论榆树疏林草原的类型及经济利用

论榆树疏林草原的类型及经济利用

1松树种质资源的生态作用稀疏的森林和牧场是适应半干旱和半湿润天气的典型隐碱性沙地植物群落。它主要分布在中国松辽平原的科尔沁沙地和内蒙古高原的浑山酋长沙地。最北可能是内蒙古呼拉尔河流域的南部。榆树疏林分布在沙地生境上,是防风固沙、保护沙区生态环境和周边土地资源的一种重要的植物群落类型,也是耐旱沙生植物的重要物种基因库和草原野生动物的重要避难所和栖息地。然而,由于人类的干扰(如毁林开荒、过度放牧、甚至片面地建立人工林群落等),不同程度地破坏了榆树疏林的生态环境,影响了其特有的生态作用。榆树种质资源在科尔沁沙地分布的历史悠久、面积广泛、作用突出,有着重要的生态、经济和社会地位,是科尔沁沙地生态系统的重要组成单元。其是否存在,关系到其他单元的存在,关系到整个生态系统的变化,不可替代性强。科尔沁沙地大面积开垦是破坏森林最严重的行为,这一行为由来已久,持续时间长,破坏严重。据胡孟春、张柏忠、陶炎等人的研究,科尔沁地区历史上曾有过三次大的农垦活动时期,即新石器时期、辽金时期和近期。经历了上述种种历史性的行为考验,科尔沁沙地的森林资源发生了根本性的变化,在这一历史变革中又有多少物种灭亡很难说清。相对而言,榆树资源还是较幸运保留下来的物种之一。但是现有榆树资源类型则是以残次生疏林为主,种质资源的种类以白榆(UlmuspumilaL.)、钻天榆(UlmuspumilaL.cv.pyramidalis)春榆(UlmusdavidianaPlanch.var.japonica(Rehd.)Nakai)、大果榆(UlmusmacrocarpaHance)、新疆大叶榆(UlmuslaevisPall.)、裂叶榆(UlmuslaciniataMayr.)为主,其种类、结构、年龄、功能和稳定性都远不如过去,具体表现在树龄老化,自然消亡长期得不到更新;病虫害常年危害,造成树势衰退,生长不良;人为滥樵、滥垦、滥牧不断,榆树资源面积急剧减少。目前,分布在科尔沁沙地的榆树资源总面积仅有41.4万hm2,现存40多株上百年的古树,这些古老的大树不仅在适应性和抗逆性方面表现超群,而且或干形高大通直,或枝条垂地,树形优美,已成为重要的林业基因资源,具有很好的保存和利用价值。2区域主导地位的重要优势科尔沁沙地曾经有过丰富的森林资源。据历史资料记载,古时候这里曾是森林闭郁,水草丰美,河流纵横。西拉木伦河沿岸及北部的罕山东南至老哈河一带到处是“材植甚茂”的森林,有“平地松赫”和“千里松林”之称。直到清朝初期,这里仍是森林海洋。但是,多世纪的历史变迁和人为活动的频繁出现,这里的景观与许多地区一样,发生了根本的变化。榆树资源就是科尔沁沙地在发生量变和深刻质变过程中,逐步产生的又一重要森林资源。也就是说,在地理上的形成与演变的历史过程中,这里为古老的榆科树种生存塑造了适宜的生态环境,从而形成了多种榆树种不断分化,自然基因库逐步形成的事实。其中榆属、刺榆属和朴属的树种是典型代表。这些资源在一定时期成为科尔沁沙地的主要森林景观,对当地生态、经济和社会发展起到了积极作用,成为养育一方人口的重要资源。然而,随着人口的不断增加,滥垦、滥伐、滥牧活动的加剧,使这一资源也发生了根本性的变化,经历了“榆树森林——榆树森林草原——榆树疏林草原——零星榆树草原或沙地”这样一个退化演替过程。