钟祥市盘石岭林场近自然森林经营模式研究

陈兴国，陈明泉，陈兴红，高 涛，周 瑜，史 帅,徐 敏，郭诗宇

(1.湖北省钟祥市盘石岭林场，湖北 钟祥 431900；湖北省林业局外资办，湖北 武汉 430079；湖北生态工程职业技术学院，湖北 武汉 430200)

1 引言

2021年3月5日国务院《政府工作报告》明确提出，要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，提升生态系统碳汇能力，以实际行动为全球应对气候变化作出应有贡献。3月15日习近平总书记在主持中央财经委员会第九次会议时强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。

做好碳达峰、碳中和工作，除了节能减排降碳外，通过有效发挥森林、草原、湿地、海洋、土壤、冻土的固碳作用，提升生态系统碳汇增量是一个重要途径。森林是陆地生态系统的主体，增加森林的碳汇能力尤其重要[1～3]。在我国推进工业化和城镇化的形势下，通过扩大林业用地面积增加森林碳汇是不现实的，只有在加速绿化现有荒山、荒坡、荒滩、荒沙增加森林面积的同时，对现有林和新造林实行科学合理的经营才是解决之道。

近自然森林经营是目前国际公认的科学的森林经营方法[4～6]，其主要借助自然的力量同时辅以人工促进的措施，加速森林的自然演替，尽快形成多树种的复层异龄混交林，从而构建稳定、健康、有活力的森林生态系统。近自然森林经营由于森林蓄积增长快、采伐周期长、生物多样性丰富，从而具有较高的碳汇能力和碳封存能力。国有林场是我国重要的森林资源基地，在林业发展中发挥着骨干、示范和辐射作用。本文将以钟祥市盘石岭林场为例，探讨近自然森林经营的模式，以期为我国森林可持续经营提供参考和借鉴，为我国碳达峰、碳中和作出贡献。

2 林场概况与研究方法

2.1 林场概况

钟祥市盘石岭林场地处湖北省中部，位于东经112°41′30″～112°45′32″，北纬31°07′56″～31°19′51″。东西宽2.3 km，南北长21.9 km，呈狭长带状分布，地形以丘陵岗地为主，海拔 49.2～248.4 m，平均坡度 5°～ 25°。属北亚热带季风气候，年均温度15.9 ℃，年降雨量1000 mm，无霜期263 d，光照充足。土壤主要是由页岩、砾岩、砂岩和第四纪粘土母质形成的黄棕壤和黄褐色土。

盘石岭林场于1956年10月建场，土地总面积4514.63 hm2，其中有林地面积4142.02 hm2，占经营总面积的91.7%；活立木总蓄积量39万m3，森林覆盖率 92%。盘石岭林场动植物资源丰富，植物共84科215属502种。乔木主要有马尾松(Pinusmassoniana)、湿地松(Pinuselliottii)、火炬松(Pinustaeda)、栓皮栎(Quercusvariabilis)、麻栎(Quercusacutissima)、枫香(Liquidambarformosana)等，灌木主要有黄荆(Vitexnegundo)、小果蔷薇(Rosacymosa)、美丽胡枝子(Lespedezaformosa)、海金子(Pittosporumillicioides)、野山楂(Crataeguscuneata)、湖北算盘子(Glochidionwilsonii)等，草本主要有五节芒(iscanthusfloridulus)、白茅(Imperatacylindrica)、知风草(Eragrostisferruginea)、牛筋草(Eleusineindica)、紫花香薷(Elsholtziaargyi)、狼尾草(Pennisetumalopecuroides)等。境内有野生动物128种，主要有野猪(Susscrofa)、草兔(Lepuscapensis)、大山雀(Parusmajor)、灰斑鸠(Treptopeliadecaocto)等。

2.2 研究方法

采用观察法。首先对照盘石岭林场二类调查资料，在梳理各小班情况的基础上，分树种选择有代表性的小班进行样地调查，调查因子包括乔木的树种名称、胸径、树高、枝下高、冠幅以及灌木、草本的名称、高度、盖度等。然后对林分进行分类评估，按类型拟定近自然经营措施，并将经营措施在林场范围内组织技术人员进行分析论证。最后按论证意见完善经营模式和经营措施，并分阶段组织实施。

