延安市直升機播種造林試驗初探

王 濤，齊延巧，魏如凱，白 瑞

(1.延安市林業(yè)工作站，陜西 延安 716000；2.陜西省林業(yè)調查規(guī)劃院，西安 710082)

延安位于陜西省北部，地處黃河中游，屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)，地理坐標介于北緯35°21′～37°31′，東經107°41′～110°31′之間，全市總面積3.7萬km2。屬高原大陸性季風氣候，北部半干旱地區(qū)，南部半濕潤地區(qū)[1-4]。年均氣溫7.7～10.6 ℃，年均日照數2 300～2 700 h，年均降水量500 mm左右，年均無霜期170 d。氣候特點為四季分明、日照充足、晝夜溫差大。北部以黃土梁峁、溝壑為主，占全區(qū)總面積72%；南部以黃土塬溝壑為主，占總面積的19%；全區(qū)石質山地占總面積9%。近年來，延安市生態(tài)建設取得了巨大成就，生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善，降水量逐年增加，至2018年，延安市森林覆蓋率達到了46.35%，林草植被覆蓋度達到87.8%。

經過持續(xù)多年開展飛播造林，延安市飛播造林取得了豐碩的成果。截止目前，全市累計飛播造林20余萬公頃。2014-2018年連續(xù)5年分別在吳起、志丹、安塞、子長等北部縣區(qū)進行常綠樹種飛播造林試驗，累計飛播造林9 333.0 hm2。其中2018年以前，采用“運-5B型”固定翼飛機飛播造林。為克服“運-5B型”固定翼飛機飛播造林需用專業(yè)機場、飛行航線長、成本高，受機場、航線、播區(qū)氣候條件等影響飛播造林持續(xù)時間長，甚至可能延誤有效播期等問題，2018年在吳起縣、安塞、子長等3縣區(qū)首次開展了直升機飛播造林試驗，也是陜西省首次使用直升機飛播造林，取得了較好效果，現將有關技術總結如下。

1 直升機飛播造林試驗概況

1.1 試驗地概況

吳起、安塞、子長等延安市直升機飛播造林試驗3縣(區(qū))地該市北部進行(表1)，均屬黃土丘陵溝壑區(qū)，海拔為1 250～1 611 m，平均降雨量為501 mm，坡度15°～35°，坡向為陰坡。土壤為黃綿土，無地表板結，植被類型為灌草型，植被蓋度30%～60%。播區(qū)總面積3 279 hm2，宜播面積2 741 hm2。其中吳起縣管道咀播區(qū)宜播面積680 hm2，安塞區(qū)山王河播區(qū)676 hm2，子長縣十里鋪播區(qū)674 hm2，白家岔播區(qū)711 hm2(表1)。

表1 延安北部直升機飛播試驗概況

1.2 飛播概況及直升機機型

試驗的機型為空客AS350小松鼠直升飛機。小松鼠直升飛機型號：AS350B3E，最大起飛重量：2 250 kg，有效載荷：1 022 kg(載重量+燃油+外加設備+駕乘人員)，有效載重量：600 kg，最大速度：287 km·h-1，最大巡航速度：258 km·km-1(最大連續(xù)功率)，最大航程665 km。播幅：40～60 m(實際播幅35～45 m)，飛行及作業(yè)速度：100～150 km·h-1，導航方式：GPS(平板電腦)，作業(yè)高度：80～120 m，標準轉彎：500～750 m，轉彎時間：30～45 s，停機坪：20 m×20 m，凈空：2 000 m，側凈空：500 m，能見度：3 000 m。

2018年6月24日-7月10日，由延安市飛播造林工作站組織實施，陜西省林業(yè)調查規(guī)劃院和吳起縣、安塞區(qū)、子長縣林業(yè)工作站共同參與，由陜西金昊通用航空有限公司進行飛機播種造林試驗。飛播區(qū)域涉及延安市北部3個縣(區(qū))4個播區(qū)(2個新播，2個復播)，總面積3 279 hm2，有效面積2 741 hm2，設計樹種均為油松與側柏混播，油松平均發(fā)芽率80.6%，側柏平均發(fā)芽率61.7%。設計播量油松2.25～3.00 kg·hm-2，側柏2.63～3.00 kg·hm-2，設計落種粒數油松6～8(?！-2)，側柏12～18(粒·m-2)。出苗調查于2018年9-10月，按照《陜西省飛機播種造林技術規(guī)程》，采取成數抽樣調查的方法，估測播區(qū)的有苗面積的成數，精度要求達到80%，可靠性95%(T=1.96)[5-6]。

1.3 飛播效果調查方法

1.3.1 飛播落種情況調查 在飛播區(qū)的接種線或播區(qū)選擇有代表性的地段設置落種情況調查樣方，其中吳起縣官道咀播區(qū)兩條接種線樣方36個、子長縣十里鋪播區(qū)兩條接種線樣方96個、安塞區(qū)山王河播區(qū)樣方60個、子長縣白家岔播區(qū)設置樣方30個30 m2，每個樣方面積1 m×1 m。

1.3.2 飛播發(fā)芽率調查 每個播區(qū)都設置調查樣線，再在每個調查樣線上基本等距設置調查樣方，每個樣方面積為2 m2。其中吳起縣管道咀1個播區(qū)(復播)布設調查線2條，調查樣方100個(有效樣方90個)；安塞區(qū)山王河1個播區(qū)(新播)布設調查線2條，調查樣方數100個(有效樣地87個)；子長縣2個播區(qū)(新播、復播各1個)布設調查線4條，調查樣方數200個(有效樣方170個)，其中十里鋪播區(qū)(新播)布設調查線2條，調查樣方100個(有效樣方81個)，白家岔播區(qū)(復播)，布設調查線2條，調查樣方100個(有效樣方89個)；調查時逐樣方觀察記載出苗數。

