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林业科学

巨尾桉林分改造技术模式及成效分析

  • 陈志祥
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  • 莆田市涵江区梧塘自然资源所,福建 莆田 351119

陈志祥(1974—),男,福建涵江人,工程师,从事营造林管理等工作。

Copy editor: 吴思文

收稿日期: 2024-11-10

  网络出版日期: 2025-02-28

Analysis on the technical model and effectiveness of Eucalyptus grandis × urophylla stand transformation

  • CHEN Zhixiang
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  • Wutang Natural Resources Institute, Hanjiang District, Putian 351119, China

Received date: 2024-11-10

  Online published: 2025-02-28

摘要

为分析巨尾桉林分改造的技术模式及成效,于2017—2019年对巨尾桉短轮伐期用材林进行桉树伐桩抑萌、造林等改造,测定其伐桩的复萌率和造林树种的成活率、保存率和树高等。结果表明,采用薄膜覆盖伐桩+喷施草甘膦的方法,伐桩处理60 d后复萌率小于10%,当年伐桩萌芽条复萌率小于30%,第2年复萌率小于10%;采用枫香、天竺桂和杜英造林,3年保存率可达95%,改造成效显著。基于该技术模式实施情况,提出注重桉树林分改造过程中的环境保护、优先选用乡土珍贵阔叶树种等策略。综上,巨尾桉林分改造技术模式改造效果明显,可在相关地区进一步推广。

本文引用格式

陈志祥 . 巨尾桉林分改造技术模式及成效分析[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(4) : 60 -63 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.04.013

Abstract

To analyze the effectiveness of the technical model for the transformation of Eucalyptus grandis × urophylla forest stands, Eucalyptus grandis × urophylla short rotation timber forests were transformed using techniques such as cutting pile to suppress eruption and afforestation in 2017-2019. The regeneration rate of felling piles, and the survival rate, preservation rate and height of afforestation trees were measured. The results showed that using the method of film covering the felling piles and spraying glyphosate, the regeneration rate was less than 10% after 60 days of cutting pile, less than 30% for the sprouts of the felling stakes in the current year and less than 10% in the second year; using maple, osmanthus, and juniper for afforestation, the 3-year preservation rate can reach 95%, and the transformation effect was significant. Based on the implementation of technical models, it was proposed to pay attention to environmental protection during the transformation of eucalyptus forests and prioritize the use of precious local broad-leaved tree species. Overall, the technological model for the transformation of Eucalyptus grandis × urophylla had shown significant improvement and can be further promoted in the related area.

桉树属桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus)树种,具有速生、优质、丰产和用途广泛等特征,是重要的工业用材树种之一。目前,桉树及相关产业已成为华南等地区的重点产业之一。种植桉树在减少荒山面积、增加林农收入和保障木材供给等方面发挥了重要作用。由于部分造林地选择不合理、抚育管理不科学等多种因素,可能导致桉树林地出现土壤肥力下降、下游水体面源污染、林下生物多样性较低和病虫害频发等问题[1-2]。对桉树林分进行改造可在一定程度上解决上述问题。目前,桉树林分改造的途径包括皆伐更新、间伐套种等方式。其中皆伐更新是将桉树类树种全部采伐,重新营造适生树种;间伐套种是采用近自然经营的理念,通过降低桉树的种植密度及经营强度,套种适生树种,以构建混交林分。
福建莆田涵江区属于桉树适生区,进行桉树林分改造对提升其森林景观质量具有重要意义。王兰兰[3]研究表明,在桉树林中引入红锥、木荷等树种后,红锥生长效果较好。王冬雪[4]测定福建莆田地区桉树林套种不同阔叶树种2年后表层土壤的土壤活性碳氮组分含量,发现套种香樟+枫香+山樱花模式的土壤可溶性有机碳等含量较高。本文对巨尾桉短轮伐期用材林进行桉树伐桩除萌、造林等改造,分析其伐桩抑萌成效和造林成效,为全区森林生态建设提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

研究区位于福建中部沿海(25 °23'—25 °27' N,119 °04'—119 °10' E),属南亚热带海洋性气候,受海洋和山区地形的双重影响,夏无酷暑、冬无严寒、终年温暖、雨量充沛、水分和光照充足。年平均气温20.2 ℃,历年极端最高气温35.0 ℃,极端最低气温-4 ℃,无霜期280~310 d,年平均降水量1 720 mm,降水集中在春夏两季。植被方面,涵江位于亚热带雨林地带闽东南戴云山湿暖亚热带雨林小区的边缘,植被包括南亚热带针叶林、针阔混交林、亚热带灌丛、亚热带针叶林和亚热带草丛等类型。
根据2020年森林资源建档数据统计,涵江区以桉树为优势的林分面积2 650.89 hm2,约占全区森林总面积的6.8%。从森林类别上看,重点生态公益林分面积358.00 hm2,占桉树林分总面积的13.5%,位于重点生态区位的林分面积2 529.22 hm2,占桉树林分总面积的95.4%。

