專利名稱：一種促進(jìn)高山櫟類植物萌生更新的人工調(diào)控技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種促進(jìn)植物更新的調(diào)控技術(shù)，特別是涉及一種促進(jìn)高山櫟類植物萌 生更新的人工調(diào)控技術(shù)，屬于林業(yè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
櫟屬(Quercus L.)植物屬殼斗科(Fagaceae)，分布于北溫帶和熱帶高山上。櫟屬 植物是重要林木之一，也是集木材、炭、染料、栓皮和飼養(yǎng)柞蠶等多功用為一身的樹種，在我 國南北各省均有分布。包括北美、歐洲、喜馬拉雅地區(qū)在內(nèi)的許多櫟屬植物分布區(qū)的研究證 實(shí)，櫟屬植物實(shí)生更新能力普遍較差，其原因在于櫟屬植物種實(shí)富含淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)，在成 熟之前易遭蟲害而發(fā)育不良，成熟后面臨動物的取食壓力，加之微環(huán)境、火干擾、砍柴等干 擾的影響，能正常進(jìn)入土壤而萌發(fā)成苗的種子比例極低，這些均導(dǎo)致櫟林實(shí)生更新困難。與 此相對的是，櫟屬植物具有較強(qiáng)的萌生更新能力。森林的萌生更新主要指干基萌生與地下 莖萌生，具體是利用樹木殘留體(樹樁)和地下莖上的休眠芽或不定芽形成新的植株促使 森林更新的過程。萌生更新在受干擾后森林植被尤其是次生植被的恢復(fù)和重建中具有重要 作用。由于一方面萌生植株能通過基株原有的根系更有效地利用土壤中的養(yǎng)分資源，通常 比實(shí)生植株生長快，且具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能較快地再次占據(jù)林窗，在種群競爭中處于有 利的地位；另一方面萌生更新能夠有效補(bǔ)償種苗更新機(jī)會受到限制而帶來的林分實(shí)生更新 能力不足，因而萌生能力強(qiáng)的群落常常具有較強(qiáng)的自我平衡調(diào)節(jié)能力和恢復(fù)力，以及較強(qiáng) 的穩(wěn)定性。高山櫟類是櫟屬中較原始的類群。橫斷山區(qū)既是高山櫟類的分布中心，也是高山 櫟的分化中心之一。在水平分布上，高山櫟林主要分布于滇西北、川西和藏東南地區(qū)，尤以 金沙江流域中下游的高山峽谷地區(qū)為集中。高山櫟類植物依靠自身特有的抗寒耐旱的形 態(tài)特征大多分布于土壤瘠薄、干旱、寒冷、降水量低、紫外輻射強(qiáng)等立地條件極差、其它樹種 很難適應(yīng)的惡劣生境中，成為橫斷山地區(qū)森林群落中的優(yōu)勢種和建群種。橫斷山區(qū)高山櫟 林對該地區(qū)脆弱生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持，對金沙江、岷江、瀾滄江、怒江及雅魯藏布江等江 河源頭的水源涵養(yǎng)和水土保持，均具有十分重要的生態(tài)功能。因而，在考慮區(qū)域生態(tài)、生產(chǎn) 的實(shí)際條件下，維持高山櫟林健康與可持續(xù)更新能力是維系區(qū)域生態(tài)安全具有重要技術(shù)問 題。在橫斷山區(qū)高山櫟分布區(qū)，高山櫟林特別是高山櫟灌叢是當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民薪材的主要 來源。實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在川西甘孜地區(qū)和西藏昌都地區(qū)高山櫟分布區(qū)，農(nóng)牧民80%以上 的薪材來源于高山櫟灌叢，并且薪材的砍伐利用已逐步從中低海拔向高海拔區(qū)域轉(zhuǎn)移。長 期持續(xù)的隨意人為干擾導(dǎo)致高山櫟自我補(bǔ)償調(diào)節(jié)能力下降，使高山櫟灌叢向矮灌叢逆行演 替而退化，引起高山櫟林生態(tài)功能的下降，日益成為當(dāng)前橫斷山區(qū)森林培育面臨的主要問 題之一。然而，由于橫斷山區(qū)高山櫟分布區(qū)大多為藏族等少數(shù)民族聚居區(qū)，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展落 后，屬于典型的貧困山區(qū)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民生活能源在相當(dāng)長的時期內(nèi)仍將依賴于以高山櫟類 植物為主的薪材，因此如何利用高山櫟類植物較強(qiáng)的萌生能力，解決既能滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民生活能源的需求，又能促進(jìn)高山櫟類植物的萌生更新和群落穩(wěn)定性的問題，對于區(qū)域人地 矛盾的解決、區(qū)域生態(tài)安全建設(shè)均具有重要意義。