全 文 ：第 2卷 第 4期
199 4年 7月
东 北 林 业 大 学 学 报
O U J RN A LO FO NT S T H EA F RO RES T RY U N IV E RS T Y I
V O I
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22 NO
.
4
JU I
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1994
寒温带云冷杉林次生演替成亚高山
草甸人工更新技术的研究
李玉祥 焦振英 张富田 张立军
(牡丹江林业管理局科学研究所 ) (黑龙江省大海林林业局 )
王庆彬 李 森 李修刚 孙喜东 徐 振 张孝森
(牡丹江林业管理局 ) (黑 龙 江 省 大 海 林 林 业 局 )
[ 摘 要 ] 张广才岭上部寒温地带生长的原始云冷衫林 , 经采伐后迹地
次生演替成为 亚高山禾草草甸 。 本研究应 用新技术 SZ P 一 or 型化学灭草专用
喷雾器 , 在草地喷洒灭生性除草剂进行整地和抚育幼林 , 其结果 : 灭草效果在
95 % 以上 ; 抚育后的云杉幼林年平均高生长量是人工刀抚 28 2% , 落叶松是人工
刀抚 19 2% ; 幼林保存率由 10 % 提高到 80 % 以上 , 并使草甸化的迹地 ; 恢复云冷
杉林的时间大大缩短 , 为草甸化迹地天然和人工更新提供了有效途径 。
关键词 : 寒温带 ; 云冷杉林 ; 迹地草甸化 ; 更新
分类号 : 5 7 54 . 3
大海林林业局海浪 、 双峰等林场位于张广才岭 (小白山 ) , 岭顶东南部 , 海拨高度
在 80 一 1 30 m , 生长着原始云冷杉林 。 该地区年平均温度在 0 ℃左右 。 无霜期 90 d 左
右 。 年降雨量为 60 m m 左右 , (集中在 6 一 8 月 , 占全年的 70 % 一 80 % ) 有利于植物长
长 。 该地森林自 50 年代采伐利用后 , 次生演替成亚高山草甸 。 由于迹地生境因子发生变
化 , 喜光的杂草繁殖加快 , 迹地由生草化演变成草甸化 , 给森林更新带来不利条件 , 虽
经过人工更新的重造和补植 , 没有形成片林 。 而迹地上布满以小叶樟为主的杂草 , 其高
度在 1 . 5 一 1, 7 m , 影响幼树更新 , 可见灭草是成林的关键 。 要等待自然演替成云冷杉
林需经 20 一 250 a 的生态演化过程 。 而经过多年试验应用现代化学灭草新技术和幼林新
措施 , 可大大的缩短草甸化迹地恢复森林的时间并提高了保存率和生长量 。
收稿 日期 : 19 9 4年 I 月 17 日 。
本篇责任编辑 : 刘慧荣 。
第 4期 李玉祥等 :寒温带云冷杉林次生演替成亚高山草甸人工更新技术的研究
寒温云冷杉林次生演替
1
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1采伐前林地树种组成
大海林林业局海浪等林场自 0 5年代开始采伐利用该片森林 , 经过 30 多年的木材生
产为重点的经营 , 目前只剩下边缘少部分原始林相 。 其树种组成为 : 5 云 (鱼鳞云杉
iP c e a j
e z o e n s i s v a r jA a
n e n s i s ) ; 3 冷 (臭冷杉 Ab i e s n印 h r o l印 15 ) 2 桦 (风桦 B e t u t a
e o s t a t a ) 复层异龄林 。 林冠 下杂草 以藏 ( lP e r id i u m a q u i l i n u m ) 木械 ( E叮u is e r u m
h i e m a r e ) 为主 , 密度为 9 千株 / m , , 草根盘节度经测定为 9 9 / 100 e m , , 郁闭度 0 . 85 。 林
下光照 200 lx 。 是较典型的寒温地带云冷杉林 。
1
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2 采伐方式及次生演替
50 ~ 60 年代采伐方式以强度择伐为主 , 其强度超过伐前立木蓄积 50 % 以上 ; 以取
材为经济目的 , 部分林分进行皆伐 。 从实践证明寒温带云冷杉针叶林 , 应用上述采伐方
式和采伐强度给森林更新带来不利条件 。 皆伐林班几十年来经过多次造林失败 , 而使迹
地次生演替成亚高山草甸 。 择代林班 , 保留树逐年风倒风析生境发生突然变化 , 病虫害
加重 , 致使保留林木大片死亡 。 禾本科喜光性杂草小叶樟向迹地迁移 , 定居 , 开始生草
