田亞偉
(河北省塞罕壩機械林場 河北 圍場 068466)
河北塞罕壩國家級自然保護區(以下簡稱塞罕壩保護區或保護區)位于內蒙古高原渾善達克沙地南緣、河北省圍場滿族蒙古族自治縣境內,是典型的森林-草原交錯帶,區域內高原山地兼備,有森林、灌叢、草甸、濕地等多種野生動物棲息地。地理坐標為:北緯42°22′~42°31′,東經116°53′ ~117°31′。海拔高度1 010 ~1 939.9 m。2007 年經國務院批準建立河北塞罕壩國家級自然保護區,保護區總面積為20 029.80 hm2,其中核心區面積為7 213.31 hm2,占保護區總面積的36.01%;緩沖區總面積6 083.89 hm2,占保護區總面積的30.37%;實驗區總面積6 732.60 hm2,占保護區總面積的33.62%。塞罕壩國家級自然保護區涉及到三道河口、北曼甸、陰河和千層板4 個管理區。
保護區土地總面積20 029.8 hm2,森林覆蓋率75.6%。其中,喬木林地占保護區土地面積的69.8%,國家特別規定灌木林地占5.8%,未成林造林地占2.3%,輔助生產林地占1.9%,濕地占5.9%。
1.1 人工林比例高。人工林面積和蓄積分別占喬木林的79.4%和84.2%;天然林面積和蓄積分別占20.6%和15.8%,單位蓄積為114.2 m3/hm2。
1.2 中幼齡林比重大。現有林中中幼齡林達到60.9%;近熟林次之,為28.8%。在蓄積上,近熟林占比較大,占47.3%;中齡林次之,占27.3%;過熟林蓄積量極低,僅占總蓄積的0.3%。
1.3 樹種單一。保護區喬木林優勢樹種以樟子松、落葉松和樺樹為主,三者面積百分比分別為42.3%、36.1%、16.8%,三者之和達到了95.1%。三者蓄積百分比分別為31.2%、52.6%、14.9%,三者之和達到了98.7%。
1.4 林分密度大,林木分化嚴重。兩區林分平均胸徑主要集中在中徑級13 ~25 cm,占55.2%,小于10 cm 的占35.9%。林分密度大部分處于750 ~2 250 株/hm2,占71%;低于750 株/hm2的只占林分面積的17.3%。
1.5 生物多樣性低,森林生態系統穩定性差。保護區內人工林普遍存在自然整枝高、枯枝多、樹冠狹小、地表針葉枯枝落葉層厚、枯枝落葉分解緩慢等問題;林下植被種類少、生長差,生物多樣性低,病蟲害頻發,森林火險隱患大,生境條件差,動植物棲息地生態功能基本喪失。
自2002 年劃定為保護區后,近20 年從未進行過撫育,致使林分密度大、結構簡單、天然更新困難、物種多樣性低、火險等級高、生態服務功能低等問題突出,與自然保護區建立目標嚴重偏離。基于此,撫育遵循自然規律,使用人工與自然力量相結合的手段,開展以生態撫育為主要措施的塞罕壩保護區人工林生態保護和修復工程,即采取撫育、割灌除草、補植補造、人工促進天然更新等人工措施,通過森林生態系統自身的力量,加快塞罕壩保護區人工林正向演替過程,提高森林的生態功能和生態穩定性。
2.1 生態疏伐。撫育堅持生物合理性原則、利用自然自動力原則和促進森林反應能力原則,基本出發點是維護生物多樣性和促進土壤發育進程。撫育方式為生態疏伐,措施是通過森林結構和進程的經營控制,充分利用自然力,促進土壤形成和生物多樣性發展,最終從林木(生態目標樹、原生種、瀕危種等)、林分(樹種組成、混交格局、最小生態位保護等)和森林斑塊空間(棲息地、多樣性島嶼等)三個層面上實現維持或提高森林的多樣性與穩定性,建設良性循環的森林生態系統。采伐時,堅持“采劣留優、采弱留壯、采密留稀”,保護鄉土珍貴樹種,保護幼苗幼樹及兼顧林木分布均勻的原則,堅持保留適合當地立地條件的稀有樹種、能為鳥類或其他動物提供食物或棲息地的林木的原則。
2.2 修枝。修枝是一種傳統的森林經營方式,可以有效調節林分結構、調控林木生長、維持林分穩定性。自然狀態下,由于林下光照不足,林木會調整自身的枝葉量,進而維持體內光合產物均衡。自然整枝是林木對環境適應的結果。人工修枝可以減少下層枝葉數量,有效緩解因遮陰導致的光照限制,提高林分透光率,提高林下光照強度,增加林下光合有效輻射;修枝能明顯提高林內氣溫,降低空氣相對濕度;隨著修枝強度的加大,林內通風透光狀況得到改善,有利于林下植被的生長,從而提高林下植被的數量、促進林下幼苗和灌木更新、提高林分穩定性,進而影響森林生態系統的結構與演替。
保護區人工林修枝主要目的是增加大型哺乳動物的通過性和林下生物多樣性。修枝高度依據林分枯枝高度確定,幼林修枝高度一般不超過樹高的1/3,要求修枝茬口平滑,不留殘樁,一律鋸修,不準棒砸斧砍。修枝時間一般在疏伐作業前進行。
2.3 天然促進更新。塞罕壩自然保護區是人工生態修復的自然生態系統,如何實現其生態系統的正向演替是個重要課題。林下光照面積對林下幼樹、幼苗及林下植物的生長以及對林地覆蓋物和土壤增溫具有重要作用。林下光照過弱,森林更新困難,但林下光照過強,更新也較困難。針葉樹天然更新幼苗階段在適當的庇蔭下正常生長,而隨著苗木年齡的增加,對光照的需要也隨之增多。因此通過調節林分密度來調節林下光照對促進天然更新及林下植物的種類與分布具有重要意義。
鑒于壩上特殊的氣候條件,適宜造林樹種少,且該地區穩定的森林群落類型為華北落葉松與云杉混交林,為此,對于華北落葉松純林中的云杉天然群落種幼苗和白樺等天然闊葉樹予以保留。樟子松人工林主要通過采伐措施,降低林分密度,促進樟子松天然更新。
2.4 清理撫育剩余物。為降低森林有害生物發生和森林火災隱患,要求每隔50 ~100 m 設一條撫育剩余物堆積帶;對于作業難度大、坡度陡的實驗林分,設置簡易撫育剩余物清理通道。