學(xué)術(shù)論文“麻櫟不同更新方式栽后的生長表現(xiàn)”(盧正茂等.2003.吉林林業(yè)科技， 32(5) :18 21.)公開了麻櫟(Quercus acutissima)的萌生更新較植苗和播種更新具有 更高的存活率，但該研究采用的“選擇5 IOa生麻櫟林進(jìn)行平茬”方式過于簡單，僅能在 試驗中實(shí)施，并不能適用于生產(chǎn)實(shí)踐。碩士學(xué)位論文“岷江上游退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中 植物群落結(jié)構(gòu)的比較研究”(劉文勝.2003.中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園)公開了遼東 櫟(Quercus liaotungensis)殘留樹樁的高度與其萌生枝數(shù)成正比的研究結(jié)果，該研究結(jié) 果只闡明某些變化趨勢，依然不能有效適用于生產(chǎn)實(shí)踐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種促進(jìn)高山櫟類植物萌生更新的 人工調(diào)控技術(shù)，達(dá)到在高山櫟林培育管理中實(shí)現(xiàn)兼顧維持高山櫟林可持續(xù)更新能力與滿足 當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民生活能源需求的雙重目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種促進(jìn)高山櫟類植物萌生更新的人工調(diào)控技術(shù)，采用間伐方式進(jìn)行，其特征在 于砍伐強(qiáng)度為60% 80%。上述技術(shù)方案在優(yōu)選條件下，砍伐強(qiáng)度為約70%。基于上述技術(shù)方案，考慮高山櫟類植物常規(guī)的實(shí)地生態(tài)條件與高山櫟林生長特 性，對櫟林的間伐可采取塊狀輪伐，輪伐面積、輪伐期以及選擇砍伐灌叢的年齡均可依據(jù)實(shí) 地生態(tài)環(huán)境條件確定。通?？撤テ骄叨燃s2m及以上、平均地徑約2cm及以上的植株。地 徑約2. 5cm以上的植株，砍伐留樁高度約15 20cm ；地徑小于約2. 5cm的植株，砍伐留樁 高度約10 15cm?？撤r間在12月 次年3月或4月中旬樹木萌動前?？撤ミx擇在晴天 或陰天實(shí)施。對樹木萌生性能的研究表明，樹木萌枝可從腋部、嫩枝上、樹干上以及基部發(fā)生， 也即樹木萌生特征在具有普遍發(fā)生性的同時也具有顯著的不定向性。影響樹木萌生更新的 主要因素包括內(nèi)在的樹種生物特性、個體生活史階段，外在的干擾方式、干擾強(qiáng)度、干擾頻 度、干擾時間等多方面。因此，在通過人工手段促進(jìn)森林的萌生更新時，只有對上述主要影 響因素都加以控制并能通過一定數(shù)量指標(biāo)將實(shí)施的人工手段加以度量時，才能夠保證該人 工手段在促進(jìn)森林萌生更新過程中的有效性與萌生更新方向的確定性。更為重要的是，只 有在指標(biāo)量化下才能保證技術(shù)方案的重復(fù)再現(xiàn)性以及對實(shí)施結(jié)果的可預(yù)測性。因此，對影 響高山櫟林萌生更新過程的主要內(nèi)在與外在因素的選擇與量化，正是本技術(shù)方案所解決的 關(guān)鍵技術(shù)問題。本技術(shù)方案可以適用于川西地區(qū)、滇西北地區(qū)或藏東南地區(qū)的櫟屬高山櫟 類植物分布區(qū)；適用的高山櫟類植物包括川滇高山櫟(Quercus aquifoliodes)、高山 櫟(Q. semecarpifolia)、巾冒斗櫟(Q. guyavifoila)、黃背櫟(Q. pannosa)、長穗高山櫟 (Q. Iongispica)、灰背櫟(Q. senescens)、矮高山櫟(Q. monimotricha)等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在第一、通過控制性間伐促進(jìn)了高山櫟 灌叢的萌生更新、提高了森林的動態(tài)穩(wěn)定水平；第二、間伐獲取的木材有提供當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民薪