3 主要近自然经营模式

3.1 马尾松林近自然经营模式

马尾松是盘石岭林场当地的乡土树种，适生范围广，但在较为深厚肥沃的土壤上生长良好。20世纪70年代，该场还引进了一批广东种源的马尾松，长势也非常不错。该场现有马尾松林760 hm2，主要分为两种类型：第一种类型是20世纪末迹地更新营造的马尾松纯林，株行距2 m×2 m，林龄20～30 a，胸径15～18 cm，树高8～15 m，林分郁闭度0.8～0.9，林内有部分枯死木，主要为松材线虫疫木，林下天然更新较弱，灌木和草本一般，林分急需疏伐。第二种类型是20世纪70年代和80年代营造的马尾松纯林，进行过抚育间伐，采取的主要是机械疏伐和下层疏伐，去除了枯死木、劣质木和病虫害木，20世纪末对优质木进行过采伐，留下来的主要是被压木，基因较好，目前林分已经分层，上层木为马尾松，株间距6-10 m，平均胸径35～40 cm，分布较为均匀，树冠尚未重叠；中层为天然更新生长起来的马尾松、栓皮栎、麻栎、红果冬青等树种，分布不均匀，平均胸径6～12 cm；下层为灌木和草本，种类较为丰富，这种林分无意中形成了事实上的近自然林，受到德国林业专家的赞赏。

第一种类型的近自然经营措施:①伐除松材线虫病枯死木，并按规定处理;②标注目标树[7～10]。将树干粗壮通直、冠形良好的树木选为目标树并标注(松材线虫病枯死木周边的第一圈树木可能也已感染不得选为目标树)，目标树间距在7～8 m，150～200株/hm2;③标注干扰木。对影响目标树生长的同冠层林木标注为干扰木，通常1株目标树标注1～2棵干扰木，目标树的下层林木不作为干扰木;④伐除干扰木，并对林分过密的地方进行适当疏伐，对影响树木生长的藤蔓进行清理;⑤保护林下天然更新，特别是阔叶树种或珍贵树种;⑥5年后，再进行一次目标树施工作业;⑦对林下天然更新进行适当抚育;⑧逐步将林分导向复层异龄混交林[11,12]。

第二种类型的近自然经营措施：①确定第一代目标树。上层马尾松已进入近成熟状态，分布均匀，间距合理，可全部作为第一代目标树，无需标注;②确定第二代目标树。可在中林层中选择并标注第二代目标树，选择标准：一是高质量。包括树干粗壮、通直，无病虫害，无机械损伤。二是高活力。树冠圆满，叶色正常，生长旺盛。三是高价值。在满足高质量与高活力的前提下，如果有两个或多个树种可供选择，则选择木材较为珍贵、树种较为稀有的树木。比如要从马尾松、栓皮栎、红果冬青中选择1株目标树，则首先排除马尾松，然后在栓皮栎和红果冬青中进行选择。栓皮栎材质较好，而红果冬青较为稀有，如果这片林分中红果冬青较少，则可选择红果冬青作为目标树；如果这片林分中红果冬青较多，则可选择栓皮栎作为目标树，但在一个小班中为保持物种多样性，至少需要选择1株红果冬青作为目标树。第二代目标树1 hm2标注100株左右，可不追求目标树的均匀分布;③适时对影响第二代目标树生长的干扰木进行伐除，并对影响树木生长的藤蔓进行清理;④如有需要，可对第一代目标树逐步进行收获性择伐;⑤促进并保护天然更新，适时进行抚育。

3.2 火炬松林近自然经营模式

火炬松原产于北美东南部，在引种成功的基础上，盘石岭林场于2000～2005年大量栽植，现有保存面积2300 hm2，是该场人工造林面积最大的树种。火炬松前期在该场表现良好，生长快，干形直，长势优于乡土树种马尾松，但林龄15 a后进入衰退期，生长缓慢，表现差于马尾松。现有林分林龄15～20 a，株行距2 m×2 m，平均胸径12～18 cm，平均树高8～15 m。在火炬松林分中，目前尚未发现松材线虫病感染，但由于初植密度较大，枯死木较多。经布设样地进行调查，枯死木蓄积平均1 hm2达到8.5 m3，最高达16.3 m3，急需进行抚育间伐。另外，火炬松林在2008年和2018年的雨雪冰冻灾害中，出现了大量雪折现象，而马尾松则没有雪折情况发生。

