尚志国有林场管理局一面坡林场
摘要：联合国粮食及农业组织(FAO)于2010年公布的森林调查统计结果显示，自2000年-2010年森林正在以每年1300万公顷的速度衰退，增长面积仅为500万公顷，森林正面临着巨大的退化危机。人工混交林在改善林分立地衰退，提高林分生产力方面具有绝对的优势，我国已经开展了近七十年的研究。在此，特对混交林优点以及我国人工混交林的发展过程、主要研究内容、未来发展趋势加以总结。
关键词：混交林；优点；研究进展
从世界森林发展过程来看，土地利用情况的改变很大程度上对森林结构与组成造成了影响。原始天然林已经进行多次大面积的更替，大部分顶级植被正在被人工林替代，且通常以纯林栽植为主。人工林因其结构简单，经营周期短，木材产量高，得以在近代林业中快速发展。随着社会已经科学的革新，越来越多的林业学家指出人工林在森林生态系统恢复以及长远发展角度看处于“消极地位”，尤其是天然迹地营造的人工纯林，单一纯林对于生物以及非生物胁迫具备极低的抵抗能力。长时间的森林轮作，致使土地退化，单一的森林结构生态性极不稳定，更加容易受到扰动，森林研究更多的应该关注生态方面的效应，而并非仅仅关注经济效益，尤其是目前酸雨、风暴、干旱等极端天气的出现，使得现有的人工林模式受到挑战[1]。森林的健康以及稳定的生长是林业稳定发展的重要条件，为了克服人工林地力衰退、结构脆弱现象的发生。国内外林学家提倡种植混交林以对森林生态系统进行保护，恢复，改造，努力提高森林的环境、社会以及经济三个方面的总体收益。
1.人工混交林的优点：
混交林具有重要的生态学意义，更加符合可持续经营管理的要求，在林分生产力以及森林发育方面具有重要的优势。混交林的树冠结构能够有效增加降雨截留，枯枝落叶以及腐殖质具有较好的吸水性，能够减少土壤水分流失，从而调节涵养水源，保持水土。混交林具有更高的林分空间利用率，能够抵抗风灾、暴雨等自然干扰。不同物种的种间隔离能够有效减少病虫害的侵害，多树种组成能够很好的规避经济损失风险。混交林具有较快的枯枝落叶以及腐殖质分解速度，加快了营养循环，提高微生物活力，能够有效减少连续种植造成的地力衰退。混交林的弹性机制、抗性能力、以及结构稳定等特性能够更好地应对未来气候条件的改变，提高生物多样性，改善当地环境，促进多目标收益[2]。
2.我国人工混交林研究的发展过程：
2.1 我国人工混交林研究的提出
我国建国早期全国人工林面积2781万ha，其中人工林1273.3ha，混交林占比仅为9%。早期以天然林的集中采伐为主，建国后木材产品的严重不足，使得人们开始大力营造人工纯林。针叶树种因其树形齐整，冠幅较小，干形通直圆满，产量高等特点作为主要栽植种。连续栽种使得土壤肥力逐渐衰退，南方杉木二代产量相比于一代而言，降低了47%，北方针叶人工纯林也出现了大幅减产现象。针对这种问题，我国从五十年代开始进行混交林的栽种实验，主要对象为各林区天然混交生长情况较好的树种。并于八十年代开始进行了大面积的推广，混交林相关研究也逐渐展开。
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2.2 我国人工混交林主要研究类型
我国人工混交林研究按照树种的适生区不同可以分为五个不同的区域，主要包括：以杉木、马尾松、毛竹与其它阔叶树种如红椎、楠木等人工混交林为代表的南方地区；以杉木马尾松或者杉木槭树等人工混交林为代表的西南地区；以油松、落叶松与刺槐、山杨等树种为主的华北地区；以落叶松、红松与水曲柳、胡桃楸等人工混交林为代表的东北地区；、以刺槐油松人工混交林为代表的西北地区。栽植方式涵盖了从株间、插花、行间、隔行到窄带、宽带、块状等多种方式，其中以行间以及带状混交为主。
3.我国人工混交林主要研究内容：
早在1828年，林业科学家Cotta在其书中写到：不同树种对资源的利用以及需求程度不同，混交林在生长过程中更加的稳定，可能比纯林提供更高的价值。当然这种观点，在当时仅为一种概念的提出，没有进行有效的科学验证。发展到今日混交林已经取得了很大的研究成果，但是对于完整的科学理论框架而言，仍然存在着很大的欠缺，我国的混交林研究主要从以下几个方面来进行的，以对这种欠缺进行补足。
