混交林

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混交林(Mixed Forest)

目录

什么是混交林[1]

  混交林是指由两种或两种以上的树种所组成的森林。

混交林的特点[2]

  混交林是由多种树种组成的植物群落,所以种间关系比较复杂,是相互利用相互竞争的辩证统一关系。从相互利用上分析,主要是发挥种间关系的间接作用,这种作用是通过环境条件的改变来实现的。例如,喜光树种由于居于上层林冠,使林内的光照减弱,为耐荫树种的生长创造了良好的环境条件;一般灌木落叶丰富,可以增加土壤中的有机质,为乔木的速生创造了条件。从相互竞争上分析,主要表现于种间的斗争。如果树种选择不当,种间矛盾比较突出。例如,都是喜光树种进行混交时,则对阳光的争夺很激烈;都是浅根性树种进行混交时,则必然会造成表层土壤当中养分的缺乏,而影响林木的生长。因此,如果不能充分掌握树种的生物学和生态学特性,不能充分揭示和认识树种间的关系,营造混交林就难于成功。

  (1)能充分利用造林地的营养空间。混交林是不同生物学特性的树种搭配在一起,如混交时注意将喜光与耐荫、深根性与浅根性、针叶与阔叶、常绿与落叶、宽冠幅与窄冠幅、喜肥与耐瘠薄等树种互相搭配,各种林木各得其所,有较大的地上与地下的营养空间,能比较充分地利用光照和土壤肥力,提高造林地生产力。

  (2)有利于改善立地条件混交林内枯枝落叶层通常较厚,也容易分解、把针叶树(凋落物灰分量少、难分解、酸度大)和阔叶树(凋落物容易分解,灰分多),混交能够调节土壤酸碱度,有利于微生物活动和有机质的分解,形成松软而易分解的腐殖质,改善土壤结构、使土壤疏松、肥沃。特别是利用某些具有根瘤菌、固氮能力很强的树种,如桤木、杨梅、刺槐等混交,还可以直接给土壤补充营养物质,改善林地环境条件。

  (3)增强防护效益。混交林多形成复层林冠,根系分布深广,林下枯落物丰富,能够较好地发挥森林涵养水源、保持水土、调节林地小气候等作用,并且对于净化空气、吸毒制氧、抗污染、保护环境的作用也比纯林大。

  (4)增强各种抗灾能力。混交林内生物种群一般比较复杂,再加上混交林本身生长健壮,能够形成良好的森林环境,因而减少病虫、鼠害、火灾、风害、霜冻、雪害、日灼等灾害的发生和蔓延。如马尾松毛虫的危害,对混交林较轻;又如针叶树种和常绿阔叶树种(木荷、常绿槠栲、茶树、杨梅等)混交,有防止火灾的作用;浅根性树种与深根性树种混交,可以减轻风害。

  (5)提高林产品的产量和质量混交林能发挥种间互相促进的有利因素,伴生树种能起辅助、护土、改良土壤的作用,抑制目的树种的侧枝生长,促进其干形圆满通直。因此混交林经营得好,林分生长稳定,生产力较高,总产量一般可以比纯林大30%-50%,甚至成倍增大。如福建三明莘口林场19年生杉木檫树混交林,采用行带或插花混交,比例3:1,总蓄积量471m3 / hm2,其中檫树202.5m3 / hm2,平均树高17m,而同龄檫树纯林只有138m3 / hm2,平均树高只有13.2m。在搭配合理的混交林中主要树种有伴生树种的辅佐,主干长得圆满通直,自然整枝迅速,干材质量较好。特别是有些直干性差的树种(如栎类、刺槐、黄波罗、核桃楸等)在混交林中能长成树干通直的良材。此外,不同树种混交,还有利于生产多种林产品,使长远利益和当前利益结合起来。

  (6)能提高造林成效。由于混交林有较好的防护效益,可使纯林生长很差的某些树种,通过混交造林获得成功。如沿海丘陵地区风大、日照强、土壤瘠薄,杉木纯林生长很差,有时难以成林成材,通过营造杉、松混交林,改善了生态环境,杉木恢复生长势,使原来的小老林“返老还童”。此外,一些珍贵阔叶树种营造纯林,目前产量一般都很低,效果也不理想,若采取混交造林,特别是与针叶树混交,一般都能成林成材,取得较佳的造林效果,如樟树、檫树、酸枣、红豆树、青冈栎等。

