徐立群 ,張佳琪
(1.河北省林業廳,河北 石家莊 050081;2.北京林業大學園林學院,北京 100083)
河北壩上地區位于內蒙古高原的東南緣,大興安嶺與陰山山脈的結合部,呈東北至西南走向約320km的狹長地帶,境內多丘陵、階地、灘地、湖淖,地勢高聳平緩。壩上地區歷史上曾是森林、草原交錯帶,植被茂盛,清代后期以來,人們過度采伐森林、過度放牧和過度開墾。西部首先遭到破壞,森林變為草地,草地變為耕地,耕地變為荒漠。東部的破壞主要從開墾以后,森林逐漸被沙地取代,形成了荒山和沙地。該地區是河北沙化土地分布最廣、沙化最嚴重的地區,水土流失嚴重,已經成為河北省生態脆弱帶和敏感地帶,進一步提高營造林質量,實現植被恢復和重建變得尤為重要。
河北壩上地區位于河北省的西北部,由東北走向西南,東窄西寬,為壩頭山地和內蒙古自治區邊界所圍成的一個楔形地帶。處于東經113°50′~118°00′,北緯 40°50′~42°31′,包括張家口市尚義、康保、沽源、張北4縣和承德市的豐寧、圍場2縣壩上部分和塞北管理區、察北管理區2個區以及塞罕壩機械林場、御道口林場、康保牧場、蘇魯灘牧場等4個國有經營單位,總面積1.61萬km2。壩緣山地為內流河和外流河的自然分水嶺。以閃電河為界,壩上高原分為東西兩部分。
河北壩上地區海拔1250~1800m,最高海拔達2200m,為寒溫帶干旱半干旱氣候。西北風大,低溫酷寒,干旱少雨,蒸發量大,秋霜早,春霜晚,生長季節短。一般風速5m/s,最大28m/s,大風次數年均50余天,最多130d。無霜期80~100d。年平均氣溫-1~3℃,最冷月平均氣溫-18.6℃,最熱月平均氣溫17.6℃,大于10℃積溫為1513.1℃。年平均降水量330mm,降水主要集中在7、8月份,年蒸發量1735.7mm。土壤類型包括灰褐森林土、黑土、栗鈣土、栗褐土、草甸土、沼澤土和內陸鹽堿土。壩上地區土壤沙化、鹽堿、貧瘠,草場退化,土地沙化,水土流失嚴重。
河北壩上地區由東向西歷史上屬半濕潤森林土、草原和干草原植被類型,由于長期農牧活動和近年來持續干旱的影響,原生植被減少,以栽培種為主。該地區木本植物群落主要為灌叢、落葉闊葉及針葉林。常見灌木有山杏、繡線菊、毛榛、刺玫瑰、沙棘、檸條等。落葉闊葉樹種林主要有蒙古櫟、山楊、樺樹、榆樹等。針葉樹種主要包括落葉松、樟子松、云杉等。壩上地區植被共有81科312屬659種。較典型的有楊(populus)、榆(Ulmus pumila)、樟子松(Pinus sylvestrisvar.mongolica)、落葉松(Larix principis-rupprechtii)、云杉(Picea retroflexa)、檸條(Caragana korshinskii)、枸杞(Lycium chinense var.potaninii)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、樺樹(Rhamnus maximovicziana)、山楊(Populus davidiana)、山荊子(Malus baccata var.baccata)、黃刺梅(Rosa xanthina Lindl)、 黃 柳 (Salix gordejevii)、 冷 蒿(Artemisia frigida)、百里香(Thymus marschallianus)、羊草(Leymus chinensis)、小葉錦雞兒(Caragana microphylla)、苔草(Carex sp)、萎陵菜(Potentilla chinensis)、地榆(Sanguisorba officinalis)、寸草苔[Carex duriusculaC.A.Mey.)]、堿蓬[(Suaeda przewalskii)]、芨芨草Achnatherum splendens、金蓮花Trollius ranunculoides等。
