桑植縣石灰?guī)r區(qū)水土保持林的樹種選擇與植被配置

杜昌永, 谷臣文

(桑植縣林業(yè)局，湖南 桑植 427100)

桑植縣石灰?guī)r區(qū)水土保持林的樹種選擇與植被配置

杜昌永, 谷臣文

(桑植縣林業(yè)局，湖南 桑植 427100)

通過分析石灰?guī)r地區(qū)水土流失形成的原因及特點(diǎn)，提出了營造水土保持林樹種選擇的原則，總結(jié)了幾種水土保持林的植被配置模式，為提高水土保持成活率與保存率提供了實(shí)用的技術(shù)，對水土保持林的營造具有重要的借鑒作用。

水土保持林；樹種選擇；植被配置；石灰?guī)r；桑植縣

桑植縣位于湖南省西北部，國土總面積347184hm2。境內(nèi)成土母巖以石灰?guī)r、板頁巖、紫色砂頁巖為主，尤以石灰?guī)r分布最廣，巖溶區(qū)總面積達(dá)196171hm2，占該縣國土總面積的56.5%，遍布全縣所有的鄉(xiāng)鎮(zhèn) 。由于該縣地處亞熱帶溫暖濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，降水集中，石灰?guī)r區(qū)遇暴雨地表易被沖刷，強(qiáng)烈的地表徑流易造成水土流失，形成大面積巖石裸露、土層瘠薄、成土緩慢、植被覆蓋度低的土地。治理石灰?guī)r區(qū)水土流失的措施有生物措施和工程措施。二十多年來的“三難地”綠化攻堅(jiān)、長防林、退耕還林、石漠化治理等林業(yè)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明，營造水土保持林是最有效、最直接的林業(yè)生物措施。

1 石灰?guī)r區(qū)水土保持林特點(diǎn)

水土保持林是指在水土流失區(qū)，以調(diào)節(jié)地表徑流、防止土壤侵蝕，改善山區(qū)、丘陵區(qū)農(nóng)牧業(yè)條件，減少河流、水庫泥沙淤積，建立良好的生態(tài)環(huán)境和提供一定林副產(chǎn)品的天然林和人工林[1]。水土保持林是防護(hù)林的一種，它又可分為梁峁防護(hù)林、山坡防護(hù)林、溝道防護(hù)林、梯田地坎防護(hù)林等。

石灰?guī)r發(fā)育的土壤理化性質(zhì)特點(diǎn)為：淋溶作用強(qiáng)、透水性能差，土質(zhì)粘重板結(jié)，呈微酸性至堿性，pH值為6.0～8.0，有機(jī)質(zhì)含量高，缺磷少鉀，保水保肥能力差[2]。

石灰?guī)r山地的特點(diǎn)是土層淺薄，植被稀少，土壤瘠薄而干旱。在石灰?guī)r區(qū)營造水土保持林的限制因子主要有兩個：一是石灰?guī)r土壤透水性能差，土質(zhì)粘重，易板結(jié)，干旱高溫對苗木成活的影響特別大；二是除巖縫中土層較厚外，一般土層≤50cm，較瘠薄，對林木生長影響大，土壤酸堿度限制了樹種適宜性[3]。

2 立地條件類型劃分與樹種選擇

2.1立地條件類型劃分

根據(jù)桑植縣石灰?guī)r區(qū)不同類型區(qū)、不同地形、部位、土壤、植被狀況，劃分出石灰?guī)r區(qū)造林立地條件類型與適生樹種[4]。具體詳見表1。

