低质柳杉人工林恢复为针阔混交林的方法

1.本发明属于退化林地恢复技术领域，具体涉及低质柳杉人工林恢复为针阔混交林的方法。


背景技术：

2.亚热带地区在20世纪60年代初为绿化荒山营造了大量的柳杉(cryptomeria fortunei)人工纯林，目前都进入了近成熟林阶段。但由于常遭受台风、雪压和低温的胁迫及抚育措施不力，林内树木倒伏或折断，藤、竹丛生、病虫害频发。从而导致了林木生长缓慢，林分结构简单，干材空心、腐朽木多、木材质量差、地力衰退，林分更新困难的状况。
3.传统林业技术在退化柳杉改造中主要存在着以下问题：1)由于柳杉多生长在海拔较高、风大、寒冷的严酷生境，退化类型各异，更新改造的更替树种选择困难，常常树种选择不当，营林失败；2)柳杉林内阔叶树种缺、天然更新少，生物多样性非常差，采伐后，林地上盖度低，地表松散物质少且厚度较浅，水土流失严重，土壤退化，恢复更新成本较大，影响了柳杉林的生长和可持续发展；3)采伐后，迹地上的柳杉根桩数量多、分解腐烂时间长，给后续整地更新和抚育带来困难。
4.造林树种和密度是影响林分生长与收获的两个重要因子，也是提高人工林生产力的关键措施。因而，不同立地类型树种的配置和密度管理不仅是人工营造和低质林改造生产需要解决的关键技术之一，也成为林业科学的热点。虽然低质林改造试验林的文章越来越多，但是不同退化柳杉林改造对林分生长和结构影响的文章很少，尤其是对不同立地类型退化柳杉林快速恢复为地带性顶级林的报导极为稀缺。
5.经检索，cn108464176b公开了一种南亚热带马尾松人工纯林向松阔异龄复层混交林的改造技术，通过疏伐形成林隙，在林隙下补植乡土阔叶树种，将马尾松同龄单层人工纯林前期改造为松阔复层混交林。但其没有科学设立不同立地和松林结构类型相应的树种配植及育林技术方案，无法满足不同退化群落结构和生境的柳杉林大面积改造的需要。


技术实现要素：

6.本发明公开了低质柳杉人工林恢复为针阔混交林的方法，解决了现有技术未能依据区域顶级植被优势种营建，更重要的是没有科学设立不同立地和松林结构类型相应的树种配植及育林技术方案，无法满足不同退化群落结构和生境的柳杉林大面积改造的需要的问题。
7.低质柳杉人工林恢复为针阔混交林的方法，具体包括以下步骤：
8.(1)恢复目标树种的选择
9.依据亚热带植被顶级林模式，恢复目标树种为小叶青冈、赤皮青冈、云山青冈、米槠、木荷和红楠；其中，2个及2个以上目标树种组建，目标树种植配比例大于总树种量的20％；
10.(2)退化类型划分
11.根据退化柳杉林群落结构、发育规律和立地类型状况，将退化柳杉林划分为山脊柳杉疏林、山坡柳杉-箬竹退化林和低质老龄柳杉退化林三种退化类型；
12.(3)恢复改造措施
13.s1.对山脊柳杉疏林退化类型的改造：在12月～2月，通过冬季卫生伐抚育，保留乔木层每亩密度10-15株，春季补植小叶青冈、赤皮青冈和云山青冈，每亩密度230-250株，补植后连续抚育4年；
14.s2.对山坡柳杉箬竹退化类型的改造：在12月～2月，通过冬季林分疏伐，采用条、块状整地，春季补植小叶青冈、米槠、木荷和赤皮青冈，每亩密度150-160株；补植后连续4年进行幼林抚育；
15.s3.对低质老龄柳杉退化类型的改造：在12月～2月，通过冬季卫生伐抚育，保留乔木层柳杉每亩25-30株；留养阔叶树幼苗和幼树；春季补植赤皮青冈、米槠、木荷和红楠，每亩150-160株；补植后连续4年进行幼林抚育。
16.优选的，(2)中所述退化类型划分如下表：
[0017][0018]
优选的，(3)的s1中对山脊柳杉疏林退化类型改造时，12月上旬在林间空地上整地
垦穴，春季补植；所述垦穴规格为0.5
×
0.5
×
0.3m，表土回填，株行距为(1.6-1.8m)
×
(1.6-1.8m)。
[0019]
优选的，按照(3)的s1中对山脊柳杉疏林退化类型改造10年后，群落乔木层每亩保持10-13株；灌木层树高2-3m，密度200-210株。
[0020]