3.1 混交林种内种间关系研究
混交林与纯林之间最大的差异在于多树种的组合，使得除了种内之间的关系外，还存在着种间关系。这种关系主要可以分为积极消极以及无影响三种不同的形态。混交林中树种之间的相互关系极为错综复杂，彼此相互影响的表现形式也十分多样。我国人工混交林种内种间关系研究主要包含以下几个方面：林木个体相互发生(形态学上的)树冠、枝叶或根系相互摩擦、挤压，包括藤本、蔓生植物缠绕绞杀等造成的物理方面的影响；树种种间的杂交授粉、根系连生、共生及寄生等现象而发生的生物间的相互影响；叶子、果实、根系向周围空间分泌、挥发释放碳水化合物、醇、醛类、有机酸、酯类、酚类等成分，对相邻树种以及林下植被产生化学方面的作用。总体的混交林实验设计应该满足独立性，全面性以及代表性。主要评价指标包括：生物生态学指标以及林学指标[3]。
3.2 混交林结构研究
我国人工混交林的各种不同研究尺度主要包括：单木、林分、区域、景观等[4]，其中单木水平是整体混交林结构研究的基础单元形式，单木结构包含了树冠、树干、根系三个主要的部分。混交林林分结构的研究是对总体单木水平的汇总，是生产实践中最为重要的单位。区域以及景观是在精准林业条件下，大尺度研究中的基本单位形式。单木、林分以及景观等水平的研究有助于理论混交林结构组成，确定合理的抚育经营措施。
3.3 混交林营养机理研究
我国人工混交林主要以幼龄林为主，高密度的栽植条件不利于大规模的林业调查，更加适合于机理方面的研究。主要包括两个不同空间水平，即光照对于树木地上部分主要是树冠结构的影响，以及土壤养分对于地下部分树根尤其是细根的影响。具体可以细化为地下部分的土壤养分差异、根系结构、水分循环、微生物、团聚体、以及活性酶的研究，以及地上部分干形、冠形、生长、光合作用等方面的研究。
3.4 混交林模型研究
我国人工混交林模型研究仍然参照林业模型研究最常实用的分类系统，即：单木、径阶、林分三个不同的水平。主要研究内容包括多树种模型组、混交林立地指数、竞争指数、混合模型、过程机理模型等。混交林模型研究的难点在于树种的不同生长物候以及属性、复杂的竞争机制等方面[5]。
4.我国人工混交林未来发展趋势：
在生态学层面上，引入更加先进的科学技术手段对混交林营养机理进行精准的测定，突出混交林在提高林分生产力方面的突出作用。在模型统计方面将传统的林业模型同机理模型相结合，建立系统性杂合模型，全面考虑森林系统内多种因素对于混交林生长的影响，引入3S技术，扩大混交林的研究范围。在生产实践方面利用可视化技术，建立混交林三维监测体系，扩充实验数据，确定混交林优化经营方法。除此之外，引种、更新、枯损、间伐、经济方面的研究将是未来我国人工混交林研究中十分重要的部分。
参考文献：
[1] 姚兰, 艾训儒, 易咏梅,等. 鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林优势种群的结构与动态特征 [J]. 林业科学, 2017, 53(2):10-18.
[2] 陶岩, 殷秀琴, 田育红,等. 长白山红松针阔混交林种内、种间竞争关系研究 [J]. 北京师范大学学报(自然科学版), 2011, 47(4):428-431.
[3] 封磊, 洪伟, 吴承祯,等. 不同类型杉木人工混交林乔木层结构及动态分析 [J]. 植物资源与环境学报, 2008, 17(1):48-53.
[4] 雷相东, 李希菲. 混交林生长模型研究进展 [J]. 北京林业大学学报, 2003, 25(3):105-110.
论文作者:李长胜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/27
标签：混交林论文; 树种论文; 林分论文; 我国论文; 森林论文; 结构论文; 人工林论文; 《防护工程》2018年第22期论文;