专利名称：一种促进高山栎类植物萌生更新的人工调控技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种促进植物更新的调控技术，特别是涉及一种促进高山栎类植物萌 生更新的人工调控技术，属于林业领域。
背景技术：
栎属(Quercus L.)植物属壳斗科(Fagaceae)，分布于北温带和热带高山上。栎属 植物是重要林木之一，也是集木材、炭、染料、栓皮和饲养柞蚕等多功用为一身的树种，在我 国南北各省均有分布。包括北美、欧洲、喜马拉雅地区在内的许多栎属植物分布区的研究证 实，栎属植物实生更新能力普遍较差，其原因在于栎属植物种实富含淀粉等营养物质，在成 熟之前易遭虫害而发育不良，成熟后面临动物的取食压力，加之微环境、火干扰、砍柴等干 扰的影响，能正常进入土壤而萌发成苗的种子比例极低，这些均导致栎林实生更新困难。与 此相对的是，栎属植物具有较强的萌生更新能力。森林的萌生更新主要指干基萌生与地下 茎萌生，具体是利用树木残留体(树桩)和地下茎上的休眠芽或不定芽形成新的植株促使 森林更新的过程。萌生更新在受干扰后森林植被尤其是次生植被的恢复和重建中具有重要 作用。由于一方面萌生植株能通过基株原有的根系更有效地利用土壤中的养分资源，通常 比实生植株生长快，且具有较强的适应能力，能较快地再次占据林窗，在种群竞争中处于有 利的地位；另一方面萌生更新能够有效补偿种苗更新机会受到限制而带来的林分实生更新 能力不足，因而萌生能力强的群落常常具有较强的自我平衡调节能力和恢复力，以及较强 的稳定性。高山栎类是栎属中较原始的类群。横断山区既是高山栎类的分布中心，也是高山 栎的分化中心之一。在水平分布上，高山栎林主要分布于滇西北、川西和藏东南地区，尤以 金沙江流域中下游的高山峡谷地区为集中。高山栎类植物依靠自身特有的抗寒耐旱的形 态特征大多分布于土壤瘠薄、干旱、寒冷、降水量低、紫外辐射强等立地条件极差、其它树种 很难适应的恶劣生境中，成为横断山地区森林群落中的优势种和建群种。横断山区高山栎 林对该地区脆弱生态系统稳定性的维持，对金沙江、岷江、澜沧江、怒江及雅鲁藏布江等江 河源头的水源涵养和水土保持，均具有十分重要的生态功能。因而，在考虑区域生态、生产 的实际条件下，维持高山栎林健康与可持续更新能力是维系区域生态安全具有重要技术问 题。在横断山区高山栎分布区，高山栎林特别是高山栎灌丛是当地农牧民薪材的主要 来源。实地调查数据显示，在川西甘孜地区和西藏昌都地区高山栎分布区，农牧民80%以上 的薪材来源于高山栎灌丛，并且薪材的砍伐利用已逐步从中低海拔向高海拔区域转移。长 期持续的随意人为干扰导致高山栎自我补偿调节能力下降，使高山栎灌丛向矮灌丛逆行演 替而退化，引起高山栎林生态功能的下降，日益成为当前横断山区森林培育面临的主要问 题之一。然而，由于横断山区高山栎分布区大多为藏族等少数民族聚居区，社会经济发展落 后，属于典型的贫困山区，当地农牧民生活能源在相当长的时期内仍将依赖于以高山栎类 植物为主的薪材，因此如何利用高山栎类植物较强的萌生能力，解决既能满足当地农牧民生活能源的需求，又能促进高山栎类植物的萌生更新和群落稳定性的问题，对于区域人地 矛盾的解决、区域生态安全建设均具有重要意义。学术论文“麻栎不同更新方式栽后的生长表现”(卢正茂等.2003.吉林林业科技， 32(5) :18 21.)公开了麻栎(Quercus acutissima)的萌生更新较植苗和播种更新具有 更高的存活率，但该研究采用的“选择5 IOa生麻栎林进行平茬”方式过于简单，仅能在 试验中实施，并不能适用于生产实践。硕士学位论文“岷江上游退化生态系统恢复过程中 植物群落结构的比较研究”(刘文胜.2003.中国科学院西双版纳热带植物园)公开了辽东 栎(Quercus liaotungensis)残留树桩的高度与其萌生枝数成正比的研究结果，该研究结 果只阐明某些变化趋势，依然不能有效适用于生产实践。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种促进高山栎类植物萌生更新的 人工调控技术，达到在高山栎林培育管理中实现兼顾维持高山栎林可持续更新能力与满足 当地农牧民生活能源需求的双重目的。为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种促进高山栎类植物萌生更新的人工调控技术，采用间伐方式进行，其特征在 于砍伐强度为60% 80%。上述技术方案在优选条件下，砍伐强度为约70%。基于上述技术方案，考虑高山栎类植物常规的实地生态条件与高山栎林生长特 性，对栎林的间伐可采取块状轮伐，轮伐面积、轮伐期以及选择砍伐灌丛的年龄均可依据实 地生态环境条件确定。