黃土高原南部丘陵溝壑區(qū)水土保持林培育技術(shù)

李周俠，齊玉杰，王鴻喆

(1.鳳翔縣林業(yè)工作站，陜西 鳳翔 721400；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

黃土高原是我國重要的水土流失的重災(zāi)區(qū)，也是我國重點(diǎn)治理的地區(qū)之一。黃土高原土壤特殊的結(jié)構(gòu)和氣候特點(diǎn)決定了本區(qū)控制水土流失的有效途徑就是恢復(fù)植被，降低土壤侵蝕程度，為此，國內(nèi)眾多學(xué)者畢生致力于黃土高原的植被恢復(fù)技術(shù)[1-4]和高效水土保持植被類型的選擇研究[1-5]，取得了重要進(jìn)展。本文根據(jù)國家十五科技支撐計(jì)劃課題研究成果“黃河中游黃土高原高效植被構(gòu)建配置技術(shù)”和小流域三十多年治理實(shí)踐，將油松沙棘混交林、側(cè)柏沙棘混交林、白榆油松沙棘混交林、側(cè)柏油松黃松混交林、遼東櫟油松混交林、刺槐側(cè)柏混交林、核桃油松沙棘混交林、短梗胡枝子灌木林、文冠果沙棘灌木林和火炬樹灌木林10種高效水土保持植被類型的結(jié)構(gòu)和營林立地環(huán)境條件介紹如下，以期為黃土高原植被恢復(fù)提供參考。

1 油松沙棘混交林

油松Pinustabuliformis沙棘Hippophaerhamnoides混交林是一種人工設(shè)計(jì)的喬灌混交林，由于沙棘的固氮作用，兩樹種混交后的生長量均優(yōu)于各自純林。造林初期，沙棘耐旱，生長快于油松，適當(dāng)為油松遮蔭，使得油松成活率明顯提高。該林分幼齡期油松沙棘生長良好，林分郁閉成林快。進(jìn)入中齡后油松生長加快，并產(chǎn)生遮蔭，沙棘因光照不足逐漸退出林分，成為非主要樹種。該林分水土保持效益良好。

(1)造林技術(shù) 油松和沙棘兩樹種按照1∶1的比例營建。造林密度控制在2 475～2 625株· hm-2。采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的2 a生油松容器苗；魚鱗坑整地，中等坑定植。油松和沙棘苗各占50%，行間混交。建議不要采用沿等高線水平溝整地，可降低黃土高原地區(qū)鼢鼠(中華鼢鼠Myospalaxfontanieri和甘肅鼢鼠M.cansus)危害。

該植被在10 a后撫育，密度降低50%，由于光照的不足，沙棘保存數(shù)量一般占總株數(shù)的1/3左右。

(2) 立地條件 該植被類型在黃土高原中、南部溝壑區(qū)適宜于坡度大于20°以上的半陰坡、陰坡、平緩的峁頂?shù)攘⒌仡愋?，生長發(fā)育良好。

陽坡、半陽坡造林成活率較低，生長發(fā)育不良?？梢圆捎脦Т笸燎虻姆绞皆陉柶略炝?，但成本較高。

2 側(cè)柏沙棘混交林

側(cè)柏Platycladusorientalis沙棘混交林同樣是一種人工設(shè)計(jì)的林型，在黃土高原東部、中部生長發(fā)育良好。在黃土高原南部生長優(yōu)于中部，中部又優(yōu)于北部。側(cè)柏在黃土高原北部長城沿線變成小喬木，沙棘發(fā)育周期比南部明顯縮短。高生長量和徑生長量降低。

(1)造林技術(shù) 沙棘和側(cè)柏兩樹種按照1∶1的比例營造。密度控制在2 475～2 625株· hm-2。采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)柏2 a生容器苗和沙棘1 a生苗造林。同樣采用魚鱗坑整地，中等坑定植。側(cè)柏和沙棘苗各占50%，行間混交。

(2)立地條件 該植被類型適宜于坡度大于20°以上的半陽坡、陽坡及峁頂?shù)攘⒌仡愋?。立地條件優(yōu)越(平坡、緩坡)，土壤肥沃，該植被發(fā)育會更好。

(3)管理 該植被類型冬季需要加強(qiáng)管護(hù)，防治鼢鼠、草兔Lepuscapensis危害(主要冬季啃食側(cè)柏幼樹樹皮、嫩枝梢)，以及放牧(牛、羊)毀林現(xiàn)象。

3 油松白榆沙棘混交林

油松、白榆Ulmuspumila沙棘混交林，也是一種人工設(shè)計(jì)的林型，在黃土高原中、南部的丘陵溝壑區(qū)的25°以下坡地、峁頂均可生長，但平坡比緩坡、峁頂發(fā)育好。

