苗，在山坡立地营造木荷、柯、苦槠、赤皮青冈、檫等树种；在沟谷立地营造南酸枣、枫香、木荷、檫等阔叶树种，采用两种以上树种，以不等比例随机混交种植；每年5月和9月分别在幼树周围1m范围内松土抚育各1次，连续抚育3年；造林后，次年2月下旬，对实生幼树树冠的上山方向开设半圆形浅沟，每株施复合肥25g，施后复土，连续2次；促进以常绿阔叶林优势种为主的幼林建群；

②对散生松木-常绿灌丛退化类型，进行卫生伐、疏伐抚育，在冬季，采伐枯立、风倒、弯曲、衰弱木和病虫害木，将松疫木全面清理；并对松林进行全面抚育，留养实生常绿阔叶优势树种的幼苗和幼树，抚育采伐2次，间隔期2年；对“林窗”中进行上述方法的小块状整地、造林、抚育和施肥培养，使首次和2次抚育采伐后每亩密度分别保持在200株和220株左右，增加目的种的个体数量，加速群落的更新演替；

③对马尾松-枫香林类型，进行卫生伐、疏伐抚育、留养健壮、生命力强、树干通直、圆满的枫香、木荷作为目的树种，留养密度每亩220株；对“林窗”进行小块状整地补植，补植木荷、柯、赤皮青冈、南酸枣等常绿阔叶目的树种；补植后5月和9月分别对幼林抚育各1次，连续3年；疏伐抚育2次，间隔时间3年；在枫香树高9m时，对林分再次进行1次疏伐、卫生伐，选择预备目标木，采伐目标木周围的干扰木，使每亩密度和预备目标木分别保持在70株和6株左右，抚育间隔期4年，促进目的树生长，修复林分结构，加速群落演替；

④对马尾松-木荷林类型，进行卫生伐、疏伐抚育、清除松疫木和风倒、弯曲、衰弱木；留养阔叶目的树种，对木荷萌生丛进行抚育，留养健康、茁壮、长势好的1支萌条，并对萌条根基复土，避免萌条再生；3月上旬，在“林窗”中进行小块状整地种植和抚育，使林分每亩密度达200株左右；补植后次年5月和9月分别对幼林各进行1次抚育，连续抚育3年；疏伐抚育2次，间隔时间3年；在更新层木荷树高10m时，再次进行疏伐抚育，选择实生、健壮、生命力强的预备目标木，伐除其周围的干扰木、衰弱和病虫害木，使每亩密度和预备目标木分别保持在每亩65株和6株，使林分朝着复层混交和稳定的结构发展。

本发明有益效果：通过马尾松林不同退化状态类型的划分，根据不同退化状态类型的群落结构、林地生境和群落演替规律采取相宜的生态恢复技术措施，能够为群落向下一个阶段的演替创造条件，加速退化马尾松林植被向地带性常绿阔叶林的演替进程。表现在：

（1）根据不同立地和松木退化状态类型可准确营建常绿阔叶优势种群落类型，并提高物种生存能力，增强群落稳定性、健康性和抗干扰能力。

（2）通过抚育、留养补植或更新手段优化群落结构，选择优势木培育，营造异龄复层混交林，增加生物多样性，显著提高林木生长量。

（3）遵循群落演替进展规律，具有快恢复、低投入、易建造、可操作等优点，可为后期森林可持续经营提供“省力化”的管理。

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

在浙江省宁波市鄞州区，根据马尾松的不同退化状态类型，采取相应的生态恢复措施如下：

对散生松木落叶灌丛退化类型，首先依据当地的“潜在自然植被”和植被演替规律，根据20m×20m固定样地的调查结果分析，判定该林分原为天然马尾松幼龄林，由于受松材线虫病猖獗危害后，松木现存无几，长势衰退，林地灌、竹丛生，将该类林分判定为群落演替早期阶段，设立恢复目标为地带性常绿阔叶林，近期经营目标是尽快使阔叶目的树种建群，促进幼林生长。

其次，恢复措施是：在12月，采取清除阳生性灌、竹、藤、草，保留地带性实生阔叶优势种，采伐枯立风倒，病虫害木；在空地上垦穴整地，整地规格（长×宽×深）为0.5m×0.5m×0.3m，表土填底，穴距1.8m；在3月上旬，进行人工造林，选择当地种源的健康、茁壮和木质化程度高的1或2年实生幼苗，在山坡立地上营造1年生木荷、2年生赤皮青冈和檫木等两种以上目的树种，以不等树种比例随机混交种植，营造后连续3年，每年5月和9月分别在幼树周围1m范围内松土抚育各一次，并在造林后的次年2月下旬，对幼树上山坡开沟，施入俄罗斯产（双马）复合肥，每株施肥量50g，连续施肥2年，促进幼树生长，构建以常绿阔叶林优势树种为主的幼林建群群落；通过造林修复5年，木荷和赤皮青冈目的种的每亩密度为230株，平均胸径5cm，树高3m，在灌木层中还出现了红楠、枫香、青冈等阔叶目的种幼树，林分郁闭度达0.6，显示出快速的群落建造修复作用。与之相反，在相应的对照样地中，灌木层仍生长着大量箬竹、化香树等阳生贬值物种。这说明林分改造后群落结构得到改善，群落已由潜在常绿阔叶目的树种组成并快速建群。

