不炼山造林试验分析

文/余涛养

0 引言

20世纪80年代以来，为营造速生丰产林普遍采用炼山造林方式。因在坡度大于25°的地方炼山造林容易引起地表径流、土壤腐殖质被冲刷、减少土壤肥力、地表草本及灌木被烧死以及容易引发火灾等问题，对生态经济持续协调发展不利，炼山造林逐渐被人们所认识。不炼山造林是一项改革传统造林方式的营林措施，本文旨在研究不炼山造林的效果，为营造林推广不炼山造林方式提供借鉴。

1 试验地概况

本文关注的试验地位于福建省武平县永平镇昭信村刘坑自然村山场，林业基本图位置21林班11大班7小班，面积为6.0 hm2，属2013年10月的皆伐迹地。伐前林分树种组成6杉4马，林下植被为蕨类、山花冬青等。自然气候属中亚热带海洋性季风气候，年平均气温为15.2 ℃，年均无霜期为345 d，全年日照时数为1452 h，年降水量为1515 mm，海拔在425 m～505 m范围内，坡度为26°，坡向为东南。土壤为红壤，土层深厚，腐殖层厚，立地质量等级为Ⅰ级，皆伐迹地的立地条件适宜人工造林更新。

2 试验设计

在同一片山场进行A、B两套设计试验，A处理为不炼山3.0 hm2，B处理为炼山3.0 hm2。按上部设1个区组、中部设2个区组、下部设1个区组，区划分成4个区组（即4个重复），每1区组分成2个小区，每1小区是1个处理，4个区组的小区排列是随机的，每个小区面积均为0.1 hm，每1个小区内设置样地（25.82 m×25.82 m），样地面积为0.0667 hm2，样地内栽植树种为杉木，每小区边缘种植2排（株行距2 m）木荷作隔离带。试验时间为2014年1月至2018年12月。

3 营造林管理

2013年12月，对试验区进行全面劈杂、晒干。2014年1月上旬，对B处理小区进行带状清理，条带宽度2 m，以种植行为中心清除两边杂草，杂草沿等高线条带状堆放，四周开设防火隔离带，并在隔离带上先进行挖穴整地，以防炼山跑火。2014年1月下旬对A处理小区进行炼山。2014年2月下旬完成对各区组块状整地、挖穴，株行距2 m×2 m，穴规格60 cm×40 cm×40 cm；2014年3月上旬下透雨后，完成对各区组回表土、栽植，苗木来源为福建省洋口林场2.5代杉木良种培育的Ⅰ级苗，木荷苗为武平县永平镇张玉兰户培育Ⅰ级苗，种源为江西赣州。

造林后1年～3年，在5月和9月各抚育一次，连续抚育3年，抚育方式采用除萌、扩穴、培土、带状除草，同时注意保留天然更新的幼苗、幼树。

4 调查统计

4.1 用工量调查

按各造林抚育工序，统计各个处理工序的用工量及造林后前3年抚育工序的用工量，并进行数据分析。

4.2 造林成活率及保存率调查

造林第一年即2014年10月25－26日和造林第3年即2016年10月25－26日，采用常规调查方法即每木调查法，肉眼判断调查各个处理成活株数、死亡株数、保存株数，分区组、分处理统计。如表1、表2所示。

4.3 林木生长量调查

造林第3年即2016年10月27－29日、造林第5年即2018年的10月27－29日，采用常规调查方法即每木调查法，用钢围尺量测各个处理树高、天然更新幼苗幼树株数，用算术平均法计算各区组、各处理平均树高，天然更新幼苗幼树平均株数。

表1 试验地造林成活率统计

表3 试验地造林保存率统计

表4 试验地造林保存率方差分析及显著性检验结果

表2 试验地造林成活率方差分析及显著性检验结果

5 结果与分析

5.1 造林成活率分析

从表1可知, 不炼山造林的成活率大于炼山造林的成活率；从表2方差分析得知，不炼山造林与炼山造林的成活率之间存在极显著差异，F=29.94＞F0.01=13.70。主要原因是不炼山造林的林地地被物较多，土壤蒸发量较少,保水性较强,有利于苗木生长,提高造林的成活率。

5.2 造林保存率分析

从表3可知, 不炼山造林的保存率大于炼山造林的保存率；从表4方差分析得知，不炼山造林与炼山造林的造林保存率之间存在极显著差异，F=31.12＞F0.01=13.70。主要原因是不炼山造林的林地杂草生长较快、盖度较大，对造林地苗木起到遮阴作用，促进苗木生长，提高造林的保存率。

