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第18章 阳光森林(4)

我国森林中次生林占相当大的比重,其面积约占全国森林面积的一半,且大部分林区均有分布,但其主要树种有一定差异。如大兴安岭寒温带针叶林区中的兴安落叶松,经火灾或砍伐破坏后,往往形成次生白桦纯林或以其为优势的次生混交林。东北的东部山地温带针叶、落叶阔叶混交林,在遭破坏后形成以蒙古栎、黑桦、紫椴、黄菠萝、水曲柳、胡桃楸、白桦、山杨等为主的次生落叶阔叶林。秦岭、淮河以南,长江中游和汉江上中游两侧的山地丘陵地区,因人类的长期活动,天然林仅见于局部海拔较高的地方,现大部分地区多为以马尾松为主的次生林和部分人工栽培的杉木林。祁连山中段的针叶林,在遭受破坏后多形成为山杨、白桦次生林。为提高林分的生产率和改善林分的质量,对次生林必须全面规划,因地制宜,以抚育为主,抚育、改造、利用相结合,使其尽快成为重要的后备森林资源。

(3)人工林

人工林是采用人工播种、栽植或扦插等方法和技术措施营造培育而成的森林。根据其繁殖和培育方法的不同,一般分为播种林、植苗林和插条林等。按林种分为人工用材林、人工薪炭林、人工经济林、人工防护林等。按树种分为人工马尾松林、人工杉木林、人工杨树林、人工桉树林等。人工林均按一定的目的要求和人们需要的林种,集中营造在交通较为方便的地方,并普遍采取选育良种、适地适树、密度适中、抚育管理等集约经营措施进行营造和培育。与天然林相比,人工林具有生长快、生长量高、开发方便和获得效益早,木材规格、质量较稳定、便于加工利用等特点。我国人工林达5325万公顷,居世界第一位。关于人工林的营造,在造林方法一节有专门介绍。

3.3.3按林木特征的分类

人们常根据优势树种对于森林资源进行分类,并且可以依据优势树种的分类地位制定出多极的分类系统。例如,首先森林资源可分为针叶林和阔叶林,而针叶林可按照优势树种的属,分为松林、落叶松林等,松林又可分为油松林、红松林、马尾松林等。除此以外,还要考虑各树种的构成比例,按此特征可将森林资源分为纯林和混交林两大类。天然林大多数是混交林,但在气候和土壤条件相对恶劣的地方,也可能形成纯林。人工林大多数是纯林。

区分森林资源的另一重要林木特征是林木的起源。凡林木是种子更新起源的,称之为实生林;凡是以无性更新方式起源的,称为萌芽林或无性繁殖林。

年龄亦是区分森林资源的重要林木特征。根据龄级(多数以20年为一个龄级,有时以10年或5年为一个龄级,随树种的生长快慢和经营强度而定)划分年龄阶段。通常划分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林5类。成熟林和过熟林是当前可以采伐利用的资源,幼龄林、中龄林和近熟林则是后备资源或称经营资源。

3.3.4按森林的自然属性分类

林木特征是森林的自然属性,但随着对森林的研究的深入,要求对于森林资源进行更加科学地分类。对此,分类的途径和方法也多种多样,大体可分为植被学途径、立地学途径和生态系统的综合途径三大类。

(1)植被学途径

中国植被学家以植被型、群系和群丛为基本的分类单位。此外,还有一些辅助单位,如属于森林的针叶林和阔叶林就是两个大的植被型组(植被型组就是一个辅助单位)。在针叶林中,可划分出寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖性针叶林、热性针叶林等5个植被型。在阔叶林植被型组中,区分为落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿阔叶林、红树林、竹林等9个植被型。基层的分类单位群丛,则要求以群落中各层的植物成分和环境条件都相同作为划分的条件。

(2)立地学途径

按照立地条件的特点对森林进行分类也是许多国家的常见做法。这种方法既可以应用于无林地,也可以应用于有林地。对于山地条件,中国很多地区采用了诸如海拔、坡向和土层厚度这类因子,划分的土地单元通常称之为立地条件类型。

(3)生态系统的综合途径

森林是一个生态系统,采用综合的观点对森林进行分类是最合理的,目前很多国家都在尝试,并取得了一定的成就。

3.4森林保护与生态安全

森林时刻在受到病虫害、森林火灾等因素的威胁,稳定的森林生态系统与我们的生态安全息息相关,了解森林病虫害发生的规律,掌握森林病虫害防治方法,了解森林火灾发生及扑救的知识,对于维持森林生态系统,保障生态安全有着重要意义。