对散生松木常绿灌丛退化类型，首先，从样地调查得知，现有林分乔木层优势树种为马尾松，郁闭度0.2，松材线虫病危害后，通过多次清理疫木，进行较长时间的封山育林后，在灌木层中已有大量的阳生阔叶幼苗和幼树生长，密度较大，幼树生长竞争激烈，因此，依据潜在自然植被类型和该地植被演替规律，将这一类型判定为演替前期阶段，设立恢复经营目标为：栲树、木荷林，近期目标是快速修复群落结构、引进目的种、优化林分树种组成，遏制植被退化。

其次，恢复措施是在12月和翌年1月，通过卫生伐、疏伐抚育、采伐枯立、风倒、弯曲、衰弱和病虫害木，并清除阳生灌、草，保留木荷、檫等阔叶树种，创造良好的常绿阔叶林内环境，同时，在3月中上旬，利用“林窗”空地小块状整地垦穴，补植木荷、柯，株行距1.8m×1.6m，使每亩目的优势树种保持在200株左右，补植后，每年5月和9月对补植幼树连续抚育3年，清除补植幼树植株1m范围内灌、草，快速构建恢复当地常绿阔叶林，改善林分结构。抚育后3年，马尾松林下基本形成一个以木荷为主的常绿阔叶乔木层片，目的树种数量占比达85%，林分平均树高6m，平均胸径5.7cm。地表枯枝落叶量增加，土壤质量有所改善，已形成主林层为散生状马尾松和更新层以木荷优势树种为主的针阔异龄混交林。说明本发明技术可以快速恢复植被，改善林分结构，促进阔叶目的树种生长和群落更新演替。

对松-枫香林类型，根据该类型的森林史，由于其松林内有枫香母树种源，因此，松木林下枫香自然更新个体数量较多。乔木层马尾松密度较疏，第二林层以枫香为主，也有少量的木荷、檫木等阔叶树种。松材线虫病危害后，松疫木连续清理，使林下已更新的阔叶目的树种小树受损较大，更新幼树残次弯曲，贬值资源多，林分质量差。因此，该类型森林判定为演替中前期阶段，森林经营目标为木荷、枫香混交林；近期经营目标为提高更新层的目的树种数量占比，并提高林木杆材质量及生长量。恢复措施是：在12月，在首个森林经营期内，对乔木层马尾松进行卫伐、疏伐抚育、清除风倒、枯立、弯曲、衰弱木和病虫害木；留养实生、健茁、干形通直、圆满的枫香、木荷、柯、檫、红楠等阔叶优势种作为目的树种，对更新层进行疏伐和整枝抚育，将更新层的密度保持在每亩200株。抚育间隔3年，连续2次。

其次，在第二个森林经营期内，对森林再次进行疏伐抚育，伐除干扰木和衰弱、病虫害木，选择实生、生命力强、干形通直圆满、无病虫害的预备目标木，使每亩林木密度和预备目标木保持在70株和6株左右。在沟谷立地类型上生态修复20年，群落的垂直结构快速形成，枫香、木荷等阔叶目的树种形成一个自然更新树高10m的亚林层，平均胸径15cm，每亩密度40株；乔木层的马尾松树高14m，平均胸径37cm，每亩12株；同时，阔叶目的树种群落位置显著变化，虽然马尾松仍然占据乔木层，但其密度减小，仅占总株数比例的17%，枫香、木荷阔叶目的树种密度占60%，显示出强大的群落生态修复作用，同时林分蓄积量明显提高，每亩蓄积量达15m³。这说明本发明技术可以促进林分结构改善和林木生长，使其朝着复层、混交和稳定的群落结构发展。

对松-木荷林类型，这一类型的森林史，与上述案例相似，由于附近有木荷母树种源，使天然马尾松林下存在木荷幼苗和幼树的自然更新。由于松材线虫病的连续危害以及抚育的方法不当，封山育林时间较长，在松林林冠下已有一定数量木荷幼树产生，萌枝丛生、植株弯曲、顶梢分叉、杆材质量差。因此，将退化类型判定为演替中前期阶段，森林经营终极目标为：栲、木荷林；近期经营目标为，提高更新层的目的优势树种杆材质量和生长量，优化林分结构，加速森林转变。