(1)造林技術(shù) 油松、白榆和沙棘三樹種按照1∶1∶1的比例營造。油松、白榆和沙棘采用符合國家規(guī)定的一級、二級苗木。密度控制在2 475～2 625株· hm-2。為控制鼢鼠危害,不能采用沿等高線水平溝整地方式,采用魚鱗坑整地。定植坑大小為60 cm×60 cm×60 cm。定植采用行間混交，簡便易行，造林成本較低。

(2)立地條件 該植被類型適宜于緩坡及土層較厚的峁頂?shù)攘⒌仡愋?。但在紅膠土、黃膠土土壤上發(fā)育不良。

(3)管理 幼林期應(yīng)加強(qiáng)防治鼢鼠和草兔(危害側(cè)柏和白榆)及大呼爾鼠兔Ochotonadaurica(危害側(cè)柏和白榆)的危害；同時冬季應(yīng)注意防止放牧毀林行為。

4 油松側(cè)柏西黃松混交林

油松、側(cè)柏和黃松混交林，也是一種人工設(shè)計(jì)的林型。黃松Pinusponderosa(亦稱西黃松，美國黃松)由美國引進(jìn)，通過20多年在黃土高原中部、南部的引種試驗(yàn)，黃松生長發(fā)育良好。黃松林生長量略優(yōu)于中國油松、側(cè)柏營造的各自純林，黃松適應(yīng)性與油松大致相同[6]。

(1)造林技術(shù) 油松、西黃松和側(cè)柏三樹種按照1∶1∶1的比例營造。密度控制在2 475～2 625株· hm-2。為控制鼢鼠危害,同樣不能采用沿等高線水平溝整地方式,只能采用魚鱗坑整地。定植坑大小為40 cm×40 cm×40 cm。定植采用行間混交，簡便易行，造林成本較低。

(2)立地條件 該植被類型適宜于緩坡及其以下立地環(huán)境、土層較厚的峁頂立地類型。

(3)管理 油松、側(cè)柏和黃松混交林同樣在冬季需要加強(qiáng)管護(hù)，防治甘肅鼢鼠和中華鼢鼠及草兔危害；冬季防止放牧牛羊毀林。

5 油松遼東櫟混交林

油松遼東櫟Quercusliaotungensis混交林，廣泛存在黃土高原中、南部的丘陵溝壑區(qū)的陰坡、半陰坡，半陽坡、陽坡較少。多以片林存在。本林分類型主要用以改造油松純林或遼東櫟雜灌林。

(1)造林技術(shù) 新營造林，油松、遼東櫟按照1∶1的比例營造。油松采用2 a生容器苗；遼東櫟采用符合國家規(guī)定的一級、二級苗木或優(yōu)良種子，種子篩選后沙藏、催芽露白后播種，播種量每穴3～4粒。密度控制在2 475～2 625株· hm-2。5 a以后根據(jù)油松和遼東櫟生長情況確定撫育強(qiáng)度。正常情況下密度降低20%，遼東櫟保留每穴1株，疏除多余植株。

對郁閉度大于0.9油松純林， 按陜西省林木撫育技術(shù)規(guī)程規(guī)定的20%撫育強(qiáng)度，進(jìn)行林撫育后，油松林郁閉度仍然達(dá)0.7～0.8。對于這樣的油松林采取開中林窗(大小3 m×4 m)的方法開展改造，每個林窗內(nèi)點(diǎn)播4個穴，播重量每穴3～4粒遼東櫟種子。

對郁閉度為0.7～0.9油松純林，按技術(shù)規(guī)程撫育后其林分郁閉度為0.5～0.7，將催芽和防鼠處理后的遼東櫟種子在林下直接穴播即可，種子的點(diǎn)播穴數(shù)為600～900穴· hm-2。

對郁閉度為0.5～0.7的油松林，僅需要對局部郁閉度較大的略作疏伐，將郁閉度降到0.5～0.6。然后點(diǎn)播櫟類種子，點(diǎn)播穴數(shù)同樣為600～900穴· hm-2。

(2)立地條件 該林分適宜在黃土高原中、南部丘陵溝壑區(qū)的半陰坡、陰坡、半陽坡的陡坡，土層較厚的壤質(zhì)黃土、石質(zhì)土壤發(fā)育較好地段營建。陽坡及緩坡以下的坡地、山腳下部生長亦好。

