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      雪災后森林生態(tài)系統(tǒng)受損情況調查及快速修復措施

      2021-10-03 08:37:25余林
      安徽農學通報 2021年18期
      關鍵詞:雪災

      余林

      摘 要:通過對皇甫山林場2019年松林雪災情況調查,該文分析了松林受災原因及其與自然條件、林分結構、經營措施等的相互關系,并結合林分生活階段、生物學特性、經營狀況與受災類型,提出減輕雪災損失、修復受損生態(tài)系統(tǒng)等相關措施,以期為提高區(qū)域松林抗雪災能力提供參考。

      關鍵詞:雪災;森林生態(tài)系統(tǒng);受損情況;修復措施

      中圖分類號 S761? 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)18-0066-02

      隨著全球氣候變暖,極端天氣發(fā)生頻率越來越高,如2008年發(fā)生在我國南方地區(qū)的大范圍、長時間的強降雪和冰凍災害,給受災地區(qū)的植被生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重損害,地表可燃物猛增2~10倍,平均地表可燃物載量超過50t/hm2[1],火災發(fā)生頻率明顯增加。冰凍雨雪災害不僅會導致植株彎、折、斷、倒等機械損傷,而且隨后發(fā)生的冰凍容易導致植物生理代謝過程受損,其嚴重性遠超過機械損傷造成的傷害[2]。滁州市皇甫山國有林場位于長江中下游地區(qū),常受極端天氣影響,給當地林業(yè)造成了巨大損失。近年發(fā)生較為嚴重的一次是2019年(1月10-16日、18-22日、25-28日;2月1-2日、4-5日),在20d內連續(xù)5次的強降雪過程,級別達到大到暴雪。連日暴雪造成林場馬尾松、國外松(濕地松、火炬松等)等松類折斷、倒伏乃至死亡35萬株,尤其是濕地松小班成片倒伏,折斷率達60%以上。為了提高森林生態(tài)系統(tǒng)應對自然災害的能力,減少雪災造成的各種直接損失,防止其他次生災害的發(fā)生與蔓延,筆者根據雪災后森林受損情況調查,結合多年生態(tài)修復實踐,總結了雪災后受損的森林生態(tài)系統(tǒng)修復措施,以期為雪災后森林生態(tài)系統(tǒng)的快速修復提供參考。

      1 雪災后森林生態(tài)系統(tǒng)受損情況

      雪災之后,根據踏查掌握的情況了解到主要受災森林類型是松類,滁州市皇甫山國有林場便及時成立了松林核災調查組,下設4個調查小組,分別負責皇甫山國有林場所轄的常山分場、長沖分場、大柳分場、皇甫山分場災情調查。調查對象:林分密度、林齡、樹種組成、坡度、坡向、坡位、海拔、地貌、土壤類型、生境狀況、經營措施等。各分場按主導因子分別設置50m×50m的樣地3~4塊,詳細調查樣地內倒伏、腰折、斷梢以及未受影響的松林株數,最后再集中匯總,作為災情與相關因子之間關系的分析依據。

      1.1 雪災造成的直接損失 連日大雪、凍害給林業(yè)生產造成了嚴重損害,受害最嚴重的樹種主要是松類、杉木、竹林,尤其是松林類,因屬高大喬木,冠幅大,易兜雪,枝椏脆弱,極易折斷,受害最為嚴重。本次連續(xù)雪災造成馬尾松、國外松等松類折斷、倒伏面積達5931.04萬hm2,占林場林地面積的76%,折合活立木蓄積近32萬m3,占林場林木總蓄積量的45.7%。

      1.2 雪災造成的間接損失 2019年皇甫山林場連續(xù)遭受持續(xù)雨雪冰凍天氣,對當地森林生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大破壞,非正常森林凋落物大大增加,森林病蟲害、森林火災等次生災害暴發(fā)的可能性倍增。同時,雪災也造成森林總體質量陡然下滑,森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及服務功能閾值大大降低,進而在一定程度上降低了森林為農業(yè)、水利、旅游、康養(yǎng)等行業(yè)提供生態(tài)保障的功能。

