長江中游地區(qū)某段防護林帶營建技術探討

龔 琛 孫 正 韓 煉 陳繼銀

(1.湖北省城市規(guī)劃設計研究院，湖北 武漢 430071；2.武漢長江科創(chuàng)科技發(fā)展有限公司，湖北 武漢 430010；3.湖北省荊州市長江河道管理局，湖北 荊州 434007)

1 工程背景

長江中游地區(qū)某段地屬亞熱帶季風氣候區(qū)，該區(qū)域年平均日照時數(shù)高、無霜期長；受印度洋西南季風和太平洋東南季風影響，降雨充沛、氣候濕潤，水資源分布廣泛；土層深厚肥沃，以水稻土、潮土、黃棕壤為主；環(huán)境條件表現(xiàn)為水熱同步且與林業(yè)生產(chǎn)季一致，非常適宜多種植物生長，因此林木資源十分豐富。據(jù)調查統(tǒng)計，所屬行政區(qū)域內的鄉(xiāng)土樹木超過600種，代表性樹種包括意楊、石楠、池杉、垂柳、欒樹、銀杏、桂花、烏桕、香樟等。

長江防護林帶具有防風防沙、保持水土、防洪減災、保護植被、保護農(nóng)田水利基礎設施等功能[1-3]，是長江沿線城鎮(zhèn)重要的生態(tài)屏障，也是長江環(huán)境修復與保護的重要組成部分，可有效提高長江流域整體生態(tài)承載力與生態(tài)效益，同時對長江經(jīng)濟帶的綠色發(fā)展具有重要意義[4]。通過實地調查長江中游地區(qū)某段防護林帶生長現(xiàn)狀，分析目前長江中游地區(qū)某段防護林帶植物適應性及生態(tài)效益，提出針對性和合理化技術措施，為長江中游相似區(qū)段的防護林帶建設提供參考與借鑒。

2 現(xiàn)狀分析

2018年—2019年期間采用全面調查法對長江中游地區(qū)某段長江大堤防護林進行實地調查，調查范圍涉及6個管理段，主要為堤內30 m～50 m寬、堤外30 m～50 m寬，段面長約66 km。調查分析了樹木種類、生長情況、分布面積等信息。結果表明，現(xiàn)狀栽植防護林堤內面積約4 500畝，堤外平臺約3 200畝。樹種主要包括意楊、銀杏、杜英、含笑、香樟、水杉、中山杉、桂花、竹柳、欒樹、苗圃及其他風景樹。通過近年來持續(xù)防護林營建及加強管護，以護堤護岸防護林建設為主要內容的長江兩岸綠化工程，已取得初步成效，該段森林資源顯著增加，綠線斷鏈、水土流失、環(huán)境污染等問題有較大改善，長江沿線生態(tài)環(huán)境得到修復。

同時調查發(fā)現(xiàn)，該段區(qū)域也存在林木生長不良情況，主要集中于A管理段和B管理段的堤內臨塘垸段。其中A段三角地位于長江彎道迎水面處，周邊主要為小龍蝦、蓮藕等水產(chǎn)品養(yǎng)殖基地。由于整個地塊長期受積水浸泡，造成根系漚根缺氧、葉片黃化脫落；此外因栽種護岸林近85%為意楊，樹種較為單一，品種結構不優(yōu)，林分質量不高。B段也為臨塘垸堤段，原為置放建筑廢棄物的堆場及荒地，現(xiàn)已規(guī)劃成為愛國主義教育基地及紅色旅游景點。為覆蓋原建筑廢棄物，使用沙土、黃土、卵石等填充組成1 m左右厚度覆蓋層，導致本地塊土壤板結、土層裸露，栽種的部分意楊和紅葉石楠等現(xiàn)狀樹種長勢不佳，現(xiàn)有植被多為一年生草本，整體景觀效果較差。

3 防護林營建

針對積水嚴重和土壤板結地段，需要將原場地恢復成為宜林地。造林范圍以長江岸線堤內臨水面區(qū)域為主，為長江岸線迎水面護堤地范圍以外至水岸線區(qū)域。對于A段常年積水的三角地，建議在水塘周邊種植水杉、中山杉、垂柳等耐濕觀賞性喬木，并在淺水區(qū)選擇黃菖蒲、蘆竹等水生植物，打造季相分明、喬灌結合、層次豐富的植物景觀空間。對于土壤板結的B段，建議先對土壤進行改良，在土壤改良基礎上，在臨水區(qū)域種植欒樹、水杉等耐濕樹種，在道路兩側種植烏桕、銀杏等景觀樹種，并增植紫葉李、香樟等常綠樹種，美化垸塘周邊景觀環(huán)境。

3.1 土壤分析改良

對該地區(qū)土壤取樣進行理化性質定量分析，測定酸堿度、密度、含水率、有機質、總氮、總磷、總鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、有效銅、有效鋅、有效鐵等含量[5]。結果表明，該段土壤pH介于6.6～7.0，整體偏酸性；有機質低于9.0 g/kg，含量偏低；氮、鉀肥力水平不高，尤其是速效氮肥力水平較低；土壤為潮土、沙壤土。針對此類土壤，宜采取調節(jié)pH、施肥及置換客土等土壤改良措施。

