浙江安吉退化毛竹林改为竹阔混交林模式初探

2021-03-13 10:36诸炜荣黄宏亮吴雪玲柴庆辉
世界竹藤通讯 2021年1期
关键词:毛竹林纯林毛竹

诸炜荣 黄宏亮 吴雪玲 万 众 唐 辉 刘 勇 柴庆辉

(1安吉县林业技术推广中心浙江安吉 313300;2安吉小鲵国家级自然保护区浙江安吉 313300)

安吉县地处浙西北,地理坐标为北纬30°53′—30°23′、东经119°35′—119°14′。天目山横亘于县境边缘,其东西两支山脉夹抱县域两侧,所汇之水为西苕溪,自西南向东北蜿蜒。县域整体三面环山,西南高而中北低,形成簸箕地貌。土壤多为山地丘陵红黄壤,pH值为4.5~6.5,土层深厚,土壤中含有较多的钾、镁等微量元素,有机质含量高。全域位于亚热带季风气候区,雨水充沛、光照充足、气候温和、四季分明,适合亚热带阔叶林生长,目前全县森林覆盖率70.2%。

毛竹(Phyllostachys edulis) 是中国栽培面积最广,经济效益、生态效益和社会效益结合最好的竹种。安吉作为“中国第一竹乡”,竹产业已经成为其支柱产业[1-2],巨大的经济效益使得安吉毛竹经营方式从自然野生状态逐渐向人工定向集约经营转变。但由于毛竹纯林结构不合理、自肥能力差,导致毛竹纯林存在不同程度的地力衰退、病虫害加剧、竹笋产量和质量下降等现象[3-5]。多地实践表明,竹阔混交林中阔叶树对竹种具有显著的培肥作用,促使混交林中毛竹地径更大,林分总竞争力更强,是一种比较理想的纯竹林改造模式[5-10]。根据安吉县地理位置、气候类型和土壤结构,本文从安吉县发展乡土珍贵树种、建设珍贵彩色森林出发,通过试点研究,探讨了毛竹纯林转为竹阔混交林的经营模式,旨在为退化毛竹纯林改造、提高林分生产力提供参考。

1 毛竹林现状

根据浙江省2019年森林资源“一张图”更新数据[11],安吉现有竹林面积66 083 hm2,其中毛竹纯林面积57 641 hm2,占竹林面积的87.23%。2007—2019年13年间,毛竹纯林面积整体呈微扩张趋势(表1)。

表1 2007—2019年安吉县毛竹纯林变化Tab.1 The changes of pure moso bamboo forest in 2007—2019

自2012年以来,安吉加快推进产业结构调整,毛竹价格连年下跌,而采伐和管理成本不断上升,竹农经营竹林的积极性不断下降,大片毛竹纯林出现抛荒现象,竹林生态价值、经济价值持续降低,同时低海拔地区的毛竹纯林经营因林分结构单一、生物多样性低而导致出现病虫害加剧,笋竹产量、质量下降等问题[12];再加上安吉白茶效益的年年增长,毁林毁竹种茶的现象愈演愈烈。结合安吉的珍贵彩色森林建设、珍贵树种发展、世行造林、林下经济等林业项目建设,将毛竹纯林改造为竹混交林,已迫在眉睫。

2 改造目标

为改善抛荒毛竹林的生态价值,在退化纯竹林中补植阔叶树,可以提高纯竹林土壤肥力,改善局部小环境,为毛竹的生长创造良好的生态环境,重建该系统干扰前的结构与功能及有关物理、化学和生物学特征[13],重新发挥竹林蕴含的生态效益、经济效益和社会效益[14]。

具体改造方式为采用留养抚育、适度透光间伐等措施,在毛竹纯林中补植杨桐(Cleyera japonica)、檫树(Sassafras tsumu)、枫香(Liquidamba formosana)、木荷(Schima superba)、浙江樟(Cinnamomum chekiangense)、红豆树(Ormosia hosiei)、浙江楠(Phoebe chekiangensis)、红豆杉(Taxus chinensis)等乡土树种,将退化毛竹纯林改为竹阔混交林。

竹林改造采用分阶段进行,即先进行退化竹林改造试点,示范引领,再逐年分步推进。

3 改造试点

根据安吉县毛竹林不同地理位置、退化原因、退化程度等因素,选取4个地点进行竹林不同改造模式的试点。

3.1 以林下套种为主营造混交林

选取天荒坪镇余村竹林作为林下套种珍贵阔叶树种的试点。选择立竹量为150株/667 m2左右的竹林,根据竹林生产经营情况和不同立地条件,于2017年3月种植檫树(多种植在林缘、林间等阳光相对充足的区域)、红豆树、浙江樟、浙江楠、红豆杉等珍贵树种。试点竹林面积为3.33 hm2。于2020年3—4月份调查统计不同树种在不同林分下的生长情况(表2)。

3.2 以阔叶树为主营造彩色林分

在安吉灵峰寺林场大王山林区选取退化竹林6.67 hm2,营造以阔叶树为主的竹阔混交林。以“井”字形清理杂草、杂竹及小灌木,平整土地,于2017年3—4月份种植枫香和檫树(檫树多种植在林缘、林间等阳光相对充足的区域),种植密度约80株/667 m2,上坡乔木树种增加20%。2020年3—4月份调查统计檫树和枫香的生长情况(表3)。

表2 林下套种树种的生长情况Tab.2 The growth of trees intercropped under bamboo forest

表3 补植的阔叶树种生长情况Tab.3 The growth of broad leaved trees replanted in bamboo forest

3.3 块状改造营造竹阔混交林

在孝丰镇大邑坞家庭林场选取退化竹林6.67 hm2作为块状改造试点。根据毛竹林实际情况,清理平整长势差的竹林地,2016年3—4月补植杨桐,不强求均匀,种植后竹阔比约为18 ∶7。于2020年3—4月份调查统计杨桐的生长情况(表4)。

