一种将粗枝云杉人工纯林改造为云冷杉复层混交林的方法与流程

本发明属于植物培育技术领域，具体涉及一种将粗枝云杉(piceaasperata)人工纯林改造为粗枝云杉与岷江冷杉针叶复层混交林的方法。

背景技术：

川西亚高山林区是我国重要的水源涵养区和大熊猫等珍稀动物的重要栖息地，岷江冷杉(abiesfaxoniana)是该区的原生顶极森林群落-原始暗针叶林的建群树种，也是节水、调水和蓄水功能最佳的树种。20世纪后半叶，原始暗针叶林被大规模采伐，随后进行了以粗枝云杉和川西云杉(p.balfouriana)等为主的人工更新，形成了大面积的粗枝云杉人工纯林。粗枝云杉人工纯林结构单一，耗水量大，生物多样性低。对于低效人工针叶纯林的改造，传统的方法是引入阔叶树种，将其改造为针阔混交林，以提高群落混交度和稳定性，但还未见在针叶人工纯林中引入针叶树种而形成针叶复层混交林的技术方法。但在川西亚高山林区，粗枝云杉为喜阳的针叶树种，形成针叶人工纯林后，桦木(betulaspp.)、槭树(acerspp.)等阳性先锋树种在粗枝云杉人工纯林的林下或林窗内更新困难，很难将已经郁闭成林的粗枝云杉人工纯林改造为针阔混交林。因此，在粗枝云杉人工纯林的林下创建适合耐阴针叶树种——岷江冷杉定居的林窗，并进行补植岷江冷杉和进行相适应的抚育措施，可以很好的解决粗枝云杉人工纯林的优化改造问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种将粗枝云杉人工纯林改造为粗枝云杉与岷江冷杉针叶复层混交林的方法，该方法将高耗水的粗枝云杉人工纯林改造为粗枝云杉-岷江冷杉针叶复层混交林，一方面可降低林分耗水量，另一方面可以提高林分的混交度和稳定性，加速森林向自然的地带性顶极群落演替进程，提高森林生态系统的服务功能。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种将粗枝云杉人工纯林改造为粗枝云杉与岷江冷杉针叶复层混交林的方法，它包括以下步骤：

s1.创建林窗：于秋冬季节，在川西地区40年林龄以上的粗枝云杉人工纯林中实施团块状抚育以创建林窗，每公顷设定35～50块林窗，要求近似均匀分布，抚育时注意树木倒下的方向，避免伐倒的树木压伤其周边树木、灌草层植被以及目的树种，抚育后的林分郁闭度控制在0.5～0.6，林窗内砍伐的粗枝云杉树干及枝条残体全部移出林窗；

s2.移植苗木：于团块状抚育后的第二个春季的春雨来临前，在新创建的林窗内清林整地、挖穴；采用人工植苗，在4月初至5月初林地水分充足的时段进行植苗，苗木采用5年生健康的岷江冷杉移床苗，苗木间距设置为0.8m；

s3.苗木抚育：如林窗中的灌草植被对补植的幼苗当前未覆盖或者产生不利影响，则不用采取抚育措施，反之，则在移植苗木1个月后和以后3年内的每个秋季，对新植苗木周围0.5m范围内的杂草和灌木进行清除，以利于苗木的生长；

s4.林分管理：对林窗中补植的苗木实施持续性抚育管理，保护移植苗木，防止病虫害和林火的发生，禁止放牧和樵采干扰。

进一步地，步骤s1中所述的林窗面积为3m×6m或5m×8m，且林窗间距大于10m。

进一步地，步骤s2中所述的苗穴规格为40cm×40cm×40cm，株行距为1.5m×1.5m。

进一步地，步骤s2中所述岷江冷杉苗高为25±2cm、地径0.4±0.1cm、根幅12±2cm、一级侧根10条以上。

本发明具有以下优点：本发明提供了一种将粗枝云杉人工纯林改造为粗枝云杉与岷江冷杉针叶复层混交林的方法，通过在粗枝云杉人工纯林内创建林窗、人工栽植5年生岷江冷杉幼苗、抚育幼苗、林分管理等方式，改善了林分结构和更新格局，降低了林分耗水量，提高了物种多样性，使群落演替向顶极方向发展。本发明提高了粗枝云杉人工纯林的混交度和稳定性，提升了林地水源涵养效应，在川西亚高山粗枝云杉人工纯林改造中有着广泛的应用前景。

