塞罕壩石質(zhì)山地與沙荒地退化植被森林營(yíng)建技術(shù)研究

張菲

（河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)，河北圍場(chǎng) 068466）

20 世紀(jì)60 年代以來(lái)，恢復(fù)與重建已經(jīng)受損或即將受損的森林生態(tài)系統(tǒng)，受到國(guó)內(nèi)外各級(jí)政府以及科研工作者的日益重視。20 世紀(jì)80 年代后期以來(lái)，歐洲、北美以及大洋洲等地區(qū)的國(guó)家在退化森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)方面做出了一些卓有成效的研究工作。在歐洲、德國(guó)等林業(yè)比較發(fā)達(dá)國(guó)家提出了林業(yè)近自然經(jīng)營(yíng)理念以及基于這個(gè)理念的植被恢復(fù)技術(shù)。山地是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要載體。我國(guó)的山地生態(tài)系統(tǒng)退化程度在全球較為嚴(yán)重，因而我國(guó)開(kāi)展退化山地植被恢復(fù)與重建實(shí)踐和研究較早。特別是20 世紀(jì)70 年代以來(lái)，我國(guó)先后確立了林業(yè)十大生態(tài)工程，目的是遏制水土流失、改善生態(tài)環(huán)境、擴(kuò)大森林資源。近年來(lái)，我國(guó)為了加強(qiáng)區(qū)域植被恢復(fù)與重建，又規(guī)劃實(shí)施了天然林資源保護(hù)工程、退耕還林等工程。“六五”以來(lái)，我國(guó)立項(xiàng)開(kāi)展了100 多項(xiàng)有關(guān)植被建設(shè)的科研項(xiàng)目或課題，提出了很多有價(jià)值的技術(shù)成果，這些價(jià)值成果多為中西部退化植被地區(qū)的生態(tài)治理技術(shù)成果，對(duì)于華北北部的石質(zhì)山地與沙荒地退化植被恢復(fù)雖然具有一定指導(dǎo)意義，但是缺乏根據(jù)本地實(shí)際情況的實(shí)踐化改造應(yīng)用技術(shù)措施，尤其是能夠滿足塞罕壩及以北、以營(yíng)建森林植被為主的系統(tǒng)集成管理技術(shù)。因而，本研究依據(jù)塞罕壩地區(qū)石質(zhì)山地與沙荒地的土壤現(xiàn)狀以及氣候條件，在較系統(tǒng)的造林技術(shù)基礎(chǔ)上提出一些營(yíng)建措施，旨在為塞罕壩地區(qū)石質(zhì)山地與沙荒地退化植被森林營(yíng)建技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

本研究主要在河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)內(nèi)的石質(zhì)山地及沙荒地。塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)位于河北承德市圍場(chǎng)縣的最北部，與內(nèi)蒙古克什克騰旗接壤，海拔1018～1940m。塞罕壩地區(qū)的氣候?qū)儆跍貛Ш疁匦源箨懠撅L(fēng)氣候，冬季漫長(zhǎng)，夏季不明顯，全年氣溫較低，年平均氣溫為-1.5℃，極端最低氣溫-43.3℃，年均降水量為460mm。冬季多風(fēng)，大風(fēng)天氣較長(zhǎng)，年均6 級(jí)以上的大風(fēng)日數(shù)53d，最多年份達(dá)114d，最少年份48d，以西北風(fēng)為主。

2 試驗(yàn)方法

在造林試驗(yàn)前，調(diào)查該地區(qū)有代表性的沙荒地和石質(zhì)山地土壤理化性質(zhì)，便于了解該地區(qū)土壤條件。分別在塞罕壩有代表性的沙荒地和石質(zhì)山地小班以及普通荒山隨機(jī)選取5 個(gè)土壤取樣點(diǎn)，每一取樣點(diǎn)分別按0～10cm、10～20cm、20～40cm 分層取土壤樣品，取好后按分層5 點(diǎn)各混成一個(gè)土樣。土樣經(jīng)實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，挑去植物殘?bào)w和石塊等雜物，測(cè)定土壤N、P、K 元素含量、有機(jī)質(zhì)以及pH 值。