通常砍伐平均高度约2m及以上、平均地径约2cm及以上的植株。地 径约2. 5cm以上的植株，砍伐留桩高度约15 20cm ；地径小于约2. 5cm的植株，砍伐留桩 高度约10 15cm。砍伐时间在12月 次年3月或4月中旬树木萌动前。砍伐选择在晴天 或阴天实施。对树木萌生性能的研究表明，树木萌枝可从腋部、嫩枝上、树干上以及基部发生， 也即树木萌生特征在具有普遍发生性的同时也具有显著的不定向性。影响树木萌生更新的 主要因素包括内在的树种生物特性、个体生活史阶段，外在的干扰方式、干扰强度、干扰频 度、干扰时间等多方面。因此，在通过人工手段促进森林的萌生更新时，只有对上述主要影 响因素都加以控制并能通过一定数量指标将实施的人工手段加以度量时，才能够保证该人 工手段在促进森林萌生更新过程中的有效性与萌生更新方向的确定性。更为重要的是，只 有在指标量化下才能保证技术方案的重复再现性以及对实施结果的可预测性。因此，对影 响高山栎林萌生更新过程的主要内在与外在因素的选择与量化，正是本技术方案所解决的 关键技术问题。本技术方案可以适用于川西地区、滇西北地区或藏东南地区的栎属高山栎 类植物分布区；适用的高山栎类植物包括川滇高山栎(Quercus aquifoliodes)、高山 栎(Q. semecarpifolia)、巾冒斗栎(Q. guyavifoila)、黄背栎(Q. pannosa)、长穗高山栎 (Q. Iongispica)、灰背栎(Q. senescens)、矮高山栎(Q. monimotricha)等。与现有技术相比，本发明的有益效果表现在第一、通过控制性间伐促进了高山栎 灌丛的萌生更新、提高了森林的动态稳定水平；第二、间伐获取的木材有提供当地农牧民薪
4材，满足了他们的生活能源需求；第三、技术的实施能够有效平衡高山栎林伐木更新与当地 居民伐木取薪的用量关系，解决林区人地矛盾、兼顾生态社会两方面利益；第四、技术简单 利于操作，特别适宜于指导山区农牧民实施。
具体实施例方式下面对本发明的优选实施例作进一步的描述。实施例一在四川省甘孜州康定县折多山东坡实施促进高山栎灌丛萌生更新的人工调控技 术。1、环境概况折多山(29° 50' 30° 16' N,101° 41' 102° 6' E)位于青藏高原东南 缘，以高山峡谷为主要地貌特征。该区属青藏高原亚湿润气候区，具高原气候特征。降水年 内分配不均，5 9月降水量占全年降水量的77. 2%;无霜期180天；降雪主要集中在11月 至次年4月。折多山海拔2600m 4900m，立体气候特征显著，植被垂直带类型和生境随海 拔及坡向而分异。区内分布的高山栎类植物以川滇高山栎为主。川滇高山栎灌丛主要分布 在海拔2800 3950m的阳坡地带，其中海拔3300m以上，大都为遭受人工砍伐或火烧后 形成的萌生灌木林，且成纯林；海拔3300米以下，以川滇高山栎为优势建群种，混有少量川
(Picea balfouriana) > (Lyonia ovalifolia) > Ql^ (Betula platyphylla) > 红花蔷薇(Rosa moyesu)、匍地柏(Sabina procumbens)等，灌丛郁闭度约0. 85，平均高度 1. 0 3. 5m。2、人工调控方案人工调控区位于折多山海拔3300m地带(N 29° 59' 41" , E 101° 54' 4〃)， 阳坡，坡度10°，区内川滇高山栎为20世纪70年代末火烧后形成的萌生灌丛，树高1.2m 3. 5m，郁闭度约0. 85，密度为3500丛/hm2。调控主要手段为间伐，以布置的样地为单位进 行块状轮伐。砍伐灌丛样地布置选择年龄30年左右，生长良好、长势基本一致的灌丛设置样 地，样地大小约100m2。砍伐时间选择在树木萌动前，即在冬季12月 次年3月或在4月中旬。此时川 滇高山栎灌丛具有较高的萌生率。选择在晴天或阴天实施砍伐。砍伐周期由于高山栎所处的横断山区高海拔地区，自然条件恶劣，树木生长较为 缓慢，灌丛轮伐期较长，海拔3300米以上，一般应在30年左右；海拔3300米以下，灌丛轮伐 期一般在20 25年。砍伐强度采取60% 80%的强度砍伐，砍伐强度按砍伐株数占该灌丛总株数的 百分比计算。如一灌丛有10株个体，砍伐6 8株个体，保留2 4株个体。这样既可保 留一定的灌丛植株，发挥一定的水土保持功能，又能提高萌生能力，且萌生植株的生长能力 亦较快，可提高萌生生长生物量。砍伐植株选择砍伐相对较大的植株，保留较小植株。砍伐树高约2m及以上、地径 约2cm及以上的植株。砍伐留桩高度对于地径在约2.5cm以上的植株，砍伐留桩高度选择为15 20cm ；对于地径小于2. 5cm的植株，砍伐留桩高度选择为10 15cm。灌丛萌生后定株灌丛萌生生长1年后，视情况可采取人工定株的方式，萌株留养 遵循“留上不留下，上边无萌株留两边”的原则，每个树桩保留2 4株萌株，以后依靠其自 然稀疏促进萌生生长。3、技术效果调控技术实施1年后，观测每个固定样地灌丛干基萌生数量和萌株生长情况(高、