壩上地區總面積約1.61萬km2,現有沙化土地面積109.78萬hm2,有沙化趨勢的土地12.1萬hm2,分別占全省沙化土地和有沙化趨勢土地面積的51.7%和54.1%,主要分布在開墾的農田和過牧的草地,呈片狀分布。該地區現有水土流失面積1.32萬km2,其中風蝕面積達8204km2。風沙、干旱等自然災害頻繁發生,土地沙化,草場退化,嚴重的水土流失影響了人民群眾的日常生產生活,成為制約當地經濟社會可持續發展和群眾脫貧致富的主要因素。
1949年以前,壩上地區僅殘存天然次生林1563hm2,森林覆蓋率幾乎為零。從五十年代末到七十年代末,該地區開展了大規模以楊樹為主的農田林網建設,人工林從無到有,防護林面積得到較快發展,有林地面積達到14.4萬hm2,森林覆蓋率達到8.9%。但受當時經濟條件、科技水平限制,樹種選擇較少,以楊樹、榆樹為主;造林配置簡單,全部是純林;栽培技術粗放,以埋干造林、扦插造林為主;造林密度過大,每公頃一般為2490~4950株。1978年以后,國家先后在該地區實施了三北防護林、首都周圍綠化、京津風沙源治理、退耕還林等重點生態工程,使壩上地區生態建設得到快速發展。這一時期是壩上地區防護林建設投資最多、規模最大、速度最快、質量最好的時期。截至到2012年底,河北壩上地區有林地面積達到38.9萬hm2,森林覆蓋率達到24.2%,林草植被迅速增加,生態環境明顯改善,為保障京津地區生態安全發揮了重大作用。
整個營造林包含作業設計、苗木準備、整地、栽植、撫育及管護、森林培育等多個環節。從多年的營造林實踐看,主要存在以下方面的問題。
受行政干預和片面追求短期效益的影響,作業設計不尊重客觀實際,沒有按照當地的氣候、土壤、水分等立地條件,科學規劃,合理設計,從而導致造林質量偏低。
受氣候條件和土壤條件的制約,壩上地區造林樹種選擇,灌木以沙棘、檸條為主,喬木以落葉松、榆樹、楊樹為主。耐干旱瘠薄、生態效益強的樹種選擇少,品質優良的鄉土樹種培育的少,喬灌混交造林少。
目前仍主要沿用六、七十年代的傳統人工造林技術,機械化造林只在小范圍內實施,未能普及推廣。受造林任務增加的影響,常規造林技術培訓工作還不能完全到位。受資金制約,生根粉、保水劑、地膜覆蓋、容器苗為主的抗旱保活技術不能全面推廣應用,制約了整個工程建設質量的進一步提高。
隨著造林任務的大幅增加和撫育資金缺乏雙重影響,幼林地的修剪、除草等撫育工作很少進行。由于林草植被不斷增加,以森林防火、病蟲害防治等為主要內容的后期管理任務也日益艱巨。
在工程造林中,作業設計處于重要地位,要按照因地制宜、適地適樹的原則,科學、合理的編制作業設計,更好的指導造林施工。樹種選擇上以優良鄉土樹種為主、以引進樹種為輔,做到樹種多樣化。根據立地條件和樹種類型,合理確定造林密度。充分遵循自然規律、經濟規律和生態規律,大力推廣山楊、白榆、樺樹、櫟類等鄉土樹種。條件適宜地區重點推廣樟子松、落葉松、云杉、油松等喬木樹種。不適宜發展喬木的地塊,大力營造山杏、杏扁、刺槐、黃柳等小喬木或灌木林。要注重林分結構、樹種配置、系統穩定性和生物多樣性,做到多樹種、多林種相結合。對于生態旅游區、自然保護區、交通干線等特殊區域,大力推廣生態景觀林建設,在保障發揮森林生態功能的前提下,著重發揮森林的社會功能,營造供人們旅游觀光、休閑、療養的生態景觀林,以景觀林帶動森林旅游上檔次、上水平,實現生態效益、經濟效益和社會效益的有機結合,有力地帶動了生態文化的健康發展。
