一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法技术

本发明专利技术涉及一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法，属于山地森林生态系统环境保护领域，具体步骤为：选取沿海山地典型常绿阔叶林主要树种和常见树种，通过测定分析其反映植物抗机械损伤和低温环境的响应特征，利用层次分析法计算各物种的抗风抗冰冻相对能力（IE值），挑选适生物种；结合物种的地形生长偏好特性，再次筛选出适应不同立地条件的抗风优势物种；对所选物种通过造林、抚育和功能目标树培育等步骤，整体营造出具有较强抗雨雪冰冻能力的常绿阔叶林；本发明专利技术可准确选取适应不同山地环境的抗雨雪冰冻树种，较常规营造林方法具有造林树种抗冻性强，生长好，林分功能目标明确，成效高等优点，可用于雨雪冰冻山地的生态恢复造林。

【技术实现步骤摘要】
一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法
本专利技术属于山地森林生态系统环境保护领域，具体涉及一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法
技术介绍
常绿阔叶林是我国森林资源的精华，是结构最复杂、群落最稳定、生物量较大、生物多样性最丰富、生态功能最强的森林生态系统。保护和发展常绿阔叶林，不仅对于维护国土安全、物种安全、气候安全、淡水安全、生存安全具有重大战略意义，而且对实现中华民族永续发展具有深远的意义。雨雪冰冻对森林和区域生态环境可以造成直接或间接的不良影响，如积雪和冰凌的机械压迫会导致林木的技条断梢或倒伏，低温会致使林木冻死和冻伤。2008年初，我国南方雨雪冰冻灾害发生时，南方18个省市林业受损面积达1860万hm2，相当于全国林业面积的1/10，给我国亚热带森林生态系统可持续发展造成严重损害。而我国当前造林营林评估多以林业部门的传统林木栽植经验为参考，判别林木特定的生态功能方面存在不足，特别在营造林实践中，不能从植物的生态机制角度界定植物群落的物种功能。雨雪冰冻灾害发生后，森林生态系统对冰冻灾害抵抗能力参差不齐，显著降低森林生态系统对雨雪冰冻灾害整体防御能力。林木功能性状可以界定植物的功能型，同时可以动态评价森林生态系统的结构和特征。林木功能性状不仅客观表达了植物对环境的适应性，也能对生存环境的变化产生响应，直接表征森林生态系统的特定功能。李青粉等(李青粉，王军辉，贾子瑞等.丽江云杉天然种群针叶功能性状及其随海拔的变异[J].林业科学研究.2013,26(6):781-785)通过研究丽江4种自然生云杉体内全碳、全氮、全磷含量以及三针叶长度和宽度等参数来探讨云杉种群针叶功能性状及其随海拔的变异规律。路兴慧等(路兴慧,丁易,臧润国等.海南岛热带低地雨林老龄林木本植物幼苗的功能性状分析[J].植物生态学报.2011,35(12):1300-1309)利用植物的生理、形态和生活史等功能性状特征，揭示出功能性状对对物种共存的影响机制。何春霞等(何春霞，李吉跃，孟平等.4种高大树木的叶片性状及WUE随树高的变化[J].生态学报.2013,33(18):5644-5654)通过对西双版纳北热带雨林四种高大树木叶片形态解剖结构、光合色素、水分利用效率(WUE)等随冠层高度的变化及种间差异进行了研究，探讨了叶片性状对通道阻力增长引起的水力限制增强及高光和季节性干旱等气候条件的响应机制。阎恩荣等(阎恩荣,王良衍,李修鹏.基于树种功能性状改造浙东沿海低山抗风雪冰冻防护林的效果[J].