      2 雪災損害程度與相關影響因素的關系

      2.1 與樹種、齡級的關系 調查發(fā)現(xiàn),馬尾松、國外松的純林抗雪壓能力較弱,尤其是處于中幼林(II、III齡級)時期的純林,極易遭受持續(xù)強降雪的侵害,而處于I齡級的幼樹因低矮、冠幅小,其抵抗雪災的能力較II、III齡級的松類強。IV、V齡級以上松林已趨成熟林,枝干飽滿,纖維細胞抗拉力強,抗雪壓能力已達到最強階段,因此損失率也明顯低于II、III齡級的幼中林。調查發(fā)現(xiàn),長沖分場和常山分場的II、III齡級馬尾松、國外松與闊葉樹種混交林受雪災程度與同一齡級馬尾松、國外松純林相比明顯較輕,但在IV齡級以上林分中,混交對災情影響不明顯。這是由于馬尾松和國外松屬于強陽性、深根性樹種,生態(tài)位通常處于林冠上層,根部深扎于林地土壤中,同時樹干及一、二級側枝更加粗壯,隨著樹高的增加,樹冠承雪量越來越少,或高處因風速大而積不住雪,從而表現(xiàn)出抗雪壓能力強。

      2.2 與經營措施的關系 20世紀末,皇甫山林場各分場對馬尾松、國外松林均實施過修枝作業(yè)和少量間伐措施。21世紀以來,各場以減少病蟲害的發(fā)生為目的,正常情況下僅對郁閉后的局部松林采取過衛(wèi)生伐,其他經營管理措施基本未采用。調查發(fā)現(xiàn),2018年初曾遭雪災的松林進行過清理、修枝的,林分密度普遍變小,樹冠稀疏、側枝粗壯,耐雪壓能力普遍較強。孤立木、散生木、林緣木的受災也普遍較輕。此外,林分密度小、高徑比小、樹干較粗壯,抗雪壓能力明顯強,如長沖分場松林區(qū)II、III齡級的中幼林,因林分密度較大、樹木高徑比大、樹干纖細等,表現(xiàn)出抗雪壓能力較弱。相比之下,密度大小對于I齡級、IV齡級以上松類林分的影響沒有II、III齡級明顯。

      2.3 與自然地理的關系

      2.3.1 坡度 調查顯示,坡度是影響松林受雪災嚴重程度的最顯著因子。常山分場沿滁章公路兩邊往深處延伸的部分山崗從山頂到山腳約200m范圍內的松林,以及大柳分場沿滁定公路左側的從坡頂到坡腳250m,長度約480m小班,因坡度處于18°以下,地勢平緩,受災情況普遍較輕,損失株數只占4.6%左右,多數地塊僅發(fā)現(xiàn)少量側枝斷梢和折枝現(xiàn)象。而皇甫山主營林區(qū)幾個調查樣地因坡度在25°以上,災情普遍較嚴重,受損松林株數達35.2%~46.5%,有的高達60%以上,嚴重的幾乎全體折斷。

      2.3.2 海拔 調查發(fā)現(xiàn),海拔高度對馬尾松和國外松的災情影響不明顯。如皇甫山林場將軍嶺作業(yè)區(qū)海拔最高達399.2m,平均受損率36.5%;較陡坡地段海拔230~350m,馬尾松和國外松造林時間、撫管措施等其他條件與前述完全相似,受損率34.8%,說明海拔高度對松林雪災受損影響甚微。

      2.3.3 土壤厚度與小地形 土壤厚度與小地形對馬尾松災情的影響與坡度相關。處于坡度較大的地段的林分受雪災情況嚴重,而山頂地帶土層雖相對淺薄,但因坡度不大,災情表現(xiàn)輕微[3],林木折斷等受損率僅為15.3%;有些林分雖位于山坳邊坡處,土層較厚,但因坡度在25°以上,林木受損率也高達34.6%。此外,調查還發(fā)現(xiàn)山坳及其兩邊均是受災嚴重區(qū)域。

      3 雪災后森林生態(tài)系統(tǒng)修復措施

      3.1 做好森林生態(tài)系統(tǒng)恢復規(guī)劃與作業(yè)設計 充分摸清區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)受損狀況,統(tǒng)籌考慮進行森林生態(tài)系統(tǒng)恢復規(guī)劃與設計:依據成災因素和森林受災程度,做好林場區(qū)域雪災針對性分類與災害分級;根據受災區(qū)域林業(yè)發(fā)展可持續(xù)性、社會性、多樣性、異質性、經濟性、綜合性等原則,做好災后受損森林生態(tài)及景觀恢復規(guī)劃;按照自然優(yōu)先、整體性、綜合設計等原則對有區(qū)域特色的雪災后受損森林生態(tài)及景觀恢復作業(yè)設計。

