沙地刺榆生物圍欄技術

孫海紅

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

沙地刺榆生物圍欄技術

孫海紅

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

摘要主要從刺榆繁育和生物圍欄營建技術2個方面介紹了沙地刺榆生物圍欄技術，總結分析了6年生刺榆生物圍欄的生長表現。該技術是一種成本低廉、使用壽命長、施工簡便和易于大面積推廣的實用技術，尤其是配套了工程圍封的刺榆生物圍欄效果更好。

關鍵詞刺榆；生物圍欄；播種育苗

試驗區位于遼寧省彰武縣章古臺鎮和阿爾鄉鎮，土壤類型多為固定風沙土。由于氣候干旱缺水、土壤貧瘠、地下水位下降，造林成活率和保存率低下。隨著人口增加和種植業的擴大，現有林分尤其是新植林分管護困難。2000年，遼寧省固沙造林研究所(以下簡稱固沙所)開始對部分實驗區進行工程圍封。3年后發現，工程圍欄存在沙埋、刺線頻遭破壞和后期維護成本高等問題，大部分圍欄不到10年就已經失去作用。針對工程圍欄使用壽命短、成本高和影響景觀等問題，亟須找到可替代工程圍欄的適宜圍欄技術。

固沙所先后于1997年和2000年分別在種子園實驗區和萬畝林實驗區引種栽植刺榆10 hm2，發現其生長表現十分穩定。部分調查數據顯示，栽后15年的刺榆平均高生長達5 m，距地面30 cm處的平均地徑達12 cm，平均冠幅達4.7 m。于2009年進行播種育苗，2010年和2011年開展營建刺榆生物圍欄試驗。在有工程圍欄保護情況下營建刺榆生物圍欄11.8 km，圍封面積867 hm2；無工程圍欄保護情況下營建17.2 km，圍封面積1 267 hm2。經過6年的研究總結，2015年在充分調查的基礎上，總結出一套實用易行的遼西北刺榆生物圍欄技術。

1刺榆生物圍欄栽植技術

刺榆〔Hemipteleadavidii(Hance) Planch.〕，又名釘字桿等，蒙語烏蘭散都，蕁麻目榆科刺榆屬。生長周期長，原產地壽命長達150～200 a。落葉小喬木，高可達15 m，或呈灌木狀；樹皮深灰色或褐灰色，不規則的條狀深裂；小枝灰褐色或紫褐色，被灰白色短柔毛，具粗而硬的棘刺；刺長2～10 cm。葉橢圓形或橢圓狀矩圓形，葉柄短。小堅果黃綠色，斜卵圓形，兩側扁，長5～7 mm，在背側具窄翅，形似雞頭。花期4—5月，果期9—10月。喜光，耐寒，耐干旱瘠薄，適應性強。以種子繁育為主，也可扦插或分株繁育。在我國刺榆主要分布于內蒙古通遼市科左后旗，集中分布區面積1 000 hm2，以建群種存在并形成群落，屬于我國新的沙地植被類型。另在遼寧、吉林以及華北等省區的山麓、林緣及路旁有少量分布。

該技術包括刺榆繁育技術和生物圍欄營建技術。主要目的是防止人畜對受保護植被的干擾，為圍欄內的喬灌草植被創造一個相對較好的生態環境，并與受保護的植被形成混交狀態，兼有明確邊界作用。

1.1刺榆播種繁育技術

1.1.1采種存貯選擇15年以上的健康大樹采種。10月上旬，刺榆種子由綠色轉變為黃白色，說明種子成熟，但最佳采種時間在11月中下旬，此時刺榆葉子完全掉落。采早了，翅果水分大，易發霉，發芽率低，苗木質量差；采晚了，大部分種子被風刮散，難以收集。選無風天，將采種網架在樹下，振蕩樹枝，使種子落入網內。網的大小以便于收集種子為準。將采后種子除雜、陰干，裝布袋或麻袋，于通風干燥處存放，待來年春季播種。刺榆種子極易喪失發芽能力，如果延期存放，可用麻袋裝好后放入低溫干燥的冷庫保存。常溫保存過程中要定期察看蟲害的發生情況，一旦發現及時篩選剔除或進行藥物處理。

1.1.2選地整地刺榆播種育苗地應選擇土層深厚、肥沃、有灌溉條件、排水良好的沙壤土，切忌選低洼易澇地育苗。秋季翻耙，早春施底肥，每667 m2施2 500～5 000 kg。復耙一遍做壟，壟寬60 cm，用木磙鎮壓后灌足底水。

