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杉木人工林质量提升关键技术示范推广

2017-11-16

杉木是我国特有的优良针叶树种,具有生长快、产量高、材质好、适应性强和经济效益高等优点,是我国南方山地重要的用材林造林树种。近几十年来,杉木人工林连栽的经营模式导致林地生产力下降、土壤质量衰退、生态系统功能降低,严重制约了杉木人工林可持续发展。中国林业科学研究院亚热带林业研究所、浙江省开化县林场等单位自“十一五”开始,在浙江省林业科技项目、国家林业主管部门948项目和林业科技成果推广计划等支持下,针对南方地区杉木人工林结构单一、地力退化和经营强度不高的现状,开展了以林分结构优化调控等关键技术为核心的杉木人工林质量提升技术研究与示范,取得了一些重要成果,为杉木人工林可持续经营提供了技术支撑。

研究团队围绕杉木林分结构优化调控,通过大量野外观测和模拟控制试验,研究了30多个树种在不同光环境下的生长、光合生理、叶解剖结构和表型可塑性变化,明确了这些树种的光生态幅和适应策略,为杉木复层异龄林系统的构建提供了必要的植物材料。

为进一步提高杉木人工林培育的强度和水平,提出结合杉木大径材培育,林分第二次间伐后,林分郁闭度0.70.8,在杉木林下引入红豆杉、红茴香和草珊瑚等药用树种,构建林药复合经营模式,每亩伴生树种100200株,杉木行间栽植。此外,可以筛选具有较高经济价值的野菜品种(如薇菜等)栽植于杉木林下,构建林菜复合经营模式。林药、林菜复合经营林地综合产出比杉木纯林提高15%以上。

根据一些珍贵树种幼林期耐阴的特征,选择红豆杉、闽楠、紫楠、浙江楠、赤皮青冈等珍贵用材树种构建杉木珍贵树种复层异龄林模式。间伐后杉木林分郁闭度0.70.8,每亩伴生树种100株,宜采用多树种随机混交,增加林下伴生树种丰富度。通过杉木纯林-杉木珍贵树种复层异龄林-珍贵用材林发展模式,大大缩短了珍贵用材林培育周期,为珍贵树种培育和优质木材战略储备提供了新思路。同时优化了林分结构,改善了土壤肥力,有效促进了用材林可持续发展。

研究团队通过调控林分结构,进行树种混交或林下引入多种伴生树种,恢复重建林下植被,增加树种组成,改变人工林群落结构,维护和提高林地生产力。针对杉木纯林林下植被群落结构相对简单且以草本群落为主的状况,结合大径材培育和生态公益林建设,提出杉木间伐后林下引入蚊母、杨桐、柃木、红茴香、洒金珊瑚、木荷、十大功劳等乔灌木树种的措施,构建杉木复层异龄林,每亩伴生树种150株,宜采用多树种随机混交。杉木阔叶树混交林构建方法包括保留杉木萌条、补栽阔叶树或者新造杉木阔叶树混交林。杉木(或萌条)和阔叶树的比例约4:6为宜,每亩栽植(或保留萌条)80株杉木,阔叶树栽植120株,根据萌条保留情况,随机栽植。通过改变林分树种组成结构进而改善林地土壤质量,维护和提高林地生产力。杉木复层异龄林或混交林生态系统比杉木纯林土壤有机质提高10%以上,碳储量增加13%以上。

截至目前,杉木人工林质量提升关键技术已在浙西南地区得到大面积推广应用。林药、林菜复合经营模式可以提高土地利用率,增加林地综合产出,有效缓解林农争地的矛盾,促进农、林业的协调发展,是提高林业集约经营程度、促进现代林业发展的有效措施。复层林和混交林模式不仅增加了森林资源总量,还能提高系统的稳定性,增加森林生产力和碳汇,也有利于维护生物多样性,保持水土,调节气候和水分平衡,充分发挥森林的多种效益,推动传统杉木人工林向多功能、多效益人工林培育转变。

研究团队简介

成向荣博士所在的沿海生态工程研究团队主要研究方向为林业生态工程的规划与评价,林业生态工程构建关键技术研究,重点研究生态脆弱区植被恢复与重建技术、多功能树种开发与高效培育技术、林农复合系统模式构建和系统经营技术、低质低效林改造技术、复层异龄林构建技术、工业原料林和珍贵用材林高效培育关键技术和配套技术体系等,同时,开展林业生态工程重要生态过程和机理研究。研究团队近年来完成国家科技支撑计划、国家自然科学基金、国家林业公益性专项、浙江省农业重点项目等20余项课题,认定/鉴定成果3项,发表学术论文100多篇,其中SCI收录17篇。