混交林的应用条件[2]

  混交林的造林、育林技术比较复杂,如果混交树种选择不当,造林往往失败。一般在经营条件好、技术力量强的地方,造林地的立地条件好的、适合于多树种生长的情况下,宜营造混交林;培育轮伐期长的用材林、各种防护林时宜营造混交林;为了解决地力衰退和生态环境改善问题,应大力营造混交林。混交林的营造是当今研究和发展的一个方向。

混交林树种的选择[2]

  正确地选择混交树种,是混交林成功的关键。根据每个树种在混交林中的作用和所处的地位,可以分为主要树种、伴生树种和灌木树种3类。

  主要树种是做为人们培育目的树种(或是造林的目的树种)。它在林地上生长最稳定,生产力最高,起主要的经济作用。造林过程中选择主要树种时,除考虑造林目的外,还要考虑适地适树的原则。混交林中的主要树种一般只有1种或2种。

  伴生树种是在一定时期内与主要树种伴生并促其生长的乔木树种,又称辅助树种或次要树种。伴生树种的作用是促进主要树种的生长发育,为主要树种的生长创造有利条件,如保护表土、改良土壤等。在营造混交林过程中,选择伴生树种时除考虑适地适树原则外,还要考虑与主要树种的关系,并要有一定的经济价值。在一个混交林分中,伴生树种的数量一般不占优势。

  灌木树种是在一定时期内与主要树种生长在一起,发挥其有利特性的灌木。灌木树种一般较耐干旱、瘠薄、萌芽力很强、落叶丰富、根系发达,主要作用是遮蔽林地,抑制杂草生长,改良土壤,保土、保水,为目的树种创造良好的条件。灌木在水土保持地区和干旱地区造林中显得更为重要。

混交林的混交类型、方法和比例[2]

混交类型

  不同树种相互搭配而形成的林分类型,称为混交类型。

  1.乔木混交型(主要树种间的混交)

  包括针叶树种间的混交、针阔树种间的混交、阔叶树种间的混交。此类混交型的特点,是利用混交树种之间的竞争,来促进林木生长。如耐荫、喜光树种间的混交可以充分利用林地上的光照条件,形成生产高而稳定的混交林;根型不同的树种进行混交,可以充分利用地力,有利于林木的生长发育。乔木混交型如果树种选择不当,种间矛盾出现的早而且尖锐,不易调节。营造这种类型的混交林时,应选择立地条件较好的造林地。

  2.主辅混交型(主要树种和伴生树种混交)

  它构成的林分稳定性强,防护性能高,多形成复层林相,其主要树种居第一层;伴生树种居第二层。因为伴生树种一般多为阴性树种,种间矛盾比较缓和。东北地区红松与椴树等阔叶树种促成的针阔混交林,生长很稳定。红松为主要树种,居第一层;阔叶树种居于下层,成为辅佐树种。主辅混交型林分生长率较高。

  3.乔灌混交型

  乔木和灌木构成的混交林均为复层林。乔木一般为主要树种,居第一层;灌木为辅助树种,居第二层。此类型的特点是利用种间互相促进的关系,组成稳定的混交林,种间矛盾比较缓和。灌木可以郁闭地面,改良土壤,促进乔木的生长。此种混交型多用于干旱地区或水土流失较为严重的地区。一般造林地越干旱、瘠薄,灌木所占的比例应越大。

  4.综合混交型

  主要树种、伴生树种与灌木的混交。综合混交型兼有上述3种混交林类型的特点。

混交方法

  不同树种在造林地上的配置方式称混交方法。在同一块造林地上同时栽培几个树种的情况下,由于各树种间的相对位置不同,种间矛盾出现的时间、矛盾的激烈程度不同。因此,在确定混交方法时,必须保证主要树种的正常生长发育。

  1.株间混交

  在行内隔株栽植两个或两个以上树种称为株间混交(图1)。这种混交方法种间关系十分密切,种间矛盾出现的时间早。如果树种选择不妥当,种间矛盾比较激烈,也不易调节,难以形成相对稳定的混交林。此方法造林施工麻烦,不便于实行机械化作业,一般在实际生产中较少采用。