3.4.1森林病害及其防治

森林病害是指病原生物或不良的气象、土壤等非生物因素使林木在生理、组织和形态上发生的病理变化,可导致林木生长不良,产量、质量下降,甚至引起林木枯死和生态条件的恶化。

(1)致病因素

由寄生性生物所致的病害具有传染性,称侵染性病害。由不良的非生物因素所致的病害无传染性,这称为非侵染性病害。

引起林木病害的生物主要有病毒、类菌原体、细菌、真菌和寄生性种子植物等,其中真菌所致病害种类最多,占森林病害中的80%以上。历史上森林的许多毁灭性病害都是真菌引起的。细菌对森林的为害远比真菌轻,已知的严重细菌性林木病害只有杨树细菌性溃疡病、青枯病等少数几种。病毒主要侵害阔叶树种,引起花叶病和枯斑,但很少为害裸子植物。类菌原体于1967年首先发现于泡桐、桑等植物的韧皮部细胞中,现已知它能引起几十种木本植物的病害,其中包括泡桐丛枝病、枣疯病、美国榆韧皮部坏死等。近十几年的研究表明,过去认为是病毒引起的许多林木病害多与类菌原体有关。森林中最重要的寄生性种子植物为桑寄生、槲寄生和油杉寄生。它们寄生于林木枝干上,可使林木发生肿瘤、枯枝或全株枯死,对热带和亚热带地区的森林和经济林为害尤大。线虫侵害苗木和林木根部,引起肿瘤,或侵入输导组织引起枯萎。各种病原物侵入林木后,即在体内扩展,其中多数都只导致局部性病害,有些如病毒和类菌原体等则往往扩及全株,造成系统性病害。病原物在自然界主要依靠风、雨和昆虫等外力进行传播。有些病原物如桑寄生的浆果为鸟类所喜食,种子经鸟类消化道后仍能保持正常的萌发能力,因而能随鸟类传播。

导致林木病害的非生物因素主要是过低的温度、旱、涝、盐碱及土壤中缺乏某些必需的营养元素等。此外由环境污染造成的病害也日渐增多。钢铁厂、煤油厂、炼铝厂、焦化厂等排放出来的二氧化硫和氟化物是最普遍的空气污染物,林木受氟和硫化物毒害后,首先是叶部边缘和尖端出现褐色或红褐色斑块,后逐渐扩大,严重时引起落叶,甚至全株枯死。

侵染性病害与非侵染性病害由于致病机制不同,在发生发展的规律和防治方法上都有原则差异。但二者又往往互有联系,相互影响。受侵染性病害侵染的林木对不良环境条件的适应能力较低,被不良环境因素削弱的树木也更易于受寄生物的侵袭。中国华北地区从1979年开始的干旱,使油松的抗病力大大降低,导致1982年枝枯病大流行,中、幼龄林木大量枯死,就是典型的例子。

(2)常见森林病害

森林病害种类繁多,但经常造成严重损失的却为数有限。据中国对主要造林树种病害种类调查的结果表明,属于这一类的病害不过百种左右,最典型的有以下几种。

1)幼苗猝倒病(立枯病):该病是苗圃中威胁最大的病害,几乎见于所有苗圃和育苗温室,针、阔叶树种均可感染。出土一个月之内的针叶树幼苗最易受害,未木质化的幼苗受侵袭后迅速倒伏,木质化的苗木根系腐烂,地上部枯死。病原主要是丝核菌属、镰刀菌属和腐霉属的一些种。寄主范围很广,对环境适应性强,能长期生活在土壤中,不易根除。前作为棉花、马铃薯、瓜类等农作物时,土壤中病菌积累多,苗木易发病;出苗期间多雨、灌水过多,苗床低洼、土壤黏重、排水不良时也能促其发病。

2)松类疱锈病:为害各种年龄的松树,以幼树受害最重。病菌先侵染针叶,然后由针叶进入枝干,所以凡生针叶的枝干均可能发病。被害枝干的症状因病菌种类的不同而表现为肿瘤、梭形肿大或溃疡。春、夏季病部皮层开裂,出现黄色疮状物,疮破后散出大量黄色粉末,即病菌赖以传播的孢子。病原是真菌中的锈菌,约10余种,主要属柱锈属,其中以茶藨子柱锈菌和梭形疮锈菌为害最重。美国五针松、白山松、红松、糖松等五针松类对茶藨子柱锈菌高度感病,瑞士五针松、新疆五针松等抗病性较强。五针松疱锈病流行于欧洲、北美和亚洲东北部地区,曾造成欧美大片人工林和天然林的毁灭。20世纪50年代,日本有的地方用美国五针松营造的人工林因遭受此病害而毁灭。中国东北地区的红松幼林和韩国的美国五针松人工林也曾因此病而受到严重损害。梭形疱锈菌为害两针松类,主要流行于美国南部的湿地松和火炬松林,被害幼苗多枯死,幼树主干受病后形成梭形肿瘤和溃疡斑,生长不良,且易风折。柱锈属真菌都是转主寄生菌,没有中间寄主便不能完成其生活史(见锈病)。