2.2樹種選擇原則

營造水土保護(hù)林，樹種選擇主要考慮： ① 根系發(fā)達(dá)，根固性強(qiáng)的樹種，可以固持土壤，增強(qiáng)土體的抗蝕能力。如刺槐、旱冬瓜等； ② 生長迅速、樹冠茂密，能形成枯枝落葉層的樹種，可減少降水，保護(hù)土層，如刺槐、紫穗槐等； ③ 枯落物豐富、易分解，能改良土壤理化性質(zhì)，最好有固氮能力，可提高土壤肥力，如刺槐、紫穗槐等; ④ 適應(yīng)性強(qiáng)，耐干旱貧瘠，如側(cè)柏、杜梨等 。桑植縣石灰?guī)r區(qū)營造水土保持林樹種選擇應(yīng)據(jù)營造目的和具體樹種而定，但總的來說應(yīng)遵循下列基本原則：適地適樹適種源；根據(jù)確定的防護(hù)功能，選擇適宜樹種；優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹種，注重選擇闊葉樹種及珍貴樹種；選擇具有多種效益的防護(hù)樹種；選擇抗逆性強(qiáng)、抗病蟲能力強(qiáng)、自我更新能力強(qiáng)的樹種[5]。

表1 石灰?guī)r區(qū)立地類型表立地類型代號地型土壤植被海拔(m)坡位坡度厚度(cm)流失程度優(yōu)勢種蓋度(%)厚土肥沃型I<600山坡下部<15°≥80輕冬青、牡荊、冬茅>70中厚土層中等肥沃型Ⅱ600～1000山坡中部16～35°≥40中馬桑、牡荊、冬茅40～70薄、中土層瘠薄型Ⅲ>1000山坡上部、山瘠坡度>35°<40較強(qiáng)、強(qiáng)白馬桑、冬茅<40適應(yīng)樹種喬木樹種灌木樹種馬尾松、濕地松、漆樹、樟樹、光皮樹、柑桔類、板栗、楓香、香椿、柏木、馬褂木、刺槐、油桐、棗、烏桕、構(gòu)樹、刺楸、核桃花椒、紫穗槐、木瓜、冬青、牡荊、火棘、灌木柳刺槐、福建柏、木荷、楓香、南酸棗、刺楸、華榛、毛紅椿、板栗、榆樹、青檀、樸樹、黃連木、皂莢、合歡、無患子、楠木、鵝耳櫪火棘、假死柴、繡線菊、木瓜、小檗、灌木柳、牡荊、馬桑、監(jiān)膚木日本落葉松、華山松、櫸樹、櫟類、亮葉水青崗、珙桐、華榛、旱冬瓜白馬桑、鹽扶木、胡枝子、假死柴

3 幾種水土保持林的植被配置

水土保持林的植被配置是指在一定的水土流失區(qū)域內(nèi)，根據(jù)地形、地貌特征和水土流失規(guī)律，以及針對防護(hù)對象在造林時的樹種搭配。

水土保護(hù)林的植被配置應(yīng)注意三個問題：一是針對防災(zāi)需要和所處立地條件而合理選擇樹種或植物種；二是根據(jù)選定的樹種或植物依其生物學(xué)特性、生態(tài)學(xué)特性處理好植物種間的關(guān)系；三是林分密度的確定，除應(yīng)考慮確定林分密度的一般原則外，還要注意林分將來防護(hù)災(zāi)害的需要以及所應(yīng)用樹種和植物的特性[6]。不同的水土保持林植被配置因防護(hù)目的不同而有所差異。

3.1梁峁頂部防護(hù)林

梁峁頂部是徑流的起源地，水蝕、風(fēng)蝕嚴(yán)重，水土流失首先從梁峁開始。桑植縣瑞塔鋪鎮(zhèn)的楊岐山、細(xì)砂坪鄉(xiāng)的云頭山、八大公山鄉(xiāng)的鳳凰山等山體的梁峁頂部因土層較淺和受風(fēng)力影響，造林一般比較困難。其立地類型一般為Ⅲ，為了防風(fēng)和蓄水保土，應(yīng)選抗風(fēng)蝕、耐干旱和根系發(fā)達(dá)的喬木樹種或灌木樹種。如華山松、日本落葉松、櫸樹、亮葉水青崗、珙桐、栓皮櫟、胡枝子、白馬桑等。植被配置采用疏透結(jié)構(gòu)，喬灌木隔行混交，沿等高線布設(shè)，喬木、灌木株數(shù)比例以5∶5為宜。