  2.行间混交

  栽植行内树种相同,行间树种不同的一种混交方法(图2)。此种混交方法种间矛盾出现的时间迟一些,也能较充分发挥种间的有利关系,种间矛盾一般在林分郁闭之后才能表现出来。种间矛盾虽不及株间混交激烈,但矛盾也较尖锐。如果树种选择不妥或抚育跟不上的情况下,也易失败。所以,在实际生产中也应当慎重。
Image:株、行间混交.jpg
Image:带、块状混交.jpg

  3.带状混交

  不同树种用3行以上组成带,“带”与“带”彼此交替混交的方法,称为带状混交(图3)。这种方法种间矛盾边行出现的时间早,一般在林分郁闭之后即能表现出来,带内稍晚一些。在种间矛盾比较激烈的情况下,易调节矛盾。如伴生树种行数较多的情况下,可以伐边行。

  带状混交易形成稳定的混交林,便于造林施工和抚育管理,是林业生产中经常采用的一种混交方法。一般主要树种的带应该宽一些,伴生树种(次要树种)的带窄一些。

  4.块状混交

  根据造林地的具体情况,将造林地划成规则或不规则的若干块,在相邻地上栽植不同的树种而形成的混交,称为块状混交(图4)。此种混交方法,种间矛盾出现的时间迟,有利作用出现的时间也迟,规则的块状混交适用于地势平坦或坡面规整的造林地,不规则的块状混交适用于地形复杂、地块破碎的造林地。块状混交林的面积不能太大,如果块的面积太大,则达不到混交目的。块状混交机动灵活,在实际生产中经常采用,特别是在山区开展造林时,在地块破碎或立地条件变化较大的情况下,适宜采用块状混交。选用的造林树种种间矛盾较尖锐时,也宜采用块状混交。

混交比例

  混交林中各树种所占的比例,叫混交比例,一般用百分数表示。在混交林中各树种所占的比例大小,反映着各树种的种间关系并直接影响混交效果。

  在确定混交比例时,无论是在造林初期还是成林后,都要保证主要树种始终占绝对的优势。主要树种竞争能力强时所占比例可小些,竞争能力弱时所占比例可大些,一般主要树种的混交比例应在50%以上。伴生树种的比例要根据它所起的作用和经济价值而定,单株所起的作用小,而经济价值又大的情况下,所占比例可大些,否则可小些。灌木做伴生树种时,其比例可大些,一般造林地的条件越差,灌木应越多。

  此外,通常图式即包括混交图式,又包括纯林图式。在造林设计时一般多用造林图式这一概念,即在造林(纯林、混交林)设计中各项技术措施的图面表达形式,内容包括造林地的立地条件、混交关系、树种组成、混交比例、混交方法及株行距等。

混交林的培育[2]

  营造和培育混交林的关键,在于正确地处理好不同树种的种间关系,使主要树种尽可能多受益、少受害。因此,在整个育林过程中,每项技术措施都应围绕兴利避害这个中心。

  培育混交林前,要在慎重选择主要树种的基础上,确定合适的混交方法、混交比例及方式,预防种间不利作用的发生,以确保较长时间地保持有利作用。造林时,可以通过控制造林时间、造林方法、苗木年龄和株行距等措施,调节树种种间关系。为了缩小不同树种生长速度上的差异,可以错开年限、分期造林,或采用不同年龄的苗木等。近年的研究证明,生长速度相差过于悬殊的树种、耐荫性显著不同的树种,采用相隔时间或长或短分期造林方法,常常可以收到良好的造林效果。如营造柠檬桉、窿缘桉等喜光速生树种的混交林,可以先期以较稀的密度造林,待其形成林冠能够遮蔽地表时,再在林内栽植红锥、梓树、木荷、桐木等耐荫性树种,使这些树种得到适当庇荫,并居于林冠下层,发挥其各方面的混交效益。当两树种种间矛盾过于尖锐而又需要混交时,可引入第三个树种(缓冲树种),缓解两树种的敌对势态,或推迟其有害作用的出现时间。