3)烂皮病:见于各种针、阔叶林,多由真菌引起。被害枝、干的树皮局部变褐、发软,最后坏死、干裂或下陷,枝干被病斑环绕一周后枯死。如林木抗病力增强,病斑外围可形成愈伤组织,限制病菌扩展。板栗疫病是烂皮病的一种,是最严重的森林病害之一。19世纪该病随引种亚洲栗类苗木而传入美国。由于当地原产的美国板栗对此病极其敏感,造成病害大流行,损失惨重,至今未能恢复。此病在欧洲造成的损害较美洲轻。中国、日本和朝鲜的栗林中虽也有此病发生,但因所栽栗类具有较强抗性,受害很小。病菌主要通过细小伤口侵入,在枝干上引起典型的烂皮病斑,剥开病皮可见扇形菌丝片。

4)枯萎病:林木受病后,起初往往是日间呈萎蔫状,夜间因蒸腾量减少而暂时恢复。病害进一步发展则呈永久性枯萎。旱、涝、真菌和细菌等各种因素都可引起。真菌或细菌侵染维管束后,因机械堵塞作用使水分不能正常运输到枝叶,或由于病菌分泌有毒物质使林木中毒而枯萎。榆荷兰病是最著名的林木枯萎病,因对此病的早期研究主要在荷兰而得名。病害症状初现于树的嫩梢或嫩枝,叶片萎蔫,嫩枝枯死,并迅速蔓延至大枝。全株1~2年内枯死,较小植株则可在感病后数周内即枯死。病枝横断面的外层年轮上有许多黑点,排列成一个环圈,是此病症状的一个重要特征。病菌主要由大棘小蠹和榆波纹棘胫小蠹等昆虫传播。此病自1918年在法国发现以来,先是流行于欧洲,20世纪30年代末传入北美洲,数十年内毁灭了大量的庭园树和行道树。1970年至1975年,仅英格兰因病死亡的榆树即达1720万株以上。迄今中国尚未发现此病,但此病是重要检疫对象。

5)丛枝病:林木受害后局部枝条丛生有如鸟巢,见于多种针、阔叶树种,如泡桐、枣树(枣疯病)等,由类菌原体和真菌所致。类菌原体引起的丛枝病是系统性的,病害由个别枝条开始,逐渐扩及全株。真菌所致病害只发生局部扩展,丛枝症状仅表现在直接受侵染的个别枝条上。枝条受害后,因顶芽生长受到抑制而刺激侧芽提前萌发成的小枝,不仅生长缓慢,且其顶芽不久也受到病原物的抑制,而刺激其侧芽再萌发成小枝,如此反复进行,使枝条呈丛生状。

6)叶斑病:在森林中极为普遍,种类复杂,但一般不酿成严重灾害。受害叶片上出现坏死枯斑,大小、形状、颜色因病害种类而异。严重发病时提前落叶,林木生长量下降。落叶松早期落叶病是中国东北地区和朝鲜人工落叶松林的重要病害。病菌每年6月开始侵害针叶,病叶上生一个至数个黄色小斑点,逐渐扩大为红褐色斑段。8月中下旬即大量落叶,比正常树木提前30~50天。病菌在落叶上过冬,次年再侵害新叶。兴安落叶松、长白落叶松(见落叶松)和朝鲜落叶松为感病树种,日本落叶松较抗病。此病大多由真菌和细菌所致,风或雨为传播介质,蔓延很快。一般采用喷洒化学药剂方法进行防治。

7)立木腐朽:该病是各种成熟林、过熟林分最突出的病害。在中、幼龄林中虽然也有发生,但一般为害不重。此病具有多年延续的特性,树木一旦受到侵染,病菌便在体内逐年扩展,所致腐朽的程度随林龄的增长而加重,直至林分自然更替。在中国东北和西南地区的成熟、过熟原始林中,腐朽株率一般高达50%以上。