恢复措施是：在12月，在首个森林经营期，对上层松木进行卫生伐，对下层木荷林实施疏伐抚育，其采伐上层木的标准是，根据松材线虫危害致死松树的不规则状况，采伐疫木、衰弱木，尽量使松木均匀地散状分布，增加通透性，减少以后疫木死亡采伐过程中的下层目的树种的个体损失。下层疏伐抚育的标准是，采伐风倒、衰弱、弯曲木和病害木，伐后下木层每亩密度保持200株左右；选择实生木荷、柯、檫、赤皮青冈作为目的留养树种，对目标木进行整枝，保留树冠占全树高3/5左右，修除与主梢竞争的侧梢，促进植株主干生长；对萌枝进行抚育，保留1枝健康、茁壮、顶梢旺盛的植株，对植株根桩处复土、覆盖根桩，覆土厚2cm以上，促进萌枝生长；抚育间隔期2年，连续进行2-3次；在“林窗”中，3月上旬补植少量的“顶级”树种的幼苗，并进行抚育，

其次，在第二个森林经营期，对森林再次进行疏伐抚育，选择预备目标木，伐除干扰木，使林分每亩密度和预备目标木分别保持在75株和7株左右，营建以木荷等阔叶优势树种为主的复层异龄混交林。在山坡立地类型上生态修复20年，群落的垂直结构快速形成，以木荷、枫香阔叶目的树种已形成一个自然更新生长树高10-12m的亚林层，平均胸径20cm，每亩密度39株；乔木层的马尾松树高14m，平均胸径38cm，每亩8株，其数量减少。同时，阔叶目的树种群落地位显著提升，虽然马尾松占据在乔木层，但其数量比例仅占12%，木荷等阔叶目的树种密度已占总株数的70%，显示出强大的群落生态修复作用。更重要的是林分蓄积量明显提高，每亩林木蓄积量达16m³。说明本发明技术可以促进林分结构改善和提高林木生长。

Claims (1)

1.一种松材线虫致损松林的生态恢复方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）马尾松退化状态的类型划分

根据退化马尾松群落结构特征、发育演替规律和生境条件，将受损马尾松林划分为散生松木-落叶灌丛、散生松木-常绿灌丛、松木-枫香林和松木-木荷林4种退化类型；

（2）针对马尾松林不同的退化状态类型，采取不同的恢复技术措施，所采取的措施分别是：

①对散生松木-落叶灌丛退化类型，首先通过割除阳生性灌、竹、藤、草，留养地带性阔叶优势种，采伐枯立、风倒、衰弱和病虫害木；除将松疫木统一清运外，其余树木枝条和灌、竹残体按1m宽等高线水平条带堆放，间隔更新带宽2m，自然腐烂并改良土壤；在空地上垦穴整地，整地规格：长×宽×深为0.5m×0.5m×0.3m，表土填底，穴距1.8m；其次，在3月上旬进行人工造林，选择健康、茁壮和木质化程度高的1或2年实生幼苗，在山坡立地营造木荷、柯、苦槠、赤皮青冈、檫树种；在沟谷立地营造南酸枣、枫香、木荷、檫阔叶树种，采用至少两种树种，以不等比例随机混交种植；每年5月和9月分别在幼树周围1m范围内松土抚育各1次，连续抚育3年；造林后，次年2月下旬，对实生幼树树冠的上山方向开设半圆形浅沟，每株施复合肥25g，施后复土，连续2次；促进以常绿阔叶林优势种为主的幼林建群；

②对散生松木-常绿灌丛退化类型，进行卫生伐、疏伐抚育，在冬季，采伐枯立、风倒、弯曲、衰弱木和病虫害木，将松疫木全面清理；并对松林进行全面抚育，留养实生常绿阔叶优势树种的幼苗和幼树，抚育采伐2次，间隔期2年；在“林窗”中进行的小块状整地、造林、抚育和施肥培养，使首次和2次抚育采伐后每亩密度分别保持在210-230株和190-210株，增加目的种的个体数量，加速群落的更新演替；

③对松木-枫香林类型，进行卫生伐、疏伐抚育，留养健壮、生命力强、树干通直、圆满的枫香、木荷作为目的树种，留养密度每亩220株；对“林窗”进行小块状整地补植，补植木荷、柯、赤皮青冈、南酸枣常绿阔叶目的树种；补植后5月和9月分别对幼林抚育各1次，连续3年；疏伐抚育2次，间隔时间3年；当枫香树高9m时，对林分再次进行1次疏伐、卫生伐，选择预备目标木，采伐目标木周围的干扰木，使每亩密度和预备目标木分别保持在65-75株和5-8株，抚育间隔期4年，促进目的树生长，修复林分结构，加速群落演替；

④对松木-木荷林类型，进行卫生伐、疏伐抚育，清除松疫木和风倒、弯曲、衰弱木；留养阔叶目的树种，对木荷萌生丛进行抚育，留养健康、茁壮、长势好的1支萌条，并对萌条根基复土，避免萌条再生；3月上旬，在“林窗”中进行小块状整地种植和抚育，使林分每亩密度达200株左右；补植后次年5月和9月分别对幼林各进行1次抚育，连续抚育3年；疏伐抚育2次，间隔时间3年；当更新层木荷树高10m时，再次进行疏伐抚育，选择实生、健壮、生命力强的预备目标木，伐除其周围的干扰木、衰弱和病虫害木，使每亩密度和预备目标木分别保持在每亩60-70株和5-8株，使林分朝着复层混交和稳定的结构发展。