林业科学.2014,50(6):98-106)以浙江天童盘山台风和冰冻雨雪灾后受损的柳杉林为改造对象，依据林木功能性状，初步筛选出具有抗机械受损和抗寒能力优良的树种，但其研究对象主要为受损柳杉林，采取的措施主要是对林地结构调整，仅配置了部分抗雨雪冰冻树种。更为重要的是，该研究未能区分不同立地类型，没有涉及整体山地的不同立地条件，综合考虑整个区域雨雪冰冻灾害后的生态造林。因此，研发出一套判别森林对雨雪冰冻灾害的防御能力的方法，对于构建营造健康、安全和可持续的具有特定生态功能的林分具有重要作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有林业技术缺乏定量诊断树种抗冰冻雨雪功能特性的现状，利用植物功能性状方法，提供一种抗冻和抗机械受损强，生长好，林分功能目标明确，安全、稳定的常绿阔叶林营造技术，解决现有植被抵抗雨雪冰冻灾害能力较弱的技术瓶颈，具体包括构建物种抗雨雪灾害能力数据库，筛选适生物种、物种与环境优化配置、除草松土抚育、间伐以及后期目标功能树种培育等内容。本专利技术采用的技术方案如下：一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法，按照以下步骤进行：(1)根据低山森林生态系统具有的典型性、脆弱性，以沿海山地地带性常绿阔叶林主要组成树种或常见树种为造林对象，建立不同物种抗机械胁迫和抗雨雪冰冻的数据库,在此基础上，利用层次分析法计算出不同物种抵抗雨雪冰冻不良环境的相对能力值(IE值),物种IE值越大，其抗雨雪冰冻不良环境的相对能力越大；(2)根据步骤(1)中获取的不同物种抵抗雨雪冰冻不良环境的相对能力值(IE值)，初步筛选出抗雨雪冰冻的树种。同时结合不同物种的地形生长偏好特性，对初筛物种进一步分类，再次利用层次分析法，进一步筛选出不同立地条件下适应抗雨雪冰冻的最佳适生物种；(3)根据步骤(2)中为不同立地条件下筛选出的适生物种，为不同立地优化配置适生抗雨雪冰冻的适生物种；(4)综合考虑种类配置、初植密度以及种植方法，整体形成完整山地的造林或林分改造方案；(5)对营造成型的抗雨雪冰冻林后期采取除草松土抚育、间伐以及后期目标功能树种培育等抚育管理措施。其中，步骤(1)中所述植物抗机械胁迫的功能性状包括植物干材密度、叶片单叶面积、比叶面积、干物质含量、枝密度性状。步骤(1)中所述植物抗冰冻的评价指标包括植物叶片电导率和树皮厚度。步骤(2)中所述初步筛选出的抗雨雪冰冻树种IE频度加和值≥80％；步骤(2)中所述物种的地形生长偏好性，地形包括山顶、坡面和坡谷三个坡位。步骤(2)中所述筛选出不同立地条件下适应抗雨雪冰冻的最佳适生物种，其IE频度加和值≥80％。步骤(2)中所述初步筛选出抗雨雪冰冻树种方法主要依据不同物种抵抗雨雪冰冻不良环境的相对能力值(IE值)的大小值进行排序。步骤(4)中所述造林对象树种一般选择1-3年健康生长、长势旺盛、无病虫害的乡土树种。步骤(4)中所述造林对象的造林苗木为实生壮苗(I、II级苗)，苗木高度≥0.5cm，顶芽饱满，苗干粗壮，地径≥1cm，造林时带小泥球，泥球长×宽×高规格为12×12×20(cm)，采取当日起苗，当日造林，确保幼苗成活。步骤(4)中所述造林或林分改造方案中不同立地小区造林初植密度分别为坡面7800株/hm2；坡谷8000株/hm2；山顶8000株/hm2，造林时间为3月中旬至4月上旬。步骤(5)中所述抚育管理措施是指造林后连续4年对幼林进行除草、松土和扩穴抚育，促进幼林林分郁闭。步骤(5)中所述林分抚育后期管理中的透光伐的经营时间为11月下旬至12月底，其强度≤10％，伐后林木剩余物仍放置林内，自然腐烂，保持功能目标树的适生生长，使森林植物组成和立地条件朝着健康、稳定的演替方向发展。本专利技术的有益效果：1.建立沿海山地典型常绿阔叶林植物抗机械胁迫性状的功能形状和抗冰冻的评价体系，科学评估沿海山地植物-冰冻灾害环境系统相互适应性。