1.1.3播種育苗播種多采用條播。5月上旬可播種，每667m2播種3～5 kg。播種前灌水待下滲后，不粘工具時方可進行播種。播種前將種子與濕沙混拌，每天翻動2～3次，2～3 d后，待1/3的種子出現白色根點時，立即播種；或于播種前用溫水浸種6 h，待種子膨脹后拌沙和毒谷等防治螻蛄的農藥。用小鎬順壟輕刮壟面開1～2 cm淺溝，播幅6～8 cm，將拌沙的種子均勻撒在溝內，覆土0.5 cm左右，以不見種子為宜。覆土后要及時輕輕鎮壓，使種子與土壤密接，以防透風，并保持種子發芽所需的土壤濕度，覆土不宜過厚，否則影響幼苗出土。播種后，苗出齊前，切忌灌蒙頭水，以免土壤板結，影響幼苗出土。最好用滴灌或噴灌保持苗壟濕潤，幼苗7 d左右出土，15 d后出齊。

1.1.4苗期管理苗期管理要及時。適時除草、灌水，6月上旬，苗高5～10 cm左右時進行間苗定株，每延長米留苗10～15株，并追施一次氮肥，每667 m2施5 kg。病蟲害防治要提前預測、預報，并及時對榆紫葉甲等蟲害進行生物或化學防治。

1.1.5苗木出圃苗木出圃要達標。當年秋季苗木即可出圃造林，一般出圃標準為苗高大于50 cm，地徑大于0.4 cm，長度達5 cm的側根數達3條及以上，詳見表1。如果次年出圃，需要采取必要的防寒措施。2年生苗枝條有刺，起苗和造林較困難，故多用1年生苗造林。

表1　刺榆1年生苗出圃分級標準

注：Ⅲ級苗當年不出圃

1.2生物圍欄營建技術

刺榆適用于各種固定沙地造林，結構松軟的土壤無須整地；植被蓋度大、土壤結構緊密的沙地宜塊狀或帶狀整地。秋季或次年春季造林，雨季亦可直播造林。造林方式同常規造林，造林后需要撫育3年。

1.2.1打點定線因地制宜，大致以林班界選擇圍欄線的走向。設置好常用路口圍欄的進出口，以便管理。在工程圍欄內側1～3 m范圍內為建植刺榆生物圍欄定線打點。

1.2.2局部整地圍欄打點定線后，造林定植前要對圍欄線路開墾清理。人工整地，可結合定標打點提前進行穴狀整地，直徑1～1.5 m。機械整地，可用拖拉機在開闊平地、緩坡地犁一次即可，清理寬約1.5～2 m。陡坡地及拖拉機無法到達的地方，要人工清除草根及樹樁。

1.2.3定植管理選擇1年生刺榆苗造林，株行距1 m×1 m。有工程圍欄保護條件下，一般定植2行或3行。無工程圍欄保護的情況下，宜增加寬度至3～4行，呈“品”字形栽植。挖穴栽植，視苗木大小確定栽植穴的長、寬、深，一般穴深30～50 cm，有條件則應施肥后定植。

1.2.4撫育管理栽植當年必須進行1～2次除草撫育，當年造林成活率達不到80%的，翌年必須補苗。沙區影響定植刺榆生長速度和成活率的關鍵因素是土壤水分，所以適時澆水非常重要。視天氣情況，栽植1～3 a必須及時澆水1～2遍。土質較差的地段可通過適時施肥促進刺榆生長，一般于成活后的1～2個月內追肥1次，施尿素以不超過0.05 kg.m-1為宜。如果考慮部分地段的景觀，可在必要的地點和時段修剪，修剪的最佳高度為1.2～2.0 m，剪除兩邊伸展較長的側枝，保持圍欄寬度在2 m左右。病蟲害防治以防為主，安排護林人員定期觀察，提前預測、預報病蟲害發生情況，及時對榆紫葉甲、芳香木蠹蛾等蟲害進行生物和化學防治。

通過撫育管理，沙地生物圍欄生長穩定，且保存率達70%左右可視為成型，平均樹高1～2.3 m，平均地徑1.4～4.2 cm，平均冠幅1.2～2.5 m。大一間房實驗區先有工程圍欄后栽的刺榆；后坨子實驗區和阿爾鄉先栽刺榆圍欄后上工程圍欄。有工程圍欄保護下，空白地段占生物圍欄營建地段總長度的比例不大于30%；非空白地段的刺榆保存率達70%左右，3～5 a達郁閉狀態。詳見表2。

表2　2015年固沙所刺榆生物圍欄生長情況

不同土壤條件對刺榆的生長影響很大。平緩沙地或沙丘背風面積沙地段土質多較好，刺榆平均樹高、平均地徑和平均冠幅分別為土質較差地段的1.81倍、2.0倍和1.68倍。說明在較好的立地條件下，生物圍欄能更早達到防護高度和寬度，提前郁閉。詳見表3。