3.2護(hù)坡林

其植被配置一般宜采用喬、灌木樹種的混交復(fù)層林，使幼林在其成活、發(fā)育的過程中發(fā)揮生物群體相互間的有利影響，為提高主要樹種的生長及其穩(wěn)定性創(chuàng)造有利條件；同時，通過混交形式，有利于達(dá)到林分盡快郁閉，形成較好的枯枝落葉層，發(fā)揮其涵養(yǎng)水源，調(diào)節(jié)坡面徑流，固持坡面土體的作用。護(hù)坡林一般立地類型為Ⅱ，其植被配置方式有3種：

3.2.1 主要喬木樹種與灌木的水平帶狀混交 沿等高線，結(jié)合水土保持整地措施，先用火棘、紫穗槐、花椒等灌木樹種造成灌木帶，每帶由2～3行組成，行距1.5～2m，帶間距4～6m。待灌木成活后，再在帶間栽植柏木、刺槐、楓香等喬木樹種1～2行，株距2～3m。喬木、灌木株數(shù)比例為6∶4。

3.2.2 喬、灌木隔行混交 喬、灌木同時進(jìn)行造林，采用喬木和灌木行間混交，喬木、灌木株數(shù)比例為7∶3，如核桃與花椒混交，刺槐與火棘混交等防止水土流失效果較好。

3.2.3 結(jié)合農(nóng)林間作的喬木純林 結(jié)合窄帶梯田或反坡梯田等整地措施的同時，在幼林初期，行間間作黃豆、花生、土豆、紅薯等一些矮桿農(nóng)作物，既可獲得一些農(nóng)產(chǎn)品，又可起到以耕代撫、保水保土、促進(jìn)喬木生長的作用。該縣農(nóng)民在木瓜、柑桔、花椒、核桃林中間種農(nóng)作物系此種類型。

3.3侵蝕溝防護(hù)林

侵蝕溝是各類地貌中水土流失最大，危害程度最嚴(yán)重的地方，其立地類型一般為Ⅱ類、I類。侵蝕溝分為溝頭、溝坡、溝底3部分，其樹種選擇與植被配置各有差異。

3.3.1 溝頭造林 應(yīng)選擇萌蘗性強(qiáng)、枝葉茂密的灌木樹種，如木瓜、枸杞、紫穗槐、花椒等，與流水線垂直成行栽植，以便吸收和分散水流與固結(jié)土壤，并盡量密植，以行距1～1.5m，株距0.4～0.6m為宜。

3.3.2 溝坡造林 在土層深厚，比較緩斜的溝坡可栽植馬尾松、刺槐、榆樹、板栗、核桃等經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的喬木樹種；在土層較薄、坡度大的溝坡可栽植根蘗性強(qiáng)而又具有改良土壤作用的灌木樹種，如紫穗槐、胡枝子、荊條、火棘等。該類型造林成活后要進(jìn)行平茬復(fù)壯，使其逐步向坡上繁衍。

3.3.3 溝底造林 要視溝底狀況，采取不同的措施。在溝底寬闊，已有淤積土壤的地方，可選馬尾松、楓香、木荷等速生、經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的喬木樹種全面造林；在有間隔性沉積的侵蝕溝底，可每隔30～50m的距離營造30～50m長的帶狀林。先在迎水面配置幾行灌木林，再栽喬木樹種；在寬闊平坦并有較厚沖積土層的溝口，可栽植灌木和果樹。其配置是靠近流水線栽植3～4行灌木柳或紫穗槐，灌木外側(cè)栽果樹，建立果園。

3.4梯田地坎造林

為了農(nóng)作物采光的需要，在梯田地坎宜栽植一些經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的灌木樹種，如紫穗槐、花椒、胡枝子、木瓜等，既可防護(hù)埂坎的坍塌與侵蝕，又可形成經(jīng)濟(jì)植物帶，還可獲得經(jīng)濟(jì)收益。栽植位置是，水平梯田栽在地坎中央，坡式梯田栽在地埂上部與原始地面相交處。

