高峰林場三種國家儲備林經營模式研究及效果評價

唐 天，黃群珍，莫冰萍

(廣西壯族自治區國有高峰林場，廣西 南寧 530001)

1 引言

培育健康穩定、優質高效的森林生態系統，提高森林質量，增強森林多種功能，是當代林業發展的目標[1]。2013年中央一號文件《中共中央 國務院關于加快發展現代農業進一步增強農村發展活力的若干意見》中，首次提出了加強國家木材戰略儲備基地建設。2018年4月，國家林業和草原局正式印發《國家儲備林建設規劃(2018-2035年)》。高峰林場2013年12月獲國家林業局評為國家儲備林示范林場，至今國家儲備林基地建設面積共計3.96萬hm2。

近年來，高峰林場通過營造國家儲備林大徑級用材林，來達到維護國家木材安全、維護生物多樣性、提升林地土壤地力和提高林木質量的目的。林場的國家儲備林大徑級用材林樹種主要有桉樹、紅錐和杉木等。桉樹(EucalyptusrobustaSmith)原產澳洲大陸，植物分類為桃金娘科桉屬，四季常綠，具有生長快、適應性強、材質優等特點，藥用、經濟等多種價值高，為中國南方主要速生豐產樹種之一[2，3]。紅錐(CastanopsishystrixMiq.)產自中國福建東南部、湖南西南部、廣東、海南、廣西、貴州、云南南部和西藏東南部，植物分類殼斗科錐屬，具有生長快、材質優良、木材堅硬耐腐等特點，是高級家具、工藝雕刻、車輛、造船和建筑裝修等優質用材[4]。杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)栽培區包括秦嶺南坡、河南桐柏山、安徽大別山、廣東和廣西等地區，是中國主要鄉土樹種之一，植物分類為杉科杉木屬，具有生長快、適應性強、種植范圍廣、材質優良、木材經濟價值高等特點。木材質較軟、細致、紋理直，主要用于建筑、橋梁和制作家具等，其根皮、樹皮和枝葉有藥用價值，有祛風止痛、散瘀止血等功效，用于慢性氣管炎、胃痛和風濕關節痛等[5]。

2 國家儲備林基地概況

高峰林場國家儲備林基地分布在廣西南寧、柳州、梧州、防城港、欽州、貴港、玉林、百色、賀州、河池、來賓和崇左等12個市，林地海拔70～987.5 m，大部分林地海拔150～400 m，平均坡度16°～25°，屬丘陵和淺切割的低山、山丘地形。大部分土壤為赤紅壤，有少量山地紅壤和山地黃壤，質地為中壤至輕粘，土壤厚度多在60～110 cm之間，成土母巖為砂巖，立地指數為16，年平均氣溫在19～21 ℃之間，大于或等于10 ℃活動積溫7500 ℃左右，年降雨量1200～1500 mm，多集中在6～9月份，年蒸發量1250～1620 mm，蒸發量稍大于降雨量。年日照時數1450～1650 h，林區內相對濕度80%以上，適宜桉樹、紅錐、杉木、灰木蓮等樹種生長。林區內主要集材運材干支線已形成網絡體系，道路縱橫交錯，交通十分方便。

3 國家儲備林大徑材林的營造

3.1 技術依據

高峰林場國儲林基地營造和建設的技術依據為《森林采伐作業規程》(LY/T 1646-2005)、《造林技術規程》(GB/T 15776-2006)、《森林撫育規程》(GB/T 15781-2015)、《廣西壯族自治區森林撫育實施細則》(廣西林業廳2017年7月)等已頒布實施的國家標準和行業標準。

3.2 營造大徑材的主要技術措施

3.2.1 桉樹大徑材林的營造

3.2.1.1 植苗造林

選擇氣候溫暖潮濕，全年無霜凍、坡度在30°以下、海拔在500 m以下、植被豐富、人為活動少、土壤結構疏松、排水良好、有機質含量高、土壤酸性、紅壤和黃壤、土層厚度大于80 cm的林地作為桉樹大徑材造林地。株行距2 m×4 m，造林密度為1250株/hm2。坑的規格為面寬80 cm，底寬60 cm，深50 cm。選擇一級苗上山，要求苗高15～30 cm，地徑0.2 cm以上，頂芽飽滿，苗木粗壯，充分木質化，根系發達, 無病蟲害[6]。

3.2.1.2 撫育施肥

桉樹造林后連續撫育施肥4年，共撫育7次，施基肥1次，追肥6次。其中第1年施基肥和追肥各1次，第2～3年每年追肥兩次，第四年追肥一次。施基肥為1 kg/坎，追肥時施氮磷鉀配比為15∶6∶9的有機無機復混肥0.5 kg/株。第1～3年每年撫育兩次，第4年撫育1次。第1年采取全鏟的撫育方式，即把林地內的草本、藤本、灌木全部鏟除，藤本和五節芒等挖根清除；第2～4年采取割灌除草結合帶鏟的撫育方式，即把幼樹上方和下方各50 cm的條帶內的雜草灌木藤本等全鏟，砍倒其他的雜草灌木藤本，要求伐根低于10 cm。