优选的，(3)的s2中对山坡柳杉箬竹退化类型改造时，所述林分疏伐时，清除风倒、枯立、衰弱木、病虫害木和竹灌。
[0021]
优选的，(3)的s2中对山坡柳杉箬竹退化类型改造时，12月上旬在林间空地上整地垦穴，春季补植；所述垦穴规格0.5
×
0.5
×
0.3m，表土回填，株行距为(1.8-2m)
×
(1.8-2m)。
[0022]
优选的，(3)的s2中对山坡柳杉箬竹退化类型改造10年，乔木层柳杉每亩保持30-35株；灌木层树高2-3m，密度140-150株。
[0023]
优选的，(3)的s3中对低质老龄柳杉退化类型改造时，所述卫生伐抚育的具体方法为：伐除空心、枯立、风倒、衰弱木，清理采伐残余物，将清除的残余物配制成采伐枝叶残体180kg、鲜草18kg、复合肥2kg的有机物，覆盖于长势好的保留木树冠下，并覆土，厚度3cm；在伐桩上打孔，每株施入复合肥0.5kg，并盖泥。
[0024]
优选的，(3)的s3对低质老龄柳杉退化类型改造时，12月上旬在林间空地上整地垦穴，所述垦穴规格0.5
×
0.5
×
0.3m，表土回填，株行距为(1.8-2m)
×
(1.8-2m)。
[0025]
优选的，(3)的s3对低质老龄柳杉退化类型改造10年后，乔木层每亩密度20-25株；灌木层树高3.5-4m，密度140-150株。
[0026]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0027]
1)本发明根据不同退化群落结构、发育规律和生境，对柳杉林退化类型进行类型划分，参照亚热带地带性植被的顶级群落组成，选择目的树种并采取相适的恢复改造技术措施，促进了高山针阔复层混交林的恢复生长，减少了传统改造树种选择不当的营林风险，恢复目标明确，针对性强，操作简便。
[0028]
2)本发明采用在山脊柳杉树林中补植青冈，由于青冈耐瘠薄，适应性强，材质密度大、坚韧、具有抗风、抗冰冻、抗雪压功能，补植幼树成活率高、生长好、恢复快、有利于促进高山针阔复层混交林的恢复生长。
[0029]
3)本发明在老龄柳杉林采伐迹地上采用柳杉枝、叶残体与鲜草等有机物覆盖于保留木树冠下，既清除了林地上大量的采伐残余物，解决了抚育培育操作的不便，又可增加土壤养分和水分，改善土壤结构，维护地力，就地取材，综合利用，操作简便，经济实惠。
[0030]
4)本发明采用在老龄柳杉林伐桩上施肥压泥，可加快伐桩腐烂，既可增加林地利用面积，又可促进阔叶幼苗天然更新，降低了生产成本，提高经济效益。
具体实施方式
[0031]
下面将结合本发明具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]
本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0033]
本发明实施例的实施地点位于沿海山区的浙江省宁波市鄞州区，海拔350-500m，依据表1对低质柳杉退化类型划分。
[0034]
表1退化柳杉林类型划分
[0035][0036][0037]
实施例1
[0038]
(1)恢复目标树种的选择
[0039]
依据浙东亚热带植被顶级林模式，确定建群树种。
[0040]
(2)根据表1中退化柳杉林群落结构、发育规律和立地类型状况，将退化柳杉林划分为山脊柳杉疏林、山坡柳杉-箬竹退化林和低质老龄柳杉退化林三种退化类型。
[0041]
(3)根据低质柳杉人工林的退化类型，选择相应的恢复改造措施。
[0042]
s1.对山脊柳杉疏林退化类型的改造：
[0043]
首先采用20
×
20m固定样地调查结果分析，判定该退化林分原为柳杉人工纯林，由于地处山顶，立地条件严酷，柳杉林不仅结构简单、阳生性贬值资源多、林木密度小，长势衰退，将该类林分判定为山脊柳杉疏林，近期恢复目标是针阔叶复层异龄混交林，尽快使顶级林优势目的树种建群，调整林分结构，促进幼林生长。
[0044]
其次，恢复措施为：通过对林分卫生伐抚育，伐除枯立、风倒、衰弱木和折头木，保留有生长前景的柳杉每亩10株；然后，12月1日在林间空地中块状整地垦穴，垦穴规格0.5