2效益分析

2.1經濟效益

主要體現在降低營建和維護成本方面。綜合成本上，刺榆生物圍欄造價是工程圍欄的13.1%，每公里可節約4.34萬元(我省青山工程的圍欄封育的成本5萬元.km-1)。在材料上，按照栽雙行1年生苗1元.株-1計算，2010年生物圍欄2 000元.km-1，而刺線圍欄材料成本為1萬元.km-1。在用工上，工程圍欄需要重車搬運,不適于部分沙區作業，車輛和人工成本不易控制。在后期維護上，工程圍欄使用壽命一般5～10 a，重建或維護都需要高額投入；刺榆造林成活3 a后開始發揮防護作用，根據現有林分生長表現可知刺榆防護周期至少在18 a以上，無須平茬且萌蘗能力強，生長穩定，后期維護成本低廉。

2.2社會效益

刺榆生物圍欄技術，不僅可以提高傳統圍封技術的科技含量，更有利于造福地方百姓。目前已經營建的刺榆生物圍欄技術示范林，為周邊有林單位或林農參觀學習和技術培訓提供了便利，為推廣應用打下了堅實基礎。一旦該技術大面積推廣應用，可有效解決科爾沁沙地及類似地區工程圍欄的維護或更新問題。

刺榆幼樹具硬刺，牲畜不能接近，為干旱、半干旱區的重要固沙樹種和綠化樹種，園林綠化多作綠籬應用。刺榆木材淡褐色，堅硬而細致，可供制農具及器具；枝條可做農家障子；嫩葉可食用，可作飲料。樹皮纖維可作人造棉、繩索、麻袋的原料。種子可榨油。《浙江天目山藥植志》：根皮或樹皮和醋搗爛敷患處治癰腫、治水腫。一旦刺榆資源得到恢復和合理開發利用，形成的產業可為地方百姓致富開辟新路。

2.3環境效益

刺榆為科爾沁沙地珍貴的樹種，資源分布少，結合該技術的大面積推廣，既可起到一定的防風固沙、阻止人畜干擾或破壞等生態功效，又可實現刺榆本身種質資源的有效保護。在防護林景觀上，刺榆生物圍欄與受保護林分或草場可形成針闊混交林、喬灌草混交林等，形成渾然一體的自然景觀搭配，防護效果持久，優于工程圍欄。該技術相對工程圍欄還有一定節能減排固碳效益，即營建刺榆圍欄可逐年增加固碳量，相應減少水泥樁、鐵刺線等工程圍欄的產量相當于減少了二氧化碳排放量。

3結論與討論

在我國半濕潤、半干旱及風沙地區，刺榆生物圍欄封育是恢復草原植被、提高牧草產量和質量的一項重要措施，也是恢復天然植被非常有效的措施，在防風固沙、治理退化草場中具有重要意義。

3.1該項技術針對沙區工程圍欄存在的投資成本高、圍封效果差和使用年限短等問題，首次提出并選擇適合遼西北沙地生長的鄉土樹種刺榆，作為替代工程圍欄的理想生物圍欄材料。刺榆與沙棘等其他生物圍欄相比，生長更加穩定，防護周期更長，更具有地域特色和優勢。

3.2該技術包括刺榆繁育技術和生物圍欄營建技術。確定了刺榆出圃用苗分級標準，提出了合理營建措施和技術指標。應用該技術營建刺榆生物圍欄29 km，保護土地面積2 067 hm2。

3.3該項技術相對工程圍欄具有生物防護效果顯著、防風固沙作用強、易推廣和生物防護壽命長等優點。與工程圍欄配套營建刺榆生物圍欄模式，綜合圍封效果好。

3.4該技術還需進一步完善不同立地條件下針對防風固沙的細化分類技術措施。如刺榆的造林密度、苗齡選擇等需要進一步試驗結果來細化確定。其他樹種的生物圍欄營建應先進行小面積試驗，一般經6 a有了顯著試驗結果，才可進行大面積推廣應用。

參考文獻：

[1] 楊志國，劉士和，李景章，等. 生物圍欄營建技術[J]．內蒙古林業科技，2000(S1):34-35

[2] 劉國道，王東勁，王軍炬. 生物圍欄建植技術[J]．中國草地學報，1989(6)：59-62

文章編號：1005-5215(2016)06-0115-03

收稿日期：2016-03-29

作者簡介：孫海紅(1978-)，男，大學，從事森林經營與保護工作.

中圖分類號：S792.19

文獻標識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.048