现在零星分布在科尔沁沙地的40多株有记载的古榆树就是历史的见证。建国后在“左”的路线干扰下,以粮为纲,开荒严重,科尔沁沙地植被遭到进一步破坏,沙漠化土地继续扩展,虽经大力治理,局部地区得到改善,但科尔沁沙地生态环境恶化的总趋势尚未得到控制,残存的榆树疏林仍继续遭到破坏。1998年我们对科尔沁沙地12个旗(县)的榆树疏林草地进行了调查,其中11个旗(县)仍有天然榆树疏林草地分布,总面积4139km2(表1)。分布的立地条件包括沙丘、平缓沙地、丘间滩地(即坨、沼地和一些甸子地),而以固定沙丘和固定平缓沙地为主,在流动沙丘和流动平缓沙地上亦有分布。可见,榆树疏林草原适生于科尔沁沙地多种气候、土壤、地貌类型等立地条件。分布面积最大的是内蒙古的科尔沁右翼中旗,其次是内蒙古的扎鲁特旗、科尔沁左翼后旗和科尔沁左翼中旗。科尔沁沙地的榆树疏林草原经过长期的破坏,已经残缺不全。从1988年、1994年、1996年的三个年代卫星影像上可以看出,近年来破坏速度加快。如科尔沁左翼中旗,八年间面积减少了66.69%(表2和图1)。而这一地区的耕地面积平均每年增加13,590hm2。照此发展,10年内科尔沁沙地的榆树疏林草原将全部消失。科左后旗天然榆树林地的递减进程与科左中旗基本相同,该旗草地面积和有闯田的草地面积占全旗面积的49.5%。按比例,其天然榆树林地面积应该很大,而如今其榆树林地和榆树疏林草原之和仅占该旗面积的8.23%,而且成片的榆树林地已不多见。3疏林群落组成分类科尔沁沙地的榆树疏林草原,通常由乔木、草本或乔木、灌木、草本二个或三个层次构成,按疏林群落组成可分为白榆疏林草原、白榆疏林灌丛草原、大果榆疏林草原、大果榆疏林灌丛草原、白榆+大果榆疏林草原和白榆+大果榆疏林灌丛草原六种类型。下面着重讨论榆树疏林草原类型中的榆树疏林结构。3.1疏林下疏林分布格局白榆疏林草原是科尔沁沙地分布面积最大范围最广的一种类型。我们在七个旗(县)设8块样地进行调查。白榆疏林分布结构(表3)。表3指出,白榆疏林有团块状和散生两种分布方式,冠幅覆盖度多在50%以下,密度约50株(团块)/hm2,局部地段120株(团块)/hm2以上,团块内的冠幅盖度接近100%,但多分布在立地条件较优,少或无人为破坏地段。无论是疏林间或疏林内榆树个体的分布都极不均匀,为成群、成簇的集群分布格局。科尔沁沙地的现存大部分白榆疏林草原,由于过牧、滥伐破坏严重,种群结构极不正常,难以长期保存和发展,同时干形也很差。由表4可见,白榆生长低矮,高10m以上大树很少,而且60%以上植株干形弯曲,主干枝下高短,多在2m以下,用材价值不高。3.2结构和干型这种类型在科尔沁沙地分布也较普遍,其一般结构和干型见表5和表6。主要是白榆+小叶锦鸡儿和白榆+山杏灌丛,密度较高,盖度较大,水平结构和垂直结构都较丰富,但干型弯曲。3.3布结构改善布主要分布于吉林省通榆县,在向海自然保护区有大面积分布,其结构见表7。大果榆疏林的密度高、盖度大,种群结构属于稳定型,小树多而中龄树少,没有大树,大果榆干形多弯曲(80%以上),主干枝下高仅1m多(表8)。3.4里红、大果榆物种组成分布于科左中旗的乌斯吐地区,建群种大果榆树冠盖度、密度和高度都较大,灌丛有山杏、胡枝子、山里红等物种较为丰富,已划为县级自然保护区(表9),大果榆种群结构表明,属稳定增长型,干形弯曲(表10)。