4 生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益監(jiān)測

根據(jù)桑植縣氣象局設(shè)在瑞塔鋪鎮(zhèn)楊岐山觀測點(diǎn)的風(fēng)力觀測點(diǎn)2008年的結(jié)果，梁峁頂部防護(hù)林，林中0.5m高處的風(fēng)速較曠野同高度減少54.6%，1.5m處減少59.8%，4米處減少56.1%，林地年平均風(fēng)蝕模數(shù)比農(nóng)地減少90.6%。證明該處營造的水土保持林防風(fēng)蝕效益明顯。

根據(jù)桑植縣退耕還林辦公室2007年對該縣退耕還林工程在橋子灣鄉(xiāng)鴨兒池村營造的結(jié)合農(nóng)林間作的喬木純林監(jiān)測，間種花生、黃豆每667m2可獲收益350元左右，林木樹高生長量是沒有間作的1.25～1.33倍。農(nóng)林間作的林分較不間種的林分土壤流失量降低幅度大約在34.17%～38.01%之間，其保土量大約在1770～1950t/km2·a之間。

根據(jù)該縣長防辦2008年對長防林工程在陳家河鎮(zhèn)耳洞坪村營造的喬、灌木隔行混交林的監(jiān)測，其土壤侵蝕模數(shù)由1990年的3950t/km2·a下降到2008年的655t/km2·a，18年下降率為83%。在瑞塔鋪鎮(zhèn)瑞市村營造的侵蝕溝防護(hù)林，其土壤侵蝕模數(shù)由1990年的4998t/km2·a減少到2008年的2484t/km2·a，18年下降率為50.3%[7]。

根據(jù)桑植縣林業(yè)技術(shù)推廣站2008年對該縣“三難地”綠化攻堅(jiān)工程在利福塔鎮(zhèn)舒家坪村營造的楓香與花椒水平帶狀混交林的監(jiān)測，其植被覆蓋率由2%～20%提高到80%～90%以上，土壤侵蝕模數(shù)由1996年的8500t/km2·a下降到2008年的6200t/km2·a，每年每1hm2減少土壤流失量23t。另外，在前5年每年還可獲得220～340元的花椒收入。

5 結(jié)論與討論

由于石灰?guī)r區(qū)的生物氣候條件和造林地土壤條件都比其他水土流失區(qū)的條件要差，因此，在石灰?guī)r區(qū)營造水土保護(hù)林進(jìn)行樹種選擇時，除了應(yīng)遵循一般的水土保持林樹種選擇原則外，還要重點(diǎn)考慮選擇鄉(xiāng)土樹種，特別是具有多種效益的防護(hù)樹種和抗逆性強(qiáng)、抗病蟲能力強(qiáng)、自我更新能力強(qiáng)的樹種。

石灰?guī)r區(qū)水土保持林的植被配置，要根據(jù)不同地形和不同防護(hù)要求，以及防護(hù)特點(diǎn)，因地制宜，因害設(shè)防地采取不同的配置方式。同時要注意采取適宜的混交方式。在一個水土保持治理的單元范圍內(nèi)，注意各個水土保持林種間在其防護(hù)作用和配置方面的互相配合、協(xié)調(diào)和補(bǔ)充。

[1] 沈國舫.森林培育學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社.2001:453.

[2] 張先知.土壤學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社.1990:6.

[3] 湖南省林業(yè)學(xué)校.造林學(xué)下冊[M].北京：中國林業(yè)出版社，1991:76.

[4] 湖南省林業(yè)廳，林業(yè)技術(shù)手冊[M].長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1987:231-232.

[5] LY/1760-2008.長江珠江流域防護(hù)林體系工程建設(shè)技術(shù)規(guī)程[S].

[6] 王禮先.水土保持林業(yè)措施[M].北京：中國林業(yè)出版社.199:252-255.

[7] 劉詩健,唐基建,杜昌永.桑植縣長防林工程建設(shè)績效與對策[J].湖南林業(yè)科技，2009，36(6):74-76.

(責(zé)任編輯：譚著明)

S 727.9

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1003-5710(2010)04-0103-03

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2010. 04. 033

2009-12-29

2010-08-11