我國(guó)飛播造林技術(shù)研究概述

趙曉彬

(陜西省治沙研究所，陜西 榆林 719000)

我國(guó)飛播造林技術(shù)研究概述

趙曉彬

(陜西省治沙研究所，陜西 榆林 719000)

通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)和研究，對(duì)飛播造林技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，認(rèn)為飛播植物種選擇、飛播植物種子的處理、飛播播種量的確定、飛播播期的選擇、GPS導(dǎo)航技術(shù)在飛播中的應(yīng)用、飛播播后管理等方面是影響飛播造林成功與否的重要因素，因此，把握好這幾個(gè)方面可以極大地提高飛播成功率，為今后飛播造林提供有效的理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

飛播；造林；技術(shù)；綜述

飛播造林在我國(guó)已有50多年的歷史，為我國(guó)林業(yè)發(fā)展作出了其應(yīng)有的貢獻(xiàn)，在全國(guó)林業(yè)發(fā)展史上寫(xiě)下了重要的一頁(yè)。飛播林的形成，改善了生態(tài)環(huán)境，起到了調(diào)節(jié)氣候、保持水土、涵養(yǎng)水源、防沙治沙的重要作用，保障農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，已發(fā)揮出顯著的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。由于我國(guó)地域遼闊，飛播又都是在條件惡劣，人力不能或者難以到達(dá)的地方進(jìn)行，飛播造林后植物難以成活、生長(zhǎng)困難，多年來(lái)，全國(guó)各地眾多的林業(yè)專家和學(xué)者從不同的角度出發(fā)對(duì)飛播造林技術(shù)進(jìn)行了多方面深入的試驗(yàn)研究，以期更好地飛播造林，因此，本文查閱了大量有關(guān)飛播造林技術(shù)的研究文獻(xiàn)，進(jìn)行了綜合分析，希望對(duì)今后的飛播造林有所參考。

1 我國(guó)飛播造林概況

1956年3月根據(jù)陶鑄同志提出的“用飛機(jī)撒播樹(shù)木種子造林，加快荒山綠化”的設(shè)想，在廣東省吳川縣率先進(jìn)行了飛播造林試驗(yàn)，雖然失敗，但拉開(kāi)了我國(guó)飛播造林的序幕，為造林綠化提出了一條全新的途徑[1-3]。

全國(guó)大面積的飛播試驗(yàn)始于1958年，首次在陜西榆林沙區(qū)飛播，隨后在內(nèi)蒙古、甘肅的流動(dòng)沙地和半固定沙地上實(shí)施，并逐步輻射l5個(gè)省、市、自治區(qū)，試播面積約33.33×103hm2[2]。1959年6月，四川省林業(yè)廳在涼山彝族自治州飛播的7.0×103hm2云南松(Pinusyunnanensis)首次獲得成功，建成了我國(guó)第一片飛播林，奠定了我國(guó)飛播造林的基礎(chǔ)，為大規(guī)模在全國(guó)開(kāi)展飛播造林提供了經(jīng)驗(yàn)[1, 3-4]。1963年之后的10年，全面推廣四川經(jīng)驗(yàn)，全國(guó)進(jìn)入試驗(yàn)階段，馬尾松(P.massoniana)、云南松、黑松(P.thunbergii)、油松(P.tabulaeformis)、檸條(CaraganaKorshinskii)等飛播相繼成功，飛播區(qū)域已由濕潤(rùn)多雨的南方發(fā)展到了干旱少雨的北方。1978年在四川召開(kāi)的第四次全國(guó)飛播造林經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)和1980年在河北承德召開(kāi)的北方飛播造林種草經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)南北方飛播造林大發(fā)展起到了積極的作用，隨著全國(guó)工作重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移和林業(yè)建設(shè)的振興，飛播造林進(jìn)入了全面發(fā)展的新階段。1982年鄧小平同志對(duì)飛播造林作了重要指示后，我國(guó)飛播造林被正式納入國(guó)家計(jì)劃，從此走上了正軌，同時(shí)開(kāi)展了飛播成效調(diào)查和宜播面積清查工作，保證了飛播的科學(xué)發(fā)展。

