佘遠國 唐志強 周鳴驚 尹曉姣 白琳 郭詩宇 白濤


摘要:為了全面掌握德援項目森林可持續經營示范區建設完成情況,評價項目實施以來取得的成效,采用實地抽樣調查方法對湖北省2005年以來實施的森林可持續經營示范區建設項目進行了調查。結果表明:林分結構得到明顯改善,形成了由鄉土樹種組成的多樹種混交結構和異齡林結構的近自然森林;森林植物種類明顯增多,形成比實施前多5種以上的植物;森林質量顯著提高,林木平均胸徑增長50%以上,平均樹高增長10%以上,平均每公頃蓄積增長50%以上;森林郁閉度保持在0.8~0.9,林地土壤腐殖質層厚達到10 cm左右。示范區的示范效應突顯,為項目區全面開展森林可持續經營提供了技術保障和科學依據。
關鍵詞:湖北二期;中德合作造林項目;森林可持續經營;示范區;成效調查
中圖分類號:S750文獻標識碼:A文章編號:1004-3020(2019)04-0053-05
Analysis of Achievement Effects of Sustainable Forest Management Demonstration Zone She YuanguoTang ZhiqiangZhou MingjingYin XiaojiaoBai LinGuo ShiyuBai Tao
(Hubei Ecology Polytechnic CollegeWuhan430200)
Abstract: In order to fully grasp project achievement of sustainable forest management of individual farmers afforestation,evaluate achievement effect of the project since the implementation,the field sampling method was used to investigate the achievement of afforestation project since implementation in 2005.The results showed that the stand structure had been improved obviously,having formed a close-to nature forests composed of a varieties of local tree species,with multi-level in space and with multi-age structures. The species of forest plants increased significantly,and more than 5 new species of plants were found. Both forest quality significantly and the stand volume increased significantly. The average DBH increased by more than 50%,the average tree height increased by more than 10%,and the average accumulation per hectare increased by more than 50%.Forest canopy density was in 0.8~0.9,thickness of soil humus layers rose to about 10 ?cm.Through the construction of the demonstration zone,the demonstration effect was highlighted,which provided the technical guarantee and scientific basis for the project area to fully carry out the sustainable forest management,and explore a new mechanism for the forest management.
Key words:project phase II of Hubei; Sino-German cooperative afforestation project; sustainable forest management; demonstration area; achievement effect and investigation