2 直升機飛播效果

2.1 直升機飛播落種情況

經調查，吳起縣官道咀播區(qū)36個調查樣方中17個合格、19個不合格，合格率47.2%，每樣方(1 m2)落種0～53粒，計算得出播區(qū)實際平均落種粒數為14?！-2、占設計落種粒數(24?！-2)的58.33%，落種準確率69.44%，播區(qū)實際落種粒數達到國標合格標準(50%～150%)，落種準確率未達到國標85%的要求[5]。

安塞區(qū)山王河播區(qū)60個調查樣方中16個合格、44個不合格，合格率26.7%，每樣方(1 m2)落種0～152粒，計算得出播區(qū)實際平均落種粒數為12粒·m-2、占設計落種粒數(24粒·m-2)的50.0%，落種準確率93.33%，落種粒數和落種準確率分別達到國標合格標準和85%的要求[5]。

子長縣十里鋪播區(qū)兩條接種線96個調查樣方中53個合格、43個不合格，合格率55.2%，每樣方(1 m2)落種0～23粒，計算得出播區(qū)實際平均落種粒數為10.5粒·m-2、占設計落種粒數(22粒·m-2)的47.7%，落種準確率93.75%，落種數未達到國標50%～150%的合格標準，落種準確率達到國標85%的要求[5]。

子長縣白家岔播區(qū)30個調查樣方中6個合格、24個不合格，合格率20.0%，每樣方(1 m2)落種0～11粒，計算得出播區(qū)實際平均落種粒數為3?！-2、占設計落種粒數(18?！-2)的16.7%，落種準確率93.33%，落種數未達到國標50%～150%的合格標準，落種準確率達到國標85%的要求[5]。

2.2 直升機飛播造林出苗情況

吳起縣管道咀播區(qū)(復播)，有苗樣方平均有苗2.03株，有效面積平均出苗密度10 119株·hm-2，苗木分布基本均勻，生長良好，出苗等級評定為良級標準[5-6]，屬合格播區(qū)(表2)。

安塞區(qū)山王河播區(qū)(新播)87個效樣方中有苗樣方43個，有苗樣方頻度49.40%，有苗樣方平均有苗1.98株，有效面積平均出苗密度9 836株·hm-2，苗木分布基本均勻，生長良好。出苗等級評定為良級標準[5-6]，屬合格播區(qū)。

子長縣2個播區(qū)170個有效樣方中有苗樣方53個，有苗樣方頻度31.20%，出苗面積432 hm2，有苗樣方平均有苗1.10株，有效面積平均每公頃5 492株。其中：十里鋪播區(qū)(新播) 81個有效樣方中有苗樣方5個，有苗樣方頻度6.20%，出苗面積42 hm2，有苗樣方平均有苗1.00株，有效面積平均出苗密度(4 970株·hm-2)，苗木分布不均，生長一般，出苗等級評定為差級標準，屬不合格播區(qū)；白家岔播區(qū)(復播) 89個有效樣中有苗樣方48個，有苗樣方頻度53.9%，出苗面積383 hm2，有苗樣方平均有苗1.21株，有效面積平均出苗密度(6 014株·hm-2)，苗木分布基本均勻，生長良好，出苗等級評定為良級標準[5-6]，屬合格播區(qū)。

本試驗共4個播區(qū)，調查總面積2 741 hm2，共布設調查線8條，347個有效樣方中有苗樣方155個，出苗面積1 212 hm2，出苗面積率(有苗樣地頻度)44.7%；有苗樣方頻度≥30%，抽樣精度均≥80.0%[3]；苗木分布基本均勻，生長良好。合格播區(qū)3個，合格播區(qū)面積2 067 hm2，占調查總面積75.39%；不合格播區(qū)1個，面積674 hm2，占調查播區(qū)總面積24.61%。整體來看，直升機飛播出苗效果較好。

表2 直升飛機播種造林試驗出苗情況

3 結論與討論

采用“小松鼠”直升飛機進行飛播的3個縣(區(qū))、4個播區(qū)中，落種情況為落種粒數有2個播區(qū)達到國標合格標準(50%～150%)，2個播區(qū)未達到；落種準確率有3個播區(qū)達到國標85%的要求，1個播區(qū)未達到。調查總面積2 741 hm2中出苗面積1 212 hm2，出苗面積率(有苗樣地頻度)44.7%，有苗樣方頻度≥30%，抽樣精度均≥80.0%，合格播區(qū)3個，合格播區(qū)面積2 067 hm2、 占調查總面積75.39%， 不合格播區(qū)1個， 面積674 hm2、占調查播區(qū)總面積24.61%；苗木分布基本均勻，生長良好。整體來看，直升機可以達到飛播目標要求。另外，通過對直升機裝種、播種、接種以及出苗情況觀察、調查、分析，直升機比較適合在黃土高原丘陵溝壑區(qū)以及零星荒山地塊實施飛播造林作業(yè)。今后飛播造林中可結合飛播區(qū)實際，因地制宜安排“小松鼠”直升機與運-5B型固定翼飛機開展飛播作業(yè)，有效節(jié)約飛播造林成本和施工時間，提升飛播造林施工質量和成效，為陜北地形復雜區(qū)域造林提供新方法、新經驗，也為今后黃土高原實施推廣機械化造林提供理論基礎和科學依據[3]。

從地面落種情況來看，4個播區(qū)中只有1個播區(qū)落種粒數和落種準確率均達到合格標準，說明“小松鼠”直升機飛播落種均勻度和壓標飛行較差，落種不均勻、不穩(wěn)定，播種質量尚有待提高，同時播幅較小，多在35～45 m之間，這可能主要與直升機播種器有關，也是今后需進一步改進完善的方面。