3.2.2 紅錐大徑材林的營造

3.2.2.1 植苗造林

選擇地理位置在南亞熱帶北回歸線以南地區海拔500 m以下的低山、丘陵和臺地營造紅錐林。土壤類型是由花崗巖、砂頁巖和變質巖等發育而成的酸性紅壤、黃壤或赤紅壤，造林地要求土層深厚、疏松、肥沃、濕潤、排水良好。株行距2 m×3 m，造林密度為1665株/hm2。坑的規格為面上長×寬為40 cm×40 cm，深33 cm，坑底長×寬為30 cm×30 cm。采用廣西博白和浦北優良種源的種子育苗，選擇1～2年生的一級苗上山，要求苗高30～60 cm，地徑0.2～1.0 cm，頂芽飽滿，苗木粗壯，充分木質化，根系發達, 無病蟲害[7]。

3.2.2.2 撫育施肥

紅錐造林后連續撫育施肥3年，共撫育5次，施肥3次。第1～3年每年施肥一次，在5月份前完成，每次施氮磷鉀配比為15∶6∶9的有機無機復混肥0.5 kg/株。除草撫育1～2年各安排2次，第3年安排1次。

3.2.2.3 間伐修枝和主伐

紅錐造林第8年進行第1次間伐，間伐強度為25%，同時對保留木進行修枝；第13年進行第2次間伐，間伐強度為25% ；同時對保留木進行修枝；第18年進行第3次間伐，間伐強度為20%。紅錐31年主伐。

3.2.3 杉木大徑材林的營造

3.2.3.1 植苗造林

選擇株行距為1.8 m×2.0 m，種植穴規格為40 cm×40 cm×40 cm。采用廣西融水貝江河林場、天峨林朵林場或福建省洋口林場培育的優質杉木種源無性系育苗突破選優出來的優質品種和福建農林大學培育的優質杉木種源無性系育苗突破選優出來的優質品種造林[8]。

3.2.3.2 撫育施肥

造林后連續撫育3年，每年帶鏟撫育3次。施肥2次，第2年和第3年各1次，施肥量為0.25 kg/(株·次)。

3.2.3.3 間伐和主伐

杉木第七年進行透光伐，間伐株數不大于40%，蓄積量不大于25%；第12年進行第1次生長伐，間伐株數不大于40%，蓄積量不大于25%；第17年進行第2次生長伐，間伐株數不大于40%，蓄積量不大于25%。杉木26年主伐。

3.3 調查方法

依據《中國森林可持續經營標準和指標(LY/T 1594)》行業標準，對10年生桉樹、紅錐和杉木等3種大徑材林進行調查，調查指標包括林分生長狀況、林下植被和林地地力等3個方面[9]。

3.3.1 樣地設置

對所有桉樹、紅錐和杉木等3個樹種的國儲林大徑級用材林踏查，選擇林分生長良好、地勢相對平坦開闊的地塊設置觀測樣地。每個樹種大徑材經營模式設置5個觀測樣地，每個觀測樣地為30 m×20 m的長方形，樣地面積為600 m2。每個樣地設置灌木調查樣方和草本調查樣方各3個，灌木調查樣方為5 m×5 m的正方形，草本調查樣方為1 m×1 m的正方形。

3.3.2 樣地調查

調查樣地內的林木、林下植被及土壤情況。

3.3.2.1 林木生長狀況調查

測定樣地內全部林木的樹高、胸徑，做好記錄。用測高儀測量每株樹高，精度到0.1 m，用胸徑尺在林木上方1.3 m處測量林木胸徑，精度到0.1 cm。同時記錄林分林業有害生物為害情況。

3.3.2.2 林下植被調查

記錄調查樣方內灌木和草本的物種名、高度、株數、覆蓋度。

3.3.2.3 土壤調查

在樣地內根據本塊地形合理確定采樣點位，避開路邊、田埂、溝邊、肥堆等特殊部位。按照“隨機”“等量”“多點混合”的原則進行采樣。一般采用S形布點采樣，每個采樣點的取土深度及采樣量應均勻一致，土樣0～20 cm層與20～40 cm層的比例要相同。每個采樣點由下往上進行采樣，先采下層，即20～40 cm層；再采上層，即0～20 cm層。測定微量元素的樣品必須用不銹鋼取土器采樣，先用剖面刀刮掉可能被污染的剖面表面，再從下往上均勻地進行采樣，裝入樣品袋中，送有資質的林業土壤樣本檢測公司檢測其化學性狀。