良種壯苗是工程造林的重要物質基礎,直接影響到造林的成活率和后期的林木生長。一方面充分發揮現有場圃的生產能力,借助市場經濟的調配作用,積極引導個體育苗經營者,擴大規模、增加品種、提高質量,保證良種壯苗供應。避免有什么苗用什么苗,做到不合格苗木不上山。另一方面,要堅持“兩證一簽”制度,推行“三定一合同”的供苗方式。要最大限度的避免異地調苗。施工單位要派技術人員到苗圃監督起苗、分級、運苗的全過程,做到苗木不傷根,不失水,保證造林苗木質量,提高良種壯苗的使用率。
河北壩上地區土壤貧瘠、氣候惡劣、降水稀少、風沙危害嚴重是制約營造林水平的長期性難題。只有采用科學合理的技術措施,增強造林的抗旱保水能力,才能進一步提高營造林質量。國內外研究和多年來抗旱造林的實踐表明,容器苗造林比裸根苗造林成活率提高15個百分點以上。采用容器苗造林,基本上一次造林能夠成功,可大大減少后期補植補造費用,有效降低造林總體成本。容器苗造林是解決干旱、半干旱地區以及土層瘠薄的困難立地條件下造林成活難的重要措施。在容器苗培育上要擴大樟子松、云杉等樹種的規模和數量,也要大力培育蒙古櫟、樺樹、沙棘、檸條、沙柳等多樹種容器苗。在容器苗基質選擇上要從就地取土向輕型、保水型、營養型基質轉變,杯型選擇上要適應不同樹種向多規格杯型轉變。要樹立長期抗旱和主動抗旱意識,積極推廣生根粉、保水劑、地膜覆蓋造林等抗旱保活實用技術。有條件地區要對新造林及時澆水,確保一次造林成活。
科學合理的整地是營造林成敗的關鍵措施之一。傳統整地一般采用穴狀、魚鱗坑、機犁溝等單一整地方式。針對河北壩上地區實際,要積極探索多種整地方式。要推廣大魚鱗坑、小魚鱗坑、截流溝、水平階相結合的整地方式,有效地匯聚徑流,提高干旱地區蓄水能力。在土層較厚、坡度較緩的造林地,要沿等高線進行帶狀整地,帶寬60~80cm,深度25~40cm,行距2m,帶間寬度1.2~1.4m。陡坡、溝頭或溝坡造林以魚鱗為主,魚鱗坑長徑0.8~1.5m,短徑0.5~1.0m,埂高0.2~0.3m,按品字型排列,達到最大截水量。河北壩上地區秋季造林時,整地可提前到雨季前;春季造林時,整地時間可提前到頭一年雨季前、雨季或至少頭年秋季。選擇適宜的整地季節除能夠蓄水保墑外,土壤濕潤松軟,也能夠提高工作效率和造林成活率。要探索機械整地的方法,1臺整地機1d可整地20多公頃,相當于50人3d的工作量,能夠有效降低造林成本,提高工作效率。
要把幼林撫育和管護納入到整體營造林工作中,建立撫育管護目標管理責任制,配備專職或兼職護林隊伍,把幼林撫育工作落實到戶、責任到人。通過實行經營權、受益權、管護權“三權到戶”,把造林管護與農民的切身利益緊密結合起來,調動農民的管護自覺性。嚴格落實封山禁牧,統籌安排澆水、除草等撫育管護工作。造林第一年第一次撫育,進行擴穴、培土、踏實、扶正;第二次撫育割除穴周圍影響幼樹生長的雜草、灌木和側方非目的樹種的萌條。第二年第一次撫育,距離幼樹5~10cm處進行除草、松土,由里向外,里淺外深。第二年第二次撫育與第一年第二次撫育操作相同。以后各年撫育,根據幼樹生長和林地情況至少進行1次。
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