多代萌生人工刺槐林近自然轉化經營探究

張淑敏，于青軍

（平泉市國有黃土梁子林場，河北平泉067500）

刺槐（Robinia pseudoacacia）俗稱洋槐，屬豆科落葉喬木，原產北美。1877年引入中國，在北緯23°-46°、東經124°-86°的27 個省（市、自治區）等地分布，在國內已遍及華北、西北、東北南部的廣大地區。 刺槐系喜光樹種，不耐蔽蔭。 喜溫暖濕潤氣候，不耐寒冷。 在年平均氣溫8～14℃，年降雨量500～900mm 的地區，生長良好，干形較通直，高達10～20m，胸徑可達110cm。 對土壤要求不嚴，最喜土層深厚、肥沃、疏松、濕潤的粉砂土、砂壤土和壤土。 刺槐具有樹冠濃密、生長較快、材質優良、根系淺、根系萌蘗能力強，根瘤菌豐富，是我國廣大北方山區人工造林的先鋒樹種，在林業工程建設中占有不可替代的戰略地位。 近年來，人工刺槐林多代萌生衰退問題日益嚴重，急需進行經營模式調整，為森林可持續發展奠定基礎。

1 研究區概況

試驗地位于河北省平泉市國有黃土梁子林場，地理范圍位于東經115°54′-119°15′、 北緯40°12′-42°4′，林區主山脈多呈東西走向，以中低山和丘陵為主，海拔668～1365m，平均坡度在20°左右。 本區屬于中溫帶大陸性干旱季風氣候，年平均氣溫6.6℃，無霜期120～130d，年降雨量540mm 左右。 土壤類型以棕壤土、 黃沙土、 褐土為主， 土壤pH 值6.5～7.5。 植被類型屬于華北山地植物亞區的冀北山地植物小區，主要林分類型有油松人工林、落葉松人工林、楊樹人工林、刺槐人工林、蒙古櫟次生林和山杏林等。 黃土梁子林場經營、管理的國有刺槐林約有2000hm2，起源全部為人工造林，大部分是上世紀60-70年代造林， 到目前為止經過3～4 次平茬，刺槐萌芽林多代更新衰落問題日益嚴重。

2 材料與方法

2.1 試驗地選擇

試驗地選擇在黃土梁子林場經營范圍內的人工刺槐林，地點位于黃土梁子鎮小廟村小廟西北溝陽坡（12A 林班88 小班），試驗地面積10hm2。 試驗地立地條件較差，地貌類型為山地陽坡，土壤類型為沙壤土，土層厚度約45cm 左右，海拔832m，坡度15°。此試驗地為2008年采伐后的3 代萌生林分，樹種組成10 刺，林齡為3年，平均胸徑1.0cm，平均樹高2.5m，株樹為5250 株/hm2，郁閉度為1.0。 主要灌木為繡線菊等，草本為羊胡子草，灌草蓋度為5%。

2.2 試驗方法

2010年開始對試驗地進行近自然轉化經營，通過一系列技術措施，進行試驗觀察。 試驗經營培育措施要點如下：

（1）由于刺槐根蘗性很強，保留根齡小、干形好、生長活力強的優勢木，形成林分的整體構架，維持森林基本環境；

（2）對其它林木進行適度疏伐，尤其要伐除影響優勢木生長的競爭木；

（3）利用林分現有林窗和疏伐后形成的林窗進行補植優良品系刺槐苗和其它樹種營造混交林，補植方式可參照圖1、圖2；

（4）在小班內補植優良品系的刺槐實生苗、蒙古櫟、油松、黃檗，進行樹種伴生實驗，混交方式為群團狀混交；

（5）以促進二代林生長為中心，采取相應的撫育措施，并逐漸伐除上層的刺槐。 逐步將多代刺槐萌生矮林轉化為實生喬木林， 從而增加樹種多樣性，培育闊葉或針闊多功能混交林。

圖1 圓形林窗補植示意圖

圖2 橢圓形（或不規則）林窗補植示意圖

2.3 試驗過程

2010年3 代刺槐林萌生后， 當年調查株數達300～400 株/667m2， 近自然經營后， 由于自然因素（風折木、干旱木、凍害木等）造成2018年調查株數166 株/畝； 說明自然經營狀態下林木分化明顯，受自然環境影響大，林木質量和數量明顯低于同等立地條件水平。

2010年開始對試驗地進行撫育疏伐，保留根蘗性很強，根齡小、干形好、生長活力強的優勢木，形成林分的整體構架， 維持森林基本環境，2016年撫育后保留刺槐優樹40 株/667m2。 2010年對試驗地進行近自然轉化，結合撫育措施對林分現有林窗和疏伐后形成的林窗補植優良品系刺槐苗、油松苗和蒙古櫟苗木進行混交配置，其中栽植刺槐實生苗木40 株/667m2，栽植油松苗木50 株/667m2，蒙古櫟苗木25 株/667m2。 刺槐、油松、蒙古櫟混交比例為5:3:2。 （注：優良刺槐苗木從平泉市國有黃土梁子林場國家級刺槐良種基地中選取；優良油松苗木從平泉市國有七溝林場國家級油松良種基地中選取）

