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

技术领域

本发明属于植物培育方法领域，具体涉及一种南亚热带马尾松人工纯林向松阔异龄复层混交林的的改造技术。

背景技术

马尾松是南亚热带最重要的速生丰产用材林树种。目前对马尾松天然林的破坏比较严重，取而代之的是马尾松人工林。然而，由于大面积马尾松人工林物种单一，发生病虫害和火灾的概率大大增加，林相结构单一，造成水土保持较差，林地地力减退，生态环境恶化等诸多问题。随着经济发展，人工林的生态功能越来越受到重视。

马尾松人工林近自然化改造是针对传统经营模式下的马尾松人工纯林风险大，地力衰退，生态稳定性差等问题，以现有马尾松人工林为经营对象，通过适当的疏伐，形成林隙，在林隙下补植乡土阔叶树种，利用自然力启动天然更新等技术措施，将马尾松同龄单层人工纯林前期改造成松阔异龄复层混交林，后期培育成以马尾松为建群种的近自然多功能择伐林的一种经营模式。

其中近自然林(Close-to-nature forest)是指主要由乡土树种组成，具有多树种混交、多层次空间结构和异龄林时间结构为特征的森林，接近于在特定条件下森林自然发展的状态，但又结合了人类对森林的需要，是一种源于自然而又超越自然的森林。马尾松近自然林(Close-to-nature forest of Masson Pine)以马尾松为建群种，下层阔叶树种能实现稳定的天然更新的多树种，多层次的松阔异龄混交林。马尾松近自然林并非一般意义上的近自然林，但马尾近自然林发展到最后阶段可形成一般意义上的近自然林。多功能人工林(Multi-functional plantation)指能提供木材及非木材产品生产，减排增汇，野生动植物保护，环境服务，休闲游憩，景观美化，历史或科学价值等其中两种或两种以上森林生态系统服务目标的，全部或部分采用人工播种或苗木栽植技术营造和培育而成的人工林。

发明内容

针对上述问题，本发明提供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，本发明是针对传统经营模式下的马尾松人工纯林风险大，地力衰退，生态稳定性差等问题，以现有马尾松人工林为经营对象，通过适当的疏伐，形成林隙，在林隙下补植乡土阔叶树种，利用自然力启动天然更新等技术措施，将马尾松同龄单层人工纯林前期改造成松阔异龄复层混交林，后期培育成以马尾松为建群种的近自然多功能择伐林的一种经营模式。

为达到上述目的，本发明的具体技术方案为：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，包括如下步骤：

(1)改造林分的选择：林分改造是以培育马尾松和珍贵树种大径材的松阔复层异龄林为主要目的；改造马尾松纯林土壤立地条件中等以上，年龄为10-20年之间，林木个体径级明显分化，优势木可明显辨别，其中优势木数量每公顷100株以上；

(2)改造林分中目标树选择：把改造林分的林木分为目标树、干扰树、特别目标树和一般林木，其中目标树是在林分中选出的优势树，作为未来大径材的重点培育对象；干扰树是影响目标树生长并作为采伐对象的林木；特别目标树是有特殊用途或特殊生态价值的林木，如提供动物栖息地的林木；其它林木都可以划分为一般林木；

(3)疏伐和林窗的构建：采用疏伐方式构建林窗，疏伐影响目标树和特别目标树生长的干扰树和一般林木，疏伐后以形成直径为6m左右的林冠空隙，即林窗，林窗密度控制在90～120个/hm²，要求接近均匀分布，疏伐后保留上层林木株数密度为400～500株/hm²，林分郁闭度控制在0.5～0.6，疏伐时间选择在秋冬季节，以便为来年春季或雨季补植做好准备，疏伐以人工作业为主，尽量减少机械采伐对林地的扰动，伐后剩余物尽可能留在林地，粗大枝条用油锯或砍刀碎化，同时，疏伐过程中对林地幼树须加以保护，尽可能不破坏幼树树体和幼树的生长环境；

(4)林窗中阔叶树种的补植：包括以下步骤：a、补植树种的选择：树种必须是能够在林分中实现天然更新的树种，且以乡土阔叶树种为主；b、补植时间：在疏伐的第二个春季或雨季进行补植，以春季为宜，补植选择在雨后林地水分充足时进行；c、补植苗木要求：以2年生为宜，要求苗木生活力旺盛，无病虫害，无损伤的袋苗、轻基质苗均可，采用苗高大于200cm，地径大于2.0cm；d、补植方式：丛状补植，每个林隙补植一丛乡土树种，90～120丛/hm²，每丛4～5株，4株布局为边长2～3m的正方形，5株可按“梅花五点”式布局，即在边长为3m的正方形的四个顶点和对角线交叉点各补植1株，补植的混交树种密度为360～600株/hm²；e、树种配置：树种配置可选择套种一个、两个或多个阔叶树种，需综合考虑不同树种的生长速度，地力修复能力和抗病虫害能力，首次补植选用2～3个树种，但同一丛中必须补植同一个树种；f、补植方法：疏伐后的林地不用挖栽植穴，在补植前标记好补植的具体位置，挖坑种植，随挖随种，尽量减少幼苗周围环境的扰动；

