改善森林立地條件措施的研究

改善森林立地條件措施的研究

每個(gè)地點(diǎn)的位置由氣候、地形、土壤和生物（主要是植被）綜合形成。因地區(qū)、地段不同,影響因子有主次之分,影響范圍有大小之別。在干旱地區(qū),水分缺乏是影響立地質(zhì)量的主要因素,可引起土壤干燥貧瘠,植被單一。在山區(qū),地形對光照、熱量、水分以土壤肥力等起著再分配作用,成為立地質(zhì)量的支配因素。在同一氣候條件下,不同的地形和土壤肥力差異可使森林立地有巨大的變化,因而影響樹種的分布和林木的生長、發(fā)育?，F(xiàn)在,“立地”概念的范疇進(jìn)一步擴(kuò)大。第九屆國際植物學(xué)大會(huì)后,加拿大學(xué)者希爾斯提出:立地是森林生產(chǎn)和利用所涉及的外界因子組合,即一個(gè)氣候、地形、地質(zhì)、土壤剖面、地下水、植物群落和人的綜合體。華鎣山前鋒區(qū)林地的基本狀況是,人工馬尾松、柏木純林占比高達(dá)80%。多年來,大面積的人工造林使得土壤理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)都在呈負(fù)向改變,整體質(zhì)量偏低,土壤退化、板結(jié)、水土流失特別是水分損失現(xiàn)象嚴(yán)重。林業(yè)發(fā)展所需的林地立地條件不斷下降。因此,提高森林質(zhì)量以及森林維護(hù)生態(tài)平衡的能力,改善森林立地條件下降局面相當(dāng)有必要。在氣候、地形、地質(zhì)一定的前提下,對一定范圍內(nèi)森林而言,對大面積森林土地實(shí)施施肥來提高肥力和翻墾以改善土壤結(jié)構(gòu)的做法不具可行性。本文從土壤、植物群落和人因素的角度入手,研究改善森林立地條件措施。1優(yōu)化木材結(jié)構(gòu)和森林層結(jié)構(gòu)實(shí)踐證明,優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)、林層結(jié)構(gòu)是遏制立地條件下降的有效措施。1.1優(yōu)化木材結(jié)構(gòu)1.1.1由落物的土壤組成闊葉樹的凋落物返還土壤有利于改善土壤的結(jié)構(gòu),凋落物形成的腐殖質(zhì)將土壤微粒聯(lián)結(jié)起來,并使土壤形成大小不同的間隙,微小的間隙可保持土壤水分免受重力和蒸發(fā)損失,中等的間隙可保持土壤空氣流通。1.1.2產(chǎn)量和養(yǎng)分含量肥料樹有胡枝子、洋槐類、槐類、合歡、紫穗槐等。胡枝子的產(chǎn)量高,養(yǎng)分的含量也很豐富。如果在種植3年后的胡枝子土壤上耕翻后再種植糧食,可提高產(chǎn)量86%,種禾本科牧草、老芒麥可提高產(chǎn)草量124%,等于667m1.2不同密度復(fù)合林層的生長特性通過林下補(bǔ)種闊葉樹形成下層林,再培育林下的灌木,形成多層次的復(fù)合林層。濃密樹冠可減弱風(fēng)速,最多可減少50%。在干旱季節(jié),能減少地面土壤水分蒸發(fā)。同時(shí)為其它生物棲息創(chuàng)造條件,形成復(fù)雜的生物生態(tài)系統(tǒng),增強(qiáng)森林抗逆能力減少病蟲害。2土壤耕作，增加土覆蓋層，減少水分和蒸發(fā)2.1同干旱時(shí)期林園的保濕措施林內(nèi)林下的地被植物蓋度低、種類少。每遇干旱夏冬季,導(dǎo)致林地土壤暴露在外,土壤水分快速蒸發(fā)加劇,干旱對林木生長造成的影響同時(shí)減少地被植物。大量調(diào)查數(shù)據(jù)表明,相同干旱條件在林地有茂密地被植物的地塊,干旱導(dǎo)致林木受災(zāi)的天數(shù)縮短5~8天,可減少災(zāi)害天數(shù)25%。林園有種傳統(tǒng)耕作的習(xí)慣,就是在預(yù)期干旱時(shí)期,不對林園下的雜草鏟鋤,待旱情緩解后才鏟鋤雜草,這樣可有效保濕土壤緩解旱情。通過大量樣地調(diào)查發(fā)現(xiàn),同一時(shí)期,相同土壤條件下,有地被物覆蓋的地方土壤濕潤,沒地被物覆蓋的地方土壤干燥。自然下種的幼樹下地被物蓋度大,幼苗旁邊也伴生有低矮地被植物及蚯蚓等生物。以上現(xiàn)象說明,增加土壤地被植物蓋度可減少水分蒸發(fā),保存濕潤的森林土壤,利于林木生長。2.2地板保護(hù)2.2.1清除林下地被物以往林區(qū)的撫育中留存森林返還給土壤的極少,一是農(nóng)戶燒柴需要;二是認(rèn)識(shí)存在誤區(qū),認(rèn)為把撫育殘留物清除林區(qū),可以減少病蟲害和森林火災(zāi)隱患;三是認(rèn)為如此才達(dá)到撫育后林相整齊好看。