4材，滿足了他們的生活能源需求；第三、技術(shù)的實(shí)施能夠有效平衡高山櫟林伐木更新與當(dāng)?shù)?居民伐木取薪的用量關(guān)系，解決林區(qū)人地矛盾、兼顧生態(tài)社會兩方面利益；第四、技術(shù)簡單 利于操作，特別適宜于指導(dǎo)山區(qū)農(nóng)牧民實(shí)施。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一在四川省甘孜州康定縣折多山東坡實(shí)施促進(jìn)高山櫟灌叢萌生更新的人工調(diào)控技 術(shù)。1、環(huán)境概況折多山(29° 50' 30° 16' N,101° 41' 102° 6' E)位于青藏高原東南 緣，以高山峽谷為主要地貌特征。該區(qū)屬青藏高原亞濕潤氣候區(qū)，具高原氣候特征。降水年 內(nèi)分配不均，5 9月降水量占全年降水量的77. 2%;無霜期180天；降雪主要集中在11月 至次年4月。折多山海拔2600m 4900m，立體氣候特征顯著，植被垂直帶類型和生境隨海 拔及坡向而分異。區(qū)內(nèi)分布的高山櫟類植物以川滇高山櫟為主。川滇高山櫟灌叢主要分布 在海拔2800 3950m的陽坡地帶，其中海拔3300m以上，大都為遭受人工砍伐或火燒后 形成的萌生灌木林，且成純林；海拔3300米以下，以川滇高山櫟為優(yōu)勢建群種，混有少量川
(Picea balfouriana) > (Lyonia ovalifolia) > Ql^ (Betula platyphylla) > 紅花薔薇(Rosa moyesu)、匍地柏(Sabina procumbens)等，灌叢郁閉度約0. 85，平均高度 1. 0 3. 5m。2、人工調(diào)控方案人工調(diào)控區(qū)位于折多山海拔3300m地帶(N 29° 59' 41" , E 101° 54' 4〃)， 陽坡，坡度10°，區(qū)內(nèi)川滇高山櫟為20世紀(jì)70年代末火燒后形成的萌生灌叢，樹高1.2m 3. 5m，郁閉度約0. 85，密度為3500叢/hm2。調(diào)控主要手段為間伐，以布置的樣地為單位進(jìn) 行塊狀輪伐。砍伐灌叢樣地布置選擇年齡30年左右，生長良好、長勢基本一致的灌叢設(shè)置樣 地，樣地大小約100m2。砍伐時間選擇在樹木萌動前，即在冬季12月 次年3月或在4月中旬。此時川 滇高山櫟灌叢具有較高的萌生率。選擇在晴天或陰天實(shí)施砍伐?？撤ブ芷谟捎诟呱綑邓幍臋M斷山區(qū)高海拔地區(qū)，自然條件惡劣，樹木生長較為 緩慢，灌叢輪伐期較長，海拔3300米以上，一般應(yīng)在30年左右；海拔3300米以下，灌叢輪伐 期一般在20 25年。砍伐強(qiáng)度采取60% 80%的強(qiáng)度砍伐，砍伐強(qiáng)度按砍伐株數(shù)占該灌叢總株數(shù)的 百分比計算。如一灌叢有10株個體，砍伐6 8株個體，保留2 4株個體。這樣既可保 留一定的灌叢植株，發(fā)揮一定的水土保持功能，又能提高萌生能力，且萌生植株的生長能力 亦較快，可提高萌生生長生物量。砍伐植株選擇砍伐相對較大的植株，保留較小植株?？撤涓呒s2m及以上、地徑 約2cm及以上的植株。砍伐留樁高度對于地徑在約2.5cm以上的植株，砍伐留樁高度選擇為15 20cm ；對于地徑小于2. 5cm的植株，砍伐留樁高度選擇為10 15cm。灌叢萌生后定株灌叢萌生生長1年后，視情況可采取人工定株的方式，萌株留養(yǎng) 遵循“留上不留下，上邊無萌株留兩邊”的原則，每個樹樁保留2 4株萌株，以后依靠其自 然稀疏促進(jìn)萌生生長。3、技術(shù)效果調(diào)控技術(shù)實(shí)施1年后，觀測每個固定樣地灌叢干基萌生數(shù)量和萌株生長情況(高、
徑)，并計算灌叢萌生率(萌生率=-^S^ISEχ οο% )。以萌生率和萌株生長情況
該處理植株的數(shù)量
作為主要指標(biāo)，將實(shí)施上述調(diào)控方案的試驗區(qū)與實(shí)施其余調(diào)控方案試驗區(qū)以及對照CK區(qū) 櫟林萌生更新能力數(shù)據(jù)相比較。數(shù)據(jù)比較結(jié)果顯示實(shí)施上述調(diào)控方案的試驗區(qū)內(nèi)灌叢比 實(shí)施其它調(diào)控方案的試驗區(qū)內(nèi)灌叢表現(xiàn)出更高的萌生更新能力，CK區(qū)未發(fā)生萌生更新。同 時從“砍伐強(qiáng)度”、“砍伐時間”、“留樁高度”及“砍伐植株地徑”各單因素間的比較也顯示出， 上述調(diào)控方案與其余調(diào)控方案相比較，各項調(diào)控手段均能顯著或極顯著提高灌叢的萌生更 新能力和萌株生長量。采用上述萌生更新人工促進(jìn)技術(shù)，與對照相比，灌叢萌生植株前期(3 5年)年 生物生產(chǎn)力可提高15 20%，縮短灌叢輪伐期5 10年。經(jīng)測算，在高山櫟分布的橫斷山 區(qū)，按每戶農(nóng)牧民每天消耗薪柴IOkg計算，按照約70%的砍伐強(qiáng)度，每畝高山櫟灌叢在一 個輪伐期其薪材產(chǎn)量約675kg，則5. 41畝高山櫟灌叢則可滿足一戶一年的薪材需求，若按 20年為一個輪伐期，則100畝左右的高山櫟灌叢即可滿足一家農(nóng)戶長期的生活能源需求。 這樣的平衡關(guān)系在橫斷山區(qū)大部分區(qū)域完全可以長期維持。