我國(guó)沙地飛播50多年來(lái)，在毛烏素沙地飛播取得了顯著效果，大片流沙得到固定，使昔日不毛之地變成了草場(chǎng)[5,6]。全國(guó)飛播造林區(qū)域逐漸由東南部向西北、中西部轉(zhuǎn)移，飛播植物種類經(jīng)歷了由單一向針、闊、灌、草混播的發(fā)展，經(jīng)歷了試驗(yàn)、成功、大面積推廣、持續(xù)發(fā)展的過(guò)程。

2 我國(guó)飛播造林技術(shù)研究進(jìn)展

2.1 飛播植物種選擇

選擇適宜當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)和飛播造林方式的植物種類(品種)是飛播造林的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。由于飛播造林特點(diǎn)的制約，許多可用于人工造林的植物種，不一定適用于飛播，因此，飛播對(duì)植物種的要求更為嚴(yán)格。

我國(guó)飛播造林涉及的范圍廣、面積大，主要包括土石山區(qū)、黃土丘陵溝壑區(qū)以及干旱半干旱沙地等地類，同時(shí)各個(gè)飛播區(qū)域的氣候條件也不相同，差異較大，因此，多年來(lái)，各地本著因地制宜、適地適樹(shù)的原則，選擇除了適應(yīng)地域條件的飛播植物種類，并取得了較好成效(表1)。

表1 主要飛播植物種飛播造林成效[7]

研究表明，四川[8]，云南[9-10]，貴州、廣西、湖南[11-17]，湖北[18]，江西[19]，安徽[20]等地主要飛播云南松、思茅松(P.kesiya)、華山松(P.armandii)、馬尾松、油松、濕地松(P.elliottii)、黃山松(P.taiwanensis)等，河北[21]、山西[22-24]、遼寧[25-26]等地飛播油松、側(cè)柏等。

陜北黃土丘陵溝壑區(qū)飛播沙棘、檸條、沙打旺(Astragalusadsurgens)等水土保持樹(shù)種，渭北黃土高原溝壑區(qū)和土石山區(qū)飛播以油松、側(cè)柏為主要樹(shù)種的多林分類型的水土保持林、水源涵養(yǎng)用材林，秦、巴山區(qū)飛播以油松、馬尾松、華山松、柏木(Cupressusfunebris)、側(cè)柏、漆樹(shù)(Toxicodendrontrichocarpum)為主要樹(shù)種或主要伴生樹(shù)種的水源涵養(yǎng)用材林，均獲得了成功，取得了大的效益[27]。

榆林沙區(qū)是全國(guó)飛播最早的沙區(qū)之一，飛播的主要植物種為花棒(Hedysarumscoparium)、踏郎(H.multijugum)、沙蒿(Artemisiaarenaria)、沙打旺、草木犀(Melilotussuaveolens)等[28]，內(nèi)蒙古自治區(qū)渾善達(dá)克沙地飛播固沙的植物種有楊柴、白沙蒿(A.sphaerocephala)、沙打旺、沙地榆(Ulmuspumilavar.sabulosa)、沙米等[29]，科爾沁沙地飛播植物種有山竹子、檸條、草木犀、沙打旺等[30]。

2.2 飛播植物種子的處理

飛播植物種子處理是飛播工作中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，在飛播造林中，常出現(xiàn)在飛機(jī)播種之后，在自然播區(qū)狀況下，種子難以適時(shí)發(fā)芽、成苗，遭到鳥(niǎo)、獸危害，使得種子生活力下降，種子嚴(yán)重?fù)p失。在沙區(qū)飛播還存在種子落地分布不均，容易發(fā)生位移等問(wèn)題，使成苗面積率低下，最終影響到飛播成效。實(shí)踐證明，科學(xué)的處理種子技術(shù)是提高飛播造林成效的有效措施之一，主要有種子的機(jī)械處理、藥物浸種處理、種子的涂層處理、種子丸衣化處理等幾種。

