江淮地区人工刺槐林近自然经营技术研究

摘要 近自然的森林经营是根据特定区域立地条件下的原生植被分布规律发现的潜在天然植被类型，选择或培育在现有立地条件下适宜生长的乡土树种，并尽可能提高其比重，以保持森林最基本的自然结构特征，实现长期稳定的林木生长和林分发育，满足森林经营的经济、生态和文化服务需求；探索稳定森林植被的类型、结构和恢复途径，掌握立地原生森林植被的分布和演替规律，为各类型区组建稳定的人工林生态系统奠定基础。拟通过对衰退人工刺槐林进行定向培养，研究江淮地区退化人工林林地的更新复壮和近自然经营的可行性。

关键词 刺槐；人工林；近自然经营；森林演替；可行性；江淮地区

中图分类号 S792.27 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）13-0187-02

刺槐（Robinia pseudoacacial）俗称洋槐，属豆科落叶大乔木，原产北美墨西哥，1877年引入我国；刺槐是喜光树种，侧根发达，根系萌蘖能力强，根瘤菌丰富，可有效提高地力，是荒山造林的先锋树种，也是水土保持、生态防护、薪炭和矿柱林的主栽树种；因其适应性强、生长快、繁殖易、用途广泛而受到普遍欢迎，目前已遍及华北、西北、东北及长江中下游地区[1-2]。由于长期以来缺乏科学的理论指导和实用的可持续经营技术，过分重视和追求短期生产力与经济利益，轻视树种、立地条件的选择，偏离了森林生存和发展的内在规律，导致从20世纪60—70年代开始，刺槐人工林面积不断扩张而质量却明显下降的矛盾，许多人工林出现病虫害加剧、地力衰退、生物多样性下降以及生态效益、经济效益低等问题[3-4]。实践表明，先进的经营理念、科学的经营技术是解决退化人工刺槐林可持续经营的有效途径。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地选择在滁州市郊江淮丘陵岗地区域的沙河集林业总场皇甫山林场磨盘山西麓，海拔100～215 m，基岩为石英角斑岩类型，土壤厚度30～60 cm，pH值7.2，呈微酸性至中性，土壤肥力中等。试验区属北亚热带向暖温带过渡气候类型，年降水量1 042 mm，年平均气温14.7 ℃，无霜期220 d；典型气候呈现雨量充沛、四季分明的特征，当地的土壤和气候条件适应多种落叶阔叶树生长，试验地面积10 hm2。

1.2 试验方法

主要采用可持续的天然更新技术，技术要点：一是目的树种为乡土树种，二是目标树都能够自然更新，三是存在一定数量和质量的母树，四是林分径级结构趋于多元，五是对更新树种采取必要的保护性措施[5-6]。试验对象主要选择林龄40年的人工刺槐林，现有林保留株数585株/hm2，1994年对试验区进行全林封山育林、不采伐，在模拟近自然环境下，定向研究主栽的人工刺槐和朴树、黄连木等乡土树种天然更新和自然演替的能力；同时设置25.82 m×25.82 m的固定样地进行观测，定期调查不同树种的株数和生长发育情况，对树高、胸径等因子进行测定。

2 结果与分析

2.1 调查结果

1994—2009年先后4次对固定标准地进行调查，初步掌握了人工刺槐林在近自然经营状态下，树种在数量、结构和丰产性等方面的动态变化情况。

2.1.1 建群种的数量变化情况。由表1可知，在15年的近自然经营过程中，一是林分的主要树种变化幅度较小。所有建群种只有6个，各个时间段主要树种始终保持在4～5个。二是组成树种的数量呈动态变化特征明显。即1994—2004年标准地林木的总株数始终保持在31～39株，呈现相持性阶段特征；2009年，林木总株数攀升到78株，是试验前的2倍，呈现自然演替阶段快速增长特征。

2.1.2 胸径增长变化情况。1994—2009年胸径指标累计值分别为325.1、344.7、408.9、741.1 cm，增长幅度分别为6.03%、25.78%和127.96%。表明人工刺槐林近自然经营是一个由逐步恢复到快速增长的渐进式变化过程。

2.2 近自然经营树种组成结构变化规律

2.2.1 刺槐在建群种中的数量变化分析。由表2可知，1994年之初，刺槐数量为24株，约占标准地总株数的61.55%；而历次调查表明，自然演替过程中刺槐数量急剧下降，占建群种的比例由主要树种下降为次要树种和伴生树种，结构比例分别下降到38.70%、18.42%和12.82%。同时，刺槐总体数量呈锐减趋势，历次调查的株数分别为12、7、10株，占试验之初（24株）的50.0%、29.2%、41.7%，表明刺槐的自然更新能力在下降，失去了自然演替的竞争优势。

2.2.2 主要建群种的结构变化分析。由表2可知，1994年之初，主要建群种为刺槐，数量为24株，约占总株数的61.55%；而潜在目标树种朴树和黄连木只有13株，占总株数（39株）的33.33%。以后朴树和黄连木逐步发展为目的树种和主要建群种，历次调查的数量为17、28、65株，分别占标准地总株数（31、38、78株）的54.84%、73.68%、83.33%，表明在自然演替条件下乡土树种占建群种的主导地位，朴树和黄连木将成为江淮地区的顶级群落树种。

2.2.3 伴生树种的结构变化分析。1994年之初，主要建群种以阳性树种为主，并且伴生树种也多为阳性树种，如棠梨、苦楝；随着自然演替的结果，大量的乡土树种朴树和黄连木占主导地位，林分郁闭度的提高，导致阳性树种竞争优势下降，并逐步死亡和淘汰，而随之出现的伴生树种就以半阴性树种为主，如臭椿等。

2.3 近自然经营各树种主导性动态变化趋势分析

2.3.1 刺槐在建群种中的主导性变化分析。由表3可知，1994年之初，刺槐蓄积量为0.45 m3，占标准地总蓄积（1.01 m3）的44.55%；而历次调查表明，自然演替过程中刺槐主导性地位急剧下降，占建群种的比例由主要树种下降为次要树种和伴生树种。以蓄积量为例，蓄积量分别为0.383、0.209、0.256 m3，占总量比例分别下降到25.65%、11.01%、8.21%。