翟溟賾+余雁

摘要 本文簡要介紹了當(dāng)前世界人工林發(fā)展、人工林治沙工作進(jìn)展和當(dāng)前樟子松人工林研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，對人工林培育研究的主流趨勢、樟子松人工林培育面臨的主要任務(wù)進(jìn)行了分析總結(jié)，以期為沙區(qū)治理提供參考。

關(guān)鍵詞 樟子松；人工林；沙區(qū)

中圖分類號 S791.253 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）24-0119-02

Research Advance on the Plantation of Pinussylvestris var. mongolica Litv. in Sandland

ZHAI Ming-ze 1 YU Yan 2 *

（1 No. 171 Middle School of Dongcheng District in Beijing City，Beijing 100013； 2 International Bamboo and Rattan Renter of State Forestry Administration）

Abstract In this paper，the development of plantation in the world，the work development of desertification control by plantation，and the research progress of Pinussylvestris var. mongolica Litv. plantation were briefly introduced. On the basis，the main trend on the research of plantation cultivation，the main task of the cultivation of Pinussylvestris var. mongolica Litv. were analyzed and summarized，in order to provide references for sandy area management.

Key words Pinussylvestris var. mongolica Litv.；plantation；sandland

樟子松（Pinussylvestris var. mongolica Litv.）為常綠喬木，是歐洲赤松（Pinussylvestris）的一個(gè)變種，起源于新生代第四紀(jì)更新世中晚期，在冰期被迫由東西伯利亞逐漸向東南遷移到內(nèi)蒙古高原沙地和大興安嶺北部山地。

樟子松林木生長較快，樹干挺直，樹冠呈橢圓形或圓錐形，樹高15～25 m，最高達(dá)30 m。樟子松為強(qiáng)喜光、深根性樹種，適應(yīng)性很強(qiáng)，能在半干旱、半濕潤、干旱3種氣候溫度類型區(qū)生長，能適應(yīng)土壤水分較少的山脊及向陽山坡，在較干旱的砂地及石礫砂土地區(qū)多成純林或與落葉松混生。樟子松耐寒性強(qiáng)，能忍受-50～-40 ℃低溫，是三北地區(qū)防沙治沙、水土保持和速生用材的優(yōu)良樹種。

1 人工林發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織2015年發(fā)布的《全球森林資源評估報(bào)告》[1]，目前世界人工林總面積2.8億hm2，占世界森林面積的7%。1990—2000年的年均增長為360萬hm2。2000—2010年達(dá)到增長頂峰，年均520萬hm2，隨后，由于東亞、歐洲、北美、南亞和東南亞種植的減少，增長減緩至每年310萬hm2（2010—2015年）。許多國家人工林在各國林業(yè)生產(chǎn)中逐步起到舉足輕重的作用，已擔(dān)負(fù)起木材生產(chǎn)的重任。如新西蘭的人工林面積僅為全國森林面積的16%，而全國工業(yè)用材量的93%都是由人工林提供；智利的人工林面積僅為全國森林面積的17.1%，而人工林的木材產(chǎn)量卻占全國工業(yè)用材生產(chǎn)量的95%。

根據(jù)全國第八次森林資源清查（2009—2013年）結(jié)果[2]，中國人工林面積6 933萬hm2，占有林地面積的36%，發(fā)展速度和規(guī)模均居世界第1位。但是，人工林蓄積24.9億m3，僅占全國森林蓄積的17%；人工林林分平均單位面積蓄積量只有52.8 m3/hm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。2015年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值已突破8 000美元，城鄉(xiāng)居民收入水平不斷提高，對林產(chǎn)品的需求日益增長，在短期內(nèi)林產(chǎn)品與服務(wù)供需缺口將呈現(xiàn)加大態(tài)勢。目前木材及林產(chǎn)品已成為我國第二大類進(jìn)口產(chǎn)品，2014年進(jìn)口的原木、鋸材、膠合板、纖維板、紙漿等林產(chǎn)品，折合原木約2.6億m3，木材對外依存度近50%。2017年中國實(shí)行天然林全面禁伐后，木材及林產(chǎn)品需求缺口將近一步加大。

不難看出，目前我國的人工林?jǐn)?shù)量和質(zhì)量都不能滿足生態(tài)、生產(chǎn)和生活的需要。在這種大背景下，系統(tǒng)研究和優(yōu)化作為三北地區(qū)主要防護(hù)及用材樹種——樟子松的人工林培育技術(shù)，具有重大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2 人工林治沙工作進(jìn)展