2.筛选出不同立地类型(坡面、坡谷和山顶)的抗雨雪冰冻适生物种，提高物种个体生存能力，增强群落稳定性和抗干扰能力。3.优化配置物种与环境的相互适应性，经过幼林抚育、间伐和目标功能树培育，形成规模化复层混交林，有效解决低山较严酷生境的防护林营造，增加生物多样性，显著提高生产力。4.准确选取不同山地防雨雪冰冻的适生植物，营造树种具有抗性强、生长好、成效高、可操作性强等优点。具体实施方式下面结合附表和具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。实施地点位于浙江省宁波市鄞州区天童林场盘山林区，实验时间为2005年2月至2013年12月。(1)天童林场盘山林区(29°46’N，121°48’E)，面积91hm2，海拔450m，地带性土壤为红壤，土层厚薄不一，一般在1m左右，该区地处亚热带中部东端，受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：(1) 根据低山森林生态系统具有的典型性、脆弱性，以沿海山地地带性常绿阔叶林主要组成树种或常见树种为造林对象，建立不同物种抗机械胁迫和抗雨雪冰冻的数据库, 在此基础上，利用层次分析法计算出不同物种抵抗雨雪冰冻不良环境的相对能力值（IE值）；(2) 根据步骤（1）中获取的不同物种抵抗雨雪冰冻不良环境的相对能力值（IE值），初步筛选出抗雨雪冰冻的树种，同时结合不同物种的地形生长偏好特性，对初筛物种进一步分类，再次利用层次分析法，进一步筛选出不同立地条件下适应抗雨雪冰冻的最佳适生物种；(3) 根据步骤（2）中为不同立地条件下筛选出的适生物种，为不同立地优化配置适生抗雨雪冰冻的适生物种；(4) 综合考虑种类配置、初植密度以及种植方法，整体形成完整山地的造林或林分改造方案；  (5) 对营造成型的抗雨雪冰冻林后期采取除草松土抚育、间伐以及后期目标功能树种培育等抚育管理措施。

【技术特征摘要】
1.一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：(1)根据低山森林生态系统具有的典型性、脆弱性，以沿海山地地带性常绿阔叶林主要组成树种或常见树种为造林对象，建立不同物种抗机械胁迫和抗雨雪冰冻的数据库,在此基础上，利用层次分析法计算出不同物种抵抗雨雪冰冻不良环境的相对能力值（IE值）；(2)根据步骤（1）中获取的不同物种抵抗雨雪冰冻不良环境的相对能力值（IE值），初步筛选出抗雨雪冰冻的树种，同时结合不同物种的地形生长偏好特性，对初筛物种进一步分类，再次利用层次分析法，进一步筛选出不同立地条件下适应抗雨雪冰冻的最佳适生物种；(3)根据步骤（2）中为不同立地条件下筛选出的适生物种，为不同立地优化配置适生抗雨雪冰冻的适生物种；(4)综合考虑种类配置、初植密度以及种植方法，整体形成完整山地的造林或林分改造方案；(5)对营造成型的抗雨雪冰冻林后期采取除草松土抚育、间伐以及后期目标功能树种培育等抚育管理措施；步骤（2）中所述初步筛选出的抗雨雪冰冻树种IE频度加和值≥80%；所述筛选出不同立地条件下适应抗雨雪冰冻的最佳适生物种，其IE频度加和值≥80%；步骤（4）中所述造林对象树种一般选择1-3年健康生长、长势旺盛、无病虫害的乡土树种。2.根据权利要求1所述的一种抗雨雪冰冻常绿阔叶林营造林的方法，其特征在于，步骤（1）中所述物种抗机械胁迫的功能性状包括植物干材密度、叶片单叶面积、比叶面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：王良衍，李修鹏，阎恩荣，杨晓东，赵绮，
申请(专利权)人：宁波市鄞州区天童林场，
类型：发明
国别省市：浙江;33