蒙古櫟大徑材培育研究綜述

毛沂新

(遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110032)

蒙古櫟Quercusmongolica又稱柞樹，屬殼斗科、櫟屬，是東亞—東西伯利亞分布種，落葉喬木，高可達30 m，樹皮灰褐色，深縱裂。其主要分布在蒙古、俄羅斯、中國、日本等中高緯度國家和地區(qū)，是我國溫帶地區(qū)落葉闊葉林及針闊混交林的主要樹種，不僅具有培肥土壤、保持水土、凈化空氣等生態(tài)作用，還具有材質(zhì)硬度高、花紋自然優(yōu)美等優(yōu)質(zhì)木材特征，是工業(yè)建筑、家具制造的主要用材樹種，也是食用菌、藥材培育和淀粉制作等的重要原材料，具有較高經(jīng)濟價值[1]。

我國有相對豐富的櫟類資源，根據(jù)第八次全國森林資源清查結(jié)果，我國有櫟類資源1 672萬hm2，占全國森林資源總面積的10.15%，櫟類蓄積共有12.94億m3，占全國森林總蓄積的8.76%。其中天然櫟類資源總面積1 610萬hm2，占全國天然林總面積的13.70%，天然櫟類總蓄積12.81億m3，占全國天然林總蓄積的10.42%[2]。蒙古櫟主要分布在我國北方地區(qū)，如吉林、遼寧、黑龍江、內(nèi)蒙古、河北等省份及自治區(qū)。在實際生產(chǎn)中，蒙古櫟林分多為天然次生林，且多分布在山地的山脊等立地條件差的地方。加之長期以來疏于科學(xué)經(jīng)營管理，造成林分密度大且多為萌生的細桿材，生長不良的情況較為嚴重，林分質(zhì)量低，規(guī)格材產(chǎn)量低難以發(fā)揮其效益[3]。近年來相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在相同的立地條件下，蒙古櫟的生長要優(yōu)于色木槭、椴樹、榆樹等常見優(yōu)質(zhì)用材樹種[4]，高于相似生境下的紅松針葉林，生長速度接近于天然次生林生長速度最快的山楊林[5]。目前，我國木材供需結(jié)構(gòu)性矛盾十分突出，木材對外依存度高，培育大徑級用材林是我國林業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，如何經(jīng)營和利用好這些蒙古櫟林，對提高東北森林資源質(zhì)量、改善林區(qū)環(huán)境，實現(xiàn)以蒙古櫟為主要樹種的次生林經(jīng)濟和生態(tài)效益雙重提升，具有非常迫切的現(xiàn)實意義。本文主要圍繞蒙古櫟良種壯苗、造林方式、撫育經(jīng)營與維護等方面概述蒙古櫟大徑材培育相關(guān)研究。

1 良種壯苗

蒙古櫟苗木質(zhì)量很大程度上取決于自身的遺傳基因，優(yōu)良種源選擇是蒙古櫟大徑材培育的基礎(chǔ)，遺傳質(zhì)量的好壞決定著林木生長的快慢和成長期的長短，是優(yōu)質(zhì)櫟林保持高產(chǎn)的遺傳保障，是培育大徑級蒙古櫟林內(nèi)在因素。蒙古櫟種子生物量大，內(nèi)部淀粉含量高，是野生動物的主要取食對象，且易受蟲害的侵襲，導(dǎo)致在蒙古櫟林分下觀測到的實生苗數(shù)量極少[6]。通常情況下，常采用人工培養(yǎng)選育的良種實生苗進行人工栽植或補植[7]。苗木基徑的大小、根系的發(fā)育情況、苗木高度及木質(zhì)化程度，直接影響造林后蒙古櫟緩苗期的時間、長勢以及造林成活率，從而決定大徑級蒙古櫟林的最終培育效果。因此，在選擇蒙古櫟苗木造林時，應(yīng)選取根系完整發(fā)達、頂芽飽滿、木質(zhì)化良好、無病蟲害和機械損傷的優(yōu)質(zhì)壯苗。張桂芹等[8]通過對遼寧、吉林和黑龍江3省的蒙古櫟種子進行網(wǎng)格式采樣收集，綜合分析生長狀況和生境條件，揭示蒙古櫟生長性狀的地理變異規(guī)律，選出了適宜當?shù)厣L的優(yōu)良種源及優(yōu)良單株，結(jié)果表明不同種質(zhì)來源對蒙古櫟林分生產(chǎn)力影響明顯。

