鄂西南常綠落葉闊葉混交林生態恢復技術研究

湯景明 徐紅梅 段敬超

摘要：常綠落葉闊葉混交林是我國特有的自然植被類型和天然林類型，也是鄂西南武陵山區中山地帶最典型、最重要的天然林類型。由于長期過度采伐利用，退化嚴重。采取全面禁伐的強制性保護措施，恢復進程緩慢，一些嚴重退化群落甚至難以恢復。遵循常綠落葉闊葉混交林演替規律，借助自然力，通過以積極的人為干預措施，可以快速恢復與重建鄂西南武陵山區常綠落葉闊葉混交林。本文在調查研究的基礎上，論述了鄂西南武陵山區常綠落葉闊葉混交林的演替動態和恢復的可能性，分析了常綠落葉闊葉混交林恢復的制約因素，提出了常綠落葉闊葉混交林的恢復的3種方式即人工恢復、人工促進天然恢復和人工重建，以及封禁保護、撫育間伐、補植（播）、封山育林、林分改造和人工重建等恢復技術要點。

關鍵詞：常綠落葉闊葉混交林；生態恢復；鄂西南

中圖分類號：S7185文獻標識碼：A文章編號：1004-3020（2014）04-0032-04

鄂西南武陵山區包括恩施自治州和宜昌市的五峰縣、長陽縣共10個縣市，地處我國東南低山丘陵向西南高原的過渡性地帶，是我國中部南北與東西植物區系的交匯地域，為舉世矚目的孑遺植物和珍稀植物集中分布的綠色寶庫，是我國生物多樣性保護的優先區域之一＼[1＼]。因屬喀斯特地貌，也是我國典型的生態脆弱區之一。常綠落葉闊葉混交林是我國特有的自然植被類型和天然林類型＼[2-4＼]，是湖北省地帶性森林植被，也是鄂西南中山地帶最典型、最重要的天然林類型＼[1，5-6＼]。無論在該地區還是在全國均占有重要地位，是湖北省生態環境建設重點地區和優質珍貴闊葉用材生產基地。由于常綠落葉闊葉混交林處在我國森林植被分布的生態交錯帶上，植物區系成分復雜，生物多樣性豐富，不僅為我國的經濟建設提供了大量的優質闊葉用材和林副產品，而且在涵養水源、保持水土等方面發揮了重要的作用。但是，由于長期過度采伐利用，常綠落葉闊葉混交林退化嚴重。主要表現為森林面積減少、破碎化程度高；群落結構簡單，穩定性很差；森林生產力下降。2000年實施天保工程以來，鄂西南常綠落葉闊葉混交林資源得到了一定的恢復，由于采取的是全面禁伐天然林的強制性保護措施，主要利用自然力，恢復進程緩慢，一些退化嚴重的群落因種源缺乏和天然更新不良而難以恢復。從2004年開始，筆者在湖北省林業廳資助下，在鄂西南地區開展了退化天然林快速恢復與經營技術的調查與試驗研究。根據調查和試驗研究結果，探討和總結鄂西南常綠落葉闊葉混交林生態恢復技術，以期為該區域山地森林植被恢復和林業生態建設提供技術支持。

湖北林業科技第43卷

第4期湯景明 等：鄂西南常綠落葉闊葉混交林生態恢復技術研究

1常綠落葉闊葉混交林的演替動態

鄂西南地區常綠落葉闊葉混交林的形成、發展與環境之間是相適應的，是一個相對穩定的植被類型和天然林類型＼[6＼]。當常綠落葉闊葉混交林遭受皆伐或森林火災等重大災變后，群落就會發生次生演替，一些繁殖能力強的植物種類就會迅速占領跡地，形成灌叢或竹類。灌叢遭受反復樵采、火燒等活動后，就會進一步退化，形成陽性草本植物為主的次生草叢。如果次生草叢反復火燒，就會形成火燒項極，如五節芒草叢。五節芒草叢地因缺乏林木種源，要自然恢復森林植被將是十分困難的。必須通過人工造林方式，才能恢復森林植被。調查和研究表明，在常綠落葉闊葉混交林的自然恢復過程中，次生草叢經封山育林后，首先是陽性灌木侵入而形成灌草叢，之后，很快會形成灌叢，這個過程可能有些陽性落葉闊葉樹種侵入。這一階段后，進入落葉闊葉林階段。此后，一些耐蔭性較強的常綠闊葉樹種等侵入，形成常綠落葉闊葉混交林 ＼[1＼]。這是鄂西南常綠落葉闊葉混交林演替的一般規律。演替途徑如下所示：