20世紀初,德國創立了近自然森林經營的理論和技術,廣泛用于森林培育實踐中,實現了木材生產功能和森林的生態服務功能之間利益平衡,實現了森林可持續經營[1]。近自然森林經營是一種效仿自然的森林經營模式,進行森林培育時,要盡可能地接近森林的自然狀態,充分發揮森林自我恢復和自我調控的功能。森林可持續經營是以近自然森林經營理念、技術和管理措施,使其林分能在較長時期內更好地實現其用材、防護雙重效益的目標[2]。建立森林可持續經營示范區,探索適宜的森林經營模式,提高現有林分質量和林地生產力,使森林發揮最大的生態和經濟效益;為項目區全面開展森林可持續經營提供技術保障和科學依據,為森林經營探索新的機制。湖北省自2005~2013年實施了中德財政合作湖北二期小農戶造林項目森林可持續經營項目,建立森林可持續經營示范區18個、面積10 685.72 hm2。其中紅安5個、面積3 332 hm2;麻城4個、面積6 000 hm2;團鳳3個、面積666.67 hm2;蘄春1個、面積167.05 hm2;羅田5個、面積520 hm2。為了全面掌握中德合作造林項目森林可持續經營示范區建設情況,評價項目實施以來取得的成效,及時總結項目建設經驗,于2018年6月1日~8月30日赴項目實施地區黃岡市,對2005年以來建立的森林可持續經營示范區進行了實地調查,并有征對性地提出了相應建議,以期為今后項目建設的決策提供科學依據。
1項目調查
1.1調查范圍
中德合作湖北二期小農戶造林項目2005年以來實施項目縣市森林可持續經營示范區的作業區、造林小班。
湖北林業科技第48卷第4期佘遠國,等:德援項目森林可持續經營示范區建設成效調查1.2調查內容[3]
①林分因子變化主要樹種、樹種組成、公頃株數、公頃蓄積、平均胸徑、平均樹高、郁閉度、生長勢、生長量、出材率。②植被變化情況主要種類名稱、高度、覆蓋度。③小班可持續管理包括作業區實施進度圖、小班登記卡、對樹木的保護。④更新情況主要樹種及組成、公頃株數、平均地徑、平均樹高及生長勢。
1.3調查方法
采用標準地調查,在全面調查了解小班基本情況的基礎上,設置調查樣地,樣地距林緣不小于20 m,不跨河流、道路或伐開的調查線。樣地面積為0.06 hm2,形狀為矩形,邊長為20 m×30 m。小班面積小于4.9 hm2,設置1塊樣地;小班面積在5.0~9.9 hm2間,設置3塊樣地;小班面積大于10 hm2,設置5塊樣地。
1.4評價方法
采用將目標法評價森林可持續經營的生態目標。根據項目區所處的自然地理環境,在每個項目縣抽取一個示范區的調查結果進行比較,然后就總體成效作出評價[4-6]。
1.5近自然森林經營的主要技術措施
近自然森林經營基本的技術措施主要是根據森林發育和演替階段的特征來制定經營目標和經營措施,具體見表1所示[7-8]。
2結果與分析
2.1各縣市可持續森林經營示范區建設成效2.1.1紅安縣七里坪鎮楊家山村可持續經營示范區
(1)自然環境概況。示范區位于紅安縣七里坪鎮北部,地跨東徑114°23′~114°49′,北緯30°56′~31°35′之間,示范區總面積103.33 hm2。屬大別山余脈延伸部分,鄂東北低山丘陵區,平均海拔450 m,平均坡度180,坡向為西北。北亞熱帶大陸性季風氣候,雨量充沛,光照充足,氣候溫和,四季分明,無霜期長,氣候垂直變化明顯,年均降雨量1 080~1 122 mm,年均氣溫12.4~14.5 ℃,平均無霜期201~218 d。林地土壤為黃棕壤,成土母質為片麻巖,土層厚度為60~100 cm,pH值為5.6~6.4,有機質含量豐富。森林植被主要以殼斗科的栓皮櫟Quercus variabilis、麻櫟Q. acutissima、青岡櫟Cyclobalanopsis glauca、茅栗Castanea seguinii和椴樹Tilia tuan、楓香Liquidambar formosana、化香Platycarya strobilacea等組成的落葉樹種為主的落葉——常綠闊葉混交林和以馬尾松、臺灣松林植被區。有人工種植的馬尾松、杉木純林,也有松杉混交林、杉泡混交林。丘陵崗地上多種植青茶、果樹等。而示范區的森林植被為天然闊葉混交林,主要樹種為楓香、櫟類。其平均樹高為16 m,平均胸徑達30 cm,郁閉度達0.9。
