云龙山侧柏演替技术方案研究

云龙山侧柏演替技术方案研究

林分改造是指根据当地地带性森林植被的类型。有目的地选择适合当地生长的树种，并采取人工措施，将现有的生态等级较差的森林改造成地带森林社区，以促进森林的区域森林群落的形成，形成特定的植物群落。作为一种森林景观营建技术,国外的研究多以工业用材林为对象,作业方式以主伐乔林占主导地位,对抚育间伐较少应用1气象条件及土壤厚度徐州市位于淮河以北、黄淮海平原的南缘(117°06′～117°18′E,33°43′～34°58′N)。研究地云龙山位于徐州市区中心,是云龙风景区的核心区,也是徐州环城国家森林公园的组成部分,从东北向西南连绵九节,全长约3km,总面积120hm气象条件:徐州市属暖温带半湿润季风气候,全年太阳总辐射量平均为499.9kJ/m土壤条件:云龙山为泰山山脉的余脉,构造单元属华北地区东南部徐州凹陷带。成土母质石灰岩,土壤以石灰岩发育而成的淋溶褐土为主,隶属喀斯特山地类型,但未显现喀斯特地貌特征。土壤厚度10～50cm。其中,山脚土壤平均厚度为30cm,一般分为3层;中部土壤平均厚度小于10cm,一般为两层,岩石裸露严重,裸露率约40%～65%;海拔80m以上的上部土层厚度降至5cm左右。在岩石裸露面积较大的区域,土壤质地以砂质土为代表性土壤;在岩石裸露不明显、林下植被丰富的区域,土壤质地以粉壤土为代表性土壤。不同样地各土层的土壤平均密度不同,范围在1.50～1.69g/cm森林资源:云龙山森林营建于20世纪50年代。据记载,解放前,除北端第1节山零星分布有侧柏、槐(22.1人工促进森林演替的原则根据云龙山兼属云龙风景区的核心区和徐州环城国家森林公园的属性,以及森林为主体的景观建设特点,人工促进森林演替应围绕以下目标和原则展开。2.1.1生态功能的提升生态目标:充分考虑立地条件特点,按照适地适树原则引入建群乡土树种和伴生树种,景区森林的异质性显著增加,结构优良,可持续,生态功能进一步增强。景观目标:显著增强森林的自然色彩,使之达到森林生态功能与绿化美化自然协调一致,初步形成具有多品种、多色彩、多层次、多香味、多功能、有特色、步移景异的森林景观。文化目标:体现当地的自然特征和文化特色,挖掘和烘托景区的文脉,塑造景区风貌和个性。2.1.2分区发展原则生态原则:以维护人类身心健康、维护自然生态过程作为核心,在符合自然生态原则的同时,符合景观生态原则和社会生态原则。因地制宜原则:充分发挥景区土地资源的特点,与景区分区发展目标紧密结合,促进多样化的森林生态系统的形成与发展。景观美学原则:合理布局景区森林植被的空间形态(平面与立面构图)、色彩(色相、季相)变化以及嗅觉、意境特征,使之符合景区功能分区目标,景观更加优美。文化原则:注重与景区历史文脉与内涵相结合,以开放的森林生态系统为基础,精心布置富有丰富文化内涵特色森林景观。2.22.2.1抚育间伐强度的确定世界各国对森林间伐强度研究取得了大量成果,但它们大都是针对用材林的,关于风景林抚育间伐强度能够查到的文献很少。王爱珍和陆兆苏认为树冠系数较适用于风景林,其利用树冠系数确定风景林的间伐强度公式为:2.2.2云龙山林窗、林深的配置思路林窗开设位置,根据景区的景观规划要求,依据地势规划好各种形状,并注意其规模,形状的末端与起始的位置要靠近(借)地形中的特征物(多样性要素),做到因势成形,巧于凭借,精在体宜,多样统一。同时,适当考滤混交树种配置的均匀性。根据云龙山山势特征及主要的观赏方向,林窗主要开设于山腰线上下。一方面,随山势起伏,形成蜿蜒起伏的森林景观;另一方面,有利于种子向上、下两侧山坡散布,从而促进整个侧柏山林的全面演替进程。林窗大小,根据景观营建需要和拟增植的种源树的种类、规格(树高、冠幅)、配置方式及其所需营养面积确定。基本的计算公式为2.3岩石学的发达石灰岩地区自然分布的植物种类具有一般的共性:喜钙、耐旱,根系强壮而发达,能攀附岩石、穿窜裂隙,在裂隙土壤、土壤水、岩溶水中求得水分、养分的补充。根据石灰岩地区植物区系特有化发展的客观规律为增强种源树的竞争力,选用乔木树种的树高应不低于侧柏林高度的1/3,且已经结种。2.42.4.1整地及苗木规格设计由于云龙山山坡较陡,林中整地施工困难,根据保证树木成活和投资效果最大化的原则,分别设计3种规格的栽植穴或鱼鳞坑,以满足不同地形、不同树种及树木规格的栽植需要。穴状整地:适用坡度≤15°。设计3种规格:1号为鱼鳞坑整地:适用坡度>15°。设计3种标准规格:1号为2.4.2复合保水剂灌溉栽植时,土壤肥力改良采取土壤结构调整和施肥相结合的方法。