截至目前，全球性危害之一的土地沙化和荒漠化正在逐步摧毀人類賴以生存的土地。據(jù)統(tǒng)計(jì)，沙化、荒漠化的面積包括全球約1/4的土地、2/3的國家和地區(qū)，危害著全球1/5的人口。

對于治沙工作的記載，最早可追溯到約700年前，德國于1316年開展了海岸沙地造林；之后丹麥（1660年），匈牙利（1709年）、奧地利（1770年）、法國（1779年）也先后開展了海岸造林[3]。因此，可以說沙化土地的人工林治理始于海岸地區(qū)。

美國的人工林治沙主要集中于三大區(qū)域，即東西兩大洋沿岸的海岸沙地、密執(zhí)安等五大湖區(qū)周圍的湖岸沙地以及西部山間高原盆地區(qū)的內(nèi)陸沙地。1826年，美國開始在大西洋沿岸進(jìn)行人工林治沙，以后發(fā)展到五大湖區(qū)，這些區(qū)域的年降水量在700 mm以上，造林樹種主要是松樹。

20世紀(jì)50年代后，人工林治沙工作從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家發(fā)展，印度、利比亞、埃及、沙特阿拉伯等國家均開展了生物治沙試驗(yàn)，掌握了不同樹種的造林技術(shù)，提高了造林成活率。endprint

1994年，《聯(lián)合國荒漠化防治公約》在法國巴黎外交大會(huì)通過，并于1996年生效，為全環(huán)荒漠化防治工作做出了巨大貢獻(xiàn)。

中國大規(guī)模的治沙工作從1978年開始，當(dāng)年啟動(dòng)了三北防護(hù)林工程，1998年后又相繼啟動(dòng)了京津風(fēng)沙源治理、退耕還林還草、天然林保護(hù)等一系列重大生態(tài)防治工程，并取得了顯著成效。

近20年來，我國通過培育人工林進(jìn)行治沙的比重不斷增大。三北地區(qū)以樟子松、落葉松、楊樹和各種耐旱、耐鹽堿的灌木為主。

3 樟子松人工林研究進(jìn)展

無論是國內(nèi)還是國外，所發(fā)展的樟子松人工林大多為單一樹種的同齡同層林，這種林分具有生產(chǎn)力高、經(jīng)營方便、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)。皆伐這部分森林的方式根據(jù)國家的不同也有區(qū)別，如大面積皆伐、小面積皆伐、傘伐、漸伐、帶狀皆伐等。

我國華北地區(qū)集中連片營造的樟子松人工林大多開始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)營造的林分現(xiàn)已陸續(xù)進(jìn)入成熟期。這部分林分的共同特點(diǎn)是林分樹種單一、結(jié)構(gòu)簡單、面積大，帶來了一系列的生態(tài)問題，例如病蟲害日趨加劇、地力衰退、生物多樣性嚴(yán)重降低等[4-10]。

國內(nèi)對于樟子松人工林的研究始于20世紀(jì)70年代，研究重點(diǎn)以樟子松生長特性及其林木、林地土壤水分特征居多[11-13]。

在樟子松人工林的培育過程中，如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是核心問題。這涉及管理制度、地力衰退、更新樹種選擇、林分合理密度、社區(qū)共建等方面，但最受重視的當(dāng)屬地力衰退。

20世紀(jì)80年代我國才開始對人工林地力衰退進(jìn)行系統(tǒng)研究，但是研究方向主要集中在落葉松和杉木人工林方面。宋貴智[14]報(bào)道落葉松人工林可引起土壤板結(jié)，從而引起地力下降。關(guān)于第二代落葉松人工林對地力的影響的報(bào)道始見于1987年尹建道[15]的研究。該文明確指出，落葉松重茬連作可使地力指數(shù)降低，高生長下降主要表現(xiàn)在前12年，地力指數(shù)越低的地方，地力衰退越嚴(yán)重。閻德仁[16-17]先后報(bào)道，落葉松人工林土壤肥力逐漸減退，隨著林齡的增加而加劇，影響林木生長。關(guān)于人工林純林地力衰退的問題，也有人提出相反的意見。劉大興[18]認(rèn)為落葉松人工林土壤肥力下降的原因之一是林下植被的缺乏，并提出林下植被發(fā)育狀況可以作為地力衰退的監(jiān)測指標(biāo)。