鉴于火炬松是外来树种，林分后期生长不良且容易发生雪折，近自然经营的思路是逐步更换树种，在10～20年内过渡到以栎类、马尾松为主的针阔混交林或以珍贵树种为主的阔叶混交林。主要措施：①标注目标树。目标树间距控制在8 m左右，1 hm2标注150～200株;②采伐干扰木。每株目标树选择1～3棵干扰木，采伐强度控制在15%～20%。为避免采伐后林分不稳定造成雪折，采伐时间安排在3月上中旬进行;③在采伐空地上适量栽植浙江楠，1 hm2约为200株。浙江楠是珍贵阔叶树种，与盘石岭林场近邻的省太子山林管局1984年从浙江引种栽植，现长势良好;④保护林地内马尾松、栎类、红果冬青的天然更新，并进行适当抚育;⑤5年后，再进行一次目标树经营，干扰木采伐强度控制在20%左右，在局部可补栽一些浙江楠大苗，1 hm2约为50～100株;⑥再过10～15年，浙江楠、马尾松、栎类、红果冬青将逐步进入主林层，此时可开始选择并标注第二代目标树。第二代目标树以浙江楠为主，适当辅以栎类和红果冬青。在湿地松改造过程中，也可以不栽植浙江楠，而是选择点播橡子，从而形成以栎类为主的阔叶混交林或针阔混交林。

3.3 松栎混交林近自然经营模式

松栎混交林中的松树主要是马尾松、栎类主要是栓皮栎和麻栎，林内还有少量红果冬青、枫香、化香和柏木。松栎混交林的主林层主要是马尾松，占70%左右；栎类和红果冬青有部分进入主林层，比例在30%左右。松栎混交林现有面积850 hm2，主林层的马尾松平均胸径16～25 cm，栎类平均胸径10～15 cm，红果冬青平均胸径15～18 cm。林内马尾松有松材线虫病感染的现象。

松栎混交林的近自然经营措施：①伐除松材线虫病枯死木，并按规定进行处理;②选择并标注目标树。目标树间距9 m，1 hm2约为150株。目标树以栎类为主，适当辅以马尾松和红果冬青，目标树中栎类和红果冬青占比70%～80%，马尾松占比20%～30%。如果栎类和红果冬青目标树数量足够多，可不选择马尾松作为目标树;③采伐干扰木。每株目标树采伐1～2棵干扰木，干扰木主要选择马尾松;④对影响树木生长的藤蔓进行清理，对过密的下木进行适当疏伐，主要采伐马尾松;⑤第一次采伐5年后和10年后，再分别进行一次目标树干扰木间伐，将林分逐步过渡到以阔叶树为主的针阔混交林。

4 结语

盘石岭林场立地条件较好，现有林分经过近自然经营，可过渡到多树种的复层异龄混交林，形成健康稳定的森林群落。在现有林分的经营中，主要措施是采用目标树经营法。通过目标树的培育，可尽快形成森林骨架。这些目标树是森林蓄积量的主体和重要的碳库，需要长期保留。其他乔木、灌木和草本主要提供生物多样性，维持自然生态平衡，同时也起到一定的碳封存作用。盘石岭林场可在资金、采伐计划允许的情况下，尽快实施近自然森林经营，为碳达峰、碳中和作出贡献。

在具体实施过程中，要注意以下三点：一是要加强技术培训。目标树的选择、干扰木的采伐都有较高的技术含量，需提前对管理人员、技术人员和施工人员进行技术讲解和操作培训，避免惯性思维按老办法进行作业。二是要及时完善方案。每片森林都有其特殊性，在施工过程中如果发现某个小班无法套用设计的经营措施，要及时进行研究并补充完善技术方案。三是要开展成效监测[13～15]。施工过程中要合理布设作业样地和对照样地对经营成效进行监测，包括间伐强度多大合适，目标树是均匀分布好还是群团状分布好等。