本发明技术属于森林经营技术领域，具体涉及一种南方困难山地灌木林免补植改造方法。
背景技术：
灌木林是自然界中广泛分布的一种植被类型，在我国其分布面积2×108hm2，仅次于草地，而高于森林。相比乔木，灌木林高度一般在5m以下，丛生，主干不明显。南方山地的天然灌木林多由常绿阔叶林经过度采伐利用后退化形成，生产力低下，是亚热带地区分布最为广泛的常绿阔叶林退化类型。这种退化后形成的灌木林在物种组成、系统结构上都发生了重大改变，出现生物多样性减少，生产力降低，土壤退化和微环境恶化，种间相互关系改变等一系列问题。
近年来各地加强了对天然林的保护力度，实行常规的封山补植，相当部分灌木林基本处于自然恢复状态，但在困难山地依然普遍存在着演替更新困难的问题，呈现出常绿阔叶林优势种种群扩散困难、群落更新速度慢等特点，群落长时间停留在灌木林阶段，不能形成乔木林，地带性常绿阔叶林的恢复十分缓慢，灌木林群落成了相对稳定的人为偏途顶极，非常不利于当地的森林植被恢复。
南方困难山地灌木林的立地条件差，林分高度一般不超过3m，甚至只有2m左右，基本没有较高的林木，自然演替速度极其缓慢或多年停滞不前，质量差、生产力低、生态效益低下。要想自然恢复为乔木林十分困难。但是灌木林中乔木树种丰富，萌蘖能力强。利用现有树种和植株进行免补植的灌木林改造恢复为乔木林，培育目标树是解决问题的关键，但是，目前生产实践中往往采用皆伐灌木林重新造林，成本高；或者采用常规封山育林的方法，时间长，成效不显著，很难形成乔木林。
技术实现要素：
解决的技术问题：本发明提供一种南方困难山地灌木林免补植改造方法，简单易行，可以显著提高灌木林恢复生长为乔木林的可能性，降低因皆伐灌木林全面补植而引起的生态服务功能急剧下降等问题，节省因皆伐改造而需要的大量资金。同时，本技术利用灌木林中现有植株进行精准抚育培育，具有林地连续覆盖，生态系统稳定，生态服务功能持续上升等优势，适宜于推广应用。
技术方案：一种南方困难山地灌木林免补植改造方法，步骤为：a.筛选目的树种：所述目的树种是指适合本地立地条件、能够稳定生长、符合经营目标的树种；按灌木树种靠后，小乔木树种居中，大乔木树种靠前，其中亚热带先锋乔木群落到顶极群落常绿阔叶林演替序列中的典型乔木树种最靠前的顺序建立目的树种清单；b.目标树选择：所述目标树是指在目的树种清单中，对林分稳定性和生产力发挥重要作用的、位于主林层的，树高大于2/3优势木树高，冠长大于1/4树高的林木；所述优势木是指每100平方米内最高或胸径最粗的林木；目标树在有多个树种可以选择的情况下选择排序靠前的树种；目标树应是灌木林内的优势木；目标树干形要通直、生长要旺盛、无病虫害、无损伤；c.生态目标树选择：生态目标树是指目标树之外有利于林分的生物多样性、保护和改良土壤功能、具有观赏价值的林木；或能为鸟类或其他动物提供栖息场所的林木；或幸存的大树；d.目标树精准抚育：按照干扰最小的原则，围绕目标树进行抚育，没有目标树的地方不抚育；采用穴状抚育，以目标树为中心，范围为目标树冠幅范围的2-3倍，将影响目标树生长的灌木、藤本、草本进行清理间伐，间伐剩余物就地摆放；对萌蘖严重的则选择其中1-2株质量好、长势强的植株作为目标树，其余的全部除萌；不影响目标树生长的植株则保留；e.封禁:在灌木林进行了目标树第一次精准抚育之后即进行封禁，严防一切不必要的上山人为活动，只有对目标树进行抚育时才能上山，封禁时间不少于3年。
上述目的树种来源于灌木林内现有的树种。
上述目的树种的筛选方法为：在灌木林地内进行全面踏查，记录灌木层出现的木本植物名称，得到木本树种清单；从乔木树种中筛选适应能力强、价值高的乔木树种作为这块灌木林重点培育的树种，以阔叶树为主，兼顾马尾松。
上述乔木树种中，优选选择亚热带先锋乔木群落到顶级群落常绿阔叶林演替序列中的典型乔木树种作为目的树种，所述树种为苦槠、青冈、枫香、马尾松、木荷、栎树、樟树、楠树、檫树或栲树。