6 核桃油松沙棘混交林

油松、核桃Juglansregia和沙棘混交林，也是一種人工設(shè)計(jì)的林型。油松核桃混交林在黃土高原的南部溝壑區(qū)有小片林存在，是一種次生林。在此基礎(chǔ)上發(fā)展為油松、核桃和沙棘混交林。多存在平緩的峁頂，壤質(zhì)黃土生長較好，土壤質(zhì)地粘重則發(fā)育不良。

(1)造林技術(shù) 在緩坡立地中，可采用核桃油松沙棘混交類型。將緩坡整地為反坡梯田。梯田寬度一般為6 m左右，梯田外緣沿等高線定植2 a生或3 a生油松容器苗，株距2.0 m。在距梯田內(nèi)緣2.5 m處沿等高線定植良種核桃苗。株間距3.0 m。沿梯田內(nèi)緣2.0 m定植沙棘，也可在核桃株間定植沙棘一株。油松采用小坑(坑大小40 cm×40 cm×40 cm)定植，核桃采用中坑(坑大小60 cm×60 cm×60 cm)定植。油松和沙棘10 a后撫育伐除50%。核桃采用小冠型，通過整形修剪將樹高控制在4.0 m以內(nèi)，集約化經(jīng)營。

(2)立地條件 該林型適宜于海拔1 300 m以下，陽坡、半陽坡、半陰坡的緩坡立地類型。

7 側(cè)柏刺槐混交林

側(cè)柏刺槐Robiniapseudoacacia混交林適宜在黃土高原中部至南部，年降水量500～700 mm，年平均溫度9.5℃以上的斜坡及其以下立地營建水土保持林。滿足不了上述條件則生長發(fā)育不良。

(1)造林技術(shù) 采用刺槐和側(cè)柏兩樹種按照1∶1的比例營造。密度控制在2 475～2 625株· hm-2。同樣采用魚鱗坑整地，中等坑定植。側(cè)柏和刺槐苗各占50%，采用行間混交或株間混交均可,行混交造林效率比株間混交高。

(2)立地條件 該植被類型適宜于斜坡及其以下立地環(huán)境、土層較厚的峁頂?shù)攘⒌仡愋汀ｊ柶律L發(fā)育相對陰坡不良。

側(cè)柏刺槐混交林在年平均溫度低于9.5℃、降雨量低于500 mm的地區(qū)，造林成活率很高，但都不成林。主要是刺槐在連續(xù)干旱和凍害作用下，逐年枯死，難以成林。這也是黃土高原北部地區(qū)年年造林不見林的主要原因。

該林分在質(zhì)地粘重的黃膠土和紅膠土上發(fā)育不良。

8 文冠果沙棘混交林

文冠果Xanthocerassorbifolium屬無患子科、文冠果屬落葉灌木或小喬木，小枝褐紅色粗壯，高可達(dá)5 m。分布于中國北部和東北部，西至寧夏、甘肅，東北至遼寧，北至內(nèi)蒙古，南至河南，是中國特有的一種食用油料樹種。文冠果沙棘混交林也是人工設(shè)計(jì)的植被類型。

(1)造林技術(shù) 文冠果和沙棘兩樹種按照1∶1的比例營造。密度控制在1 650株· hm-2。同樣采用魚鱗坑整地，中等坑定植。沙棘和文冠果苗各占50%，采取集約化經(jīng)營。采用小冠密植經(jīng)營，樹冠為開心型。通過強(qiáng)化修剪，控制樹冠高度在3.50 m以內(nèi)，便于集約經(jīng)營。

(2)立地條件 該植被類型適宜于海拔2 000 m以下的陽坡、半陽坡和光照充足的峁頂?shù)雀珊盗⒌仡愋?。文冠果在降雨?00 mm左右的地區(qū)結(jié)實(shí)最好。

文冠果耐干旱、貧瘠、抗風(fēng)沙，在石質(zhì)山地、黃土丘陵、石灰性沖積土壤、固定或半固定的沙區(qū)均能成長。該灌木林在黃土高原的黃膠土和紅膠土上生長不良，造林成活率較低。

(3)管理 經(jīng)營的關(guān)鍵問題是整形修剪，保持豐產(chǎn)冠形。

9 短梗胡枝子林

短梗胡枝子Lespedezacyrtobotrya灌木林主要分布于海拔1 000 m以上峁頂或梁頂部，土層較薄，甚至有基巖出露的立地類型。株高0.6～1.5 m。冠幅0.6～1.0 m。是優(yōu)良水土保持灌木林，也可作為飼料林和蜜源植物。