  在林分生长过程中,不同树种的种间关系更趋复杂,对地上和地下营养空间的争夺也日渐激烈。为了避免或消除此种竞争可能带来的不利影响,更好地发挥种间的有利作用,需要及时采取措施进行人为干涉。一般当次要树种生长速度超过主要树种,由于树高、冠幅过大造成光照不足抑制主要树种生长时,可以采取平茬、修枝、抚育伐等措施进行调节,也可以采用环剥、去顶、断根和化学药剂抑杀等方法加以处理。环剥是削弱混交树种的生长势,或使其立枯死亡的一种技术措施。这一措施不会剧烈地改变林内环境,也不会伤害主要树种。去顶是抑制次要树种的高向生长,促进冠幅增大,更好地发挥辅佐作用的一项技术措施。环剥和去顶可在全年进行。断根是截断次要树种部分根系,抑制其旺盛生长的一项技术措施,一般可在生长季中进行。另一方面,当次要树种与主要树种对土壤养分、水分竞争激烈时,可以采取施肥、灌溉、松土,以及间作等措施,不同程度地满足树种的生态要求,推迟种间尖锐矛盾的发生时间,缓和矛盾的激烈程度。但是,上面提到的这些土壤管理措施,由于各种条件的限制,有的不能长期应用,有的难以广泛推行,特别是由于生态因素的不可替代性,一种因素的缺乏不可能依靠其他种因素的过剩弥补,因而,尽管其在调节种间关系上都有一定的作用,却又有很大的局限性。

混交林的综合效益[3]

生态效益

  不同的树种在同一个区域内生存,其占用了不同的空间和养分,因此能够加大对同一区域内的空间利用和养分利用,其根系在土壤中的水平分布与垂直分布各不相同,调查结果表明,十二年生的落叶松根系80—90%分布在5—40em范围内,而云杉的根系70—80%分布在3—32em范围内。不同树种之间层层叠加,这是因为他们对于光照的需求也不相同,像是落叶松之类的树种对于光照要求比较高,而红松则对光照的要求不是那么高,特别是幼苗阶段需要的光照很少,所以可以将其他的树种当成是阻挡光照的保护伞,这就是不同树种之间的生物特性,我们在建设混交林的时候要善于利用这一特点,通过不同树种的空间叠加来进行协调,让他们之间能够互补和利用。

  混交林能够对其种植区域内的土壤环境进行调节,改变立地条件的主要因子,我们能够通过对立地的土壤检测来寻求答案,混交林的土壤酸碱度随着种植的树种不同而不同,而且土壤的微量元素含量也会发生改变.

  a.混交林对于土壤酸碱度的改变主要是因为不同树种的落叶掉落到土壤中而发生的作用,像是落叶松的松针是酸性的,当微生物将落叶分解之后酸性物质就会留在土壤中,而一些中性的树种落叶,像是水曲柳的叶子,被微生物分解之后会对土壤的酸性物质起到一定的缓释作用,这样比起单纯的种植落叶松的土壤来说,PH值会稍高一些,调节了土壤的酸度。

  b.土壤养分是为树木生长所提供营养的来源,而土壤养分又是依种植的树木种类而发生改变的。树木的根系深埋土壤中,以吸取土壤中的养分,所以土壤是否养分充足能够直接影响树木生长,通过调查我们发现,混交林的土壤养分比起纯种林要高一些。

  c.同一区域内的树种之间都存在着竞争关系,他们都会向着利于自身生长的方向争夺资源,像是光照、土壤水分等等,优胜劣汰向来就是自然选择的规律,通过合理的混交能够利用好这一竞争优势,像是落叶松和樟子松的混交能够促进林木的高生长,比起纯种林来说其高生长要优秀的多。

防护效益

  a.混交林有着良好的防风固沙作用,因为其林冠比起纯种林要更加的浓厚,根系深埋土壤中,具有很好的固土能力,这样的树林防风性、涵养水分的能力以及固沙能力都是非常优秀的。

  b.抵挡病虫害,混交林对于生态环境有调节作用,能够改变昆虫的生存环境,从而起到了降低虫害的作用,有相关调查研究表明混交林的抗落叶松早落病比起纯种林要高很多。

  c.混交林因为具有很好的涵养水份调节生态环境的功能,因此其土壤水分较多,林内湿度大,有利于防范火灾的迅速蔓延,而且混交林林冠浓密,下面杂草较少,火灾危险程度比起纯种林要好很多。

相关条目

参考文献

  1. 苏惠民主编.第十六章 森林及野生植物基本知识 森林公安工作基础知识.中国林业出版社,2007.1.
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 黄云鹏主编.第九章 森林产量构成和人工林树种组成 林木栽培技术.中国林业出版社,2007.9.
  3. 刘志军.论混交林的营造及综合效益[J].新农村(黑龙江),2013,(第12期).
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