×
0.5
×
0.3m，表土回填，株行距1.6
×
1.6m，由于青冈具有抗风抗寒，适应性强和较高的经济用途，又是群落顶级种，因此，选择其作为恢复树目的种，在3月11日补植当地种源、健壮、顶芽饱满、木质化程度高的2年生实生苗赤皮青冈130株、小叶青冈和云山青冈实生苗各50株组配，每亩密度230株，补植后，当年5月和9月分别对幼树1m范围内松土除草，连续4年进行抚育。
[0045]
其三，积极效果是改造10年后，乔木层柳杉树高达到9m，每亩密度10株；灌木层中，出现了大量青冈等具有抗风雪冰冻功能的树木，高2m，每亩密度200株，长势良好。说明本发明技术可使群落结构得到快速改善，形成以顶级群落优势种主导的更新结构，促进林分生长。
[0046]
s2.对山坡柳杉箬竹退化类型的改造：
[0047]
首先，从样地调查得知，现有林分乔木层柳杉树高11m，密度33株，由于较长时间的封山育林，林分中箬竹藤蔓丛生，林木竞争激烈，因此，将这一类型判定为山坡柳杉箬竹退化类型，设立恢复目标为青冈、木荷林，近期经营目标是培育针阔叶复层异龄混交林，尽快清除竹灌和藤蔓，修复具有顶级优势目的树种组成的更新层，改善林分结构。
[0048]
其次，恢复措施为，通过林分间伐抚育，保留柳杉每亩30株，清除大量的箬竹、灌草，将树梢和枝条截断1m以下，与采伐残余物和鲜草等有机物覆盖于保留木树冠下，并覆土厚约3cm；采用块状整地，垦穴规格0.5
×
0.5
×
0.3m，表土回填，以株行距1.8
×
1.8m补植每亩小叶青冈60株、木荷60株和赤皮青冈30株，每亩共150株，补植后当年5月和9月分别对幼树松土除草各一次，连续4年；补植后次年2月，对幼树每株开沟施复合肥0.3kg，施后覆土，连续3次。
[0049]
其三，积极效果是：改造10年，由于抚育后使保留木的光照和养分资源得到改善，减少了竞争，从而提高了柳杉和补植幼树的生长，乔木层柳杉等树种平均树高约12m；平均胸径14cm，每亩密度30株；灌木层生长的小叶青冈、赤皮青冈和木荷平均树高3.5m，平均胸径达3.1cm，每亩密度150株，林分密度显著增加，重要值已超过38％，改善了群落结构，显示出目标种替代群落的重要建造作用。
[0050]
s3.对低质老龄柳杉退化类型的改造：
[0051]
首先，通过样方调查发现该类型的森林史与山坡柳杉箬竹退化类型相似，由于年龄偏大林分中混生着少量的檫木和红楠中、幼龄个体，但林地更新个体数量少，因长期的抚育措施不力和病害危害，造致柳杉树木空心、腐朽木多，立木质量差。因此，将该林分判定为低质老龄退化柳杉林，恢复目标为地带性较高海拔常绿阔叶林，近期经营目标是恢复为针阔叶异龄复层混交林；
[0052]
其次，恢复措施为，在12月，通过卫生伐抚育和伐除空心、枯立、风倒、衰弱木和病虫害木，并清除的树枝、腐木截短，长度小于1m，按重量比例配制采伐树梢残体180kg、鲜草18kg和复合肥2kg的有机物，覆盖于长势好的保留木树冠下，并覆土，厚度约3cm，压实；既有利于清除采伐残余物，又可改善土壤养分，促进林木生长；在伐桩上打孔，每株施入复合肥约0.5kg，并覆泥，促进根桩腐烂；采用条状或块状的整地方式垦穴，其规格为0.5
×
0.5
×
0.35cm；表土回填；于3月中旬，每亩补植赤皮青冈60株、木荷60株和红楠30株，共150株；补植后，当年5月和9月上旬分别对幼林抚育1次，连续抚育4年，次年2月上旬，在补植幼树的上坡方向，开浅沟，每株施入复合肥0.3kg，施后覆土；
[0053]
其三，积极效果是：由于通过清埋了风倒、空心木等措施，使得林内透光性增强、通畅的林内环境、减小了林木间的相互竞争，从而使留养或补植的幼树快速生长，改善了林分结构，提高了林分蓄积量。改造10年，乔木层保留的柳杉等阔叶树种平均树高达13m，平均胸径16.5cm，每亩密度25株；灌木层更新恢复目标树种平均树高3.6m，平均胸径4.0cm，每亩密度150株，盖度达50％。说明本发明群落结构得到显著改善，已形成针阔叶混交的异龄复层群落结构，更重要的是目标树种的多度和群落地位提升，缩短了群落演替时间至少20年，成效明显。