表4 块状补植后的杨桐生长情况Tab.4 The growth of Cleyera japonica block replanted in bamboo forest

3.4 融合改造营造竹阔混交林

在灵峰寺章村林场选取退化竹林6.67 hm2作为融合改造试点。根据竹林实际情况,清理杂草及长势差的毛竹,清理强度为50%,毛竹留存量约为70~80株/667 m2(2度竹)。留竹尽量以4株左右为一丛,丛与丛的间距可以依地形、立地条件、竹株分布等情况而定,不强求均匀。2017年3—4月,竹林间套种木荷、檫树和浙江樟等乡土树种(檫树多种植在林缘、林间等阳光相对充足的区域。2020年3—4月,调查统计套种树种的生长情况(表5)。

表5 融合改造补植的阔叶树种生长情况Tab.5 The growth of replanted broad-leaf trees integrated with bamboo forest

3.5 不同改造模式阔叶树生长状况

3.5.1 树种的高径比

树木的相关生长关系,即树高生长和胸径生长之间保持一定的比例关系,常用高径比表示[15],反映着树木对周围环境,特别是对光照的生态适应性。由表6可知,在不同改造模式中树种的高径比存在着较大差异,高径比较大的树种编号依次为1、4、2、7、9、6、10。不同改造模式间树种高径比的差异较大,这可能与树种的生物学特性、立地条件和林分密度有关[16]。同时,调查发现在林缘、林中空地等阳光相对充足的区域生长的檫树高径比都较大,生长状况也较好,这可能与檫树生长快、喜光等特性有关。

表6 不同改造模式树种的高径比Tab.6 The height-diameter ratio of trees in different forest transformation modes

3.5.2 树种的树高与地径生长

从表7可知,在4种改造模式下种植的阔叶树均生长良好,但不同模式间树种的树高与地径增长不一。不同模式间,树种地径增长最大的为1、10、11号,最小的为9号;树高增长最大的为1号,最小的为6号。但地径增长率最大的为2,最小的为7、8;树高增长率最大的为10,最小的为5。这可能是由于不同种植区域、不同树种类型间,其生长性状存在着较大差异。

4 改造模式

根据试点建设情况,对于安吉的退化毛竹林,应根据竹林的不同类型确定相适应的改造模式。总体可分为更新造林改造和竹阔混交改造2种模式,根据杂竹林藤蔓缠绕、毛竹无法下山、竹林局部退化、林分情况逐步变差、竹林即将退化、林下套种珍贵树种等具体情况又可细分为整体改造、逐步改造、块状改造、竹阔改造、融合改造、林下套种改造等6种模式(图1)。

表7 不同改造模式树种地径和树高生长Tab.7 The growth of height and diameter of trees in different forest transformation modes

图1 退化毛竹林改造模式Fig.1 The transformation modes for degraded pure moso bamboo forest

4.1 更新造林改造

1) 整体改造。对抛荒或退化严重、已无经营价值、局部改造效果不大的,或者杂竹林藤蔓缠绕、森林景观极差以及林农放弃经营10年以上的竹林,宜采取全面整理后补植5 cm以上大规格阔叶树苗木重新造林,营造珍贵彩色森林。

2) 逐步改造。对抛荒或退化严重、已无经营价值、局部改造效果不大、放弃经营10年以下的竹林,整体改造难度较大,宜逐年控制立竹量,补植珍贵彩色树种,待树种成林后,全面伐除毛竹。

3) 块状改造。对局部退化的竹林,在不影响其他区域竹林经营的前提下,对退化区域进行全面清理,补植乡土树种,实现小块状珍贵彩色林分与大块状竹林串联的森林景观。

4.2 竹林混交改造

对初始退化、局部退化不严重、尚有经营价值的竹林,实施竹林混交改造,形成珍贵彩色树种点缀竹林的森林景观。主要改造模式有:竹阔改造(毛竹与阔叶树混交)、融合改造、林下套种改造。

1) 竹阔改造(毛竹与阔叶树混交)。对初始退化、局部退化不严重、经营尚可的竹林,实施竹林混交改造,形成珍贵彩色树种点缀竹林的森林景观。

2) 融合改造。对初始退化的竹林,补植杨桐、红豆杉等经济树种,逐步提高竹林经济效益,助推竹林经营。

3) 林下套种改造。对正常经营、经济效益低下的竹林,通过林下种植中草药,提升竹林经济效益。

5 讨论

退化毛竹林的特征表现为竹材产量下降、竹株质量变差、土壤肥力下降、生长环境变差、群落种群多样性降低和抗御病虫害及自然灾害能力减弱[10]。竹林的阔叶化改造有利于竹林生态系统的恢复。实践表明,竹阔混交林是一种优良的竹林经营模式[6]。

安吉县毛竹纯林面积整体呈现稳中略有上升趋势,但随着毛竹价格回落,部分地区开始出现不同程度的抛荒现象。多地试验表明,在竹林阔叶化改造后,有利于增加生态系统的稳定性与多样性[3]。传统的物种共存理论认为,生态学上相同的物种不可能长期稳定共存。换句话说,群落内的不同物种如果要共存则必须有生态位分化[17]。4种不同类型的纯竹林改造,补植的各树种之间树高、地径生长存在着差异,其原因可能是树种间本身的特性不同加上有限的立地资源竞争引起了生态位分化,使植物群落趋向复杂化。本文由于试验时间较短,仅初步探讨了退化毛竹林改造的几种模式的可行性,下一阶段将继续监测试验地的相关数据,根据林分的经营目标探索最佳改造模式。

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