次生草叢→灌草叢→灌叢→落葉闊葉林→常綠落葉闊葉混交林

當次生群落生境較差，尤其是土層瘠薄，不利于落葉闊葉喬木樹種和常綠闊葉樹種定居時，群落將遵循演替的一般規律緩慢恢復。當采伐跡地立地條件好而且落葉闊葉先鋒樹種種源充足時，群落的演替不一定經歷灌叢階段，而是表現為以下演替途徑：跡地→落葉闊葉林→常綠落葉闊葉混交林。當采伐跡地保存有常綠闊葉樹伐樁和較多常綠闊葉幼樹時，由于常綠闊葉樹種后備更新能力較強，其演替途徑為：跡地→草叢→灌叢→常綠落葉闊葉混交林。

根據各類退化群落在干擾停止后的發展方向和物種更替規律，充分利用天然更新起來的先鋒落葉闊葉樹種所創造的生態環境，人為地引入耐蔭的常綠闊葉樹種，可以加速次生林向地帶性常綠落葉闊葉混交林演替的進程。在立地條件好的地段，通過人工引進常綠闊葉樹種，可以不必經過灌叢階段或落葉闊葉林階段，使植被以較快的速度恢復到地帶性常綠落葉闊葉混交林。在荒山、草叢或采伐跡地上，利用檫木、光皮樺、錐栗、楓香等先鋒落葉闊葉樹種與青岡、木荷等常綠闊葉樹種的最佳樹種組合，營造常綠落葉闊葉混交林，保留林下落葉和常綠闊葉樹種幼苗幼樹或萌生枝條，保持適當的混交比例，可以縮短其自然恢復進程。因此，遵循常綠落葉闊葉混交林演替規律，借助自然力，通過積極的人為干預措施，快速恢復與重建鄂西南武陵山區常綠落葉闊葉混交林是完全可能的。

2常綠落葉闊葉混交林恢復的制約因素

鄂西南屬季風性山地濕潤氣候，氣候溫暖濕潤＼[5＼]，雨熱同期，小氣候性表現極為突出，非常適合各類森林和野生動植物生長。鄂西南有木本植物123科418屬2 027種，分別占全省的97.6%，886%和7906%。自然分布著國家級保護樹種45種，占全省國家保護樹種的865%＼[7＼]，植物種質資源豐富，并且保存了一定面積的原始常綠落葉闊葉混交林，這不僅為退化群落恢復提供了大量的種質資源，也為常綠落葉闊葉混交林恢復提供了樣板和借鑒。從宏觀上來看，鄂西南武陵山區的自然環境條件對常綠落葉闊葉混交林的恢復是有利的，但是自然環境條件又有不同程度的低劣性和嚴酷性的一面，自然環境因子的時空耦合往往發生較大的變化，對常綠落葉闊葉混交林恢復產生不同程度的影響。該區降水充沛，平均降雨在1 100～1 600 mm，但降雨的時空分布極不均勻，60%的降雨量集中在5～9月份，且夏季多暴雨，造成水土流失。另外，低溫和雨淞是影響鄂西南山地森林生長的災害性氣候因子，對森林恢復也會產生不良影響。鄂西南自然環境條件既有適合樹木生長的肥沃生境，又有不利于樹木生長的嚴酷生境。生境的異質性、嚴酷性和人為干擾后退化群落的不穩定性，增加了恢復與重建的技術難度。調查顯示，常綠落葉闊葉混交林恢復與重建的主要的制約因素包括以下三個方面：一是土壤因素。湖北武陵山區在地質因素和降雨因素的共同作用下土壤極易受到侵蝕，加之山高坡陡，水土流失嚴重，一些地段土層淺薄。二是林分因素。退化常綠落葉闊葉混交林特別是多代萌生的次生林，組成樹種單一，結構簡單，林分密度和郁閉度大，林內光照條件差，樹種天然更新不良。三是種源因素。由于過去采取掠奪式的皆伐和強度擇伐方式，而且不注重更新幼苗幼樹的保護，造成闊葉樹特別是一些珍貴闊葉樹種資源破壞嚴重。另外，過去在經營常綠落葉闊葉混交林時未認識到其生態效益和社會效益，視闊葉樹為“雜木”，進行大面積砍闊栽針，人工林中針葉林比重大，闊葉樹種比例小。在一些退化嚴重的裸地、荒草山和灌叢地，闊葉樹種的種源十分缺乏。