(1)林分結(jié)構(gòu)特征 在陜西渭北丘陵區(qū)生長于海拔1 200 m以上的陰坡。胡枝子蓋度達(dá)80%～100%，零星伴生山杏Prunusarmeniaca、繡線菊Spiraeaspp.、光果蕕Caryopteristangutica、懸鉤子Rubusspp.、蛇葡萄Ampelopsisglandulosa、酸棗Ziziphusjujubavar.spinosa等。地被植物主要有牛枝子Lespedezapotaninii、鐵桿蒿Artemisiagmelinii、蒙古蒿A.mongolica、唐松草Thalictrumaquilegifolium、甘肅黃芩Scutellariarehderiana、短尾鐵線蓮Clematisbrevicaudata、野韭菜Alliumjaponicurn、地榆Sanguisorbaofficinalis、費(fèi)菜Sedumaizoon、白羊草Bothriochloaischaemum、鳶尾Iristectorum等。

(2)造林技術(shù) 在黃土高原南部的侵蝕劣質(zhì)環(huán)境可采用人工栽植、播種兩種方式營造短枝胡枝子林。春秋兩季均可進(jìn)行植苗造林。穴狀或魚鱗坑整地，定植密度3 300～4 950株· hm-2。使用1～2 a生苗，栽前先剪除傷根、截干，留干長10 cm，埋土超過原土印4～5 cm，栽后踏實(shí)。

直播造林需雨季進(jìn)行。先用50～60 ℃ 溫水浸泡24 h，待種子胚芽略發(fā)白再播種(對未膨脹種子，如此反復(fù)浸種，然后放在25～30 ℃的地方催芽)，采取穴播，穴徑10 cm，深20 cm，每穴播種10～15粒，定植密度4 950穴· hm-2。覆土0.15～1 cm，播后輕輕鎮(zhèn)壓。

(3)立地條件 生長于海拔1 200 m 的山脊陰坡、半陰坡、半陽坡的短枝胡枝子灌木林，其山坡、山脊基巖裸露，土層薄(土層厚度<10 cm)，坡度大于25°。

10 火炬樹林

火炬樹Rhustyphina原產(chǎn)北美洲，20世紀(jì)50年代末引入我國。在東北、華北和西北地區(qū)是困難立地植被恢復(fù)的重要樹種。在海拔1 200 m以下的干旱峁頂、25°以上的陡、急坡、溝腦生長良好。在早、陡急坡和溝腦成林后，可顯著控制因土壤侵蝕導(dǎo)致的溝腦繼續(xù)延伸，水土保持效果非常顯著。

(1)造林技術(shù) 采用1 a生小苗直接造林。沿等高線采用水平溝或穴狀整地造林。株距1 m，行距10 m(1 050株· hm-2)或5 m(2 100株· hm-2)。

地徑0.5 cm、高度50 cm、無病蟲害的幼苗均可造林。幼苗造林前，先清水浸泡24 h。根據(jù)火炬樹的發(fā)育生物學(xué)特性，造林整地采用沿等高線水平溝整地，水平溝間距10 m，溝深度0.5 m，寬度0.5 m，長度以地形而定。造林株距1.0 m。成活后的火炬樹沿坡面向坡上位自然蔓延擴(kuò)散。10年平均蔓延速度為1.0 m·a-1。幾年后會自然遍布山坡。

火炬樹自然擴(kuò)散速度快，密度大。根據(jù)對延安15 a生火炬樹調(diào)查，平均密度達(dá)3.6株· m-2，大面積達(dá)36 000株· hm-2。水土保持效益很好。

(2)立地條件 根據(jù)在黃土高原生長發(fā)育情況，火炬樹造林海拔不宜超過1 200 m，海拔1 000 m以下發(fā)育更好。火炬樹不宜大面積種植，主要用以治理黃土高原流域溝腦侵蝕擴(kuò)散、急坡以上立地或土層較薄較貧瘠立地。

參考文獻(xiàn):

[1] 羅偉祥.黃土高原渭北生態(tài)經(jīng)濟(jì)型防護(hù)林體系建設(shè)模式研究[M].北京：中國林業(yè)出版社社，1995.

[2] 田均良,梁一民,劉普靈.黃土高原丘陵區(qū)中尺度生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)探索[M].鄭州：黃河水利出版社，2003.

[3] 劉廣全.黃土高原之輩構(gòu)建效應(yīng)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

[4] 余新曉，張志強(qiáng)，范志平，等.防護(hù)林體系空間配置與優(yōu)化技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2011.

[5] 周永學(xué),樊軍鋒,高建社,等. 美國黃松在陜西黃土丘陵山地引種效果分析[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,33(4):83-86.

[6] 羅偉祥,宋西德.侯琳. 黃土高原美國黃松引種生長調(diào)查研究[J].陜西林業(yè)科技,1998(1): 1-8,12.