2 造林密度

蒙古櫟生長速度快、耐貧瘠、萌生枝條多。傳統(tǒng)的行列均一人工林栽植管理模式常常造成營建的林分結(jié)構(gòu)單一，且由于在苗木生長初期缺乏單木間競爭，沒有限制苗木的橫向生長，通常造成蒙古櫟干形不良，木材質(zhì)量不佳。張桂芹等[9]通過對蒙古櫟人工林栽植研究認為：初植造林密度以1 m×1.5 m為宜,以減少幼樹分叉,利于培育無節(jié)良材。劉笑平[10]認為蒙古櫟造林的初植密度不能低于2 000株·hm2。因此結(jié)合蒙古櫟自身的生長特性通常采用巢式造林法，該造林方式是以培育大徑級蒙古櫟為目標的巢式造林就是將林木叢團栽植。密度控制是蒙古櫟大徑材培育的關(guān)鍵措施，其中最外圍一周可配置蒙古櫟或其它樹種，苗木行間距通常為1 m×0.5 m或1 m×1 m，整體上栽植所形成的叢團在林地中均勻分布。叢團間距離通常劃定為10 m×10 m，以確保叢團整體之間的櫟木生長不受干擾以提高個體的生長質(zhì)量，同時也便于對簇生林木的經(jīng)營管理[11]。這種栽植模式可以有效降低造林成本，叢團間的未栽植區(qū)域為其他樹種的天然更新和入侵所預(yù)留，以期提高林分的生物多樣性。這種栽植模式的優(yōu)點是以叢團中心栽植的櫟樹作為日后大徑級目標樹經(jīng)營，外圍栽植的林木可為今后經(jīng)營蒙古櫟目標樹選取和干擾木的伐除提供參考，又可栽植其它樹種作為伴生樹種促進目標樹生長，同時兼顧在未來經(jīng)營中木材效益的最大化。

3 撫育經(jīng)營

培育大徑級、干型通直具有高經(jīng)濟價值的林木，良種壯苗是基礎(chǔ)，立地條件是關(guān)鍵，在保證二者的基礎(chǔ)上，對林分進行經(jīng)營和適當撫育是非常必要的，以保持適當林分密度，才能達到大徑材高效培育的目的[12-13]。同時間伐也改善了作業(yè)林分內(nèi)的光環(huán)境,有利于林下樹種的更新,對林下植被多樣性具有較大的影響[14]。經(jīng)營是為了促進發(fā)育，應(yīng)當以“近自然異齡混交林”為總體經(jīng)營原則，確定有培育大徑級前途的目標樹，適當保留輔助樹，對影響目標樹生長發(fā)育的干擾樹進行間伐、增加透光，人工或自然誘導(dǎo)鄉(xiāng)土樹種以及林下植被更新，對于不影響目標樹生長的其他林木也予以管理，保證目標樹正常生長發(fā)育并形成優(yōu)良干材。撫育間伐是清除林分內(nèi)長勢弱的立木、枯死木等干擾樹，降低林分密度、調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，提高樹種多樣性以增加森林群落的穩(wěn)定性[15]。尤文忠等[3]認為，蒙古櫟中齡林間伐保留密度1 600株·hm2為宜。丁磊等[16]發(fā)現(xiàn),間伐17 a后,蒙古櫟林中度區(qū)林分平均胸徑生長率和林分蓄積量生長率最大；適度加大間伐強度，可增加蒙古櫟林分大徑材的比例。