(5)补植后的林分管理：a、对幼树的抚育：对补植树种的抚育，视情况而定，如林地灌草植被对幼树当前和未来不会产生不利影响，则不用采取任何抚育措施，使其自然生长；若对幼树生长有不利影响，则需针对幼树进行块状抚育，清理幼树周围1m范围内的灌草植被，一旦灌草植被不再对幼树的生长产生影响，即可停止对幼树的抚育；

b、幼树修枝：当补植幼树达到10m以上，即可对幼树实施修枝，修枝高度要求达到6m以上；

c、促进乡土阔叶树种的天然更新，主要促进措施包括以下：保护目的树种种子库，防止动物的侵食；对易受凋落物隔离难以萌发的种子，需要根据需要进行局部整地，提供幼苗良好的生长环境；

d、上层马尾松林的密度调控：围绕目标树种和林下阔叶树种的管理，通过间伐干扰树调整马尾松密度，抚育间伐间隔期一般为5年，马尾松达30年以后，可以适当延长间隔期至8～10年；

e、补植树种目标树的选择：补植树种高度达到12m以上，即可开始选择补植树种的目标树，选择的基本原则就是从每丛补植树种中选择最优一株作为补植树种的目标树，补植树种的目标树可以是2～3种，选择的目标树密度控制在90～120株/hm²；

f、补植树种目标树的管理：补植树种的目标树选择完成后，须对目标树实施单株管理；适时修枝，修枝高度要达到9m以上，必要时可修枝多次；适时伐除干扰树，对影响目标树生长的补植林木，在抚育间伐作业中同时伐除；加强对目标树的保护，主要是在对上层马尾松实施间伐作业时，需要严格控制被伐木的倒向，避免或尽可能减少采伐过程对目标树造成损伤。

按上述方法经过15-20年的改造，林分基本已经形成生态功能好，结构较稳定的松阔异龄复层混交林，此后需仍要按前面的经营方法，围绕目标树种培育适时调整林分树种结构、层次结构，促使目标树尽快达到目标直径，并不断促使后续的天然更新，以达到持续经营的目的

作为优选，所述步骤(1)中优质立木指具有旺盛的生长活力，健康无病虫害，无损伤，同龄林为处于上林层的优势木；胸径一般不低于林分平均胸径的1.2倍；干形质量较优，通直度高，主干圆满、无低分叉或分叉高度至少9m以上，自然整枝良好，粗枝即枝基径大于同部位主干直径的1/3的着生部位高度最好在离地面9m以上。

作为又一优选，所述步骤(4)中林下补植的补植树种的选择优选为红椎Castanopsis hystrix、格木Erythrophloeum fordii、米老排Mytilaria laosensis、火力楠Michelia macclurei或者降香黄檀Dalbergia odorifera。

更进一步地，所述步骤(1)中改造马尾松纯林的年龄优选为13-15年。

本发明具有如下优点：本发明是针对传统经营模式下的马尾松人工纯林风险大，地力衰退，生态稳定性差等问题，以现有马尾松人工林为经营对象，通过适当的疏伐，形成林隙，在林隙下补植乡土阔叶树种，利用自然力启动天然更新等技术措施，将马尾松同龄单层人工纯林前期改造成松阔异龄复层混交林，后期培育成以马尾松为建群种的近自然多功能择伐林的一种经营模式；改变传统马尾松人工纯林生态风险大、结构稳定性差、经济效益低等问题，通过合理改造，可形成生态性能稳定、以培育马尾松和珍贵树种大径材为目标的松阔异龄复层混交林。

具体实施方式

本发明是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，包括如下步骤：(1)改造林分的选择：林分改造是以培育马尾松和珍贵树种大径材的松阔复层异龄林为主要目的；改造马尾松纯林土壤立地条件中等以上，年龄为10-20年之间，优选为13-15年，林木个体径级明显分化，优势木可明显辨别，其中优势木数量每公顷100株以上；

(2)改造林分中目标树选择：把改造林分的林木分为目标树、干扰树、特别目标树和一般林木，其中目标树是在林分中选出的优势树，作为未来大径材的重点培育对象；干扰树是影响目标树生长并作为采伐对象的林木；特别目标树是有特殊用途或特殊生态价值的林木，如提供动物栖息地的林木；其它林木都可以划分为一般林木；

(3)疏伐和林窗的构建：采用疏伐方式构建林窗，疏伐影响目标树和特别目标树生长的干扰树和一般林木，疏伐后以形成直径为6m左右的林冠空隙，即林窗，林窗密度控制在90～120个/hm²，要求接近均匀分布，疏伐后保留上层林木株数密度为400～500株/hm²，林分郁闭度控制在0.5～0.6，疏伐时间选择在秋冬季节，以便为来年春季或雨季补植做好准备，疏伐以人工作业为主，尽量减少机械采伐对林地的扰动，伐后剩余物尽可能留在林地，粗大枝条用油锯或砍刀碎化，同时，疏伐过程中对林地幼树须加以保护，尽可能不破坏幼树树体和幼树的生长环境；