5.3 造林树高生长分析

从表5可知，不炼山造林3a杉木树高生长量小于炼山造林3a杉木树高生长量；从表6方差分析得知，不炼山造林与炼山造林3a杉木树高生长量之间存在极显著差异，F=57.65＞F0.01=13.70；从表7可知，不炼山造林5a杉木树高生长量与炼山造林5a杉木树高生长量差异不明显；从表8方差分析得知，不炼山造林与炼山造林5a杉木树高生长量之间差异不显著，F=1.54＜F0.05=5.99。其主要原因是，炼山后的地壤理化性质改变，增加土壤孔隙度，改善土壤通气透水能力，减少病虫害发生的生态环境，抑制地表草灌木生长，促进造林后前3年未成林造林地苗木生长量提高，后期因为炼山的林地蓄水保墒能力较差，影响林木生长量；而不炼山林地原生植被未受到破坏，减少地表径流，蓄水保湿能力较强，地表草灌层盖度较大，水份蒸发量较少，较快促进后期林木生长量提高。

表5 试验地造林3a树高生长量统计表 单位：m

表6 试验地造林3a树高生长量方差分析及显著性检验结果

表7 试验地造林5a树高生长量统计表 单位：m

表8 试验地造林5a树高生长量方差分析及显著性检验结果

5.4 造林抚育用工量分析

从表9可知，不炼山造林每公顷林地清理、挖穴、栽植和造林前3年抚育各工序平均用工量分别为60 d、60 d、7 d、60 d、45 d、30 d，炼山造林每公顷造林、抚育各个工序用工量分别为30 d、60 d、7 d、45 d、45 d、45 d，不炼山造林、抚育总用工量262 d，炼山造林、抚育总用工量232 d，前者比后者高出13.04%总用工量。其主要原因是，不炼山的林地杂物需带状清理，造林后第一年原植被根系未受破坏，地被物杂草生长迅速，抚育难度较大，因此不炼山造林林地清理及第一年抚育用工量比炼山造林高出60.00%，但不炼山造林第3年造林地林分郁闭较早、杂草生长较少，抚育用工量比炼山造林减少33.33%。

表9 造林各工序用工量 单位：d /hm2

5.5 造林生物多样性分析

从表10可知，不炼山造林5a天然更新幼苗幼树1207.5株/hm2，炼山造林5a天然更新幼苗幼树471.0株/hm2，前者比后者多出156.37%；从表11方差分析得知，不炼山造林与炼山造林5a林地天然更新幼苗幼树株数之间存在极显著差异（F= 39.52＞F0.01=13.70）。由此表明，不炼山造林与炼山造林相比，不炼山造林地可以保留枯枝落叶层的种子以及伐前更新的幼苗、幼树，伐桩不被烧死，通过人工抚育措施促进天然更新能力均有明显效果，天然更新树种大多为阔叶树，主要有飞籽成林的山乌桕、泡桐、山苍籽，鸟类粪便带来的铁冬青、红豆杉、花榈木及原落在林地待萌发壳斗科丝栗栲、米槠、甜槠等树种，以及少数马尾松针叶树，有利于形成生物多样性；而炼山造林地原生态被破坏 ，其天然更新的树种大多为适应能力强且通过飞籽成林的马尾松、山乌桕、山苍籽，其他阔叶树萌发率低，不易形成生物多样性。

表10 试验地造林5a天然更新幼苗幼树平均株数设计单位：株/hm2

表11 试验地5a生天然更新幼苗幼树株数方差分析及显著性检验结果

6 结语

根据本文的试验结果分析，可得出以下结论：（1）不炼山造林成活率、保存率均大于炼山造林；（2）不炼山造林3a杉木树高生长量小于炼山造林，不炼山造林与炼山造林5a杉木树高生长量之间差异不显著；（3）不炼山造林的造林、抚育总用工量比炼山造林的略高出13.04%，且不炼山造林的抚育成本略高；（4）不炼山造林与炼山造林5a林地，人工促进天然更新幼苗幼树株数之间存在极显著差异，不炼山造林生态功能发挥方面明显优于炼山造林。

综上，不炼山的营造林成本虽然略高，但不炼山造林有利于在林分郁闭前防止水土流失，保护造林地局部生态小环境；炼山造林便于营林操作，林相较整齐，材质较好，具有较高的经济效益。但要从生态经济持续协调发展观念出发，推广不炼山造林。随着中央财政造林补贴试点开展，逐年对不炼山造林财政补贴到位，不炼山造林成本较高的问题将逐步得到解决，广大林农实施不炼山造林技术从难以接受到自觉接受转变，有利于生态、经济协调发展。