上述目标树选择方法为：根据灌木林踏查得到的目的树种名单，再次踏查灌木林地，按s形路线行走，每隔2-3m选择生长良好，健壮，干形通直，无病虫害，无损伤，树高大于2/3优势木树高，冠长大于1/4树高的林木作为目标树进行重点培养。
上述生态目标树为观花观叶观果的景观树种、固氮的豆科树种或幸存的大树。
上述目标树精准抚育中，在目标树根部做一个反坡向的鱼鳞坑并堆入周边枯落物来改善目标树根部的水肥状态。
有益效果：(1)目标树成活率高：与全面植苗造林相比，利用自然生长的原生植株作为目标树重点培养，成活率有充分的保障，基本不用考虑成活率问题。灌木林所在的林地本身就是立地条件差的地段，造林比较困难，如果不利用现有植株，全面造林，成活率和保存率难以保证。
(2)林分生长量高：与全面植苗造林相比，新植的苗木不但成活率低，而且有明显的缓苗期，要在困难造林地扎根生长需要时间较长。而自然生长的原生植株没有适应期也没有缓苗期，在经历了目标树抚育后，竞争压力被释放，可以激发目标树的生长能力，从而加快生长。
(3)成本低：该技术模式的成本主要花费在目标树抚育上，节省了采伐灌木、清理采伐剩余物、整地、挖穴、苗木费、植苗费等造林相关费用，大大降低了成本，节省了资金。
(4)生态效益好：该技术模式不搞大砍大造，讲究的是润物细无声，在不改变林地外貌的基础上进行一些局部的改造，不但使得原有植被基本保留，保持林地的连续覆盖，也使得水土保持和水源涵养能够持续发挥效能。是以一种较小干扰获得较高生态效益收入的经营模式。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
本发明提供一种南方困难山地灌木林免补植改造方法，通过筛选目的树种，挑选目标树，抚育目标树，再封禁，无需补植苗木的情况下可以使得灌木林快速恢复为乔木林。
①筛选目的树种
目的树种是指适合本地立地条件、能够稳定生长、符合经营目标的树种。目的树种主要来源于灌木林内现有的树种，在现有目的植株不足时则通过补植苗木进行弥补。
在灌木林地内进行全面踏查，一一记录灌木层出现的木本植物名称，得到一份完整的木本树种清单。将这份树种清单中的所有树种按优先发展顺序进行排序，灌木树种排序靠后，其次是小乔木树种，大乔木树种靠前优先培育，优选选择亚热带先锋乔木群落到顶级群落常绿阔叶林演替序列中的典型乔木树种作为目的树种。从乔木树种中筛选适应能力强、价值高的乔木树种作为这块灌木林重点培育的树种，以阔叶树为主，兼顾马尾松。这份按优先顺序排序的树种名单就是目标树的树种备选名单。也就是目标树的树种都来源于这份树种名单，凡是名单上没出现的树种都不列为目标树。
②目标树选择
目标树是指在目的树种中，对林分稳定性和生产力发挥重要作用的长势好、质量优、寿命长、价值高、需要长期保留并在生态系统中发挥主要支撑作用的林木。
根据灌木林踏查得到的目的树种名单，再次踏查灌木林地，按s形路线行走。在灌木层选择生长良好，健壮，干形通直，无病虫害，无损伤，寿命长、价值高、竞争优势明显的林木作为目标树进行重点培养，尽量每隔2-3m选一棵最有发展前途的林木作为目标树，并挂牌标记。选不出合适目标树的地块则空着，不宜强行选择不合适的目标树。这些目标树就是未来林分的主林层和这个生态系统的价值所在。
目标树选择时注意以下几点：
(1)目标树必须是目的树种清单中的树种，在有多个树种可以选择的情况下选择优先树种。
(2)目标树必须是灌木林内的优势木，生长低矮的被压木和濒死木不能选作目标树；
(3)目标树干形要通直，生长要旺盛；
(4)目标树密度不宜过小，最好每隔2m能选一棵目标树。
③生态目标树选择
灌木林中的生态目标树是指有利于林分的生物多样性、保护和改良土壤功能、具有观赏价值的林木；还有那些能为鸟类或其他动物提供栖息场所的林木；还有幸存的大树。如灌木林常见的杜鹃、枫香、固氮的豆科树种等可作为生态目标树予以保留。