該試驗(yàn)的具體造林方法按照冀北困難立地攻堅(jiān)造林配套技術(shù)以及冀北山區(qū)樟子松石質(zhì)陽(yáng)坡造林初探技術(shù)。本試驗(yàn)主要是在這些造林方法的基礎(chǔ)上使用不同基質(zhì)配方的容器苗，同時(shí)在造林后對(duì)苗木實(shí)行了防寒土越冬處理。

2.1 基質(zhì)試驗(yàn)

造林時(shí)調(diào)選600 株2 年生健壯苗木（樟子松苗），苗高基本一致，基質(zhì)分別使用闊葉腐殖質(zhì)土，廄肥，鋸末和黃土（比例為5∶3∶1∶1），草炭土、豬羊廝肥、黃土（比例為6∶3∶1）和苗圃原土對(duì)這600 株苗木（每種基質(zhì)200 株）進(jìn)行灌裝，在苗圃里培育2 年后造林。調(diào)查出圃時(shí)各個(gè)處理的苗高增長(zhǎng)量和造林后1 年的苗高生長(zhǎng)量以及造林成活率。

2.2 防寒土越冬試驗(yàn)

造林后分別建立6 個(gè)樣地（規(guī)格為30m×20m），其中3 個(gè)樣地不進(jìn)行防寒土越冬，其他樣地都做防寒土處理。第2 年春天調(diào)查這6 塊樣地的苗木成活率。

3 研究結(jié)果

3.1 塞罕壩地區(qū)石質(zhì)陽(yáng)坡和沙荒地土壤肥力現(xiàn)狀

按照全國(guó)土壤普查肥力分級(jí)，結(jié)合石質(zhì)陽(yáng)坡、沙化土壤和普通荒山土壤調(diào)查數(shù)據(jù)得知：在土壤酸堿度方面，普通荒山＞沙化土壤＞石質(zhì)陽(yáng)坡，但均為微酸，特別是石質(zhì)陽(yáng)坡和沙化土壤2 個(gè)地方的土壤pH 值均小于6；速效氮方面，普通荒山＞石質(zhì)陽(yáng)坡＞沙化土壤，普通荒山達(dá)到3 級(jí)，石質(zhì)陽(yáng)坡、沙化土壤為4 級(jí)；在速效磷方面，普通荒山＞沙化土壤＞石質(zhì)陽(yáng)坡，均為4 級(jí)；在速效鉀方面，普通荒山＞沙化土壤＞石質(zhì)陽(yáng)坡，均為3 級(jí)；在有機(jī)質(zhì)方面，普通荒山＞石質(zhì)陽(yáng)坡＞沙化土壤，普通荒山達(dá)到4 級(jí)，石質(zhì)陽(yáng)坡、沙化土壤為5 級(jí)。

表1 塞罕壩石質(zhì)陽(yáng)坡土質(zhì)肥力狀況

表2 塞罕壩沙化土壤土質(zhì)肥力狀況

表3 塞罕壩普通荒山土質(zhì)肥力狀況

綜合以上分析來(lái)看，塞罕壩的石質(zhì)山地與沙荒地呈現(xiàn)微酸，其土壤孔隙度高，保水能力差，有機(jī)質(zhì)含量低，速效N、P、K 均呈低水平。與常規(guī)荒山造林相比，應(yīng)增加適量?jī)?yōu)質(zhì)土壤或使用客土造林，積極保墑、促進(jìn)苗木成活。