(4)林窗中阔叶树种的补植：包括以下步骤：a、补植树种的选择：树种必须是能够在林分中实现天然更新的树种，且以乡土阔叶树种为主，优选为红椎Castanopsishystrix、格木Erythrophloeum fordii、米老排Mytilaria laosensis、火力楠Micheliamacclurei和降香黄檀Dalbergia odorifera。；b、补植时间：在疏伐的第二个春季或雨季进行补植，以春季为宜，补植选择在雨后林地水分充足时进行；c、补植苗木要求：以2年生为宜，要求苗木生活力旺盛，无病虫害，无损伤的袋苗、轻基质苗均可，采用苗高大于200cm，地径大于2.0cm；d、补植方式：丛状补植，每个林隙补植一丛乡土树种，90～120丛/hm²，每丛4～5株，4株布局为边长2～3m的正方形，5株可按“梅花五点”式布局，即在边长为3m的正方形的四个顶点和对角线交叉点各补植1株，补植的混交树种密度为360～600株/hm²；e、树种配置：树种配置可选择套种一个、两个或多个阔叶树种，需综合考虑不同树种的生长速度，地力修复能力和抗病虫害能力，首次补植选用2～3个树种，但同一丛中必须补植同一个树种；f、补植方法：疏伐后的林地不用挖栽植穴，在补植前标记好补植的具体位置，挖坑种植，随挖随种，尽量减少幼苗周围环境的扰动；

(5)补植后的林分管理：a、对幼树的抚育：对补植树种的抚育，视情况而定，如林地灌草植被对幼树当前和未来不会产生不利影响，则不用采取任何抚育措施，使其自然生长；若对幼树生长有不利影响，则需针对幼树进行块状抚育，清理幼树周围1m范围内的灌草植被，一旦灌草植被不再对幼树的生长产生影响，即可停止对幼树的抚育；

b、幼树修枝：当补植幼树达到10m以上，即可对幼树实施修枝，修枝高度要求达到6m以上；

c、促进乡土阔叶树种的天然更新，主要促进措施包括以下：保护目的树种种子库，防止动物的侵食；对易受凋落物隔离难以萌发的种子，需要根据需要进行局部整地，提供幼苗良好的生长环境；

d、上层马尾松林的密度调控：围绕目标树种和林下阔叶树种的管理，通过间伐干扰树调整马尾松密度，抚育间伐间隔期一般为5年，马尾松达30年以后，可以适当延长间隔期至8～10年；

e、补植树种目标树的选择：补植树种高度达到12m以上，即可开始选择补植树种的目标树，选择的基本原则就是从每丛补植树种中选择最优一株作为补植树种的目标树，补植树种的目标树可以是2～3种，选择的目标树密度控制在90～120株/hm²；

f、补植树种目标树的管理：补植树种的目标树选择完成后，须对目标树实施单株管理；适时修枝，修枝高度要达到9m以上，必要时可修枝多次；适时伐除干扰树，对影响目标树生长的补植林木，在抚育间伐作业中同时伐除；加强对目标树的保护，主要是在对上层马尾松实施间伐作业时，需要严格控制被伐木的倒向，避免或尽可能减少采伐过程对目标树造成损伤。

其中步骤(1)中优势木指具有旺盛的生长活力，健康无病虫害，无损伤，同龄林为处于上林层的优势木；胸径一般不低于林分平均胸径的1.2倍；干形质量较优，通直度高，主干圆满、无低分叉，自然整枝良好，粗枝即枝基径大于同部位主干直径的1/3的着生部位高度。

按上述方法经过15-20年的改造，林分基本已经形成生态功能好，结构较稳定的松阔异龄复层混交林，此后需仍要按前面的经营方法，围绕目标树种培育适时调整林分树种结构、层次结构，促使目标树尽快达到目标直径，并不断促使后续的天然更新，以达到持续经营的目的。

本发明是针对传统经营模式下的马尾松人工纯林风险大，地力衰退，生态稳定性差等问题，以现有马尾松人工林为经营对象，通过适当的疏伐，形成林隙，在林隙下补植乡土阔叶树种，利用自然力启动天然更新等技术措施，将马尾松同龄单层人工纯林前期改造成松阔异龄复层混交林，后期培育成以马尾松为建群种的近自然多功能择伐林的一种经营模式；改变传统马尾松人工纯林生态风险大、结构稳定性差、经济效益低等问题，通过合理改造，可形成生态性能稳定、以培育马尾松和珍贵树种大径材为目标的松阔异龄复层混交林。

以上是对本发明进行了实例的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合，均在本发明保护范围内。