影响落叶松人工林可持续经营的因素

影响落叶松人工林可持续经营的因素

黄建伟

黑龙江省五常市林业局 黑龙江省五常市 150200

摘要：影响落叶松人工林可持续经营的因素是多方面的，主要是和落叶松人工林所处的生态系统的脆弱性和落叶松人工林群落的单一性以及落叶松人工林生物学特性等有关，而传统落叶松人工林培育过程中采取一系列传统的营林措施加剧了林地地力衰退。根据五常目前落叶松人工林经营现状，开展有关可持续经营模式试验以及评价指标体系的研究，以寻求适合不同地区的落叶松林可持续经营模式，这对落叶松人工林可持续经营具有较大的指导意义。

关键词：落叶松林 可持续经营 因素

据2011年森林资源统计报表显示，五常市落叶松人工林面积达2.006万公顷，蓄积172.7万立方米。落叶松人工林在我市森林资源结构中占有重要地位。目前不断积累的研究资料证实，落叶松人工林土壤肥力和林分生产力逐代下降，直接影响落叶松人工林的可持续经营。

一、落叶松人工林土壤生态系统的脆弱性

落叶松人工林分布于我市十二个国有林场以及二十四个乡镇林业站，分布区域地势不同，山地丘陵面积占70-80%，坡度大，土壤抗蚀性较低，降雨侵蚀力大，一旦失去植被覆盖，极易发生水土流失，生态系统具有潜在的脆弱性。在肥力差的土壤上，如果不加特殊管理措施，将不可避免地造成土壤退化。

二、落叶松人工林营养元素生物循环的性质和特点

落叶松人工林快速生长依赖于土壤中大量养分的供应。落叶松从速生期到成过熟期，林地地力的维持和提高取决于养分的归还量和循环速率，凋落物是人工林养分归还的主要途径，其数量、组成、分解速率对地力有重要的影响。

落叶松林在造林后1～5年基本上无凋落物，造林后6～10年，有少量凋落物（400～1400kg/hm²），10～30年凋落物数量呈增加趋势（1500～4500kg/hm²，有的高达5376kg/hm²)，30年后约为000kg/hm²。落叶松人工林的凋落物量明显低于常绿阔叶林，且阔叶林凋落物叶片所占比例亦大于落叶松人工林。由于落叶松凋落物叶片营养元素含量比阔叶树的低或接近，加上小枝的营养元素含量比叶片又低得多，因此，落叶松林凋落物营养元素的含量显著低于阔叶林的。

由此可见，落叶松凋落物年分解速率远小于阔叶树的，这与以下一些因素有关：

1、难易分解物质含量，大多数阔叶树凋落物中难分解的木质素含量低，而易分解的物质含量较高，而落叶松凋落物的则相反；

2、阔叶树凋落物的含量小于落叶松的；

3、落叶松叶片和小枝一起脱落，落到林地后无法紧贴表层土壤，而阔叶树凋落物的则相反；

4、参与分解的落叶松林凋落物中微生物总数仅为阔叶林的1/25，细菌和真菌数量亦低，分解残余物较活跃的类群亦少，细菌种属组成以蜡质芽孢杆菌为主，占细菌总数的64%～90%；而阔叶林中细菌则以多粘芽杆菌(55%～64%)和节细菌 (22%～29%)为主。

从以上分析可以看出，阔叶林枯枝落叶数量比落叶松林的大，凋落物中叶片所占比例较高，分解速度快，营养元素归还量亦大于落叶松林的，养分循环速率较高。因此，阔叶林土壤的自肥能力比落叶松林的强。

三、落叶松人工林生态系统结构与功能

生态系统的结构是发挥功能的基础。由于落叶松人工纯林群落结构十分简单，树种生态习性、吸收特性与外界物质循环和能量交换特性高度一致，造成系统的多样性差，缓冲能力弱，某些生态因子的持续增强或减弱，生态环境变化的单向累积，从而极易导致系统功能退化。

落叶松林林下植被的生物量占整个生态系统生物量并不高(1%左右），但林下植被在增加系统的组成多样性，提高落叶松林地营养元素的循环速率，改善土壤肥力等方面有重要作用。

一般而言，自然生态系统中落叶松天然林并不存在地力衰退问题，落叶松天然林早期生长速度比人工林慢。这样的生长速度就意味着从土壤中吸收更多的营养元素。由此可见，如何调整和配置落叶松人工林群落结构对其地力维持起着重要作用。