1.2 改造地块基本情况

改造地块位于梧塘镇沁后村05大班030小班,海拔高度150~200 m,坡度15 °~18 °,东南坡向,土壤类型为红壤,立地质量等级为Ⅲ级,土层较薄,砂石砾含量较高,总面积约20 hm2。该地块原为巨尾桉(Eucalyptus grandis × urophylla)短轮伐期用材林,于2005年造林,密度1 200株/hm2,采伐前平均胸径13.0 cm,树高14.0 m。于2017和2018年分别进行两次采伐,保留伐桩高度10~15 cm。2019年2月调查时每桩萌生枝条2~3个,高度1.5~3.0 m,地径3~4 cm。林下主要植物包括盐肤木(Rhus chinensis)、梅叶冬青(Ilex asprella)、山乌桕(Balakata baccata)、悬钩子(Rubus corchorifolius)、千金藤(Stephania japonica)、火炭母(Persicaria chinensis)、菝葜(Smilax china)、铁芒萁(Dicranopteris pedata)和雀稗(Paspalum thunbergii)等。

1.3 改造技术

1.3.1 伐桩抑萌处理

借鉴谢晓波等[5]、杨健基等[6]做法,采用薄膜覆盖伐桩+喷施草甘膦的方式,即先将萌芽条从伐桩根部劈除,树头剥皮,采用常规喷雾器向树头、裸露树根喷施草甘膦,150 mL草甘膦除草剂对水15 kg,喷至湿透后立即用黑色聚乙烯薄膜(长×宽为50 cm×50 cm,厚度1 mm)包住树头,用包装绳捆绑后用泥土覆盖,使树头与空气、阳光完全隔离。

1.3.2 造林技术措施

营造适生乡土阔叶混交林作为替代树种是桉树林分改造的常用方式之一。结合该地实际情况,本项目造林苗木选用胸径≥3 cm、苗高≥2 m和冠幅≥50 cm的袋苗,树种选择天竺桂(Cinnamomum japonicum)、枫香(Liquidambar formosana)和杜英(Elaeocarpus decipiens),1:1:1株间混交,各树种种植密度405株/hm2。整地方式对桉树林分改造至关重要。本项目采用沿等高线带状清理方式,带宽2.0 m。挖穴前,剥离种植穴1.0 m×1.0 m范围内的表层熟土(厚度20 cm),将表土与心土分开放置。块状整地,种植穴规格为70 cm×50 cm×50 cm,清除种植穴(带)周围的块石、碎石及非培育植物。每穴施有机肥2.0 kg,与表土拌匀后回填作为基肥,基肥与土球间铺1层约10 cm的未拌肥种植土。在4—5月阴雨天造林,栽植时将土球包装塑料袋底部撕破;从营养土外侧向内压紧,培土踩实、覆土,袋装营养土避免压踏,防止营养土分散,影响成活率。定植后,用碎石及心土在种植穴外围修筑高15~20 cm的土堰,培土压实,浇透定根水。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 伐桩萌芽情况

在进行伐桩处理60 d、1年和2年后,分3次调查复萌情况。伐桩复萌率计算如式(1)
复萌率(%)=复萌伐桩数/调查伐桩总数×100

1.4.2 苗木生长情况

在造林当年12月底,采用样圆法调查改造小班上坡、中坡和下坡各树种的苗木成活率,造林3年后调查补植后的保存率。各树种选择20株苗木,测量树高、胸径和冠幅等指标,涉及计算如式(2)~(3)。
造林成活率(%)=调查成活株数/调查总株(穴)数×100
保存率(%)=调查成活株数(含补植)/调查总株(穴)数×100

2 结果与分析

2.1 伐桩抑萌成效分析

在改造小班上、中和下坡随机调查30个伐桩的萌芽情况。如有新萌芽出现,即记为复萌。调查结果表明,处理60 d后复萌率低于10%,第1年复萌率约30%,第2年复萌率约10%,第3年基本无新萌芽条产生。总体来看,薄膜覆盖+喷施除草剂的方式对萌芽条的处理效果良好。

2.2 造林成效分析

表1可知,3个造林树种当年成活率均达85%,下坡位种植的枫香成活率最高,为91%;除上坡位的杜英和天竺桂外,其余树种保存率均达95%。从树高上看,枫香平均树高为4.6 m;其次是天竺桂,为3.1 m。从胸径上看,枫香生长量最大,平均胸径为6.1 cm;天竺桂平均胸径为5.2 cm;杜英平均胸径较小,为5.0 cm。从冠幅上看,枫香平均冠幅最高,达2.9 m;其次是天竺桂,为2.4 m;杜英平均冠幅最小,为2.2 m。各树种树高生长差别较大,可能与为提高成活率进行了截干处理有关。总体上看,该地进行造林成效显著。
表1 造林树种生长情况调查统计
坡位 树种 成活率/% 保存率/% 树高/m 胸径/cm 冠幅/m
上坡位 枫香 87 95 4.3 5.8 2.3
杜英 85 94 2.3 4.1 2.3
天竺桂 89 94 3.0 5.3 2.3
中坡位 枫香 90 97 4.5 6.4 2.8
杜英 85 95 2.6 5.9 1.6
天竺桂 88 96 3.0 5.3 2.3
下坡位 枫香 91 96 5.0 6.0 3.5
杜英 85 95 3.2 5.0 2.6
天竺桂 89 96 3.1 4.9 2.5
枫香(平均) 89 96 4.6 6.1 2.9
杜英(平均) 85 95 2.7 5.0 2.2
天竺桂(平均) 89 95 3.1 5.2 2.4