自然經(jīng)營是以“模仿自然，加速發(fā)育”為原則[7]，對現(xiàn)有低質(zhì)量次生櫟林，通過撫育間伐、修枝和施肥等經(jīng)營措施改造成以天然更新為主的、異齡的、近自然的優(yōu)質(zhì)櫟林，以維持現(xiàn)有林分保持較高的生物多樣性，使得其生態(tài)和經(jīng)濟功能得以有效發(fā)揮。對于商品林地，可以把干擾木伐除的短期生產(chǎn)、變現(xiàn)和大徑級規(guī)格木材的長期培育有機結(jié)合起來，實現(xiàn)短期、長期經(jīng)營目標逐步推進。在櫟林生長的不同階段，每一個階段實施相對應(yīng)經(jīng)營策略。相對于其他落葉闊葉樹種，櫟樹主干易生長不定芽，進而長成側(cè)枝，側(cè)枝枯死掉落后通常遺留樹干疤痕，嚴重影響樹干外形和加工截面的年輪紋理，降低櫟材整體的觀賞性，進而影響木材的經(jīng)濟價值。因此在幼齡林時期，維持幼林的林分保持在適當高密度條件下，以降低側(cè)枝生長保持主干通直。進入中齡林階段，隨著空間資源的緊張，樹種競爭加劇，通過撫育間伐為目標樹拓展生存空間。伐除過程要逐步推進，充分預(yù)留目標樹的樹冠的生長空間。葉功富等[17]認為：強度間伐措施降低未來經(jīng)營林的規(guī)格材產(chǎn)量；弱度間伐不能有效降低相鄰木間競爭使得大徑材出材率較低；中度間伐密度適當，既能提高整體木材產(chǎn)量，又能保持較高的大徑材出材率。

4 養(yǎng)分管理

土壤肥力影響林木生長，要因地制宜選擇施肥種類和數(shù)量。研究表明，蒙古櫟第一個生長季內(nèi)隨肥力水平提高，地徑、體積增長量都顯著提高，施肥明顯提高蒙古櫟根、莖、葉中的氮、磷含量。當養(yǎng)分成為限制因子時蒙古櫟根系發(fā)育會受到影響。在低肥環(huán)境中，蒙古櫟會通過增大細根的長度和表面積以提高苗木對土壤養(yǎng)分的獲取能力。在蒙古櫟造林兩年內(nèi)中、高肥處理的苗木體積增長都顯著大于低肥處理，即苗圃期肥力水平的提高能增加蒙古櫟造林后生長量，且效益能維持至少兩年[18]。李國雷等[19]研究了指數(shù)施肥對于蒙古櫟同屬的栓皮櫟苗木生長和氮積累，結(jié)果表明，單株氮素施肥量75 mg條件下栓皮櫟生物量增長最快，在125 mg時苗木達到最佳養(yǎng)分狀態(tài)。施肥不僅會提高苗木體內(nèi)礦質(zhì)養(yǎng)分的貯存，對非結(jié)構(gòu)性碳含量也有提高[20]。施肥對提高造林成活率與苗木質(zhì)量具有廣泛的共識。

5 展 望

蒙古櫟是一個非常耐干旱、耐瘠薄、適應(yīng)性極強的樹種,它可以在其他樹種難以存活的干旱陽坡成林,發(fā)揮其保持水土、涵養(yǎng)水源的作用。由于其木材熱值高、耐燃燒、火力旺，且樹木萌芽能力強、易更新，是經(jīng)營薪炭林的優(yōu)良樹種。在北方還用櫟林養(yǎng)柞蠶、生產(chǎn)柞蠶絲。也可用于培養(yǎng)銀耳、黑木耳、香菇等食用菌，使得蒙古櫟可作為一個高效利用的用材樹種加以發(fā)展。由于長期以來忽視對櫟林的科學(xué)經(jīng)營，加之受立地條件和自然、人為等干擾因素的影響，東北地區(qū)以蒙古櫟為優(yōu)勢種的次生林生長狀況差異很大。大部分櫟林衰退、功能下降，這給東北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、資源利用、經(jīng)濟發(fā)展帶來十分不利的影響，特別是經(jīng)濟不發(fā)達的山區(qū)。蒙古櫟大徑級用材林的培育應(yīng)立足于充分遵循自然規(guī)律，加強蒙古櫟大徑材培育的相關(guān)基礎(chǔ)研究，盡早建立和完善符合東北地區(qū)林業(yè)生產(chǎn)實踐的相關(guān)理論與技術(shù)體系，對充分發(fā)揮其保持水土、涵養(yǎng)水源等生態(tài)效益具有重要的現(xiàn)實意義。