[0054]
实施例2
[0055]
(1)恢复目标树种的选择
[0056]
依据浙东亚热带植被顶级林模式，确定建群树种。
[0057]
(2)根据表1中退化柳杉林群落结构、发育规律和立地类型状况，将退化柳杉林划分为山脊柳杉疏林、山坡柳杉-箬竹退化林和低质老龄柳杉退化林三种退化类型。
[0058]
(3)根据低质柳杉人工林的退化类型，选择相应的恢复改造措施。
[0059]
s1.对山脊柳杉疏林退化类型的改造：
[0060]
首先采用20
×
20m固定样地调查结果分析，判定该退化林分原为柳杉人工纯林，由于地处山顶，立地条件严酷，柳杉林不仅结构简单、阳生性贬值资源多、林木密度小，长势衰退，将该类林分判定为山脊柳杉疏林，近期恢复目标是针阔叶复层异龄混交林，尽快使顶级林优势目的树种建群，调整林分结构，促进幼林生长。
[0061]
其次，恢复措施为：通过对林分卫生伐抚育，伐除枯立、风倒、衰弱木和折头木，保留有生长前景的柳杉每亩13株；然后，12月上旬在林间空地中块状整地垦穴，垦穴规格0.5
×
0.5
×
0.3m，表土回填，株行距1.7
×
1.7m，由于青冈具有抗风抗寒，适应性强和较高的经济用途，又是群落顶级种，因此，选择其作为恢复树目的种，在3月中旬补植当地种源、健壮、顶芽饱满、木质化程度高的2年生实生苗赤皮青冈130株、小叶青冈和云山青冈实生苗各50株组配，每亩密度230株，补植后，当年5月和9月分别对幼树1m范围内松土除草，连续4年进行抚育。
[0062]
其三，积极效果是改造10年后，乔木层柳杉树高达到9m，每亩密度13株；灌木层中，出现了大量青冈等具有抗风雪冰冻功能的树木，高2-3m，每亩密度210株，长势良好。说明本发明技术可使群落结构得到快速改善，形成以顶级群落优势种主导的更新结构，促进林分生长。
[0063]
s2.对山坡柳杉、箬竹退化类型的改造：
[0064]
首先，从样地调查得知，现有林分乔木层柳杉树高11m，密度33株，由于较长时间的封山育林，林分中箬竹藤蔓丛生，林木竞争激烈，因此，将这一类型判定为山坡柳杉箬竹退化类型，设立恢复目标为青冈、木荷林，近期经营目标是培育针阔叶复层异龄混交林，尽快清除竹灌和藤蔓，修复具有顶级优势目的树种组成的更新层，改善林分结构。
[0065]
其次，恢复措施为，在12月，通过林分间伐抚育，保留柳杉每亩30株，清除大量的箬竹、灌草，将树梢和枝条截断1m以下，与采伐残余物和鲜草等有机物覆盖于保留木树冠下，并覆土厚约3cm；采用块状整地，垦穴规格0.5
×
0.5
×
0.3m，表土回填，以株行距1.8
×
1.8m补植每亩小叶青冈60株、木荷60株和赤皮青冈30株，每亩共150株，补植后当年5月和9月分别对幼树松土除草各一次，连续4年；补植后次年2月，对幼树每株开沟施复合肥0.3kg，施后
覆土，连续3次。
[0066]
其三，积极效果是：改造10年，由于抚育后使保留木的光照和养分资源得到改善，减少了竞争，从而提高了柳杉和补植幼树的生长，乔木层柳杉等树种平均树高约12m；平均胸径14cm，每亩密度30株；灌木层生长的小叶青冈、赤皮青冈和木荷平均树高3.5m，平均胸径达3.1cm，每亩密度150株，林分密度显著增加，重要值已超过38％，改善了群落结构，显示出目标种替代群落的重要建造作用。
[0067]
s3.对低质老龄柳杉退化类型的改造：
[0068]
首先，通过样方调查发现该类型的森林史与上述案例相似，由于年龄偏大林分中混生着少量的檫木和红楠中、幼龄个体，但林地更新个体数量少，因长期的抚育措施不力和病害危害，造致柳杉树木空心、腐朽木多，立木质量差。因此，将该林分判定为低质老龄退化柳杉林，恢复目标为地带性较高海拔常绿阔叶林，近期经营目标是恢复为针阔叶异龄复层混交林；
[0069]
