
摘 要 森林生態系統可防風固沙、涵養水源,植樹造林可有效緩解干旱半干旱地區的環境惡化問題。為給壽鹿山自然保護區及其他水熱、立地條件相近的干旱半干旱地區的造林工作提供參考,根據壽鹿山自然保護區的氣候、地形、土壤等條件,篩選適合該地區造林的常用樹種,包括文冠果、樟子松、青海云杉、刺槐、側柏、油松、旱柳、榆樹及小葉楊;總結適用于該地區的造林技術,包括造林地選擇、造林地清理、整地、直播造林、植苗造林和造林后管理。
關鍵詞 干旱半干旱地區;抗旱造林;樹種選擇;造林技術;壽鹿山自然保護區
中圖分類號:S725 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.22.079
隨著全球氣候變化和人類活動的影響,干旱半干旱地區的生態環境日益惡化,土地荒漠化問題日益嚴重[1]。森林生態系統能夠有效吸收和儲存水分,減少地表徑流,增加地下水補給,涵養水源;同時森林植被的根系能夠固定土壤,減少風蝕和水蝕,維護土壤肥力,起到防風固沙、水土保持的作用[2-3]。因此,在干旱半干旱地區營造森林對緩解水土流失、降低干旱水平、提高土地生產力和恢復生態系統功能具有重要作用[4]。
在干旱半干旱地區造林時,樹種選擇是關鍵。不恰當的樹種選擇會嚴重影響造林成活率。同時,受獨特的氣候條件及立地條件影響,常規造林技術在干旱半干旱地區并不完全適用,需采用抗旱造林技術進行造林。壽鹿山自然保護區位于甘肅省白銀市,屬典型的干旱半干旱地區。近年來,受全球氣候變暖及突發性氣候災害等因素影響,保護區部分地區干旱程度加劇,荒漠化趨勢嚴重,急需造林更新[5]。本研究根據壽鹿山自然保護區的氣候、地形、土壤等條件,篩選了適合該地區造林的常用樹種,并總結了適用于該地區的造林技術,旨在為壽鹿山自然保護區及其他水熱、立地條件相近的干旱半干旱地區的造林工作提供參考。
1 常用造林樹種選擇
壽鹿山自然保護區位于甘肅省、寧夏和內蒙古的交界處,地勢復雜多樣,山巒起伏,具有石質山區、黃土丘陵區和沙區等多種干旱半干旱地帶。從氣候條件來看,壽鹿山屬干旱性大陸性氣候,年平均氣溫2.7 ℃,極端最低氣溫為-30 ℃左右,年平均降水量180~290 mm,但年蒸發量卻高達1 800 mm,年日照時間2 259~2 606 h[6]。從土壤條件來看,壽鹿山自然保護區土壤類型主要包括山地栗鈣土、山地褐色土、亞高山草甸土。根據壽鹿山自然保護區的實際條件,本研究篩選了9種適合在該地區種植的常用造林樹種(見表1)。
2 造林技術
2.1 造林地選擇
選擇土壤透氣透水性良好;富含有機質、微量元素;土壤pH值適宜;土層深厚;周邊無病蟲害發生且地勢相對平緩、坡度較小(<25°)的地區進行造林,以減緩水流速度,增加水分滲透和滯留的時間,提高土壤保水能力。必須選擇坡度較大地區造林時,需要通過整地實現土壤水分保持。同時,應根據造林樹種的特點進行選擇,如進行喜光樹種造林時將造林地選在陽坡,進行喜陰樹種造林時將造林地選在陰坡或溝谷。
2.2 造林地清理
將造林地上的灌木、雜草、大型石塊及采伐跡地上的枝杈、梢頭、站稈、倒木及伐根等清除。清理時可直接使用鐮刀等工具將造林地上的雜木、雜草、灌木等割掉、砍倒后集中清理;也可以采用煉山造林的方式直接原地焚燒清理。采用煉山造林時,需要提前向防火部門提出申請,獲得許可后在造林地周邊設置防火隔離帶,然后將砍除的灌木、雜草等曝曬30 d后點火煉山,煉山后收攏灰燼再次點燒。
2.3 整地
于造林前1年的雨季進行整地,整地方法根據造林地的坡度和立地條件確定。坡度<25°的黃土丘陵區在整地時,可采用反坡梯田整地法和水平階整地法。其中,反坡梯田整地法是沿等高線開設臺面寬1.5~2.5 m的反斜坡,坡度5°~10°即可,利用反斜坡實現集水抗旱;上下臺階間距2.5~3.0 m,然后深翻25 cm后平整坡面。水平階整地法是沿等高線開設1.0~1.5 m寬、4.0 m長的臺階,內側挖掘20 cm深的種植溝,外側培低埂,埂高25 cm,上下臺階間距1.5~2.0 m。
坡度>25°的黃土丘陵區在整地時,采用水平溝整地法,整地時沿等高線開設長4~5 m、寬0.8 m的水平溝,然后在溝頂下坡向修筑高30 cm的梯形攔水墻實現集水抗旱;然后將表土回填平溝形成種植平臺,上下臺階間距2.5~3.0 m。
坡度<25°的石質山區整地時采用魚鱗坑整地法或匯集徑流整地法。其中,魚鱗坑整地即在造林地內挖掘魚鱗坑(規格為長寬深1.0 m×0.6 m×0.6 m),將表土堆在土坑外沿,然后里切外墊在魚鱗坑下坡向堆成半圓形土埂并踩實,實現集水抗旱。匯集徑流整地法則是在造林地從山頂向山下呈“品”字型挖掘種植坑(規格為長寬深1.5 m×0.8 m×0.6 m),種植坑株行距為4 m×3 m,然后在種植坑上坡方向修筑高40 cm的攔水墻實現集水抗旱,攔水墻高0.4 m。坡度>25°的石質山區整地時采用水平溝整地法,操作方法同上。