四、落叶松连栽导致土壤肥力实质性衰退

落叶松多代连栽后，土壤肥力发生如下几个方面实质性变化：

1、落叶松凋落物分解形成酸性粗腐殖质及落叶松根系分泌物等共同作用导致表层土壤酸度增加。pH值由5.15下降到4.98。土壤pH值呈增加趋势，pH值由5.66下降到4.90。

2、由于落叶松归还的有机物质少且难分解，造成土壤中氮元素供应不足，引起土壤有机质分解过程中氮、碳转化不平衡，不仅影响有机残体的进一步分解，而且影响了土壤腐殖质在土壤中的积累。落叶松连栽后土壤腐殖质含量减少，土壤腐殖质品质变差，土壤中松结合态腐殖质所占比例及土壤腐殖质中松结合态和紧结合态比值呈下降趋势，土壤腐殖质化程度降低。

3、土壤中有毒物质积累增加，土壤中有机有毒物质与落叶松凋落物淋溶和根系分泌物长期作用、土壤微生物抑制体发育等有关。而无机有毒物质则可能与土壤酸度增加，这对微生物活动和植物的生长有害，抑制落叶松种子的发芽和生长，也抑制微生物的存活和发育。

4、连栽落叶松使土壤微生物区系和动物组成发生较大变化，连栽后土壤微生物数量减少，细菌在微生物总数中所占比例减少，且以不活跃的蜡质芽孢杆菌为主，而活跃的多粘芽孢杆菌和节细菌所占的比例低，放线菌的数量和其所占比例则相应加大，真菌在凋落物分解过程中占主导地位，同时土壤动物种类、数量亦明显减少等。

5、落叶松根系土壤环境不断恶化，从而直接影响根系对土壤水分和养分吸收，导致林分中落叶松个体生长量下降，同时，连栽易引发根系的病虫害，如连栽落叶松根系易被半穿刺线虫危害，导致落叶松生长量衰减。

五、落叶松人工林营林措施干扰

在落叶松人工林培育过程中，不合理的经营措施及其他的人为干扰活动，直接造成土壤肥力下降。

1、轮伐期缩短，对地力影响较为严重，主要表现在：幼龄林林木边材比心材的比例大，而随年龄增加其比例减少，同时树冠生物量与树干生物量的比例随年龄的变化亦有类似趋势，而边材和树冠的营养元素含量分别比心材和树干的大，这样，采伐时单位木材取走的营养元素数量则大量增加。短轮伐期反复实施将会造成根系对表层土壤的水分、养分的强烈吸收，导致这些物质的缺乏。

2、抚育伐生产过程中，采集等工序作业，使土壤被压实，土壤结构遭破坏，容易发生地表径流。据研究，皆伐对土壤容重、＞0.25mm水稳性团聚体含量、总孔隙度、非毛管孔隙度、最大持水量的影响均比择伐的大。

3、一般在幼龄林郁闭前，每年进行2～3次幼林抚育。第一次安排在4月底至5月初，松土后土层松散，土壤抗蚀能力下降，单场降雨水土流失量可占年侵蚀量的20%～60%。由此可见，改变幼林抚育的季节和方式是十分必要的。

从以上分析可见，不合理的营林措施，是直接造成落叶松林土壤肥力退化的重要原因之一。

综上所述，影响落叶松人工林可持续经营的因素是多方面的，其中既有自然因素又有人为因素，根据对影响落叶松人工林可持续经营因素的理解，针对北方林区，特别是五常目前经营现状，应采取以下措施，才能实现落叶松人工林可持续经营：

1、改革传统经营措施；

2、增加落叶松林不同生长发育阶段群落结构复杂性和物种多样性；

3、提高和恢复地力；

4、提高林地生产力；

5、加强宏观调控，树立长期利用林地的观点。

通过对落叶松人工林采取不同的经营方式进行抚育采伐，可以促进落叶松人工林的生长，改善林分的内部环境，增加林分的生物多样性，还可以促进地表的更新，使林分达到持续的利用。这样不仅能增加林分的经济价值，而且可以增加其生态价值，更好地发挥森林的多功能性，促进人工落叶松林的可持续发展。

参考文献：

[1] DB23/T1444-2011 森林采伐更新技术规程

[2] GB/T15776 造林技术规程

[3] LY/T1646 森林采伐作业规程

[4] DB23/T 507 黑龙江省地方造林技术规程

[5] 黄云鹏.森林培育；高等教育出版社，2002

[6] 2011年五常市森林资源统计年报

第 4 页 共 4 页