但是根據(jù)德國已有的教訓(xùn),清除林下地被物做法,會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié),病蟲害加劇,林木漲勢衰退。在華鎣山林區(qū)也觀察到德國林區(qū)類似現(xiàn)象,由于清除林下地被物行為,林下看上去干干凈凈,樹木高矮相差不大整齊化一,但是導(dǎo)致華鎣山林區(qū)森林土壤,板結(jié)嚴(yán)重,不管冬夏,土壤干燥少濕,林內(nèi)難見溫潤濕潤的森林小氣候環(huán)境,由此也常引發(fā)森林火災(zāi)。封山育林工程實(shí)施后,森林地表枯枝落葉腐爛層不斷增多,形成較厚的腐質(zhì)層,土壤含水量升高,火災(zāi)明顯減少。2.2.2生物多樣性增加森林地表枯枝落葉腐爛層不斷增多,把養(yǎng)分還給了土壤,形成較厚的腐質(zhì)層,為蚯蚓等生物提供了食物,不但加速了養(yǎng)分循環(huán),改善土壤有機(jī)物質(zhì)、物理及化學(xué)性質(zhì)和物理結(jié)構(gòu);同時(shí)林區(qū)生物多樣化,林下其它小灌木種類、數(shù)量顯著增多,喜鵲數(shù)量也增多,能抑制蟲災(zāi)的暴發(fā)。天保工程實(shí)施前,華鎣山林區(qū)在1996、1998、2000年連續(xù)暴發(fā)馬尾松毛蟲蟲災(zāi)和蜀柏毒蛾蟲災(zāi),蟲災(zāi)面積廣,蟲情嚴(yán)重,林木損失慘重。天保工程實(shí)施后,除2006年有輕微的馬尾松毛蟲蟲災(zāi)發(fā)生外,其余年平安無恙。3有機(jī)肥料利用在林下養(yǎng)殖禽類或一些小型牲畜等,對土壤肥力的提高能起到一定的促進(jìn)作用,所養(yǎng)殖動(dòng)物的活動(dòng)在一定程度上能夠改變土壤的結(jié)構(gòu),并且禽類或牲畜所排出的糞尿是很好有機(jī)肥料,對提高林地土壤的肥力有很好的作用,小型牲畜如羊食物多樣,可加速有物返還土壤。牲畜等糞便還能被蚯蚓利用,在糞便周圍的土壤中,蚯蚓等生物數(shù)量增多。這樣可以改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)林木的生長。4提高林地土壤肥力4.1適宜生活環(huán)境和培育的可行性4.1.1溫度對淡水養(yǎng)老活動(dòng)的影響蚯蚓體內(nèi)含水量70%~80%,平日靠分泌其體液保持平衡,因此,必須在潮濕的環(huán)境下生活,高濕度或低濕度環(huán)境均不利于它正常生存。蚯蚓屬變溫動(dòng)物,對氣溫的變化非常敏感。溫度以20~25℃為最佳,當(dāng)氣溫下降至10℃時(shí),蚯蚓開始停食;降至4℃時(shí)就進(jìn)入冬眠狀態(tài);當(dāng)溫度超過30℃時(shí),生長也受到抑制,當(dāng)溫度高達(dá)35℃以上,便完全停食進(jìn)入休眠狀態(tài)。蚯蚓屬雜食性動(dòng)物,蚯蚓的植物性飼料來源極為豐富。蚯蚓的食物來源有多種畜禽糞、廄肥、青草、樹葉等。4.1.2優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的華鎣山林區(qū)濕軟土壤中有蚯蚓生存。只是喀什特地貌土壤夏冬干旱季節(jié)干燥,可通過優(yōu)化林木結(jié)構(gòu)、林層結(jié)構(gòu)、保護(hù)地被物為蚯蚓等土壤生物創(chuàng)造適生的土壤濕度小環(huán)境。4.2釋土壤中的有機(jī)質(zhì)元素在有機(jī)物循環(huán)過程中,利用蚯蚓可取得驚人的效果。蚯蚓活動(dòng)可大大加速有機(jī)物的腐爛分解,增加微生物的生活空間,使微生物數(shù)量增加,微生物又可進(jìn)一步分解有機(jī)物。蚯蚓的作用,加上微生物的活動(dòng),可將土壤中的氮轉(zhuǎn)化為可被植物利用的硝酸鹽,同時(shí)可提高土壤中可溶性磷、鉀和鎂的含量。蚯蚓的腸中有蛋白質(zhì)和纖維素分解酶,還有許多共生細(xì)菌和放線菌類,可將其攝取的有機(jī)物分解成簡單的有機(jī)質(zhì),排泄于土壤中,其中一些簡單的有機(jī)質(zhì)聚合成腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)將土壤微粒聯(lián)結(jié)起來,并使土壤形成大小不同的間隙微小的間隙,可保持土壤水分免受重力和蒸發(fā)損失,這些不同類型的間隙還為不同類型的微生物提供了生活空間,從而對土壤肥