      3.2 實施森林生態(tài)及其景觀恢復工程 對于雪災后毀壞嚴重、植被自然恢復困難且需要較長時間的受損森林生態(tài)系統(tǒng),應采取人工恢復措施。(1)受害松林清理與補植補種:及時清溝排水,除雪、扶正、培土,清理受害樹木;對于完全翻蔸、凍壓至死的林木及時進行補植;優(yōu)選耐低溫、抗雪壓能力較強的深根性闊葉鄉(xiāng)土樹種,如楓香、棠梨,同時考慮引入部分處于自然演替較高階段、有前景的植物種,如麻櫟、櫸樹等,以提高區(qū)域受損森林生態(tài)恢復速度和潛力;對于極度退化的森林生態(tài)區(qū)域,應選擇抗寒、耐貧瘠、速生性好的先鋒森林植物種,如刺槐、黃連木等,再建先鋒群落。(2)調整針葉林樹種組成比例:林場現(xiàn)有森林面積75%以上均為針葉純林,本次雪災最嚴重的均是針葉純林,針闊混交林幾乎未受損或很少,因此應把災后森林生態(tài)恢復作為森林結構優(yōu)化的契機,加大針葉純林調整力度,從生態(tài)系統(tǒng)安全性角度出發(fā)大幅提高不同樹種的比例,尤其要增加鄉(xiāng)土樹種比例。(3)加強受災林分人工更新?lián)嵊芾?,盡可能地減少對幼苗、幼樹、孤立木、倒木、枯立木、死樹樁、土壤的影響,最大限度地維護生境原生性和空間異質性。(4)對受災程度較輕的森林生態(tài)系統(tǒng),且交通不便、自我發(fā)展能力低下、項目資金不足的地區(qū),通過人工促進森林植被自然恢復。

      3.3 加強森林次生病蟲害監(jiān)測與防治 隨著冰雪融化,低洼地往往會大量積水,樹體極易遭到再創(chuàng)傷,一些次期性病蟲害容易滋生與蔓延,必須及時預防。

      3.3.1 次期性害蟲 次期性害蟲主要有天牛、象甲、小蠹蟲、白蟻等,調查發(fā)現(xiàn)在松樹類、刺槐林、山核桃林地發(fā)生較多。天牛、小蠹蟲在樹木生長時期發(fā)生,侵害已受傷、生長勢衰弱的樹體或苗木。白蟻為害最嚴重時期是4—5月和9—10月,常筑巢于土中,取食松樹、刺槐等的根、莖,并在樹干上修筑泥皮。防治方法:科學施肥,提高樹勢,全面清理雪災造成的枯死樹,包括天牛、小蠹蟲類受害樹與枝條,并進行集中焚燒;開春后,在白蟻活動林地埋設白蟻誘殺包225~300包/hm2;4—5月起用30%乙酰甲胺磷原藥在樹干上打孔注藥防治天牛、小蠹蟲類[4]。

      3.3.2 根部病害 雪后林地水量充分,特別是低洼處和不易排水的林地,包括苗圃地,更容易導致土傳病害的發(fā)生與流行,使苗木、林木根系腐爛。防治方法:全面清溝排水,降低地下水位;合理施肥,徹底清理枯死樹并就地燒毀;4月份,在對長勢較弱的樹木合理施肥的基礎上,清除樹木根際泥土,露出樹根,1次/7d,用30%根腐寧可濕性粉劑100倍液150g/株澆灑,連續(xù)2次,完成后重新覆土。

      參考文獻

      [1]趙鳳君,王明玉,舒立福,等.氣候變化對林火動態(tài)的影響研究進展[J].氣候變化研究進展,2009,5(1):50-55.

      [2]田華,談建文,黃光體.湖北省低溫雨雪冰凍災害植被恢復與林業(yè)重建的思考[J].湖北林業(yè)科技,2009(1):65-68.

      [3]黃永恒.馬尾松林雪災的發(fā)生特點與減災措施[J].安徽林業(yè)科技,2020,46(3):25-28.

      [4]張建春,姚明明,馬翠杰,等.芻議雪災后森林蟲害對動物的影響及預防[J].吉林農業(yè),2012,04:165.

      (責編:徐世紅)

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