化 。 原始植被退化 , 形成以小叶樟为建群种新的群落 , 逐年形成草甸 。
1
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3 杂草生长情况
云冷杉林群落破坏后 , 形成新的杂草群落逐年 向上部发展 。 大海林林业局海浪林
场 , 几十公里长迹地变成数百公顷草甸 , 景观十分明显 。 19 93 年 6 月 20 日在该林场 7
林班进行杂草生长情况调查其组成情况如下 : 小叶樟 ( D .vc cu ix a a m g us t如 il a ) 678
株 /m , , 苔草 ( aC er x s s p ) 72 株 /m , , 宽叶尊麻 ( Ur r i e a l a e r e v i r i r e n s M a x im ) 14
株 /m , , 篙 ( A r r e m .ls sa s s p ) 4 株 /m , , 石竹 ( D i n r i a n a sc 即 r a B u n g e ) 2 株 /m , , 总
计 772 株 /m Z , 原始云冷杉林林下 94 株 /m Z、 草甸杂草株数比原始林下增加 8 . 2 倍 。 同年
9 月调查该林地杂草生长高度在 1 . 5 一 1 . 7 m , 草根深度在 0 . 6 m 以下 , 草根盘节度
150 9 / 10 0
e m ,
, 原始云冷杉林林地草根盘节度 9 9 / 10 0 e m , 。 草甸化后增加 一6倍 。 杂
草上方光照 42 00 lx , 下方光照 1 60 lx , 下方为上方 2 . 6 倍 。 这样小的相对光照 。 幼树是
难以生长的 , 尤其阳性树种 、 落叶松难于生存 , 致使保存率极低 。
1
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4 火烧后草甸杂草生长情况
在非防火期 , 该林场用火烧一部分杂草 , 以备在火烧后迹地进行整地造林防止杂草
生长 , 其结果是火烧后迹地杂草长势更旺 、 密度增加 , 高度和粗度大于没有火烧迹地杂
草 。 其原因杂草是宿根性 , 火烧除不掉根 , 火烧掉了地面枯草更有利于新草生长 , 因此
采用火烧办法防除是不适宜的 。
2 草甸化后土壤肥力的变化
19 0年 9 月 巧 日从大海林林业局海浪林场挖取草甸化后和原始云冷杉林下土壤样
4 2东 北 林 业 大 学 学 报 第 2卷
品 , 在牡丹江林管局科研所化验室化验 , 结果见表 1 。
表 1 土壤分析
N P
土样来源 土层 pH 值— —A 5 . 76A 5 . 8 8 全 N %1. 2 7 70 . 5 66 水解 N /m g · ( 10 9 )一 ’ 全 p p Zo , % 速效 P / 拜 g · g一 ’草甸地原始林 7 2 . 384 2 . 7 7 0 . 14 20 . 15 2 7 . 7 7 73 . 33 3K土样来源— 机机质 %全 K K Zo % 速效 K /m g · ( 10 0 9 )一 ’ 代换量m g · ( 10 0 9 )一 ’ 钙量C a C 0 3%草甸地 1 . 9 2 26 34 . 7 69 2 1: 19 0 . 082原始林 1 . 7 3 21 10 . 4 3 1 9 . 50 0 . 04 7从表 1可知 , 草甸化后的土壤养分比原始林 , 云冷杉林下土壤养分增加了 。 全 N 增加 0 . 7 1 1% 。 水解 N 增加 29 . 6 1 m g / 100 9 , 全部变化不大 。 速效 P 增加 4 . 科 拜g / g , 全 K增加 s m g / 100 9 , 有机质增加 24 . 33 8% , 代换量增加 1 1 . 69 井 g / 100 9 , C a C O : 增加0 . 03 5% 。 总的衡量土壤肥力 , 草甸化后没减退反而增加 。 说明该立地具有较高生产力 、为造林提供良好的基础条件 。3 更新幼林生长情况
3
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1 人工更生 、 补植造林生长情况
该场 20 年来虽经多次造林 、 补植但均没有形成片沐 。 因为落叶松幼苗光照不足 , 在
草下枯黄 , 当年大部分死掉 。 据调查 19 87 年营造的落叶松 , ( L a r i x O lg e n s i s v a r
hC
a n gP a ie ns is) 虽经补植 , 只剩下 94 株 /h m , 。 原造林密度 3 30 株 / hm Z , 保存率仅达
2
.