其次，恢复措施为，在12月，通过卫生伐抚育和伐除空心、枯立、风倒、衰弱木和病虫害木，并清除的树枝、腐木截短，长度小于1m，按重量比例配制采伐树梢残体180kg、鲜草18kg和复合肥2kg的有机物，覆盖于长势好的保留木树冠下，并覆土，厚度约3cm，压实；既有利于清除采伐残余物，又可改善土壤养分，促进林木生长；在伐桩上打孔，每株施入复合肥约0.5kg，并覆泥，促进根桩腐烂；采用条状或块状的整地方式垦穴，其规格为0.5
×
0.5
×
0.35cm；表土回填；于3月中旬，每亩补植赤皮青冈60株、木荷60株和红楠30株，共150株；补植后，当年5月和9月上旬分别对幼林抚育1次，连续抚育4年，次年2月上旬，在补植幼树的上坡方向，开浅沟，每株施入复合肥0.3kg，施后覆土；
[0070]
其三，积极效果是：由于通过清埋了风倒、空心木等措施，使得林内透光性增强、通畅的林内环境、减小了林木间的相互竞争，从而使留养或补植的幼树快速生长，改善了林分结构，提高了林分蓄积量。改造10年，乔木层保留的柳杉等阔叶树种平均树高达13m，平均胸径16.5cm，每亩密度25株；灌木层更新恢复目标树种平均树高3.6m，平均胸径4.0cm，每亩密度150株，盖度达50％。说明本发明群落结构得到显著改善，已形成针阔叶混交的异龄复层群落结构，更重要的是目标树种的多度和群落地位提升，缩短了群落演替时间至少20年，成效明显。
[0071]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0072]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.低质柳杉人工林恢复为针阔混交林的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)恢复目标树种的选择依据亚热带植被顶级林模式，恢复目标树种为小叶青冈、赤皮青冈、云山青冈、米槠、木荷和红楠；其中，2个及2个以上目标树种组建，目标树种植配比例大于总树种量的20％；(2)退化类型划分根据退化柳杉林群落结构、发育规律和立地类型状况，将退化柳杉林划分为山脊柳杉疏林、山坡柳杉-箬竹退化林和低质老龄柳杉退化林三种退化类型；(3)恢复改造措施s1.对山脊柳杉疏林退化类型的改造：在12月～2月，通过冬季卫生伐抚育，保留乔木层每亩密度10-15株，春季补植小叶青冈、赤皮青冈和云山青冈，每亩密度230-250株，补植后连续抚育4年；s2.对山坡柳杉箬竹退化类型的改造：在12月～2月，通过冬季林分疏伐，采用条、块状整地，春季补植小叶青冈、米槠、木荷和赤皮青冈，每亩密度150-160株；补植后连续4年进行幼林抚育；s3.对低质老龄柳杉退化类型的改造：在12月～2月，通过冬季卫生伐抚育，保留乔木层柳杉每亩25-30株；留养阔叶树幼苗和幼树；春季补植赤皮青冈、米槠、木荷和红楠，每亩150-160株；补植后连续4年进行幼林抚育。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(2)中所述退化类型划分如下表：
2m)
×
(1.8-2m)。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，(3)的s3对低质老龄柳杉退化类型改造10年后，乔木层每亩密度20-25株；灌木层树高3.5-4m，密度140-150株。

技术总结
本发明涉及退化林地恢复技术领域，公开了低质柳杉人工林恢复为针阔混交林的方法，具体步骤包括恢复目标树种的选择、退化类型划分、恢复改造措施，本发明根据不同退化群落结构、发育规律和生境，对柳杉林退化类型进行类型划分，参照亚热带地带性植被的顶级群落组成，选择目的树种并采取相适的恢复改造技术措施，促进了高山针阔复层混交林的恢复生长，减少了传统改造树种选择不当的营林风险，恢复目标明确，针对性强，操作简便。操作简便。


技术研发人员：周旭辉 何杨辉 刘瑞强 靳佳 纪宇皝 杨庆松 阎恩荣 王良衍
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/16