4 試驗結果與分析

林分生長狀況、林下植被和林地地力等3個方面的具體監測結果見表1、表2和表3。

4.1 林分生長狀況

主要監測每木生長量、單位面積保留株數、蓄積量以及期間火災、病蟲害發生的狀況(表1)。

表1 10年生三種林分林木生長情況調查統計

表1顯示，10年生三種林分蓄積量相差不大，桉樹、紅錐和杉木的生長量均高豐產栽培技術規程中所設定的標準[10,11]，平均胸徑生長量由高到低為紅錐>桉樹>杉木，平均高生長量由高到低為桉樹>紅錐>杉木，單位面積蓄積量由高到低為桉樹>紅錐>杉木。觀測樣地火災發生率均為0，均無重大病蟲害發生。

4.2 生物多樣性

主要監測林冠層級林下植被物種的種類、數量和植物的蓋度(表2)。

表2 桉樹林分生物多樣性統計

三種林分中，林下植被較為豐富，種類由多到少為桉樹>紅錐>杉木，林下植被蓋度由高到低為桉樹>杉木>紅錐。

4.3 3種林分化學性狀對比分析

對不同土壤層的大量元素含量和pH值的監測統計結果， 如表3。

表3 土壤化學特性及大量元素對比

4.3.1 土壤pH值

所有林地的土壤呈酸性，pH值總體平均4.27，最大值5.04，最小值4.02。其中A層平均值4.26，最大值4.7，最小值4.05；B層平均值4.29，最大值5.04，最小值4.02。

4.3.2 土壤有機質和大量元素含量

由表3可以看出,所有樣地有機質含量平均值處于貧乏水平，全氮含量平均值處于中等水平，全磷含量平均值處于極貧水平，全鉀含量平均值處于中下水平， 堿解氮含量平均值處于中等水平，速效磷含量平均值處于極貧水平，速效鉀含量平均值處于中下水平。三種林分中，有機質含量由高到低為桉樹>杉木>紅錐，全氮含量由高到低為桉樹>杉木>紅錐，全磷含量由高到低為杉木>紅錐>桉樹，全鉀含量由高到低為紅錐>桉樹>杉木，堿解氮含量由高到低為桉樹>杉木>紅錐，速效磷含量由高到低為桉樹>紅錐>杉木，速效鉀含量由高到低為桉樹>杉木>紅錐。

4.3.2.1 有機質含量

所有樣地有機質總體平均值18.72 g/kg，最大值60.3 g/kg，最小值2.75 g/kg。其中A層平均值28.25 g/kg，處于中下水平；B層平均值9.20 g/kg，處于貧乏水平。

4.3.2.2 全氮含量

所有樣地全氮含量總體平均值1.17 g/kg，最大值3.31 g/kg，最小值0.12 g/kg。其中A層平均值1.55 g/kg，處于中上水平；B層平均值0.80 g/kg，處于中下水平。

4.3.2.3 全磷含量

所有樣地全磷含量總體平均值0.20 g/kg，最大值0.53 g/kg，最小值0.05 g/kg。其中A層平均值0.23 g/kg，處于極貧水平；B層平均值0.18 g/kg，處于極貧水平。

4.3.2.4 全鉀含量

所有樣地全鉀含量總體平均值13.92 g/kg，最大值28.91 g/kg，最小值1.99 g/kg。其中A層平均值12.78 g/kg，處于中下水平；B層平均值15.06 g/kg，處于中等水平。

4.3.2.5 堿解氮含量

所有樣地全氮含量總體平均值108.68 mg/kg，最大值280.72 mg/kg，最小值37.45 mg/kg。其中A層平均值136.42 mg/kg，處于中上水平；B層平均值80.94 mg/kg，處于中下水平。

4.3.2.6 速效磷含量

所有樣地速效磷含量總體平均值0.54 mg/kg，最大值3.07 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。其中A層平均值0.97 mg/kg，處于極貧水平；B層平均值0.11 mg/kg，處于極貧水平。

4.3.2.7 速效鉀含量

所有樣地速效鉀含量總體平均值50.47 mg/kg，最大值120.06 mg/kg，最小值15.43 mg/kg。其中A層平均值54.19 mg/kg，處于中下水平；B層平均值46.74 mg/kg，處于貧乏水平。

5 結論與討論

(1)桉樹、紅錐和杉木等三種國儲林大徑材林的營造是成功的，年平均胸徑生長量在1.3～1.8 cm之間，年平均樹高生長量在1.3～2.1 m之間，單位面積年蓄積量在21.565～24.646 m3/hm2之間。

(2)土壤中磷、鉀含量缺乏，建議增施有機肥，或制定大量元素氮磷鉀的合理配比和含量[12]。

(3)改善營林措施，營造混交林，增加土壤中有機質含量，提高林分生物多樣性，是下一步的研究方向[13]。