劉學全
(湖北省林業科學研究院 武漢 430075)
如果說,習總書記在十九大報告中的第九部分“加快生態文明體制改革,建設美麗中國”中提出的“開展國土綠化行動,推進荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理,強化濕地保護和恢復,加強地質災害防治?!钡葹橹该髁私窈蠊ぷ鞯呐Ψ较?,那么省政府關于三年(2018~2020)實施精準滅荒工程戰略就是對習總書記“建設美麗中國”號召的最積極響應和最忠實的踐行!
精準滅荒的主體是誰?毋容置疑是林業部門,是林業人。精準滅荒的主戰場在哪?當然是荒漠化、石漠化以及水土流失嚴重地區,也就是常說的造林困難地。那么精準滅荒靠的是什么?除了要有堅定的決心和意志外,還得靠科技的力量,具體來說就是要依靠行之有效的造林新技術,這里將它稱之為精準滅荒工程實用技術。
美國林業工作者協會(1971)將立地定義為“林地環境和由該環境決定的林地上的植被類型和質量”。德國造林學家Ernst Rohrig(1982)在森林培育學中認為,立地是對林木生長發育起重要作用的物理和化學的環境因子的總和,這些因子應對森林世代的延續基本保持穩定,或者其變化有規可循。美國林學家D.M.Smith(1996)在“實用育林學”中提出,立地在傳統意義上是指一個地方的環境總體,生境是指林木和其他活體生物生存和相互作用的空間場所。今天,林學上的立地和生境內涵已趨于相同。綜上所述,立地有兩層含義:第一,它具有地理位置的含義;第二,它是指存在于特定位置的環境條件(生物、土壤、氣候)的綜合。因此可以認為立地在一定的時間內是不變的,而且與生長于其上的樹種無關。
那么困難立地就是指立地質量很差、環境條件很極端的一種立地類型。導致困難立地的因素有自然因素,也有人為長期干擾破壞的原因。常見的困難立地類型有荒漠化、石漠化地類,石質山地、嚴重侵蝕地、灘涂地、沙地、采礦廢棄地以及江河水庫岸的消落帶等等。在困難立地地段造林極度困難,苗木成活率、保存率極低,現在所看到的宜林荒山荒地都是多年來造林未能成功的難啃骨頭。
依據生態學和經濟學原則,篩選適宜的造林樹種,是造林成功與否的關鍵環節。所謂生態學原則是指樹種的生物生態學特性要符合造林地的立地條件要求,也就是選樹適地;經濟學原則是指滿足造林的目的(生態防護、美化和經濟效益),困難地造林是以生態防護為主,經濟收益為輔。
(1)生態適應性原則。“宜喬則喬,宜灌則灌,宜草則草。”也就是適地適樹。
(2)鄉土樹種原則。造林樹種盡量選擇鄉土樹種。
(3)多樣性原則。多物種、多形式的造林,提倡造混交林。
(4)合理配植原則。根據困難立地小生境,喬灌草搭配,合理配置密度,選擇合理的造林模式。
(5)生態與經濟效益兼顧原則。以生態樹種為主,適當選擇經濟樹種,在實現水土保持的基礎上,盡可能發揮土地的經濟生產能力。
(1)耐旱性、耐熱性強。在幼苗期間,既能在土壤潮濕環境下生長,亦能抵抗土壤短期干旱的影響;既能在溫差小的環境下生長,亦能在夏日炎熱天氣晝夜溫差較大的條件下不致受到灼傷或死亡。同時,在高溫、干旱綜合影響作用下,亦能照常進行生理活動。
(2)根系發達,能穿竄巖隙縫間,趨水趨肥性強。
(3)易成活,生長迅速,能短期內郁閉成林或顯著增加地表蓋度。
(4)具有較強的萌芽更新能力和根蘗性。
(1)針葉喬木:柏木、側柏、圓柏、日本花柏、馬尾松、濕地松、杉木、黑松、日本落葉松、華山松等。
(2)闊葉喬木:刺槐、銀合歡、榿木、麻櫟、白櫟、栓皮櫟、女貞、構樹、青岡、楓香、化香、黃連木等。
