一、造林学
1.历史
现代造林学(silviculture)创建于19世纪中前期,是由德国Cotta提出的,随后,英国、瑞典、俄国、芬兰、日本和美国相继开展。我国造林学始于1912年,北京天坛林艺试验场成立,在北京开展育苗造林。
随之,我国留欧、留日归国学者在高校创办林业教育与科研。陈嵘(1888—1971)在南京金陵大学森林系任教,著有《中国树木分类学》和《造林学特论》,为我国造林学的开创起了重要作用。新中国成立后,陈植(1899—1992)任教南京林学院,著有《造林学原理》和《造林学概论》。沈国舫任教于北京林业大学,是我国著名造林学家,著有《造林学》和《森林培育学》。
2.目的与任务
造林学是论述营造和培育森林的理论和技术的科学。营造森林与培育森林,有在无林地上造成的新林,也有在人工林或天然林采伐后更新下一代的森林。抚育是希望能达到造林的目的,对森林施加的保护管理。
造林的目的是生产木材,这种观点在20世纪中前期是很流行的。那时,世界各国的工业发展,大量木材被用于建筑材、家具、纸浆、包装、坑木、枕木、电柱及其薪炭材。20世纪60年代后,由于森林资源减少,引起生态环境恶化;同时许多建筑材料和其他生活、交通用材可用水泥、塑料、钢材所代替,而薪炭不同程度地可被煤和液化气所代替。在这种背景下,美国提出了“新林业”观念:“以木材生产和维持生物学多样性相结合为经营目标,达到森林生态系统的持续性。”然而,当今世界各国营造森林作为木材用途的任务仍然很大。
3.林种与作用
目前,我国造林目标类型可划分为5个林种,即用材林、防护林、经济林、薪炭林和特种林。它们的比例各占64.6%、13.9%、15.9%、2.9%和2.6%。
(1)用材林。以生产木材和纤维为主要目的的森林称为用材林。例如生产原木、锯木、纸浆材、建筑用材等材种的树木和竹林都属于用材林。目前我国用材林面积比例偏高。
(2)防护林。森林的功能具有多样性,在划分林种时,只有以发挥防护效能为主要目的的森林才能称为防护林。在防护林中,根据防护作用的不同又细分为不同的类型,如农田防护林、水源涵养林、防风固沙林、护路林、护岸林等。全国的防护林面积为2138.5万hm2,占全国有林地的13.9%,这个比例显然太低,需要提高。
(3)经济林。是一个种类多、范围广的林种,凡生产果品、饮料、食用油料、饲料、蔬菜、药材、工业原料、调料等为主要目的的森林或林木、竹林都称为经济林。(www.xing528.com)
(4)薪炭林。以生产燃料为主要目的的森林或林木。在全国有林地中,薪炭林是面积较少的林种,仅占总面积的2.9%。
(5)特种用途林。简称特种林,它是以科学实验、风景、旅游、国防、环保等为主要目的的森林或林木。
4.造林技术
造林技术是建立在造林学理论基础之上的一门科学技术,它由种子与种苗培育、造林和抚育管理三大部分组成。造林是指在没有树木的土地上或少林的荒山上营造森林。更新是采伐森林之后在其迹地上培育的后继森林。人造林与更新林都需要进行抚育,但操作要求不同。营造人工林,不同的林种反映不同的造林目的,其造林措施各有特点,但基本要求是相同的。
(1)宜林地选择。首先要进行土地测量与规划,并对立地条件作出评估。不同树种有不同的生长习性,因而要选择不同的立地条件和宜林地。如南方山地,松树能耐干旱贫瘠而杉木则需要较肥厚的土层;木麻黄适于沿海防护林种植,具有耐盐和抗风力。北方气候比较干旱,宜种杨、桦、松、柏、榆、枣树;在荒漠沙丘地带只能栽强耐旱、抗风沙的丛生灌木,如沙棘、柠条、籽蒿、白刺、杨柴、梭梭、沙冬青等。现在造林由飞机撒播种子,所以更需因地制宜或作某种预处理。
(2)种苗培育。种子、种苗是造林的原材料,它是造林学的重要成分,为造林作预先准备,一般而言,所有的造林树种都可用种子繁殖,可直接播种在林地或苗圃培育苗木。为了获取良种,需要建立种子园经过子代选育。种子采收、贮藏和活力检验都必须严格按种子学要求进行,否则会影响种子的播种质量。有些树种可通过切枝无性繁殖,为获取优良无性系繁殖可建立采穗圃。近些年,利用组织培养技术,获得试管苗,再作苗圃培育进行工厂化生产尚在探索之中。
这些年,我国在造林树种选育、培育上做了大量工作,其中,郑万钧主编的《中国主要树种造林技术》和沈熙环主编的《种子园技术》是两类有代表性的生产科研成果。
(3)植树造林。在平常人看来,种树是很简单的操作,然而作为一项大面积造林工程,问题是复杂的,科学性是强的。这就要运用造林学技术原理,尽量降低成本而提高成活率。从造林的规格、方式到苗木选择以及栽植时特定要求和先进的佐辅技术都会影响造林的质量与成活率。对苗木出土,减少伤根,防止干燥,健壮度分级到捆包、运输或假植都有规定或要求;对栽植时间、挖穴大小、深度、放苗回土紧压、是否浇水或用固体水或桔秆之类保护都视生态环境或树种而定。
(4)抚育管理。从原理上讲,造林的前几年,林地严禁放牧伤害树苗,有条件的地方遇旱之危给予浇水。在南方林分还未郁闭,林间杂树藤草蔓生要适时铲除。用材林的集约经营管理必须注意林分生长速率、光合生产力和群体结构的动态变化。所以当林木进入成年生长期前,不同树种达到一定生长量、郁闭度或活立木蓄积指数时,要开始间伐或整枝以保证取得更多的树干材质。
据日本柳杉资料,在柳杉成林后,每hm2每年干物质生产量是7~20t,原材料的收获量是2~8t,而木材的利用量为1.5~7t。这里很大变动量就显示出作业程度与立体条件的不同。由此说明,热带雨林每hm2每年的生物量可达100多t,但实际可利用的木材只有1~3t,所以,人造林的抚育管理是非常重要的。森林防火和病虫害防治也是抚育管理的重要措施。
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