多種類林木適宜種植區(qū)域規(guī)劃實證研究

趙博文

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測院,遼寧 沈陽 110121)

1 引言

森林的主體功能是維持地球生態(tài)系統(tǒng)的平衡和為人類提供自然資源，人類社會開展林木經(jīng)營與管理活動的目標主要也是為了獲取森林中的木材。由于對林木不規(guī)范的經(jīng)營管理和過度砍伐，導致森林系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到嚴重破壞。針對森林發(fā)展的不良態(tài)勢，社會開始關(guān)注森林的生態(tài)效益，積極探索可持續(xù)發(fā)展途徑。林木多樣性是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對森林群落的穩(wěn)定生長與演化具有巨大的作用[1]。如何對適宜林木種植的區(qū)域進行科學合理的規(guī)劃，以提高森林系統(tǒng)多樣性，是當前林業(yè)經(jīng)營管理需要解決的重點問題。因此，本文運用林木規(guī)劃和生態(tài)規(guī)劃的有關(guān)知識，對多種類林木適宜種植區(qū)域規(guī)劃進行實證研究，構(gòu)建適宜規(guī)劃模式并在實際案例中進行檢驗，為森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性提供理論基礎(chǔ)和實踐指導，促進森林的健康和可持續(xù)發(fā)展。

2 多種類林木適宜種植區(qū)域規(guī)劃

適宜的林木種植區(qū)域規(guī)劃，是對林木的屬性進行排列組合，使樹種在空間分布上達到最優(yōu)的狀態(tài)，確保林木的生長發(fā)育和穩(wěn)定性，同時在一定程度上反映了林木空間競爭力和生長態(tài)勢。林木種植區(qū)域規(guī)劃涉及到林木生長特性、樹種種間關(guān)系和環(huán)境因素作用，具體包括林木空間格局分布、樹種間隔和生長分化程度，本文將從以下3個方面對林木區(qū)域進行規(guī)劃[2]。

2.1 優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)

林木的生長除了受到自身特性的主要控制外，還受到周圍環(huán)境條件的制約，林木種植區(qū)域規(guī)劃是自然生長和經(jīng)營措施的共同實現(xiàn)過程，不同的空間分布格局對于林木的經(jīng)營、保護與合理采伐具有重要意義。現(xiàn)有研究表明，自然更新的森林達到穩(wěn)定狀態(tài)時，其林木結(jié)構(gòu)復雜具有穩(wěn)定性，生物多樣性高。因此對多種類林木規(guī)劃適宜種植區(qū)，應(yīng)在確保林木結(jié)構(gòu)的條件下，按生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律對森林進行經(jīng)營，使其達到自然狀態(tài)。為使調(diào)研區(qū)的林木結(jié)構(gòu)具有趨于自然林的復層、異齡和混交的狀態(tài)，以林木多樣性分析為依據(jù)，對其進行調(diào)整和優(yōu)化[3]。采伐和補植是有效的優(yōu)化措施，能夠調(diào)整結(jié)構(gòu)組成和空間布局，促進林木生長發(fā)育，形成適宜的種植區(qū)域。對林木結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，首先應(yīng)確定采伐數(shù)量，其次是確定補植的位置，使其空間布局向自然林發(fā)展，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.2 控制采伐量

為實現(xiàn)林木正常生長，為補植林木和幼樹提供必需的生長空間，采伐時需要控制強度和數(shù)量，以減少對林木種植的影響。采伐要秉持因地制宜的原則，通常將采伐強度設(shè)定在15%～25%之間，需要結(jié)合具體地域環(huán)境和氣候變化等因素，制定采伐強度和標準。根據(jù)理論分析，要提高林木和樹種的平均開敞度，應(yīng)增大各結(jié)構(gòu)單元的開敞度，保持林木水平距離，由于林木樹高越高，其所需的開敞度也越高，因此應(yīng)注意結(jié)合樹高和直徑的結(jié)構(gòu)特征，對水平間隔進行設(shè)定[4]。確定林木采伐時，以保留闊葉木樹種為前提，對不同結(jié)構(gòu)單元計算開敞度，選擇其中較小的單元為主要調(diào)整主體，計算臨近木的樹高與距離比值，選擇比值較小的林木作為主要采伐對象。