飛播植物種子的處理方法各有優(yōu)劣，需根據(jù)不同的飛播區(qū)域，針對(duì)不同的種子采取不同的處理方法，而不是一概而論，種子的機(jī)械處理主要是針對(duì)種殼堅(jiān)硬、帶蠟質(zhì)、種子包在莢果內(nèi)等類型的種子進(jìn)行的方法，經(jīng)過(guò)機(jī)械處理后，種子易于吸水、萌發(fā)、發(fā)芽，提高飛播成效；藥物浸種處理的作用主要是加強(qiáng)種子內(nèi)部生理過(guò)程，縮短發(fā)芽時(shí)間，提高發(fā)芽勢(shì)；種子的涂層處理主要有吸水劑涂層處理和防護(hù)劑涂層處理，以利于種子更好的吸水、保水，以及減少鳥(niǎo)獸對(duì)種子的危害；種子丸衣化處理，比如榆林沙區(qū)通過(guò)多年飛播摸索出的飛播種子大?；幚砼c膠化處理，膠化處理明顯優(yōu)于大粒化處理，膠化處理種子較大?；幚碇亓拷档土?～1.5倍，工效提高2～3倍，費(fèi)用降低，飛播一萬(wàn)公頃花棒種子可節(jié)省一萬(wàn)元，而飛播成效不變[31]。榆林沙區(qū)對(duì)花棒種子采用粘膠化處理，經(jīng)粘膠化處理的種子在風(fēng)速達(dá)到8.8 m·s-1時(shí)，仍未發(fā)生位移，有效提高了沙丘風(fēng)蝕部位的苗木分布和成苗面積率[28，32]。內(nèi)蒙古伊盟達(dá)拉特旗、遼寧省石質(zhì)山地、河南省欒川、輝縣市、衛(wèi)輝市等地對(duì)踏郎、油松等種子應(yīng)用多效復(fù)合劑拌種進(jìn)行試驗(yàn)，可降低播種量，減少飛行架次，明顯提高有苗率、降低種子損失率、縮短出苗時(shí)間、促進(jìn)苗木生長(zhǎng)、降低飛播成本，同時(shí)可有效地防止鳥(niǎo)獸危害，提高飛播成效[26，33]。

2.3 飛播播種量的確定

飛播造林播種量直接關(guān)系到造林密度、林分郁閉時(shí)間、林木產(chǎn)量、質(zhì)量和防護(hù)效益，在一定程度上決定著飛播成敗，選擇適宜的播種量是提高飛播成苗效果和降低飛播成本的一項(xiàng)有效措施，而且播種量也關(guān)系到今后飛播林經(jīng)營(yíng)管理等一系列問(wèn)題。播種量過(guò)小，幼苗稀疏，不能及早郁閉成林，增加補(bǔ)植補(bǔ)播工作量；播種量過(guò)大，成本高，林分過(guò)密，增加撫育工作，尤其在交通不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)，撫育困難，也勢(shì)必導(dǎo)致生長(zhǎng)量降低。

在沙漠地區(qū)用種量過(guò)少，經(jīng)風(fēng)蝕、沙埋、鳥(niǎo)鼠食害，單位面積成苗少，起不到幼苗群體抗風(fēng)蝕的作用，固沙效果不良；用種量過(guò)多，播后成苗密度大，隨著植物生長(zhǎng)，其蒸騰耗水量增大，沙地含水率急劇下降，滿足不了植物生長(zhǎng)所需水分，致使其生長(zhǎng)不良，出現(xiàn)大量的干枝枯梢，既浪費(fèi)了種子，增大飛播成本，又不能達(dá)到植被穩(wěn)定生長(zhǎng)的目的。