(2)建設成效。示范區的建設成效調查結果見表2。七里坪鎮楊家山村可持續經營示范區形成由鄉土樹種楓香、櫟Q. Linn、化香、合歡Albizia julibrissin、連翹Forsythia suspensa等多樹種組成的混交結構,主林層為楓香、櫟類,灌木層為化香、合歡、連翹等;森林植物有栓皮櫟、麻櫟、青岡櫟、茅栗、椴樹、楓香、化香、胡枝子Lespedeza bicolor、刺槐Robinia pseudoacacia、假死柴Lindera glauca、山楂Crataegus pinnatifida、合歡、連翹等種類達13種,比實施前增加7種;森林質量顯著提高,林木平均胸徑由30 cm增長到45 cm,每年胸徑生長量達1.5 cm,增長達50%,平均樹高由14 m增長到16 m,增長14%,平均蓄積由219 m3/hm2增長到242 m3/hm2,增長10.5%;森林郁閉度保持在0.9。
2.1.2麻城市五腦山林場虎形地村李家洼可持續經營示范區(1)自然環境概況。位于鄂東北麻城市西北部,五腦山林場東南,距縣城4 km,五腦山林場1 000 m,總面積116.86 hm2畝。屬鄂東北低山區,境內最高海拔342 m,最低海拔60 m,山勢西南高東北低,梯次排列。示范區東西最大橫距2 000余m,南北最大縱距1 500 m。北亞熱帶大陸濕潤季風氣候,光能充足,熱量豐富,降水充沛,無霜期長,四季分明,冬冷夏熱,雨熱同季,年日照時數1 634~2 129 h,太陽輻射量96.9~112.5 Kcal/cm2,年平均氣溫16 ℃,年均降水量1 156 mm,無霜期238 d,雨量充沛且比較均勻,非常有利于植物生長。屬典型的山地黃棕壤類,具有南北過渡特征,土層深厚,微酸性,石礫含量少,平均土層厚35 cm,腐殖質厚3~8 cm,母質為片麻巖。示范區森林植被主要有馬尾松、杉木、楓香、櫟類、化香等。以馬尾松和油茶為主,森林履蓋率達90%,郁閉度為0.9。
(2)建設成效。示范區的建設成效調查結果見表2。五腦山林場虎形地村李家洼可持續經營示范區形成由鄉土樹種馬尾松Pinus massoniana、杉木Cunninghamia lanceolata、樟Cinnamomum camphora、櫟類、楓香、毛竹Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens等多樹種組成的混交結構,主林層為馬尾松、杉木、樟,灌木層為化香、黃荊Vitex negundo、化香等;森林植物種類達9種,比實施前增加5種;森林質量顯著提高,林木平均胸徑由9 cm增長到14.1 cm,每年胸徑生長量達0.51 cm,增長達56.7%,平均樹高由7.7 m增長到11.9 m,增長54.5%,平均蓄積由64.4 m3/hm2增長到129 m3/hm2增長100.3%;森林郁閉度保持在0.9。
2.1.3團鳳縣回龍山鎮向家園林場可持續經營示范區(1)自然環境概況。團風縣回龍山鎮向家園林場示范區位于回龍山鎮中部。東與本鎮羅家咀村接壤,南與本鎮沈家大灣村毗鄰,西與本鎮望家山村接壤,北與本鎮沙畈村田畈相連,示范區總面積58.1 hm2。地處大別山南伸余脈末端,屬典型的丘陵地貌,最高海拔91.9 m,最低海拔34.0 m,坡度8°~26°,整個示范區比較分散,屬丘陵地帶。示范區屬亞熱帶季風氣候,四季分明,日照充足,雨量充沛,年平均氣溫17 ℃,極端高溫40.3 ℃,極端最低溫-12.2 ℃,平均年日照時數2 086 h,全年無霜期263 d。主要土類為黃棕壤,土壤母質為片麻巖,土層厚度在40~60 cm之間,土壤酸堿度5.60~6.68,土壤有機含量0.6%~2.5%。示范區內森林植被以馬尾松林、杉木、樟、櫟類、楓香等為主的針闊混交林和馬尾松純林,林分郁閉度為0.8。
2.1.4蘄春縣大同鎮矮子山林場可持續經營示范區(1)自然環境概況。示范區地處蘄春東北部,大別山南麓,長江中游北岸。地跨東經115°12′~115°56′,北緯29°59′~30°40′。屬鄂東北山區,境內層巒疊嶂,峽谷幽深,風光峻美,最高海拔1 159 m。亞熱帶大陸季風氣候,四季分明,雨量充沛,氣候溫和,歷年平均無霜期249.1 d,降水量1 341.7 mm,日照時數2 025.8 h,氣溫16.8 ℃。主要土類為黃棕壤,土壤母質為片麻巖,土層厚度在40~60 cm之間,土壤的酸堿度適中,土壤有機質含量不足,土壤疏松,質地偏砂,通透性較好,保水性能差。示范區森林植被主要有馬尾松、杉木、樟、櫟類、楓香等。以馬尾松為主,森林覆蓋率達90%,郁閉度為0.8。