2.3 適地適樹補植闊葉樹種

對林木采伐進行控制后，進行闊葉樹種補植工作。在補植闊葉樹種時，需要對種植區(qū)域的氣候、水文、土壤等環(huán)境因素進行分析，同時結(jié)合樹種的生態(tài)習性，考慮種植區(qū)域的實際情況，以此為基礎(chǔ)進行林業(yè)活動。適度采伐后的調(diào)研種植區(qū)域，光照條件得到改善，可補植云杉、冷杉和其他闊葉樹種，根據(jù)不同樹種的特性進行經(jīng)營和培育，提高種植區(qū)域的規(guī)劃布局多樣性，調(diào)整原有的區(qū)域結(jié)構(gòu)，在維持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，增加了林木的生態(tài)功效。在實際規(guī)劃中，還需對郁閉度等情況進行計算，同時在規(guī)劃中加入撫育措施，提高科學管理效果。種植區(qū)域規(guī)劃調(diào)整是一個長期的過程，需要經(jīng)過長期多次的調(diào)整管理，才能達到復層、異齡和混交的自然林狀態(tài)，成為適宜的種植區(qū)域，促進森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3 種植區(qū)域規(guī)劃設(shè)計的實踐應(yīng)用

本文采用理論和實踐相結(jié)合的研究方式，選取某地典型的多林木種植區(qū)域為研究對象，對規(guī)劃進行實踐應(yīng)用。通過對該區(qū)域的結(jié)構(gòu)調(diào)整，分析規(guī)劃后的樹種多樣性和空間布局，并對實踐效果進行評價。

3.1 樹種多樣性分析

從林木樹種本身的角度，對研究區(qū)域的樹種多樣性進行分析。經(jīng)規(guī)劃設(shè)計后，該研究區(qū)域以闊葉林為主，其面積為645.23 hm2；其次為針闊混交林，面積為122.69 hm2；此外還含有針葉林，面積為87.36 hm2。對樹種的樹齡結(jié)構(gòu)進行清查，幼林面積187.24 hm2，蓄積面積為8964.72 m3；中齡林面積456.71 hm2，蓄積面積為10945.07 m3；近熟林面積119.87 hm2，蓄積面積為2097.46 m3；成熟林面積49.98 hm2，蓄積面積為795.17 m3；過熟林面積41.48 hm2，蓄積面積為723.94 m3。基于以上統(tǒng)計可以看出，經(jīng)過規(guī)劃后，該研究區(qū)域的樹齡結(jié)構(gòu)較為合理，其中幼林和中齡林的比例偏大，而成熟、過成熟林比例偏小；從蓄積量的角度，該研究區(qū)也具有巨大的林木潛力。經(jīng)過規(guī)劃研究區(qū)林木樹種達百余種，各區(qū)域喬木層包含的樹種均在20個以上，樹種多樣性程度相對較為豐富，調(diào)研區(qū)樹種情況具體見表1。

表1 研究區(qū)樹種基本情況

對該研究區(qū)的林木數(shù)據(jù)，去除邊緣木后，計算樹種多樣性指數(shù)為1.947～3.856，說明規(guī)劃后整體的樹種多樣性水平較高。

3.2 空間布局分析

采用空間密度指數(shù)計算規(guī)劃后研究區(qū)各區(qū)域的林木平均空間分布，可以準確描述林木密度狀態(tài)[5]。經(jīng)過計算得到的空間密度指數(shù)為0.478～0.852，總體平均值為0.61，說明該區(qū)域的林木在水平空間上以隨機分布為主。在樹種方面，對其進行空間密度頻率分布統(tǒng)計，各樹種在結(jié)構(gòu)單元中的密度指數(shù)頻率在0.5～0.75的分布占總數(shù)的63.58%～84.79%，各樹種在種植區(qū)域內(nèi)與周圍相鄰林木的水平間隔分布比例為20%～40%，且隨密度指數(shù)增大，頻率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，說明林木總體上處于隨機分布的狀態(tài)。對研究區(qū)的樣地和樹種計算開敞度，結(jié)果表明林木的平均開敞度為0.5451，各樹種的開敞度分布在0.3377～0.7985范圍內(nèi)，表明多數(shù)林木的生長空間比較充足，說明經(jīng)過對種植區(qū)域的規(guī)劃和適當調(diào)整后，增大了主要樹種的開闊度，提高林內(nèi)通透度，充分優(yōu)化了林木空間結(jié)構(gòu)，具有較好的規(guī)劃效果[6～8]。

3 結(jié)語

本文從優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)和控制采伐和補植樹種的角度，對多種類林木適宜種植區(qū)域進行規(guī)劃，以實際多種類林木種植區(qū)域為研究對象，對其種植區(qū)域的樹種多樣性和空間布局進行分析與總結(jié)。雖然取得了一定成果，但還存在許多不足之處，很多內(nèi)容需要進一步探討。適宜種植區(qū)域規(guī)劃，涉及生態(tài)、經(jīng)濟和地理等相關(guān)學科的理論知識，因此在規(guī)劃中還需要考慮地形、地勢條件和經(jīng)濟上的可行性，后續(xù)研究可綜合考慮以上因素，使種植區(qū)域規(guī)劃達到最優(yōu)狀態(tài)。