在試驗地設置20m*30m 的固定樣地3 塊，以及1 個對照樣地，連續定期進行觀測，定期調查不同樹種的株數和生長發育情況，對樹高、胸徑等因子進行測定。 從而分析多代萌生人工刺槐林近自然轉化經營是否達到相應的立地條件下經營水平，充分利用林地，提高林分質量，提升林地生產力，促使林分蓄積量增加，林木生長活力增高，生態穩定性與生態效益增強，森林多功能效益正常發揮。

3 結果與分析

3.1 近自然轉化對樹種組成結構的影響

從樹種結構分析， 由原來的萌生刺槐純林，轉化成刺槐、油松、蒙古櫟3 個樹種組成的針闊混交林，樹種組成變化見表1，轉化后樹種組成混交比例為5：3：2。混交林對外界不良環境條件抵抗力強，可增強抗風倒、抗雪壓、抗病蟲害等自然災害的能力。因刺槐是淺根性樹種， 油松和蒙古櫟是深根性樹種， 三者混交后能充分利用不同土層的養分和水分，充分發揮力林地的生產力的作用。

表1 多代萌生林和近自然轉化林樹種組成結構變

3.2 近自然轉化對林木生長量的影響

通過近自然轉化經營管理，充分發揮了立地生產力水平，轉化后經營管理效果表現良好，林木的株數、樹高、胸徑、蓄積量明顯得到改善，見表2 數據對比情況。 試驗地畝株樹包括刺槐、油松和蒙古櫟，但新栽的油松和蒙古櫟生長8年左右，不夠檢尺徑，不計算蓄積。 表中胸徑和蓄積由新栽刺槐40株/667m2和保留刺槐40 株/667m2，測算得出。 由此可見近自然經營轉化經營生長量遠遠大于多代萌生林的生長量。

表2 多代萌生林和近自然轉化林生長量對比表

3.3 近自然轉化對林下植被生長的影響

通過近自然經營轉化管理，單一樹種林下植被分布和多元樹種配置林下植被有著明顯區別，森林植被群落結構明顯改善，見表3。由表3 可見近自然轉化經營后植被蓋度提高了20%，形成了喬、灌、草相結合的森林群落結構。

表3 多代萌生林和近自然轉化林植被種類變化表

5 結論與討論

多代萌生人工刺槐林在近自然轉變的過程中，應選擇和培育目標樹，以建立起支持林分長期穩定的框架。 在保留原有次生林植被，加以疏伐，保留根齡小、干形好、生長活力強的優勢木，通過人工誘導、疏伐補植、漸進式樹種置換等方法，逐步充實林分，形成異齡混交林。再適時砍伐大樹，讓新一代實生樹木成為建群群體，在這個過程中，可通過多個短周期的疏伐，生產出數量可觀的原木，而且植被不間斷，土壤不擾動，林分生態功能日益走強，達到萌生矮化林轉化為實生喬林的目的。 從現有林分分析，到2025年，通過撫育措施，伐除保留3 代萌生的40 株/667m2刺槐， 使新栽植的刺槐40 株/667m2、 油松50 株/667m2、蒙古櫟25 株/667m2形成實生喬木林。 從而完成多代萌生的矮化林向喬林轉變過程。通過近自然經營轉化，優化樹種結構、改善立地條件、提高林地生產力，促進森林生態系統健康與穩定。 相應地，森林水源涵養能力、固土保肥、凈化空氣、固碳釋氧、維護生物多樣性等生態功能都將得到顯著增強。 近自然轉化經營旨在增強其主導功能的同時，兼顧其它多種功能，最大程度發揮森林的綜合效益。 黃土梁子林場經營的人工刺槐林主要是60、70年代營造的人工林，樹種落后，樹種結構不合理，優良樹種占比小，林齡結構失衡，林相殘破，森林生態防護功能低下，即發揮不了其生態防護林的生態功能，更發揮不了其所在地理位置應具備的森林景觀游憩功能。 黃土梁子林場經營林種主要為生態公益林，按傳統經營方式作業，幾乎沒有經濟效益，且森林質量得不到提高。 從試驗結果來看，近自然經營轉化大幅提高了森林生長量與蓄積量，在收獲中間木和最終目標樹的同時，其作業成本也低于傳統經營方式，經濟效益非常可觀。 近自然轉化經營后， 一是豐富了林場森林經營模式，提高營林質量和效益。 二是通過提高森林生態系統健康與穩定性，大大改善人們的生存環境；三是為周邊地區森林可持續經營起到示范作用。