(2)建設成效。示范區的建設成效調查結果見表2。矮子山林場可持續經營示范區形成由鄉土樹種馬尾松、杉木、樟、櫟類、楓香等多樹種組成的混交結構,主林層為馬尾松、杉木、樟、櫟類、楓香,灌木層為茅栗、黃荊、鹽膚木Rhus chinensis、油茶等;森林植物有馬尾松、杉木、樟、櫟類、楓香、茅栗、黃荊、鹽膚木、油茶等種類達9種,比實施前增加5種;森林質量顯著提高,林木平均胸徑由8.7 cm增長到12.6 cm,每年胸徑生長量達0.39 cm,增長達44.8%,平均樹高由9.2 m增長到10.8 m,增長17.4%,平均蓄積由63.2 m3/hm2增長到194 m3/hm2,增長207%;森林郁閉度保持在0.8。
2.1.5羅田縣鳳山鎮三里橋村塔山可持續森林經營示范區(1)自然環境概況。示范區位于鳳山鎮中部。東與本鎮羅家咀村接壤,南與本鎮沈家大灣村毗鄰,西與本鎮望家山村接壤,北與本鎮沙畈村田畈相連,示范區總面積124.8 hm2,其中當前示范區40.53 hm2,一般示范區84.26 hm2。地處大別山南伸余脈末端,屬典型的丘陵地貌,最高海拔445.2 m,最低海拔132 m,坡度8°~26°,整個示范區比較分散,屬丘陵地帶。亞熱帶季風氣候,四季分明,日照充足,雨量充沛,年平均氣溫17 ℃,極端高溫40.3 ℃,極端最低溫-12.2 ℃,平均年日照時數2 086 h,全年無霜期263 d。主要土類為黃棕壤,土壤母質為片麻巖,土層厚度40~60 cm,土壤酸堿度5.60~6.68,土壤有機含量0.6%~2.5%,土壤肥力結構特點是:鉀肥含量偏高,氮磷不足,嚴重缺硼。森林植被以馬尾松林、杉木、樟、櫟類、楓香等為主的針闊混交林和馬尾松純林,林分郁閉度為0.8。
(2)建設成效。示范區的建設成效調查結果見表2。鳳山鎮三里橋村塔山可持續森林經營示范區形成由鄉土樹種馬尾松林、櫟類、楓香等多樹種組成的混交結構,主林層為馬尾松、櫟類、楓香,灌木層為茅栗、黃荊、鹽膚木、油茶等;森林植物有馬尾松、杉木、樟、櫟類、楓香、茅栗、黃荊、鹽膚木、油茶等種類達9種,比實施前增加5種;森林質量顯著提高,林木平均胸徑由7.6 cm增長到22.2 cm,每年胸徑生長量達1.5 cm,增長達192.1%,平均樹高由7.7 m增長到14.2 m增長84.4%,平均蓄積由106.8 m3/hm2增長到376 m3/hm2增長252%;森林郁閉度保持在0.8。
2.2可持續森林經營示范區總體成效[9-10]
經過10多年的實施后,森林經營達到了預期目標。林分結構得到明顯改善,形成了由鄉土樹種組成的多樹種混交的多層次空間結構和異齡林結構的近自然森林,林木呈隨機自然分布狀態;森林植物種類明顯增多,形成比實施前多5種以上的植物,實現天然更新或以天然更新為主的更新方式,森林演替為進展演替方向,闊葉樹逐漸替代針葉樹;森林質量顯著提高,林分的蓄積量明顯增加,林木平均胸徑增長50%以上,平均樹高增長10%以上,平均每公頃蓄積增長50%以上;森林郁閉度保持在0.8~0.9,林內的枯枝落葉及腐爛物呈自然分解狀態,土壤有機質含量逐年提高,林內動植物、土壤微生物等明顯增加,林地土壤腐殖質層厚達到10 cm左右。比如羅田縣按照近自然森林經營方式,撫育0.26萬hm2,現在森林主要由鄉土樹種馬尾松、楓香、青岡櫟、栓皮櫟、麻櫟和苦櫧等組成,表現最好的樹種為楓香,最高立木蓄積達到400 m3/hm2,最高單株蓄積達到2.07 m3。全縣針葉林面積由8.06萬hm2減少到5.33萬hm2,闊葉林由0.33萬hm2增加到0.66萬hm2。
3結論與討論
通過示范區的建設突顯,為項目區全面開展森林可持續經營提供了技術保障和科學依據,為森林經營探索了新的機制。通過開展近自然森林經營示范,提高了項目區管理者、技術人員和林農的認識,對改善項目區林分的整體質量、提高廣大林農和技術人員的森林經營能力無疑有極大的幫助;通過示范區的經營,提高了現有林分質量和林地生產力,使森林發揮最大的生態和經濟效益;通過示范區的帶動,推進項目縣森林可持續經營,提高項目縣現有林分質量和林地生產力,提高了森林經營管理水平;通過示范區的建設,項目區縣積累了森林經營經驗,近自然森林經營理念逐漸為人所接受,近自然森林經營提高了林業經營技術水平,發揮了森林的多種功能。
借助示范區建設成功的經驗,推廣近自然森林經營技術,對全部商品用材林和公益林,開展撫育擇伐,實行集約經營和定向培育,實現林分的最佳混交狀態及最大生長和天然更新,最大限度地降低森林經營投入,實現林分質量的不斷改進,滿足市場對各類木材的需要。
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