摘要:論述了紅松采種林的概念及其復合生態系統的特點、經營的6種模式,探討了紅松采種林經營或改建的技術及其達到的經濟效益。
關鍵詞:紅松;采種林;營建技術;經濟效益
中圖分類號:S791.247 文獻標識碼:B 文章編號:16749944(2010)10003803
1 引言
紅松(Pinus Koraiensis Sieb.et Zucc.)屬松科,松屬,別名果松(東北地區)、海松(《本草綱目》),為常綠高大喬木。樹干通直圓滿,樹勢挺拔壯麗,材質優良,用途廣泛,是我國東北地區主要用材樹種之一。紅松葉五針一束,花為雌雄同株異花,雄球花紅黃色,生于當年枝的下部,密集成穗狀;雌球花綠褐色,單生或數個集生于當年枝的頂端,花期5~6月。球果卵狀長橢圓形,每個球果一般含種籽200粒左右,千粒重平均500g。紅松主要分布于小興安嶺、完達山和長白山,自然分布區的幅度南北長約900km,東西長約500km。20世紀60年代末,山東、河北,以及四川、內蒙的部分地區引種,現長勢良好。在國外分布不多,僅分布于遠東南部沿海的丘陵地區,朝鮮北部、日本的本州中部等的山地,是典型的山地樹種。
紅松闊葉林是長白山區典型的地帶性森林植被和生態群落。目前,隨著我國生態建設步伐的加快,吉林省東部山區營林工作重點已逐步轉移到營造紅松闊葉林上來。林業育苗生產所需紅松種籽不斷增加,特別是國內、國際市場對紅松籽的需求更是供不應求。紅松籽營養價值高,既可食用,又可藥用,是真正的無污染的天然綠色滋補珍品。為此,大力發展和營建紅松采種林,努力提高紅松籽產量及其遺傳品質,對提高紅松種苗質量,繁榮林業經濟,充分發揮紅松的經濟效益具有重要意義。
2 紅松采種林的歷史背景及生態特點
2.1 紅松采種林的歷史背景
紅松采種林是一定自然經濟地理條件和社會文化背景下的紅松林地生物性的生產組合。近年來,由于國家對生態建設力度的不斷加大,國家林業局根據目前各地林木種子基地(包括種子園和母樹林)還遠遠不能滿足生態建設的需要,從國家財政預算內拿出專項資金投入到林木種苗基地建設項目中,大力發展紅松采種林,通過選擇優良無性系,提高紅松種籽的遺傳品質,進而達到提高其遺傳增益,保證生態建設和人民的生活對紅松種籽的需要。因此,對紅松采種林的解釋是在一片土地上,根據當地自然條件和經濟背景、經營紅松籽、提高其遺傳品質為主,同時兼營木材和農業的紅松采種林復合生態系統。
2.2 紅松采種林生態系統的特點
2.2.1 經營目標的差異
紅松采種林主要目標是為了持續獲取數量多、遺傳品質好的種子、木材及林下資源,而紅松天然林是自發地向頂極群落發展。
2.2.2 林分穩定性的差異
紅松采種林是人工培育與選擇的結果,生物物種相對單一,系統穩定性差,容易遭受病蟲等災害。因此,要投入更多的資金、技術、物質和能量。而紅松天然林生態系統中,生物物種較多,相互制約,可抵御各種自然災害的侵襲,系統比較穩定。
2.2.3 調控因素的差異
紅松采種點櫻桃主要依靠人工調控并與自然調控相結合,如通過改良土壤、選種育種、密度控制、病蟲防治、定型修枝、嫁接矮化等措施提高系統生產力。紅松天然林則通過大自然作用于系統內來進行調控。
2.2.4 開放性差異
紅松天然林所產生的有機物基本都保存在系統內,許多礦質營養的循環在系統內平衡。紅松采種林大部分物質輸出系統之外,要維持輸出輸入平衡,必須有一定的能量投入。
2.2.5 管理體制的差異
紅松采種林不但受自然規律的控制,也受社會經濟規律制約,如經濟政策、市場需求、科技水平等,都是影響系統生產力的重要因素。紅松天然林則主要按自然規律演替發展。
2.2.6 生產效率的差異
紅松采種林選育高產良種,加上輔助能源、技術、勞力、資金、管理的投入,其生產效率比紅松天然林生產效率要高得多。
2.3 紅松采種林復合生態系統的建立
對于紅松采種林復合生態系統的內涵是:即有意識的將紅松與農作物或畜牧結合起來,使它們成為一個綜合整體,它具有3個主要特征。
(1)復合性。“林”指的是采種林;“農”則包括經濟作物、糧、菜、藥、菌和畜、禽、魚的培養,巧用“生態位”將這些經營類型采用多層立體空間交錯配置,充分利用光能和土地資源,形成一種科學的土地利用制度。
(2)整體性。紅松采種林復合生態系統是人工建立的,其經營目的明確,主要發揮系統的總體功能和綜合效益。
(3)集約性。其管理集約程度較高,投入系統的物質、能量較多,而系統產出也大。紅松采種林復合生態系統主要有6種類型。
2.3.1 林—藥復合型
長白山林區是我國3大天然藥庫之一,據初步統計,有藥用植物2 000余種,其中許多藥用植物喜生于林下,可以充分利用采種林行間土地種植藥材。
2.3.2 林—草復合型
為提高土地利用率,提高復種指數,許多農業科技先進地區采用覆草技術,在采種林行間種植豆科牧草并適時收割,將生草覆蓋樹盤,以生物環境調控達到肥沃土壤、減輕病蟲害發生,提高經濟、生態和社會效益。