適宜的播種量，應(yīng)該是在保證良好成苗效果的前提下，既節(jié)約種子，又能達(dá)到一定的成苗株數(shù)，同時(shí)考慮飛播植物種的成苗密度和日灼、動(dòng)物危害及自然界諸多不利因子的影響，最終確定最佳播種量。為了充分利用不同植物種在沙丘不同部位的生態(tài)適應(yīng)性，提高飛播成效，目前榆林沙區(qū)[28]飛播采用不同植物種混播方式，花棒或踏郎和白沙蒿混播，每公頃花棒或踏郎不少于5.25 kg，白沙蒿不少于3.75 kg，沙打旺和白沙蒿混播，兩種植物的播量各不得低于每公頃3.75 kg。

播種量是指單位面積上設(shè)計(jì)播種的種子數(shù)量，主要從成苗效果、節(jié)約用種、落種均勻度、播種后種苗受各種危害所造成的損失等方面確定播種量。由于各地條件不同，播種量的計(jì)算，各地都有本地的經(jīng)驗(yàn)公式，算法較多，也不統(tǒng)一，而且算法與實(shí)際播種量也有一定的差距，且有重項(xiàng)和漏項(xiàng)[34]，在此不一一列舉。榆林沙區(qū)主要植物混播播量的經(jīng)驗(yàn)公式為[31]：

S=NW/1000E·R·F·(1-A)·(1-Q)

式中S：每公頃用種量(g)；N：可靠的成苗株數(shù)(1 hm2要求10 005株)；W：種子千粒重(g)；E：種子發(fā)芽率(%)；R：種子凈度(%)；F：1 m2實(shí)得種子數(shù)與設(shè)計(jì)種子數(shù)的百分比；A：鼠、蟲(chóng)、病、兔害損失率(%)(經(jīng)驗(yàn)數(shù)值)；Q：意外損失率(%)(經(jīng)驗(yàn)數(shù)值)。

2.4 飛播播期的選擇

飛播播期的選擇應(yīng)根據(jù)溫度、水分、風(fēng)、生長(zhǎng)期、天氣等幾個(gè)方面綜合分析，進(jìn)行選擇，我國(guó)國(guó)土幅員遼闊，各地的情況不盡相同，因此各個(gè)飛播區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，全面分析，確定最適合的播期[31]。

適宜的飛播期要保證種子發(fā)芽所必需的水分、溫度和苗木生長(zhǎng)足夠的生長(zhǎng)期，使苗木充分木質(zhì)化以提高越冬率，還要有自然覆土的條件和覆土后遇雨，使種子能夠迅速發(fā)芽從而減少鼠害、蟲(chóng)害、兔害等。播種過(guò)早，往往使種子得不到充足的水分，延長(zhǎng)種子發(fā)芽時(shí)間，導(dǎo)致鳥(niǎo)獸危害及風(fēng)吹位移，甚至閃芽死亡。播種過(guò)晚進(jìn)入雨季后，往往在播后來(lái)不及覆土或沙，就遇到大量降雨而閃芽，且晚播苗木生長(zhǎng)期短，木質(zhì)化程度低難以越冬。因此，飛播造林較人工造林具有更強(qiáng)的季節(jié)性，確定最佳的飛播時(shí)期，是提高飛播成效的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。

在榆林沙區(qū)[28]，播期應(yīng)適時(shí)偏早，以5月上旬至6月上旬為宜，最佳播期為5月中下旬，在年降雨量不足200 mm的年份，飛播造林仍能獲得成功。湖南省沅陵縣最佳飛播期選擇在雨季即將到來(lái)的前后，氣溫回升時(shí)的3月10日至4月20日這一段時(shí)期[35]。安徽省大別山區(qū)和皖南沿江低山丘陵地區(qū)，選擇在平均氣溫為11.5～12.1℃ ，降水量在400 mm左右的3-4月，實(shí)施飛播造林作業(yè)最為適宜[20]。