客土上山、回填土石砾清理,改善土壤结构;栽植穴施有机基肥,提高土壤肥力。保水剂选用林果专用的聚丙烯酰胺型,使用方法为在回填种植土壤时,将保水剂水凝胶与适量的填土掺混,将其回填到土球表层10cm以下的根土周围。鉴于山地浇水特别困难,不准直接使用干粒保水剂,以防止保水剂干旱现象的发生。ABT3号生根促进剂配制成需要的质量浓度,作为定植水直接灌根。浇透定植水后,覆盖(60～100m)×(60～100m)的塑料薄膜,起防风、防热、保温、保水、抑制杂草等作用。33.1胸径生长情况测量对增植的种源树,在定植时进行编号,并标记胸径测量位置、测量胸径值,定植满1a后,调查成活情况,再次在相同位置测量其胸径,计算胸径生长量。3.2林下生物群落多样性调查与测度为考查增植种源树种后的植物多样性变化情况,以典型配置模式的主乔木种源树丛为中心,设25m×25m的样地,各样地内设置5块5m×5m的灌草样方,灌草样方的设置方法为取四角和对角线交叉点,对定植2a的样方进行林下灌草种类及数量进行调查。多样性测度方法,选用几种应用广泛而有效的多样性和均匀度指数公式,来测度不同样地林下植物群落的物种多样性和结构多样性。其中:物种丰富度的测定,分别采用Patrick指数3.3幻灯的整体评判采用美景度评判法对侧柏林间伐和增植大规格种源树种前后的美景度进行评价。以多样性调查的5个样地的夏季景观作为评判对象,调查拍照时,在每个样地的中心点向4个方向各拍l张,再从样地4边向中心点各拍1张,然后一个样地选取有代表性的4或5张照片制成幻灯片。对每一张幻灯编号,按随机次序排列,并记录下各幻灯片的序号,以避同类景观连续出现和降低评判者的感知敏感度。评判采用10分制,最看好的为10分,最不喜欢的为1分,一般5～6分。每张幻灯片放映停留时间7s,打分时间1s。由于评判结果是由景观本身的特征和评判者的审美尺度两方面决定的,而评判者的身份效应是明显的,所以评判值必须进行标准化处理,以消除不同观察者由于审美尺度的严格与宽松而使评判值受到的影响。标准化值为44.1胸径生长量比较从表2可知,增植树木经过1a的生长,林木保存率都达到85%以上的国家造林合格率标准要求。其中,五角枫、栾树都达到95%以上,乌桕最低也达到86.9%,其它树种均在90%上下。栽植1a的胸径生长量,也以五角枫、栾树最高,分别达到6.13、6.3mm/a,黄连木、臭椿生长量较小,分别为2.13、2.73mm/a,其它各树种约在4～6mm/a。所选树种都能够适应云龙山侧柏林改造的生境条件,保持正常的生长。4.2不同改造模式林分植物多样性的空间差异增植种源树后的植物多样性变化测度结果如表3。结果表明,①在高密度侧柏纯林为基础,人工促进侧柏林演替过程中,虽然短期内其林下灌木和草本种类和数量都较稀少,无论是作为优势乔木树种的侧柏,还是其他树种都未能在灌草2层形成明显层次;但对侧柏纯林的适当人为干扰,光、水、肥等生境条件得到改善,为先锋物种的入侵创造了条件,对增加林下物种数量,改善林分结构有利。②不同改造模式下,灌木和草本层多样性指数存在较大变化,且与丰富度指数变化趋势相近。其中,灌木层植物多样性指数为样地5(对照)>样地2>样地4>样地1>样地3,草本层植物多样性指数是样地1>样地2>样地4>样地3>样地5(对照)。③样地5(对照)在灌木层的物种丰富度均高于其他样地,而草本层物种丰富度低于其他样地,主要原因是针阔混交林成林时间较短(2a),且前期抚育、混交阔叶树种时损毁了部分林下植物,在短期内造成林下植物多样性降低。这与赵平等提出的乔木层、灌木层的变化不同步及草本层物种数峰值的出现要晚于乔木层和灌木层的观点相一致4.3间伐前后的景观效果比较从表4可以看出,所有样地间伐后的美景度明显高于间伐前,说明通过间伐,增强了林内的通视性与可及性,样地内侧柏排列整齐,干形较通直,无枯树倒木,树干的排列较为规则,整个景观有一种幽静、深远、隐秘的氛围,能对评判者产生强烈的吸引力。特别是样地5间伐前后美景度变化最大,由间伐前的-71上升为-21,说明在一定范围内,林分景观现状越差,间伐对其景观质量的提升效果越明显。增植种源树种后,高大古朴肃穆的侧柏与青翠的落叶乔木互相映衬,形成一种强大的视觉冲击,尽管其分值变动幅度较大,但美景度较高,说明此类景观受到了大多数评判者喜爱。5风景林的景观改造随着人民生活水平的提高,人们休闲时间的增多,到森林中游憩的需求量也迅速增加,风景林作为游憩旅游场所,在城市生活中的重要性大大提高。风景林抚育是美化森林景观的活动,不仅是一种生态工程,也是森林美学的艺术实践。风景林作为一种有生命的自然景观,受到如栽植密度、立地条件、林分结构、色彩配置、