結(jié)合以上兩方面的效果看，上述人工調(diào)控技術(shù)的實(shí)施在折多山東坡地區(qū)一方面可 有效增強(qiáng)川滇高山櫟灌叢的萌生能力，維持森林生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡，發(fā)揮森林生態(tài)功能； 另一方面，提高灌叢生物生產(chǎn)力，有效提高薪材產(chǎn)量，提供當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民薪材使用，滿足他們 的生活能源需求。因此在該地區(qū)實(shí)施的櫟屬植物萌生更新人工的調(diào)控技術(shù)有利于川滇高山 櫟群落的更新與穩(wěn)定，又可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民提供更多的薪材，有力地促進(jìn)川滇高山櫟灌叢的 可持續(xù)發(fā)展。
權(quán)利要求
一種促進(jìn)高山櫟類植物萌生更新的人工調(diào)控技術(shù)，采用間伐方式進(jìn)行，其特征在于砍伐強(qiáng)度為60％～80％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的技術(shù)，其特征在于所述砍伐強(qiáng)度為約70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的技術(shù)，其特征在于所述高山櫟類植物是指川滇高山櫟、 高山櫟、帽斗櫟、黃背櫟、長穗高山櫟、灰背櫟或矮高山櫟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的技術(shù)，其特征在于所述砍伐對像是高山櫟類植物灌叢，所述 砍伐強(qiáng)度以植物灌叢為計算單位，即以某一灌叢砍伐株數(shù)占該灌叢總株數(shù)的百分比計算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的技術(shù)，其特征在于所述砍伐植株是平均高度約2m及以上、 平均地徑約2cm及以上的植株。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的技術(shù)，其特征在于砍伐地徑約2.5cm以上的植株時，留樁高 度約15 20cm ；砍伐地徑小于約2. 5cm的植株時，砍伐留樁高度約10 15cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的技術(shù)，其特征在于適用于川西地區(qū)、滇西北地區(qū)或藏東南地 區(qū)的高山櫟類植物分布區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的技術(shù)，其特征在于所述砍伐灌叢在海拔約3300m以上區(qū)域， 灌叢年齡約30年；在海拔約3300m以下區(qū)域，灌叢年齡為約20 25年。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的技術(shù)，其特征在于砍伐時間在12月 次年3月或在4月中 旬樹木萌動前，砍伐在晴天或陰天實(shí)施。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9任一所述的技術(shù)，其特征在于，所述間伐是塊狀輪伐，塊狀 樣地大小約100m2，輪伐期在海拔約3300m以上區(qū)域為約30年，在海拔約3300m以下區(qū)域為 約20 25年。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種促進(jìn)高山櫟類植物更新的調(diào)控技術(shù)。針對現(xiàn)有技術(shù)不能有效適用于生產(chǎn)實(shí)踐的缺陷，本發(fā)明提供一種促進(jìn)高山櫟類植物萌生更新的人工調(diào)控技術(shù)，用以在高山櫟林培育管理中實(shí)現(xiàn)兼顧維持高山櫟林可持續(xù)更新能力與滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民生活能源需求的雙重目的。本技術(shù)方案對高山櫟林實(shí)施控制性間伐，砍伐強(qiáng)度為60％～80％。同時將影響高山櫟類植物萌生更新的主要因素控制在量化指標(biāo)范圍內(nèi)，以促進(jìn)高山櫟林萌生更新并控制其更新方向。本發(fā)明能夠有效平衡高山櫟林伐木更新與當(dāng)?shù)鼐用穹ツ救⌒降挠昧筷P(guān)系，解決林區(qū)人地矛盾、兼顧生態(tài)社會兩方面利益。技術(shù)簡單利于操作，特別適宜于指導(dǎo)山區(qū)農(nóng)牧民實(shí)施。
文檔編號A01G23/08GK101971771SQ20101029155
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者朱萬澤 申請人:中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所