径)，并计算灌丛萌生率(萌生率=-^S^ISEχ οο% )。以萌生率和萌株生长情况
该处理植株的数量
作为主要指标，将实施上述调控方案的试验区与实施其余调控方案试验区以及对照CK区 栎林萌生更新能力数据相比较。数据比较结果显示实施上述调控方案的试验区内灌丛比 实施其它调控方案的试验区内灌丛表现出更高的萌生更新能力，CK区未发生萌生更新。同 时从“砍伐强度”、“砍伐时间”、“留桩高度”及“砍伐植株地径”各单因素间的比较也显示出， 上述调控方案与其余调控方案相比较，各项调控手段均能显著或极显著提高灌丛的萌生更 新能力和萌株生长量。采用上述萌生更新人工促进技术，与对照相比，灌丛萌生植株前期(3 5年)年 生物生产力可提高15 20%，缩短灌丛轮伐期5 10年。经测算，在高山栎分布的横断山 区，按每户农牧民每天消耗薪柴IOkg计算，按照约70%的砍伐强度，每亩高山栎灌丛在一 个轮伐期其薪材产量约675kg，则5. 41亩高山栎灌丛则可满足一户一年的薪材需求，若按 20年为一个轮伐期，则100亩左右的高山栎灌丛即可满足一家农户长期的生活能源需求。 这样的平衡关系在横断山区大部分区域完全可以长期维持。结合以上两方面的效果看，上述人工调控技术的实施在折多山东坡地区一方面可 有效增强川滇高山栎灌丛的萌生能力，维持森林生态系统的动态平衡，发挥森林生态功能； 另一方面，提高灌丛生物生产力，有效提高薪材产量，提供当地农牧民薪材使用，满足他们 的生活能源需求。因此在该地区实施的栎属植物萌生更新人工的调控技术有利于川滇高山 栎群落的更新与稳定，又可为当地农牧民提供更多的薪材，有力地促进川滇高山栎灌丛的 可持续发展。
权利要求
一种促进高山栎类植物萌生更新的人工调控技术，采用间伐方式进行，其特征在于砍伐强度为60％～80％。
2.根据权利要求1所述的技术，其特征在于所述砍伐强度为约70%。
3.根据权利要求1或2所述的技术，其特征在于所述高山栎类植物是指川滇高山栎、 高山栎、帽斗栎、黄背栎、长穗高山栎、灰背栎或矮高山栎。
4.根据权利要求3所述的技术，其特征在于所述砍伐对像是高山栎类植物灌丛，所述 砍伐强度以植物灌丛为计算单位，即以某一灌丛砍伐株数占该灌丛总株数的百分比计算。
5.根据权利要求4所述的技术，其特征在于所述砍伐植株是平均高度约2m及以上、 平均地径约2cm及以上的植株。
6.根据权利要求5所述的技术，其特征在于砍伐地径约2.5cm以上的植株时，留桩高 度约15 20cm ；砍伐地径小于约2. 5cm的植株时，砍伐留桩高度约10 15cm。
7.根据权利要求6所述的技术，其特征在于适用于川西地区、滇西北地区或藏东南地 区的高山栎类植物分布区。
8.根据权利要求7所述的技术，其特征在于所述砍伐灌丛在海拔约3300m以上区域， 灌丛年龄约30年；在海拔约3300m以下区域，灌丛年龄为约20 25年。
9.根据权利要求8所述的技术，其特征在于砍伐时间在12月 次年3月或在4月中 旬树木萌动前，砍伐在晴天或阴天实施。
10.根据权利要求7或8或9任一所述的技术，其特征在于，所述间伐是块状轮伐，块状 样地大小约100m2，轮伐期在海拔约3300m以上区域为约30年，在海拔约3300m以下区域为 约20 25年。
全文摘要
本发明公开了一种促进高山栎类植物更新的调控技术。针对现有技术不能有效适用于生产实践的缺陷，本发明提供一种促进高山栎类植物萌生更新的人工调控技术，用以在高山栎林培育管理中实现兼顾维持高山栎林可持续更新能力与满足当地农牧民生活能源需求的双重目的。本技术方案对高山栎林实施控制性间伐，砍伐强度为60％～80％。同时将影响高山栎类植物萌生更新的主要因素控制在量化指标范围内，以促进高山栎林萌生更新并控制其更新方向。本发明能够有效平衡高山栎林伐木更新与当地居民伐木取薪的用量关系，解决林区人地矛盾、兼顾生态社会两方面利益。技术简单利于操作，特别适宜于指导山区农牧民实施。
文档编号A01G23/08GK101971771SQ20101029155
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者朱万泽 申请人:中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所