8%
。 沿河栽植少量的大青杨 ( 尸叩 ul us us s ur ien is s) 杂草与其争光 、 争水 , 争肥最终还
是草生长兴盛 、 杨树逐渐死亡 。 多年来云杉造林也是几经补值 , 调查其保存率仅有
24%
。 但是用高台整地植生组造林保存率略高些 。
3
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2 迹地天然更新情况
在迹地边缘还有云冷杉小片林林冠下 , 没有草地的地段也见有幼苗幼树 , 而在纯草
地段则相反 。 其原因是树种子落在草上无法生根发芽生长 。 云冷杉林一般演替规律为 :
云冷杉林伐后~ 生草化~ 小叶树阶段 (桦柳混生 ) ~ 云冷杉定居阶段 (针阔混生 ) ~ 云
冷杉林 “ 顶极 ” 群落阶段 。 预测恢复云冷杉 “ 顶极 ” 群落尚需 20 一 250 年 。 在目前林
区资源危机的情况下 , 不能等待漫长的大自然工艺的复林时间 , 更应提高造林质量来增
加森林资源 。
4 应用新技术灭草抚育幼林的效果
4
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1 新型除荞剂的选择
目前国内可 以购买到化学灭草药剂有数十种 , 如何选择适合于灭掉草甸杂草的药剂
第 4期 李玉祥等: 寒温带云冷杉林次生演替成亚高山草甸人工更新技术的研究 4 3
种类 , 在选型过程中根据该场草甸特点应以灭生型为主 。 几年来先后应用的有国产除草
剂草甘麟 ( G lyP h os at e ) 等 , 试验中得知按出厂说明书施量达不到预期效果 , 增加 3 一
4 倍药量方能达到 95 % 左右灭草效果 , 成本高 ; 试用英国 IC I公司生产克芜踪 ( P ar ag ua t
G ar m a
x o n e
W e d ol )
, 它是触杀兼内吸型药剂 , 当年灭草效果在 95 % 以上 , 但是次年
复生率在 50 % 左右 , 除不掉根 , 不适合该地灭草类型的药剂 ; 1992 年试用过 日本曹达株
式会生产的拿扑净 ( se ht ox y id m ) 灭小叶樟效果好 , 但是次年双子叶杂草复生率在 40 %
以上 。 不适合灭该种类型林地杂草 。 试验使用多种除草剂中效果最好是美国 D uP o n m 公
司生产的威尔柏 ( V el p ar 一 )L 除草剂用量低 , 施药量 0 . 1一 0 . 2 m l/ m , , 灭草效果在
9 8% 以上 , 次年复生率仅 3% 左右 , 在复生草中没见小叶樟 , 而多是种子传播类型杂草 。
其作用原理是植株内吸后 , 传导到根部 , 把土壤中的宿根烂掉 , 杀草除根 , 并降低复生
率 。 使用此种除草剂 , 喷洒 l 年可保待 3年内不抚育幼林 , 该种除草剂适合这种草甸灭
草 , 成本低效果好 。
4
.
2 应用 s z P 一 10 型幼林抚育灭草用喷雾器抚育幼林效果
使用灭生性除草剂喷在幼树上 , 幼树也会死亡 。 而应用 52 P 一 10 型幼林抚育专用喷
雾器喷洒灭生型药剂时 , 有遮盖扳遮盖幼树 , 药剂只喷到杂草上 , 却喷不到幼树上 , 杂
草死亡幼树无害 。 从而达到幼林抚育的目的。 该种喷雾器是牡丹江林科所 19 81 年研制成
功 , 获国家专利产品 , 已批量生产 , 在全国数省 (区 ) 应用 , `均取得 良好效果 。 提高工
效 6倍 , 降低成本 82 % , 以上 , 该药械是目前国内一种先进幼林抚育化学灭草工具 , 经过
几年试验 , 该种药械最适于草甸化迹地幼林抚育灭草 。
4
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3 应用 s z P 一 10 型幼林抚育灭草喷雾器喷施灭生性药剂抚育后幼树生长情况
4
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3
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1 落叶松生长情况
19 93 年 or 月在海浪林场 7 林班调查 , 其结果见表 2 。
表 2 不同抚育方式的落叶松幼树高生长里比较
抚育年度 抚育工具 当年高净生长量 / cm 比值 %
,`八,、 JO少4洲1992
1993
灭草剂类型
V e /P
a r 一 L
V e /P
a r 一 L
1992 一 1993
S Z P 一 10 型喷雾器
S Z P 一 10 型喷雾器
人力刀抚
2 5
.