2.5 GPS導(dǎo)航技術(shù)在飛播中的應(yīng)用

GPS能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量地球表面點(diǎn)的座標(biāo)、實(shí)時(shí)導(dǎo)航[36-41]，是我國(guó)近年來(lái)飛播造林應(yīng)用的高新技術(shù)之一，它在多個(gè)省區(qū)經(jīng)過(guò)數(shù)年林業(yè)部門和飛行部門的聯(lián)合試驗(yàn)研究，已取得圓滿成功，現(xiàn)已向全國(guó)推廣應(yīng)用，是我國(guó)飛播造林事業(yè)史上的一次技術(shù)革命，它大大地增加了飛播造林的科技含量，使飛播造林進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，對(duì)推動(dòng)我國(guó)飛播造林技術(shù)的進(jìn)步和飛播事業(yè)的發(fā)展具有重大意義。采用GPS導(dǎo)航具有提高播種飛行的安全系數(shù)，改善飛行條件，提高播種質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低造林成本，設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)便靈活等優(yōu)點(diǎn)。但是，多年來(lái)GPS數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)較為困難，往往同一數(shù)據(jù)的獲取因人而異，誤差較大，且因沒(méi)有關(guān)聯(lián)關(guān)系，差錯(cuò)無(wú)法追溯。幾乎在每年的飛播施工中，因GPS數(shù)據(jù)錯(cuò)誤造成飛行偏離播區(qū)幾公里甚至幾十公里，損失巨大，因此，有必要對(duì)GPS導(dǎo)航技術(shù)在飛播中的應(yīng)用進(jìn)行更深入的研究。

2.6 飛播播后管理

飛播林的管理是飛播造林成敗的關(guān)鍵之一，尤其在播種后的前兩年如不加強(qiáng)管理，將會(huì)大大影響飛播成效，甚至導(dǎo)致飛播失敗。榆林沙區(qū)[27]目前采取的主要措施是，播后實(shí)行封禁，這樣既可防止人畜破壞，又有利于播區(qū)內(nèi)天然植被的恢復(fù)、促進(jìn)流沙快速固定，對(duì)于林齡較長(zhǎng)、生長(zhǎng)衰退的飛播林采取平茬、割草、林地放牧等措施進(jìn)行經(jīng)營(yíng)管理和利用。河南省[42]則提出了“飛、封、造、管相結(jié)合、建設(shè)飛播林基地”的設(shè)想。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)研究和實(shí)踐，飛播造林在我國(guó)已獲得成功，并得到大面積推廣應(yīng)用，成為綠化荒山荒地以及防治荒漠化的一種重要途徑，作用巨大。針對(duì)飛播植物種選擇、飛播植物種子的處理、飛播播種量的確定、飛播播期的選擇、GPS導(dǎo)航技術(shù)在飛播中的應(yīng)用、飛播播后管理等幾個(gè)方面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，取得了豐碩的成果，為今后飛播造林提供了成功的經(jīng)驗(yàn)和可靠的理論依據(jù)。

飛播造林任重道遠(yuǎn)，今后如何更好地發(fā)展，是一個(gè)十分嚴(yán)峻的問(wèn)題。首先，飛播林主要以純林為主，樹(shù)種單一，林分的穩(wěn)定性較差，容易導(dǎo)致病蟲(chóng)害和森林火災(zāi)，希望今后加大飛播混交林的比重，形成喬灌草混交、針闊葉混交的飛播林；其次，隨著飛播造林工作的深入發(fā)展，大片的荒山荒地面積逐漸減少，適宜于飛播造林的林地也逐漸減少，工作重點(diǎn)應(yīng)該從飛播造林轉(zhuǎn)移到飛播林經(jīng)營(yíng)管理方面。

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AReviewofTechnologiesConcerningtheAerialSeedingAfforestationinChina

ZHAO Xiao-bin

(ShaanxiInstituteofSandControl,Yulin,Shaanxi719000)

Through massive literature study, this paper reviewed aerial seeding afforestation in detail. It is believed that selection of plant species, treatment of seeds, seeding quantity, seeding time, application of GPS in the aerial seeding, post-seeding management are important factors affecting the success of afforestation, providing a reliable theoretical basis and practical experience for the future work of the aerial seeding afforestation.

Aerial seeding; afforestation; technology; review

S725.72

A

1001-2117(2017)05-0090-05

2017-04-16

趙曉彬(1968-)，男，陜西榆林人，正高級(jí)工程師，主要從事沙漠化防治研究工作。