④目标树精准抚育
按照干扰最小的原则，围绕目标树进行抚育，没有目标树的地方不抚育。采用穴状抚育，以目标树为中心，范围为目标树冠幅范围的2-3倍(冠幅小的为3倍)，将影响目标树生长的灌木、藤本、草本进行清理间伐，特别是藤本务必清除干净，间伐剩余物就地摆放。对萌蘖严重的则选择其中1-2株质量好、长势强的植株作为目标树，其余的全部除萌。不影响目标树生长的植株则保留，抚育范围不宜过大，以便以最小的干扰促进目标树的快速生长，同时确保生态系统的稳定性。
在资金充分的情况下，可在目标树根部做一个反坡向的鱼鳞坑并堆入周边枯落物来改善目标树根部的水肥状态。
⑤封禁
南方灌木林一般都是人为长期干扰(如樵采或人为引发的林火等)所致，在灌木林更新改造期间，要做好森林保护工作。严禁无关人员上山，严禁樵采，严禁携带火种上山。在靠近坟地的地段，清明、冬至上坟期间严加管理，防止林火发生。
实施例1
实施地点位于浙江省临安市太阳镇下太阳村后龙山，海拔50米，坡向东南，坡度约为25°。
目标树选择
2012年，首先，在灌木林中筛选目的树种。经全面勘察统计得出共有45种树种，其中乔木20种，灌木25种。将这份树种清单中的所有树种按优先发展顺序进行排序，灌木树种排序靠后，其次是小乔木树种，大乔木树种靠前优先培育，优选选择亚热带先锋乔木群落到顶级群落常绿阔叶林演替序列中的典型乔木树种作为目的树种。这份按优先顺序排序的树种名单就是目标树的树种备选名单，所述目标树是指在目的树种清单中，对林分稳定性和生产力发挥重要作用的、位于主林层的，树高大于2/3优势木树高，冠长大于1/4树高的林木；所述优势木是指每100平方米内最高或胸径最粗的林木；目标树在有多个树种可以选择的情况下选择排序靠前的树种；目标树应是灌木林内的优势木；目标树干形要通直、生长要旺盛、无病虫害、无损伤；。根据目标树的选择规范，选出优先发展的十个树种是青冈、枫香、马尾松、苦槠、麻栎、黄檀、冬青、野柿。
生态目标树选择
灌木林中的生态目标树对森林生态系统起到了一定的作用同时又兼具其他功能，如，林分的生物多样性和保护、土壤功能以及具有观赏价值的林木、为鸟类或其他动物提供栖息场所。我们在灌木林中选择了杜鹃、满山红、山合欢等树种作为生态目标树予以保留。
目标树精准抚育
采用穴状抚育，以目标树为中心，范围为目标树冠幅范围的2-3倍(冠幅小的为3倍)，将影响目标树生长的灌木、藤本、草本进行清理间伐，特别是藤本务必清除干净，抚育剩余物就地摆放。对萌蘖严重的则选择其中1-2株质量好、长势强的植株作为目标树，其余的全部除萌。
封禁
在目标树抚育后，严禁无关人员上山，严禁樵采，严禁携带火种上山。特别是在靠近坟地的地段，清明、冬至上坟期间严加管理，防止林火发生，封禁时间不少于3年。
效果
2015年，调查了封禁管理、目标树抚育和对照林分三个区域的胸径和树高，其中目标树抚育区共调查了1800株个体，封禁管理区共调查了900株个体，对照区共调查了900株个体。采用了单因素方差分析法和lsd多重比较法(α＝0.05)比较三种处理胸径和树高的大小，结果表明，与2012年灌木林的平均胸径和平均高相比，2015年对照林分基本不变；常规林分和目标树抚育林分均显著提高，胸径分别是对照样地的2.3和3.6倍；树高分别是对照样地的1.5和2.1倍。处理4年后，目标树抚育改造林分的平均胸径和平均高显著高于常规林分，分别是常规林分的1.5和1.4倍。
表1、灌木林目标树抚育改造对平均胸径和平均高的影响
*同列不同字母表示5％的显著差异