(3)經濟樹種:黃柏、花椒、核桃、山核桃、冬棗、木瓜、杜仲、香椿、烏桕、漆樹、桑樹、油桐、鹽膚木、青麩楊和棕櫚等。
(4)灌草:白刺花、黃櫨、刺梨、火棘、紫穗槐、馬桑、杜鵑花、龍須草、百喜草等。
(5)藤本植物:金銀花、扶芳藤、爬山虎、葛藤等。
困難立地造林苗木建議采用容器苗,特別是無紡布容器苗。采用容器苗能保證苗木根系與營養基質完整,抗旱性強,無緩苗期,不受造林時間限制,造林時間長,造林成活率高。容器苗最好采用無紡布容器苗可直接栽植,效果最好。塑料薄膜容器苗造林時要注意剝掉容器或撕掉容器底部,脫掉的塑料薄膜要回收防止污染環境。造林前要進行適當的澆水,保證容器苗的土球或基質有充足的水分,以提高造林成活率。
(1)裸根苗木應盡量保存根系的完整,尤其是須根。3年生以上的大苗應帶土球。
(2)浸根。即在造林前對裸根苗木根系進行24 h左右的浸水處理,提高苗木含水量、增強苗木活力。
(3)采用黃泥漿蘸根技術。根據實際需要在泥漿中加入適量菌根制劑、磷肥、生根粉或根寶,在上山栽植前對裸根苗木根系進行蘸泥漿處理,保證根系全部受保護,并增強根系與土壤的粘合能力,提高造林成活率。
(4)苗木修剪和截干技術。對造林的裸根苗適當修剪根系以使栽植時不窩根,對苗木枝葉適度修剪以減少樹體的蒸騰量。對一些萌生能力強樹種如刺槐,采取截干措施,可以提高成活率。
(5)生長調節劑的應用??刹捎肁BT生根粉、綠色植物生長調節劑(GGR)、萘乙酸、吲哚乙酸等生長調節劑處理苗木根系,增強苗木活力和抗逆能力,提高造林成活率。
局部清理,以栽植點為中心,對半徑0.5 m范圍內的雜、灌進行清理。不建議全面清理或者煉山。
應視立地類型采用大穴整地、魚鱗坑整地、抽槽整地等。對于陡坡、石漠化、嚴重侵蝕地區可結合坡改梯、建沙凼、谷坊或攔沙壩等工程措施整地。造林密度根據樹種特性確定,由于基巖裸露,地被不連續,可作見縫插針式種植,沒有統一規整的密度和株行距。通常灌木樹種比喬木樹種大些,針葉樹種比闊葉樹種大些。防護林、生態林密度一般1 000~3 000株/hm2。
常規的造林遵循《造林技術規程》(GB T 15776-2016)執行。這里重點介紹一下“鄂西北困難立地造林技術”,是一項成熟多年的科研成果,主要針對鄂西北地區生態環境惡劣,植被難以恢復等實際問題而提出的,目前已得到了廣泛推廣應用。該項技術主要內容包括多季節造林技術、覆膜造林技術、保水劑造林技術及其綜合運用的技術。
(1)技術要點:該項技術通過對多年氣象資料進行統計分析,使造林時間與當地雨量、熱量分布相耦合,確定了鄂西北地區最佳造林時間:針葉樹種造林時間為9月中旬~10月中旬,闊葉樹種造林時間為10月中旬~11月中旬,大大拓寬了鄂西北地區造林時間。

圖1 鄂西北歷年降雨及雨日

圖2 鄂西北歷年陰雨出現次數及頻率

圖3 月平均溫度分布圖

圖4 月極端高溫分布圖
(2)技術經濟指標及效益:該項技術在不增加造林成本的基礎上,可提高造林成活率30%,苗木高生長可提高60%以上。采用多季節造林技術,可節省造林經費30%~35%。
覆膜造林,簡而言之就是造完林、澆足水后在苗木根部土壤表面蓋上地膜。一般情況下,土壤下層水分沿毛管孔隙向上運行,上層土壤的水分向空氣中蒸發,從而在土壤與空氣間形成了水分梯度壓力,在這種壓力下,土壤水分不斷向空氣中散發,久而久之就形成土壤干旱。在苗木根部表面覆蓋地膜后,地表散發的大部分水分在地膜下被阻隔而凝結,重新滴入土壤并被吸附,土壤水分流失鏈被有效切斷,從而形成了土壤—植物—空氣的封閉的局部循環系統,使土壤表層在長期無降水補給時仍能維持較高的含水量;而且,通過地膜覆蓋還能將太陽能轉化為熱能匯集在土壤中,提高土壤溫度。因此,地膜覆蓋產生的局部溫室效應能增溫、增濕、保墑進而起到提高造林成活率、促進苗木生長的作用。