附图说明

图1为川西地区的粗枝云杉人工纯林窗内和红桦-岷江冷杉天然次生林中相同林龄的岷江冷杉苗木的地径和树高均值的对比图；

图2为不同林窗面积分类的苗木大小比较图；

图3为粗枝云杉人工纯林下和林窗的物种香农-威纳指数对比图；

图4为粗枝云杉人工纯林下和林窗的物种丰富度对比图；

图5为粗枝云杉人工纯林下和林窗的物盖度对比图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

实施例

试验地点：实施地点位于中国四川省理县米亚罗镇317国道东侧距离成都283km的粗枝云杉人工纯林内。

试验方法：将粗枝云杉人工纯林改造为粗枝云杉与岷江冷杉针叶复层混交林的方法，它包括以下步骤：

s1.创建林窗：2004年冬季在川西地区40年林龄以上的粗枝云杉人工纯林中实施团块状抚育以创建林窗，林窗面积为3m×6m或5m×8m，且林窗间距大于10m，每公顷设定35～50块林窗，要求近似均匀分布，抚育时注意树木倒下的方向，避免伐倒的树木压伤其周边树木、灌草层植被以及目的树种，抚育后的林分郁闭度控制在0.5～0.6，林窗内砍伐的粗枝云杉树干及枝条残体全部移出林窗；

s2.移植苗木：为了蓄水保水，选择在2005年春雨来临前在新创建的林窗内清林整地、挖穴；采用人工植苗，在4月初至5月初选择阴天、雨后或土壤墒情较好时进行植苗，所述的苗穴规格为40cm×40cm×40cm，株行距为1.5m×1.5m，苗木采用5年生的耐阴针叶树种岷江冷杉的移床苗，苗木间距设置为0.8m；所述岷江冷杉苗高为25±2cm、地径0.4±0.1cm、根幅12±2cm、一级侧根10条以上；

s3.苗木抚育：则在移植苗木1个月后和以后3年内的每个秋季，对新植苗木周围0.5m影响苗木生长的杂草和灌木进行清除，以利于苗木的生长；

s4.林分管理：对林地实施持续性综合管理，保护移植苗木，防止病虫害和林火的发生，禁止放牧和樵采干扰。

步骤s1中所述的林窗面积为3m×6m或5m×8m，且林窗间距大于10m。

步骤s2中所述的苗穴规格为40cm×40cm×40cm，株行距为1.5m×1.5m。

步骤s2中所述岷江冷杉苗高为25±2cm、地径0.4±0.1cm、根幅12±2cm、一级侧根10条以上。

试验结果：2019年8月调查了粗枝云杉人工纯林窗内和红桦(betulaalbosinensis)-岷江冷杉天然次生林下相同年龄的岷江冷杉幼树的地径、树高等指标，其中粗枝云杉人工纯林的林窗内共调查了117株个体，天然次生林下共调查了84株个体。结果表明：栽植15年来，岷江冷杉苗木保存率为68.40％；林窗内苗木的地径显著大于天然次生林中的同龄苗木(p<0.05)，林窗内苗木的高度与天然次生林中同龄苗木的高度差异不显著(p>0.05)，如图1所示。林窗内和天然次生林下岷江冷杉苗木的平均地径分别为1.89±0.07cm和1.24±0.07cm，林窗内岷江冷杉苗木的地径比天然次生林下的大52.42％；平均树高分别为0.76±0.04m和0.72±0.04m，没有显著差异，这说明在粗枝云杉人工纯林的林窗内人工栽植的苗木优于天然次生林下自然更新的苗木，该技术方法有效提升了苗木质量。

进一步对比不同大小林窗内苗木的生长情况，结果表明：在林窗面积≥16m²时，三组林窗(面积分别为16-30m²、32-60m²和70-98m²)内的岷江冷杉苗木长势无显著差异，如图2所示。

粗枝云杉人工纯林耗水量是同龄桦木-岷江冷杉林的1.29倍，将粗枝云杉人工纯林改造为粗枝云杉-岷江冷杉针叶复层混交林后，可使林分耗水量降低22.5％以上，说明该技术方法有效提升了林分的产水量。林窗内的灌木和草本物种多样性(shannon-wiener指数和物种丰富度指数)显著高于粗枝云杉人工纯林，林窗内的灌木和草本盖度远高于粗枝云杉人工纯林下，如图3、图4和图5所示，说明该技术方法有效提升了林分的物种多样性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭示的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围之内。