从胸径结构和树高结构来看(表2、表3)，2015常规样地优势林木株数在2.5cm径阶(2-3cm)和2.5m(2-3m)树高阶分布最多，分别占50.0％和45.0％；2015目标树抚育改造样地目标树株数则在3.5cm径阶(3-4cm)和3.5m(3-4m)树高阶分布最多，分别占23.0％和27.0％。2015封禁样地还出现了对照样地没有的4.5cm和5.5cm径阶，4.5m、5.5m和6.5m树高阶。2015目标树抚育样地还出现了封禁样地没有的6.5cm、7.5cm、8.5cm径阶和7.5m、8.5m树高阶的林木，总体上看，本发明提出的目标树抚育实施后灌木林无论是单株林木，还是总体平均来看，其胸径和树高都生长得非常快，出现了常规处理和对照处理没有的较大胸径和较高树高的林木，大大加快了灌木林生长的速度，灌木林向乔木林演变的趋势非常明显。
表2、灌木林目标树抚育改造对林木径阶株数百分比的影响
表3、灌木林目标树抚育改造对林木树高阶株数百分比的影响
我们是首次提出基于目标树抚育的灌木林免补植改造方法后，不再皆伐重新造林、也不用常规的封山补植，这种改造方法有利于降低营林成本，也有利于灌木林向乔木林转变。
实施例2
实施地点位于浙江省临安市於潜镇双坑村，海拔150米，坡向东南，坡度约为40°。灌木林盖度30％，灌木林高度2.20米。
目标树选择
首先，筛选目的树种。经全面勘察统计得出共有30种树种，其中乔木18种，灌木12种。将这份树种清单中的所有树种按优先发展顺序进行排序，灌木树种排序靠后，其次是小乔木树种，大乔木树种靠前优先培育，优选选择亚热带先锋乔木群落到顶级群落常绿阔叶林演替序列中的典型乔木树种作为目的树种，所述目标树是指在目的树种清单中，对林分稳定性和生产力发挥重要作用的、位于主林层的，树高大于2/3优势木树高，冠长大于1/4树高的林木；所述优势木是指每100平方米内最高或胸径最粗的林木；目标树在有多个树种可以选择的情况下选择排序靠前的树种；目标树应是灌木林内的优势木；目标树干形要通直、生长要旺盛、无病虫害、无损伤。这份按优先顺序排序的树种名单就是目标树的树种备选名单。根据目标树的选择规范，选出优先发展的八个树种是枫香、青冈、苦槠、甜槠、冬青、麻栎、白栎、泡桐。
生态目标树选择
灌木林中的生态目标树对森林生态系统起到了一定的作用同时又兼具其他功能，如，林分的生物多样性和保护、土壤功能以及具有观赏价值的林木、为鸟类或其他动物提供栖息场所。我们在灌木林中选择了映山红、山合欢、泡桐等树种作为生态目标树予以保留。
目标树精准抚育
采用穴状抚育，以目标树为中心，范围为目标树冠幅范围的2-3倍(冠幅小的为3倍)，将影响目标树生长的灌木、藤本、草本进行清理间伐，特别是藤本务必清除干净，抚育剩余物就地摆放。对萌蘖严重的则选择其中1-2株质量好、长势强的植株作为目标树，其余的全部除萌。
封禁
在目标树抚育后，严禁无关人员上山，严禁樵采，严禁携带火种上山，防止林火发生，封禁时间不少于3年。
效果
2015年，调查了封禁管理、目标树抚育和对照林分三个区域的胸径和树高，其中目标树抚育区共调查了1200株个体，封禁管理区共调查了600株个体，对照区共调查了600株个体。采用了单因素方差分析法和lsd多重比较法(α＝0.05)比较三种处理胸径和树高的大小，结果表明，与2012年灌木林的平均胸径和平均高相比，2015年对照林分基本不变；常规林分和目标树抚育林分均显著提高，胸径分别是对照样地的1.6和2.5倍；树高分别是对照样地的1.5和2.2倍。处理4年后，目标树抚育改造林分的平均胸径和平均高显著高于常规林分，分别是常规林分的1.5和1.4倍。
表3、灌木林目标树抚育改造对平均胸径和平均高的影响
*同列不同字母表示5％的显著差异
其中，表现最好的是枫香，有些枫香目标树已经高达10m，在局部区域已经从灌木林转变为乔木林。总的来看，灌木林多年停止生长的趋势已经得到根本缓解，正在向乔木林的趋势转变。
我们是首次提出基于目标树抚育的灌木林免补植改造方法后，不再皆伐重新造林、也不用常规的封山补植，这种改造方法有利于降低营林成本，也有利于灌木林向乔木林转变。