3.2 基質(zhì)配方容器苗

通過(guò)測(cè)試石質(zhì)山地和沙荒地土壤發(fā)現(xiàn)，其土壤孔隙度高，保水能力差，有機(jī)質(zhì)含量低，速效N、P、K 均呈低水平，在造林時(shí)要重點(diǎn)注重增加土壤營(yíng)養(yǎng)，改善苗木早期的微環(huán)境。因而本試驗(yàn)造林時(shí)使用容器苗，且重點(diǎn)試驗(yàn)研究了容器苗的基質(zhì)配方，良好的基質(zhì)既能夠保證苗木的營(yíng)養(yǎng)，又能增加苗木的造林成活率以及高生長(zhǎng)。趙建國(guó)[7]研究樟子松容器苗基質(zhì)時(shí)認(rèn)為，使用闊葉腐殖質(zhì)土，廄肥，鋸末和黃土（比例為5∶3∶1∶1）效果最好，塞罕壩地區(qū)的樟子松容器苗造林經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，使用草炭土、豬羊廝肥、黃土，比例6∶3∶1 的基質(zhì)效果良好。因而本項(xiàng)目分別用這2 種基質(zhì)配比和苗圃原土培育容器苗進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

表4 是分別使用這2 種基質(zhì)配方和苗圃原土后調(diào)查的樟子松容器苗（選用的2a 生苗，在苗圃里培育2a后造林）在苗圃里2a 的高生長(zhǎng)和造林后1a 的高生長(zhǎng)情況。從表5 可以看出，使用草炭土、豬羊廝肥、黃土（比例為6∶3∶1）基質(zhì)的苗木在苗圃2a 的高生長(zhǎng)和造林后1a 的高生長(zhǎng)均最大，分別分別為6.12cm 和9.14cm，而使用苗圃原土培育的容器苗在苗圃2a 的高生長(zhǎng)和造林后1a 的高生長(zhǎng)最低，分別為4.08cm 和4.11cm。這表明使用基質(zhì)配比為6∶3∶1 的草炭土、豬羊廝肥、黃土容器苗造林苗木生長(zhǎng)效果最好，可以推廣使用這項(xiàng)技術(shù)。

表4 不同基質(zhì)苗木生長(zhǎng)情況

3.3 防寒土處理

塞罕壩地區(qū)氣候寒冷，特別是冬季，最低氣溫可達(dá)-40℃，為了提高造林成活率和保存率，本試驗(yàn)在造林后的秋季對(duì)苗木使用了防寒技術(shù)，主要就是在苗木的北方堆放防寒土，到了春季苗木生長(zhǎng)時(shí)再將防寒土撤走，保證苗木冬季不受凍害。

表5 為使用防寒土的苗木與不使用防寒土苗木過(guò)冬后苗木的存活率，可以明顯看出，使用防寒土后苗木存活率達(dá)到了95%，而未使用防寒土處理的苗木存活率為71%。這表明使用防寒土處理后可以顯著提高苗木的存活率。

表5 防寒土處理后苗木存活率情況

4 小結(jié)

塞罕壩的石質(zhì)山地與沙荒地呈現(xiàn)微酸，其土壤孔隙度高，保水能力差，有機(jī)質(zhì)含量低，速效N、P、K 均呈低水平。針對(duì)現(xiàn)有立地條件，總結(jié)出了石質(zhì)山地與沙荒地退化植被營(yíng)建技術(shù)，在這項(xiàng)技術(shù)中重點(diǎn)提出了使用基質(zhì)配比為6∶3∶1 的草炭土、豬羊廝肥、黃土，且苗木越冬時(shí)使用防寒土兩項(xiàng)新技術(shù)。使用基質(zhì)配比為6∶3∶1 的草炭土、豬羊廝肥、黃土造林后1 年苗高增長(zhǎng)9.14cm，苗木越冬使用防寒土后苗木保存率可以達(dá)到95%。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：兩項(xiàng)技術(shù)在石質(zhì)山地與沙荒地退化植被營(yíng)建技術(shù)中效果良好。