3 林分改造策略

3.1 重视改造过程中的环境保护

在保证造林苗木正常生长不受影响的前提下,保留山顶、山脊、山谷和沟道等位置长势较好的原有植被。处理桉树伐桩时,严格控制药物用量,注意用完的药瓶等不得随意丢弃;造林及抚育过程中应保护好现有阔叶树幼苗,必要时修整树盘,结合施肥、浇水等措施,以促进其快速生长,特别是火烧迹地上存活并重新萌芽的阔叶树幼苗。尽量避免施用化肥,推荐施用有机复混肥。施肥时,将肥料与种植土充分拌匀,填入穴中,以防止肥料随降水流失,并造成环境污染。林地清理、挖穴、割灌和修枝等产生的块石、碎石、杂草和枝条等废弃物沿等高线堆放在种植穴之间或下部,使其自然腐烂分解,可起到减少地表水分蒸发,阻断地表径流、防止水土流失和提高土壤有机质含量的作用。

3.2 利用乡土阔叶用材树种

在不同强度采(疏)伐后,套种乡土阔叶珍贵树种,逐步将桉树林分转变为异龄复层混交林,有利于优化桉树人工林树种组成和林分结构、丰富林相景观、提高生态系统稳定性和提升林分质量及生态效益[7]。研究区属于南亚热带气候,适宜推广种植的乡土树种有凤凰木(Delonix regia)、美丽异木棉(Ceiba speciosa)、鸡冠刺桐(Erythrina crista-galli)、枫香、福建山樱花(Prunus campanulata)、串钱柳(Melaleuca viminalis)、羊蹄甲(Bauhinia variegata)、紫荆(Cercis chinensis)、红豆树(Ormosia hosiei)、乌桕(Triadica sebifera)、红锥(Castanopsis hystrix)、木荷(Schima superba)、千年桐(Vernicia montana)、红锥(Castanopsis hystrix)、火力楠(Michelia macclurei)、亮叶木莲(Manglietia lucida)、米老排(Mytilaria laosensis)、赤皮青冈(Quercus gilva)、土沉香(Aquilaria sinensis)以及相思类树种,可应用以上乡土树种不断丰富森林生态系统树种结构。

4 结论与讨论

营造桉树人工林能有效满足建筑、造纸等行业对木材的需求。桉树适应性强、生长速度快、树干通直,可应用于园林绿化。对于非生态区域的桉树林分可予以保留,尽量发挥桉树生产力;对于经济效益不高的桉树低产林,可采取近自然经营的模式,进行桉树林分改造。通过疏伐降低桉树保留密度(以600~900株/hm2为宜),因地制宜补植套种乡土阔叶树种,提高林下植被的生物多样性,改善土壤理化性质[8-10]。对于一级水源保护区、水库周边区域、高速公路和铁路以及国道等重要生态区位内的大面积桉树纯林,应进一步加大改造强度,提高森林的生态服务功能。桉树根系庞大、复萌能力强,若改造不当会影响栽培苗木的正常生长。
目前常用的除萌方法包括人工劈除、机械挖除以及化学除萌等。唐健等[11]分析比较了2种不同除草剂对速生桉伐桩的处理效果,发现使用草甘膦效果较好,本试验结果与此基本一致。人工劈除是最常用方法,劈除后伐桩上仍保留大量休眠芽,其可重新萌发,需连续劈除3~5次。王海华等[12]研究发现,人工抹芽处理的尾叶桉伐桩萌芽枝复萌比例较高,其成本较低。机械挖除是用小型挖掘机挖除树头,人工挖除难度较大,在山地上难以进行机械作业,且对土壤扰动大;化学除萌是对树体喷施草甘膦除草剂等药剂,喷施过量可能造成土壤及水体污染,二者均不宜进行大面积推广。冼世庆等[7]研究发现,常规造林方式下,红锥、格木和火力楠等5个树种均能正常生长。何汉波等[8]研究了桉树迹地带状整地的土壤养分含量及其生态化学计量特征,发现带状整地明显有助于改善土壤理化性质。
综上,本试验采用薄膜覆盖伐桩+喷施草甘膦的方法,第1年桉树伐桩复萌率可控制在30%以下,第2年控制在10%以下;林地清理后种植枫香、天竺桂和杜英的成活率和保存率较高,生长状况较好,该技术模式可在莆田地区进一步推广。结合工作实践,提出巨尾桉林分改造策略,包括重视改造过程中的环境保护和利用乡土阔叶用材树种,以提高巨尾桉林分结构稳定性。
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