國外對地力衰退問題的研究始于19世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)德國在1833年和1869年分別提出云杉第2代人工林比第1代地力生長得差的理論，證明了云杉人工林連續(xù)經(jīng)營引起地力衰退。到19世紀(jì)后期，地力衰退問題受到普遍重視。1903年，Weidemann報(bào)道下薩克云杉第2代、第3代人工林產(chǎn)量嚴(yán)重下降。在卡門茲林管區(qū)沙地松林，150多年前為Ⅱ地位級，在經(jīng)過2代連栽之后，即降為Ⅳ或Ⅴ地位級[19]。日本的原田姚（1985年）提出，人工林的栽培不同于農(nóng)作物，農(nóng)作物由于高度集約經(jīng)營，生物量全面收獲，必然引起地力衰退，但是人工林經(jīng)營周期長，特別是有繁茂下草下木的林分，每年都有一定的干物質(zhì)歸還于土壤，造林時(shí)只要能做到適地適樹，就不會(huì)造成二代林的生長衰退。

從上述報(bào)道來看，人工林地力衰退問題是客觀存在的，多是由于對人工林經(jīng)營不當(dāng)造成的。如我國南方杉木林實(shí)行伐后煉山是引起地力衰退的主要原因。

目前，眾多學(xué)者將研究方向集中在防止地力衰退的發(fā)生與發(fā)展上[20-22]。總結(jié)起來，對于改善地力衰退的林地的營養(yǎng)狀況、提高林木生長量，有2種途徑。一是通過人為的力量，對已經(jīng)嚴(yán)重衰退的林地進(jìn)行施肥、灌溉，提高林地生產(chǎn)力水平；二是通過自然的力量，對已經(jīng)發(fā)生、正在發(fā)生或即將發(fā)生地力衰退的林地，實(shí)行科學(xué)的經(jīng)營管理、調(diào)整林分結(jié)構(gòu)，使單一的林分結(jié)構(gòu)變?yōu)閱獭⒐?、草?fù)合結(jié)構(gòu)的林分，或選擇適宜的更新樹種，使已經(jīng)發(fā)生地力衰退的林地逐步恢復(fù)生產(chǎn)力水平。

以上研究為本課題研究奠定了良好的基礎(chǔ)。但由于我國大部分地區(qū)樟子松人工林營造較晚，一般剛進(jìn)入第1個(gè)主伐期。因此，對一代樟子松人工林更新樹種選擇的研究很少，特別是針對中緯度、高海拔的渾善達(dá)克沙地南緣地區(qū)大面積樟子松人工林的優(yōu)化培育技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究尚未見報(bào)道。

4 人工林培育研究主流趨勢

近年來，隨著我國各大林業(yè)生態(tài)工程的實(shí)施和公眾環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng)，對人工林培育的研究已完全不是只考慮滿足木材生產(chǎn)的需要，而是越來越多地兼顧生態(tài)安全和社會(huì)效益，這已成為當(dāng)前人工林研究最主流的趨勢。就具體理論和技術(shù)而言，主要集中在變革傳統(tǒng)不合理的人工林經(jīng)營理念，強(qiáng)調(diào)森林可持續(xù)經(jīng)營和發(fā)揮森林的多種效能。

5 樟子松人工林培育面臨的主要任務(wù)

中國是世界上人工林面積最大的國家，人工林培育技術(shù)是否成熟配套事關(guān)我國未來人工林經(jīng)營的成敗。當(dāng)前樟子松人工林培育技術(shù)優(yōu)化面臨的主要任務(wù)可以概括為以下幾個(gè)方面。一是可持續(xù)經(jīng)營問題，其核心問題是在充分了解人工樟子松林地水肥基本特征的基礎(chǔ)上，有效防治地力衰退。二是二代人工林的樹種選擇問題，其核心問題是防止地力衰退和適地適樹問題。三是二代人工林更新過程中的密度控制問題，主要是結(jié)合我國半干旱半濕潤地區(qū)的實(shí)際情況，選擇有代表性的立地和林分，解決半干旱半濕潤地區(qū)土壤水分承載量和林分合理密度的問題。四是人工林更新方式和造林技術(shù)的選擇和優(yōu)化問題。主要包括更新方式、整地方式和栽植方式等。五是撫育管理技術(shù)的配套問題，主要包括水肥調(diào)節(jié)技術(shù)、割灌技術(shù)、埋土防風(fēng)技術(shù)等。

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