3常綠落葉闊葉混交林的生態恢復技術

3.1天然恢復

森林在受到輕度干擾時，能夠自我調節、維護，只需采取人工“保護”措施即可恢復到受干擾前的狀態，而且能形成與當地生物氣候環境及立地條件最相適應的合理而穩定的群落。需要采取下天然恢復的對象包括完全沒有受到干擾或者干擾很輕的原始常綠落葉闊葉混交林、經過強度擇伐后處于不同自然恢復階段的常綠落葉闊葉混交林，以及處于陡坡等生態脆弱地段和溪流河谷等生態過渡帶的退化常綠落葉闊葉混交林。具體可采取封禁保護技術，即通過封山、禁伐、禁牧、禁獵等封禁措施，保護現存林木及天然更新的幼苗幼樹，依靠自然力，加速植被恢復速度，促進其向符合經營目的常綠落葉闊葉混交林演替。具體措施包括：根據常綠落葉闊葉混交林分布特點、明顯地物界和潛在受危害程度，劃定封禁保護責任區；在封禁保護區的周邊明顯處如主要山口、溝口、河流交叉點、主要交通路口等樹立永久性保護警示牌；在牲畜活動頻繁地區，設置機械圍欄、圍溝，或栽植喬、灌木設置生物圍欄。

3.2人工促進天然恢復

順應自然演替規律，用人工的方法，調整林分結構，改善林地條件，人工促進樹種更新和群落進展演替，可以定向恢復常綠落葉闊葉混交林。需要采取人工促進天然恢復的，主要是跡地上進展演替形成的次生林、有闊葉母樹分布的疏林、立地條件好且適宜恢復常綠落葉闊葉混交林的灌叢、區劃為生態公益林地段的低效針葉林。恢復的關鍵是通過各項技術措施，調整樹種組成，控制林分密度，促進林下混交樹種的更新并調整好與主要目的樹種的比例，形成以喬木為主的常綠落葉闊葉混交林。人工促進天然更新主要技術措施包括撫育間伐、補植（播）、封山育林和林分改造等。

3.2.1撫育間伐

對于每公頃樹高30 cm以上幼樹超過3 000株，或30 cm以下的幼苗、幼樹超過6 000株，幼苗、幼樹層的植被總覆蓋度80%以上，非目的樹種、殘留的上一世代林木、霸王樹以及雜草、灌木、藤蔓及影響目的樹種生長的天然幼齡林，采取透光撫育的方法，伐掉灌木和生長較差的非目的樹種，保留有價值的更新樹種或演替階段樹種，使林地樹種分布均勻，樹種組成和結構合理。對于郁閉度0.8以上，林木分化明顯，直徑生長明顯下降的次生闊葉純林，采用下層間伐的方法，伐除被壓木、瀕死木、枯死木、部分中等木、過密的或受害的亞優勢木以及個別優勢木。對于坡度小于25°，立地條件好，林分郁閉度0.8以上，需要調整群落結構與組成的次生闊葉混交林，采取綜合疏伐方法，保留優良木、輔助木和林下天然更新的闊葉喬木、灌木，伐除有害木和部分劣質木。一次伐除總株數的15%～20%。

3.2.2補植

對于郁閉度在 0 .2 以下的疏林地，補植喬灌木樹種或有較高生態、經濟效益的樹種，形成復層結構。現有目的樹種林木分布比較均勻的，采用均勻補植（播）。現有目的樹種林木呈群團狀分布且有林中空地或林窗的，采用塊狀補植（播）。對于有喬木樹種分布的覆蓋度60%以下的灌叢，伐除叢狀生長的個體，保留常綠闊葉樹種，并在常綠樹種缺少的地段補植（播）常綠闊葉樹種。對于郁閉度在06以下的次生林，在林木分布均勻的情況下，清除林下灌木和雜草，保留有價值的樹種，進行穴狀整地，林下補植（播）常綠闊葉樹種。在林木分布不均勻的情況下，在林中空地或林窗中塊狀補植（播）闊葉樹種。對于目的樹種數量少于次要樹種的次生林，伐去一部分壓制目的樹種的次要樹種，再補植（播）目的樹種。用作補植（播）的鄉土樹種有：楓香、馬褂木、光皮樺、山楊、核桃、厚樸、栓皮櫟、麻櫟、錐栗、水青岡、榿木、漆樹、銀杏、黃柏、青岡、木荷、楠木等樹種。補植（播）后密度應達到恢復目標林分合理的密度85%以上。

