[发明专利]一种提升次生阔叶林土壤涵水能力的林分结构调控技术

说明书

本发明公开了一种提升次生阔叶林土壤涵水能力的林分结构调控技术，包括以下步骤：S1.低效次生阔叶林类型划分；S2.补植针叶树种选择与区域配置；S3.针叶树种补植与密度调控；S4.林分管理；本发明的有益效果是：通过次生阔叶林林分密度调控，提高林分物种多样性；通过改善林地容重、孔隙度等土壤物理性质，提高土壤层以及枯落物层持水量，减少地表径流，提升次生阔叶林水源涵养功能；次生阔叶林林分结构调控后15～20年能够使林分物种多样性指数提高10%左右，枯落物持水量提高10～15％，土壤最大持水量提高15～20％；技术应用方便、容易掌握，适合于川西亚高山砍伐迹地上自然恢复形成的低效次生阔叶林推广应用。

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，具体是一种提升次生阔叶林土壤涵水能力的林分结构调控技术。

背景技术

亚高山通常指海拔2400～4200m左右，以云、冷杉等为主构成的寒温性森林所占据的自然垂直地带，惯以针叶林为顶级群落，阔叶林、针阔混交林、灌丛、草甸等植物群落共存的地带性植被类型。亚高山针叶林是我国第二大林区-西南林区的主体构成部分，是青藏高原东缘、长江上游天然林的主体，在区域气候调节、涵养水源和生物多样性保育等方面具有不可替代的生态地位和作用，为我国重要的江河源和生态安全屏障。川西山地位于青藏高原东南缘，川西亚高山森林主要分布在岷江、金沙江、雅砻江等上游山地，是长江上游水源涵养的重要组成部分。在20世纪下半叶，以云冷杉为主要优势树种的川西亚高山原始暗针叶林遭受大规模的采伐利用，加之森林火灾、森林病虫害、过度放牧等人为干扰的影响，生态系统的结构和功能遭受严重的破坏。直至1998年，天然林资源保护工程正式启动，川西亚高山森林全面禁伐封育。川西亚高山针叶林采伐迹地主要有自然恢复、人工恢复、人工促进自然恢复等恢复模式，其中以桦木等阔叶先锋树种为主的自然恢复是川西亚高山采伐迹地上的主要恢复途径，并形成大面积的次生阔叶林。川西亚高山暗针叶林采伐迹地自然恢复通常经过草本、灌丛、次生阔叶林、针阔混交林阶段，最终恢复到顶级暗针叶林阶段，亚高山采伐迹地恢复到暗针叶林至少需要100年以上。以桦木为优势种的次生阔叶林已成为川西亚高山林区的主要森林类型之一，同时，川西亚高山存在大量低效次生林。

作为森林生态系统的重要组成部分，森林土壤在水土保持和水源涵养等功能中发挥着巨大的作用，是森林生态系统水源涵养的主体。在森林生态系统不同界面间的水分传输中，土壤层对降水资源分配格局影响最为明显，土壤层截水量可占到森林生态系统同期截水量的50％以上。采用空间代替时间的方法，我们对川西米亚罗亚高山次生林自然恢复序列上高山柳灌丛、桦木阔叶林、岷江冷杉桦木针阔混交林、岷江冷杉原始林土壤涵水能力的观测研究表明，随着林龄增加，土壤最大持水量呈增加趋势，针阔叶混交林由于较低的土壤容重、较高的土壤孔隙度，其土壤最大持水量达到最大，在暗针叶林阶段有所下降，暗针叶林具有较强的土壤水分调节能力和土壤渗透能力，从水源涵养功能角度，川西亚高山森林植被恢复应注重构建针阔叶混交林结构，促进低效次生阔叶林正向演替，有效提升阔叶林水源涵养功能。

林分结构调控是恢复森林生态系统健康和提升水源涵养能力的重要措施。因此，针对川西亚高山存在大面积低效次生阔叶林，基于川西亚高山次生林自然恢复过程中植被类型与土壤水源涵养功能之间的关系，在川西亚高山低效次生阔叶林通过引入云冷杉等针叶树种，不仅可改善群落树种结构，提高群落物种多样性，促进群落正向演替速度，而且能够增强林地的水源涵养功能。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种提升亚高山次生阔叶林土壤涵水能力的林分结构调控技术，涉及森林植被生态功能修复技术领域，包括低效次生阔叶林类型划分、补植针叶树种选择与区域配置、针叶树种补植与密度调控、林分管理四个步骤，在林分结构调控10～15年后，都有显著提高。

本发明所述次生阔叶林为在川西海拔2800～3600m亚高山暗针叶原始林采伐迹地上，通过自然恢复形成的以红桦(Betula albo-sinensis)、糙皮桦(B.utilis)、白桦(B.platyphylla)为优势树种的阔叶林，林龄大多为20～50年。