样地14所在地科左中旗乌斯吐林场平缓固定沙地上分布的大果榆疏林灌丛草原,因近几年保护较好,疏林下草本植物生长繁茂、盖度大,狼、狐、野鸡等野生动物种类增多,生态环境良好。3.5白榆品种分布于科左中旗,其一般结构为:白榆密度、盖度、高度等均大于大果榆(表11),白榆种群结构指出,幼树、小树较多,中龄树较少,幼苗亦多,如能控制过牧,即可成为增长型种群,其内白榆干形全部弯曲(表12)。3.6种群结构及疏林草原类型的分布特点这种植被类型分布于科左后旗大青沟自然保护区,乔木树种有大果榆和白榆,灌丛有山里红和山杏,白榆密度较大,90团块/hm2,大果榆仅40团块,但大果榆冠幅覆盖度、高度和胸径均大于白榆(表13)。就种群结构而言,白榆属增长型,而大果榆较为稳定,树木干形白榆弯曲比率高,大果榆较直干形多于白榆(表14,15)。根据以上种群结构分析,科尔沁沙地分布的6种榆树疏林草原类型,普遍存在幼苗少或无。分布面积最广的白榆疏林草原尤为严重,缺少幼苗幼树,疏林难以发展;而白榆与其它乔灌木混交类型,结构则较均匀,有幼苗、幼树,小树、中龄树也较多,多属稳定型种群,其原因可能与物种多样性增加,抗干扰能力增强有关,同时白榆疏林草原内优良牧草较多,放牧强度增加亦是重要影响因素。3.7松树干型弯曲的原因立地条件的差异造成树木生长的差异,在水分条件好的地段榆树可以形成密林,但一般情况下以疏林的形式出现。根据以上的调查资料统计得知,白榆的干型呈现弯曲的占79%,只有21%的树木干型较直。大果榆干形弯曲的占75%,只有25%的树木干型较直。刺榆的干型相对较好,80%的干型比较通直。根据植物志对榆树的描述,榆树是比较耐旱的树种,生长速度较快,干型通直,材质坚硬,是很好的用材树种。榆树疏林草原群落内榆树的干型弯曲并非榆树本身的生物学特性决定的,是由于环境和人为原因造成的,主要有以下三个方面的原因:1)由于在生长过程中受到牲畜的啃食,树苗的顶芽被破坏,生长弯曲;2)负向选择的结果:干型好的树木被当地群众砍伐用于生产和生活,留下的多是干型弯曲的。3)散生的树木,由于空间充足,多表现为具有较大的冠幅。既然干型弯曲不是榆树本身的生物学特征,那么榆树干型弯曲的缺陷就是可以改变的。我们在调查中发现,在团块状分布状态下,位于中间的榆树干型普遍比较通直,如前所述的24株一团块的榆树林地,有70%的树木干型是通直的。根据森林植物生长的特性,在林内由于树木之间的自然整枝作用,树木的高生长明显高于直径生长,树木通直,侧枝很少,而在散生状态下,往往具有较大的树冠。所以我们可以把榆树团块状布置就可以改变榆树干型弯曲的缺陷。4沙区主要沙丘类型(1)榆树种质资源在科尔沁沙地分布的历史悠久、面积广、作用突出,有着重要的经济、生态和社会地位,现已成为维持科尔沁沙地生态平衡的重要林木资源。(2)榆树疏林草原总面积达到41.4万hm2,占科尔沁沙地总面积的3.5%,适生于科尔沁沙地各种沙丘类型上,11个旗县均有分布,具备大面积推广的条件。(3)榆树疏林草原的类型多样,具有多种经营利用方向,生态效益和经济效益相结合。主要类型可以划分为以下三种:Ⅰ型:散生的榆树疏林草原。榆树稀疏地散生于沙地草原上,有效地保护着牧草的生长,同时