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

每個地點的位置由氣候、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”概念的范疇進一步擴大。第九屆國際植物學大會后,加拿大學者希爾斯提出:立地是森林生產和利用所涉及的外界因子組合,即一個氣候、地形、地質、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80%。多年來,大面積的人工造林使得土壤理化性質和生物學性質都在呈負向改變,整體質量偏低,土壤退化、板結、水土流失特別是水分損失現(xiàn)象嚴重。林業(yè)發(fā)展所需的林地立地條件不斷下降。因此,提高森林質量以及森林維護生態(tài)平衡的能力,改善森林立地條件下降局面相當有必要。在氣候、地形、地質一定的前提下,對一定范圍內森林而言,對大面積森林土地實施施肥來提高肥力和翻墾以改善土壤結構的做法不具可行性。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)化木材結構和森林層結構實踐證明,優(yōu)化林木結構、林層結構是遏制立地條件下降的有效措施。1.1優(yōu)化木材結構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構,凋落物形成的腐殖質將土壤微粒聯(lián)結起來,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,可提高產量86%,種禾本科牧草、老芒麥可提高產草量124%,等于667m1.2不同密度復合林層的生長特性通過林下補種闊葉樹形成下層林,再培育林下的灌木,形成多層次的復合林層。濃密樹冠可減弱風速,最多可減少50%。在干旱季節(jié),能減少地面土壤水分蒸發(fā)。同時為其它生物棲息創(chuàng)造條件,形成復雜的生物生態(tài)系統(tǒng),增強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同干旱時期林園的保濕措施林內林下的地被植物蓋度低、種類少。每遇干旱夏冬季,導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減少地被植物。大量調查數(shù)據(jù)表明,相同干旱條件在林地有茂密地被植物的地塊,干旱導致林木受災的天數(shù)縮短5~8天,可減少災害天數(shù)25%。林園有種傳統(tǒng)耕作的習慣,就是在預期干旱時期,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。通過大量樣地調查發(fā)現(xiàn),同一時期,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,一是農戶燒柴需要;二是認識存在誤區(qū),認為把撫育殘留物清除林區(qū),可以減少病蟲害和森林火災隱患;三是認為如此才達到撫育后林相整齊好看。但是根據(jù)德國已有的教訓,清除林下地被物做法,會導致土壤板結,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,但是導致華鎣山林區(qū)森林土壤,板結嚴重,不管冬夏,土壤干燥少濕,林內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。封山育林工程實施后,森林地表枯枝落葉腐爛層不斷增多,形成較厚的腐質層,土壤含水量升高,火災明顯減少。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),改善土壤有機物質、物理及化學性質和物理結構;同時林區(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,能抑制蟲災的暴發(fā)。天保工程實施前,華鎣山林區(qū)在1996、1998、2000年連續(xù)暴發(fā)馬尾松毛蟲蟲災和蜀柏毒蛾蟲災,蟲災面積廣,蟲情嚴重,林木損失慘重。天保工程實施后,除2006年有輕微的馬尾松毛蟲蟲災發(fā)生外,其余年平安無恙。3有機肥料利用在林下養(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作用,所養(yǎng)殖動物的活動在一定程度上能夠改變土壤的結構,并且禽類或牲畜所排出的糞尿是很好有機肥料,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粒結構,從而促進林木的生長。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)老活動的影響蚯蚓體內含水量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。蚯蚓屬變溫動物,對氣溫的變化非常敏感。溫度以20~25℃為最佳,當氣溫下降至10℃時,蚯蚓開始停食;降至4℃時就進入冬眠狀態(tài);當溫度超過30℃時,生長也受到抑制,當溫度高達35℃以上,便完全停食進入休眠狀態(tài)。蚯蚓屬雜食性動物,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)化土壤結構現(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)化林木結構、林層結構、保護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釋土壤中的有機質元素在有機物循環(huán)過程中,利用蚯蚓可取得驚人的效果。蚯蚓活動可大大加速有機物的腐爛分解,增加微生物的生活空間,使微生物數(shù)量增加,微生物又可進一步分解有機物。蚯蚓的作用,加上微生物的活動,可將土壤中的氮轉化為可被植物利用的硝酸鹽,同時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和纖維素分解酶,還有許多共生細菌和放線菌類,可將其攝取的有機物分解成簡單的有機質,排泄于土壤中,其中一些簡單的有機質聚合成腐殖質。腐殖質將土壤微粒聯(lián)結起來,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