3.2.3封山育林

對于郁閉度在 0 .2 以下的封育疏林地進行帶狀或塊狀除草，進行破土整地，為喬、灌木樹種的種子觸土創造條件，人工促進樹種天然更新。對有萌蘗能力的闊葉樹種進行平茬或斷根復壯，增強萌蘗能力。對林地天然更新及補植補播的苗木，進行間苗、除草、松土，促進林木生長。封育成林后，伐除部分林木，調整樹種組成和林分密度，促進保留闊葉樹種的生長，定向培育常綠落葉闊葉混交林。

3.2.4林分改造

對于喬木樹種缺乏、覆蓋度80%以上的多代萌生灌叢，按與灌叢高度相等的間距和寬度人工開拓生態效應帶，伐除帶上所有灌叢，保留目的樹種，營造闊葉樹種，形成喬灌結合的帶狀闊葉混交林。或伐除非目的樹種，塊狀營造闊葉樹種，形成塊狀鑲嵌分布的闊葉混交林。對于郁閉度0.8以上的低效人工針葉純林，按一半樹高到一倍樹高的寬度和間距水平設置砍伐帶，伐除帶上所有針葉樹種，栽植光皮樺、錐栗、檫木、楓香、水青岡、青岡、楠木等闊葉樹種。新造闊葉樹種生長3～5年后林分開始郁閉，再砍伐保留帶樹種，并用闊葉樹種予以更新，形成異齡帶狀常綠落葉闊葉混交林。也可根據林地情況，每次按20%～25%采伐強度，塊狀采伐針葉樹種，在伐后的人工林窗中，及時補植木荷、青岡、水青岡、櫟類等鄉土闊葉樹種，誘導成針闊混交林，并通過人促更新措施促進主要目的樹種生長，逐步采伐完針葉樹種，最終恢復成異齡塊狀常綠落葉闊葉混交林。

3.3人工重建

常綠落葉闊葉混交林經歷了各種干擾后，超越了一個或多個不可逆閾值，已全部或大部分轉變為草叢植物群落、荒草山、采伐跡地、火燒跡地以及氣候或地質災害形成的跡地，由于林地土壤條件已經發生根本變化，種源缺乏，在自然情況下要恢復成頂極常綠落葉闊葉混交林是一個漫長的過程，必須采取人工造林方式重建常綠落葉闊葉混交林。重建的關鍵是樹種選擇和林地條件的改善。

在立地條件一般的林地，選擇光皮樺、檫木、馬褂木、錐栗、楓香等速生陽性闊葉樹種造林，充分利用其在荒山或采伐跡地上拓展生態位的能力，迅速填補空白生態位，充分利用跡地暫時富集的養分，改善林地環境，適當配以較高的初植密度，促進跡地快速郁閉成林。由于這類樹種為生態位衰退種，在恢復過程中可在8～12年和20～25年后分別間伐先鋒落葉闊葉樹種25%，間伐后在林中補植木荷、青岡、楠木等中后期常綠闊葉樹種形成結構合理的混交林復合群落。

在立地條件較好的林地，選擇光皮樺、檫木、馬褂木、錐栗、楓香等落葉闊葉樹種作為主要樹種，選擇木荷、青岡、多脈青岡、細葉青岡、楠木、栲樹等常綠闊葉樹種為伴生樹種，營造落葉闊葉樹種與常綠闊葉樹種的混交林。20～40年后樹種間競爭加劇，這時運用相應的人工措施減少相同生態習性或相同生活型樹種間的生態位重疊，保留那些在恢復中后期能共同分享生態位空間的樹種，優化群落樹種間生態位配置，打破生態位重疊所隱含的利用性競爭，如間伐去除非目的樹種，擇伐部分成熟木和劣質木，騰出生態位為目的樹種的生態位拓展創造適宜的生境條件，以充分利用環境資源，提高森林生產力。人工造林后要及時撫育并調節混交樹種比例，將混交樹種控制在30%～50%。立地條件差或水土流失嚴重的造林地，適當提高灌木樹種的比例。

參考文獻

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（責任編輯：唐 嵐）