(1)技術要點。穴狀整地造林:穴狀整地規格60 cm×60 cm,地膜可裁成60 cm×60 cm的正方形(地膜大小視苗木而定,一般不大于穴的面積),中間打孔。苗木栽上后,澆足水,將裁好的地膜由苗梢穿過中間圓孔后覆蓋到苗木根部,地膜四周蓋土壓緊,做到四周高中間低,形成一小的集水區。對于有分枝不便穿孔的苗木,可由地膜一邊中點至中間圓孔剪開,并由此處覆蓋到苗木根部,地膜四周及裁剪處用表土蓋好即可。②帶狀整地造林:帶寬80~100 cm,苗木栽上后,澆足水,然后沿帶鋪上地膜,地膜兩邊用表土蓋好壓緊,地膜寬度與帶寬相同。③不方便澆水的地方,可選擇雨后墑情好的時候造林。④地膜經過一年時間,一般會風化、破損。因此,覆膜造林一年以后,如果需要,可將破損的地膜更換掉。
(2)技術經濟指標及效益。通過對覆膜林地結構及苗木生長進行系統研究,結果表明:該技術可提高造林成活率15%,樹高生長量可增加30%,地徑生長量可增加50%,可平均提高20 cm處地溫2~3 ℃,林地容重平均下降9.3%,土壤毛管孔隙度平均提高33.3%。
保水劑是一類高吸水性樹脂(SAP)在農林方面形象化的俗稱,已有20多年的應用研究和推廣歷史。由于其分子結構交聯,分子網絡所吸的水不能被簡單物理方法擠出,故具有很強的保水性。它好似微型水庫,可以反復釋放和吸收水分,供種子和植物根部緩慢吸收。保水劑還有一定的保溫和透氣功能;如與農藥、植物生長調節劑、肥料等結合使用,可使它們緩慢釋放,提高利用率,減少環境污染。
目前,保水劑主要有兩類:即丙烯酰胺-丙烯酸鹽共聚交聯物(聚丙烯酰胺型)和淀粉-丙烯酸鹽接枝共聚交聯物(淀粉接枝型)。在林業應用方面,前者為主要產品,壽命較長,顆粒型保水劑可反復使用多年。
(1)技術要點:林業上主要采用拌土和蘸根兩種方法造林。①拌土:拌土采用粒徑0.5~3 mm(L型)或0.3~1 mm(M型)的保水劑,拌土前讓保水劑吸足水成飽和凝膠,以土與飽和凝膠體積比10%~15%拌勻。置于穴底部,林木有效根系周圍。植樹時,依大小每棵需L型保水劑10~300 g。果樹幼苗40~120 g,針葉類幼苗10~25 g,闊葉類幼苗40~60 g。成年果樹每棵需150~180 g。為使保水劑首次完全發揮吸水效果,在拌土前先吸足水成飽和凝膠(L型2~3 h),均勻拌土后再拌肥,此法樹坑不必再澆水。②蘸根:把40~80目的保水劑(粉劑)以0.1%比例放入盛水容器中,充分攪拌和吸水約20 min后使用,裸根苗浸泡30 s后取出。最好再用塑料薄膜包扎。1 kg保水劑至少可處理2 000棵幼苗。可以防止根部干燥,延長萎蔫期,便于長途運輸,提高成活率15%~20%。
(2)技術經濟指標及效果。拌土使用保水劑可節水50%~70%,節肥30%以上。M、L型保水劑還可提高土壤的透氣性,改善土壤結構和抗板結,并有一定的保溫效果(L型無論是壽命,還是透氣性等,效果更好)。
保水劑并非造水劑,首次使用時一定要使保水劑吸足水分后再進行拌土或蘸根,少雨地區以后還要定期補水。除非特別干旱,樹木不必再澆水,秋水春用。
對以上技術進行集成、優化和配套,充分發揮多項技術的疊加效應。該項技術可提高造林成活率33.4%,適宜于立地條件特別差、氣候干旱地區,可節省因年年造林所耗費的人力和物力。