2.3.3 林—糧(菜)復合型
營造紅松采種林后的頭幾年,林地空隙較大,林下間作糧、菜作物,“以短養長”可取得一定經濟效益,提高土地、光能利用率。
2.3.4 林—牧復合型
加拿大、西歐和東歐在林下種植牧草,發展畜牧業非常普遍,這不僅能改善牲畜生境條件,而且能利用林木保持水土。
2.3.5 林—蛙復合型
林蛙是長白山馳名中外的珍貴“山珍”,通化市封溝養殖林蛙已取得豐富的經驗。采用這種方式主要在經營上著眼于林、蛙兩項主要產業。
2.3.6 林—菌復合型
紅松采種林的林分郁閉后,如何建立有效而穩定的復合系統是人們關注的問題。開展“林―菌”復合生態系統經營,在郁閉的林分內培養食用菌,不但顯著提高了經濟效益,而且培養食用菌過程中在林地投放大量肥料,能有效促進林木的生長。
3 紅松采種林的營建及經營的問題
3.1 紅松優良無性系的選擇
國內外育種工作已經證明,提高種子產量必須走良種繁育的道路,如采種僅局限于從現有的人工紅松林改建為紅松采種林,其產量不會大幅度提高,只有選育優良無性系,結實量才會明顯提高。方法有2種。
(1)在天然林內選擇結球多、種粒大、出種率高、出種仁率高的優樹作為營建采種林的材料。在天然林內最好在紅松種籽豐收年選擇,豐收年林內大部分母樹都正常結實。
(2)利用結實高產無性系營建紅松采種林。據遼寧森林經營研究所研究結果表明:結實高產無性系具有較高的遺傳力,達85.6%以上。結實高產無性系具有結實株率高、種籽質量可靠和含有速生的遺傳基因等特性。選擇的方法是在紅松無性系種子園中定時定位觀測各無性系的結實量,記錄各無性系球果數、出種率、種籽千粒重、種籽出仁率等原始數據,通過分析,找出需要的優良無性系,適時采條進行嫁接。
3.2 高枝嫁接
紅松嫁接技術,早在20世紀60年代初,引入前蘇聯的髓心形成層貼接法。近年又采用高枝嫁接法,建立紅松采種林,實現提前開花結實,縮短投資回收時間,其砧木選擇有2種方法。
(1)在紅松幼林中選用“砧木”高枝嫁接。
(2)在苗圃選用4~5年生超級大苗,培育砧木。晚秋采集接穗,要從發育年齡較大的優良無性系的頂端側枝上采2年生的雌花枝或樹冠中部1~2年生雄花枝,接穗長度為10~15cm.雌花枝粗度為0.6~1.0cm,雄花枝粗度為0.4~0.6cm;采集的接穗要求為粗壯、無病蟲、頂芽飽滿,不采內膛枝。接穗要按母樹編號、粗度級、性別型分別打成捆加標簽,貯藏在苗木窖內,保溫、保鮮、通風、防霉變。嫁接以春季最佳,其無性系配置通常采取3:1,即3株雌:1株雄性。嫁接方法可采用劈接、對接和髓心形成層貼接法。
3.3 栽植密度
栽植密度關系著群體結構、光能利用、地力利用,直接影響著產量高低,是紅松采種林栽培中重要技術因素之一。確定栽植密度不僅要根據其生物特性,而且要考慮立地條件,此外經營目的也是確定密度的因素之一。吉林省營造紅松采種林的密度一般為6m×6m,公頃保留株數為200~300株。
3.4 修剪特點
修剪是經營紅松采種林的主要技術措施之一。在土肥管理的基礎上實行合理修剪,利于實現種籽高產、穩產和優質。紅松具有頂端結實優勢的生物學特性,側枝不結實或很少結實。20世紀50年代日本學者三島超以我國東北紅松天然林調查結果為依據,闡述了紅松杈干性與結實的關系,并指出:“杈干回數越多其結實量也越多”。紅松分杈后,形成的數個頂端同原來的主枝一樣,一直向上生長。分杈后側枝增多,針葉總面積增大,可增加有機物合成數量,并能滿足樹體生長和數個頂端結實的需求。因此,分杈樹結實量增加的同時,又加速了樹木材積的生長。修剪的方法是:主干高通常確定為4~5m,及時去頭修剪,使樹體形成多主枝樹冠促進多結實。據觀察,大部分雌花枝只有粗度達1cm以上時才開始結實,細弱枝不結實。所以,人工整枝要促分杈、去弱枝。紅松含有豐富的樹脂,為了不因修枝引起樹干從鋸口流脂,一般在樹木停止生長進入休眠后,即11月至次年2月進行修枝。
4 紅松采種林復合生態系統的經濟效益
(1)紅松采種林復合生態系統用1hm2為一個計算單位,株行距為6m×6m,1hm2采種林保存紅松株數為200~300株。結實初期按每株結10個球果、平均每個球果產籽為0.1kg、松籽市場價30.00元/kg計算,那么1hm2紅松采種林初實期年均產值為9 000.00元。當達到盛果期時,每株平均結球果200個,那么1hm2紅松采種林年均產值將達到12萬元,這樣的經濟效益是種植其它,而且省工省時。
(2)通化市現有林業用地104.5萬hm2,其中民營林業用地面積83萬hm2,在民營的林地中,絕大部分為低質低產次生林,hm2蓄積僅有50m3左右,生產力非常低。通過改造至少有20萬hm2可以改建成紅松采種林。20萬hm2紅松采種林結實初期年均產值18億元;結實盛期,年均產值將達到240億元。這對調整通化市農村產業化結構,使農民脫貧致富有非常重要的意義。