沙區多為平地或近平地,采用機械溝整地法和大穴整地法進行整地。其中,機械溝整地法是通過農機牽引鉤犁在造林地上直接開設40~60 cm深的種植溝,溝間距2.5~3.0 m。大穴整地法則是直接在造林地上挖掘種植溝,規格為長寬深2.0 m×0.8 m×1.0 m,呈“品”字型排列。
2.4 直播造林
于每年秋季封凍前選擇健康、成熟的種子進行人工播種造林。在造林地上撒播苗木種子,撒播量3~5粒·穴-1,撒播后,用細土輕輕覆蓋種子,然后進行灌溉。同時,可以通過覆蓋草簾、枯枝落葉、塑料薄膜等方式保持土壤水分。
2.5 植苗造林
2.5.1 苗木處理
裸根苗栽植前先修剪掉其存在病蟲害和機械損傷的根系,保留主根20~30 cm,側根15~20 cm;然后將苗木根系浸泡48 h以上后蘸泥漿和生根劑,在植苗筒內裝入15 cm的水后將處理好的苗木放入等待植苗。容器苗則直接運至造林地進行造林即可。
2.5.2 移栽
于每年秋季封凍前進行植苗,先將表土混合適量有機肥后部分回填,澆入適量水,然后將苗木(容器苗需要去除容器)放入事先挖好的種植穴,然后回填剩余表土,輕提苗木(容器苗省略該步),輕輕踩實,鏟下種植穴四壁的濕土作為回填土,逐層踩實,然后立刻澆透定根水即可。
2.6 造林后管理
2.6.1 覆蓋保水
造林后可通過覆蓋農膜、枯枝落葉、秸稈減少土壤水分蒸發。使用塑料膜覆蓋時,在農膜中心處打孔,露出苗干,然后將農膜向四周拉緊并壓實,并在雨季時去除。使用枯枝落葉、秸稈覆蓋時,直接將其鋪在苗木周圍即可,覆蓋蓋度95%;另秸稈覆蓋時需覆土2~5 cm。
2.6.2 水肥管理
苗木栽植后30 d內每7 d澆水1~2次,以澆透為主。栽植后第3個月追肥1次即可,采用施肥溝施肥法,施肥前在距苗木根莖30 cm處開挖圓弧形施肥溝,溝寬5 cm、深8 cm,施用肥料因樹種而異。條件允許時可采用滴灌法灌溉,可極大地減少水資源消耗;使用滴灌灌溉時可直接使用可溶性肥料補充土壤養分。
2.6.3 補植
造林后30 d左右及時檢查成活率,要求成活率在95%以上,成活率達不到60%時需要重新造林,未達到目標存活率須補植同齡苗木,補植方法與造林時相同。
2.6.4 松土除草
造林后根據造林樹種的不同擇期進行松土除草。通過人工或機械手段,將土壤松散并清除雜草,可有效改善土壤的通氣性和保水性,減少植物生長競爭,促進植物的生長和發育。一般每年需松土除草2次,分別于春季解凍后和秋季封凍前進行。
2.6.5 病蟲害防治
林木病蟲害以預防為主,可以通過定期巡護、無人機監測、遙感監測等多種手段監測病蟲害的發生[7]。目前,主要的病蟲害防治方法有物理防治、化學防治、生物防治和農業防治4種。其中,物理防治主要是通過物理手段來控制害蟲數量,如壽鹿山自然保護區使用黃板粘蟲板誘殺蚜蟲、白粉虱、薊馬等害蟲;化學防治則是使用農藥殺死害蟲、滅殺病原菌,如壽鹿山自然保護區使用粉銹寧500~600倍液防治青海云杉葉銹病、使用10%吡蟲啉乳油2 000倍液防治云杉小卷蛾等;生物防治是利用天敵、寄生生物、致病菌等生物因素來控制病蟲害,如壽鹿山自然保護區使用寄生蜂和白僵菌防治刺槐眉尺蠖、使用木霉菌防治松落針病等;農業防治則是通過改變種植方式、施肥管理等農業技術手段來增強植物的抗病能力,減少病蟲害的發生,如壽鹿山自然保護區通過改善林內通風透氣條件、定期施肥等手段提高林木抗性,降低病蟲害的發生概率。
3 展望
隨著全球氣候變化的加劇,干旱半干旱地區的生態環境問題日益突出,選擇適宜的造林樹種和采用科學的造林技術尤為重要。本研究選擇了適于壽鹿山自然保護區的干旱半干旱地區常用造林樹種并總結了造林技術,但仍有許多方面值得進一步研究。未來,可從以下5方面展開研究。1)選育抗旱樹種。通過雜交育種技術,將不同抗旱性狀的親本進行雜交,培育出具有優良抗旱性狀的新品種。2)開展多樹種混交造林試驗。通過混交種植不同樹種,可以充分發揮各種樹種的優勢,提高林分的穩定性和生產力。3)推廣節水灌溉技術。滴灌、噴灌、滲灌等節水灌溉技術可極大地降低水資源的消耗,降低造林成本,提高水資源利用效率。4)發展生態修復技術。通過土壤改良、微生物修復等多種方法研發生態修復技術,提高生態系統的自我修復能力,促進干旱半干旱地區的生態恢復。
參考文獻:
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(責任編輯:張春雨)