0 0
19
.
4 3
13
.
0 0
从表 2 可知 , 19 92 年造林 , 当年人工刀抚 2 次 , 助抚 1次 。 次年刀抚区 2 次抚育 。
19 2 年药抚区没刀抚 。 但高生长量是人工刀抚 192 % , 1993 年药抚区是人工刀抚 14 9% ,
晚抚育 1 年幼林生长量降低 43 % 。
4
.
3
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2 云杉生长情况
19 93 年 or 月在海浪林场 7 林班调查 , 其结果见表 3 。
从表 3看 , 1992 年药械抚育 , 19 93 年没进行抚育作业 , 在抚育区内并没有草害 。
云杉是耐阴性树种 , 但是光照不足仍然生长不良。 杂草灭掉后保障了光照 , 增加光合作
用 , 生长量增加 , 二者成正相关 。 同年药械抚育云杉高生长量是人工刀抚 2 . 16 倍 。
4
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3
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3 落叶松高台整地植生组造林分析
东 北 林 业 大 学 学 报 第2 卷
表3 不同抚育类型的云杉幼树高生长量比较
抚育年度 抚育方式 灭草剂种类 当年净生长量/ c m 比值%
4 86 10
,`` ,
.通
,矛,乙n…ēU一洲门j泊.盈19 9 2 ~ 19 9 3 S Z P 一 10型喷雾器S Z P 一 10型喷雾器人工刀 抚 V e / P a r 一 LV e / P a r 一 L
试验地是在海浪林场 4 林班 , 高台整地 。 19 89 年植生组造林 , 人工抚育 3 年 , 但现
在幼树平均总高 1 . Z m 。 生长慢原因是草高遮盖幼树 , 影响其生长 。 药械抚育灭草后光
合作用增强 , 幼树高生长量增加 48 % ( 见表 4) 。 但林地鼠害严重 。
表 4 抚育后净高生长量
抚育年度 抚育方法 当年高净生长量 / cm 比值 %
一40一Qō`U一Q、、一4IJ
S Z P 一 1 0型喷雾器喷化学药剂
C K
4
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4 人工促进更新
云冷杉林破坏后己经草甸化的迹地 , 予恢复云冷杉林需 20 一 25 0 年 。 而应用现代
手段更新恢复云冷杉林时间可大大缩短 。
5 结论
5
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1 合理的采伐方式可防止寒温地带云冷杉林伐后迹地亚高山草甸化 。
5
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2 已经草甸化的迹地 , 应采用化学整地或筑高台植生组造林措施 。 幼林抚育不能单纯
用刀抚应采用先进的幼林抚育药械 , 可以提高工效降低成本 。
5
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3 更新树种应适地适树 。 亚高山带应选择 , 高海拨鱼鳞云杉和臭冷杉树种造林 。 沿河
可营造大青杨 、 香杨 。 也可选引部分兴安落叶松造林 。
5
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4 形成亚高山草甸后恢复森林的过程 , 由于生态平衡的破坏 , 野生动物的生境发生变
化 , 鼠害严重 , 天敌减少 , 所 以应采取综合治理 , 特别是鼠害防治 。
5
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5 在灭草新技术除药剂外可试验生物治草 , 如菌治草 、 草治草 、 虫治草等项新技术的
应用 。 促使云冷杉林采伐迹地人工演替尽早恢复云冷杉林 。
参 考 文 献
吴征俗等 . 中国植被 . 北京 : 科学出版社 , 19 83
周以 良等 . 黑龙江树木志 . 哈尔滨 : 黑龙江科学技术出版社 . 1986
东北林学院主编 . 森林生态学 . 北京 : 中国林业出版社 , 19 81
李玉祥 . S Z P 一 10 型幼林抚育灭草喷雾器应用效果研究 . 东北林业大学学报 . 19 92 , 加 ( 3)
〔美〕 D a vi d M . Sm it h 著 . 实用育林学 , 王志明等译 , 北京 : 中国林业出版社 , 19 90 。
第 4期 李玉样等 : 寒温带云冷杉林次生演替成亚高山草甸人工更新技术的研究 4 5
6 〔美〕 K ar l F . W eng er 著 . 林工手册 . 唐壮如等译 . 北京 : 国际文化出版公司 , 19 0
S T U D Y O N M A N 一M A D E R E G E N E R A T I O N T E C H N I Q U E
O F A LM F R O 入4 S E C O N D A R Y S U C C E S S I O N O F
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