首先，對于有積水的低洼坑洞，采取排水及平整措施，在保留原有溝渠基礎上，局部增加排水溝，確保場地內排水順暢，遇有密實度大或滲透系數(shù)小的土層時，進行30 cm深耕以疏松土壤；其次，在清理原土中的礫石、雜草、樹根等雜物后，加入泥炭拌合均勻以改善沙壤土性質并提高土壤團粒數(shù)量，增施石灰、草木灰等堿性肥料以調節(jié)偏酸性土壤，增加有機肥攝入以提高土壤整體肥力及酶活性，施肥應根據(jù)相關造林技術規(guī)程，注意合理性，確保施足基肥，如高喬每株宜施有機肥2 kg，小喬每株宜施有機肥1 kg，色塊每平方米宜施有機肥0.5 kg；然后，將改良土回填表層土壤，再進行地塊機械平整，并對土層薄弱地段客土覆蓋，以改善土壤蓄水、蓄肥能力，增強通透性能；為預防病蟲害，還應采用消毒藥劑滅殺土壤中可能殘存的病原菌和蟲卵。

3.2 樹種優(yōu)化選擇

防護林帶功能以防浪護岸、生態(tài)保護為主，因此應堅持適地適樹適種源原則，根據(jù)土壤分析結果，優(yōu)先選擇抗逆性強、自我更新能力強、適宜本地的鄉(xiāng)土樹種，如選擇意楊、中山杉、池杉、落羽杉、濕地松、桑樹、垂柳、楓楊等作為造林樹種。擋水臨江面和臨塘垸堤段，應選擇抗風性強、能防浪耐濕的景觀樹種，如水杉、中山衫、垂柳等。在景致較好的塘垸區(qū)段，可在水濕處和淺水區(qū)增植一些觀賞性較強的水生植物，例如鳶尾、香蒲、千屈菜等。局部背風地段，可增植欒樹、烏桕、榿木等鄉(xiāng)土樹種。

經(jīng)過分析比較，結合造林地的實際情況，推薦選用臨江面防護林樹種如下：A段采用池杉+中山杉樹種，并適當種植黃菖蒲、蘆竹等水生植物；B段采用欒樹+水衫樹種，并增植烏桕、紫葉李等景觀樹種。

3.3 良種壯苗培栽

采用人工植苗造林，在本地苗圃或臨市苗圃選苗。根據(jù)GB 6000—1999苗木分級標準，選擇達到Ⅰ級(苗高≥4.5 m、地徑≥3.5 cm)或Ⅱ級(苗高≥4.0 m、地徑≥3.0 cm)的全冠苗，選擇的苗木還應具備以下特征：1)莖干粗直，上下勻稱；2)根系發(fā)達，側根與須根多；3)莖根比值與高徑比值較小，重量大；4)無機械損傷，無病蟲害。為提高植苗成活率，栽植前盡量減少蒸騰，保持苗木較高含水率。起苗前宜預先潤濕土壤，防止起苗時拉斷根系。苗木起出后在陰涼處迅速分級定數(shù)捆扎，及時假植或外運。

根據(jù)設計密度，對平整后的地塊定點放線：首先在臨江堤一側布置一條平行于江岸線的基線，在此基線上標記種植穴位置、打點放樣；隨后采用挖掘機挖穴，由于種植穴過淺容易導致初植苗木在夏季被雨水淹沒倒伏，挖穴采用60 cm×60 cm×60 cm規(guī)格，開挖時將表層土和心土分存，便于栽植時回填，挖穴時間宜為冬季或早春造林前兩周。

造林模式建議采用帶狀混交林，行間混交，設計密度為111株/畝，株行距為2 m×3 m。苗木栽植時間應盡量選擇雨前2 d～3 d，栽植時依據(jù)設計密度，先將苗木轉運分發(fā)至每個種植穴，再按每株0.5 kg復合肥標準，將表土與底肥充分混合回填于穴底，然后在穴深達60 cm時放入帶土球的苗木，扶正苗木填土壓實?；窟m當培土，高出地面15 cm左右，以增加初植苗木穩(wěn)定性。因當?shù)囟杭驹炝謺r雨量充沛，且造林地位于江堤臨水側灘地，地下水位普遍較高，土壤常年保持潮濕，非遇大旱則無需澆灌定根水。

3.4 撫育管理

幼齡林撫育管理措施主要包括中耕間種、林下間種、合理施肥、修枝整形、預防災害等。

1)中耕間種：新造林前三年應每年中耕1次～2次，由于當?shù)?月～7月進入汛期，時間宜于春季3月～4月進行，翻倒深度10 cm～15 cm，中耕方向與堤岸線平行；春季撫育時及時清除孽生性強的各類雜草，保證苗木正常生長。

2)林下間種：新造林的間種時長一般為3年～4年，間種作物宜采用瓜菜、豆科植物，以便增加土壤含氮量，避免攀緣、高桿作物；間種作物與苗木保持1 m距離，留足營養(yǎng)帶，同時避免間作損傷樹根。

3)合理施肥：新造林第2年開始施肥，每年施1次～2次，第1次于4月～5月進行，在根旁20 cm挖溝埋施復合肥，第2次于6月中旬進行，在根旁30 cm埋施尿素；按上述時間可連續(xù)3年～5年施用復合肥或尿素，施肥量一般控制在250 g～500 g，埋施環(huán)狀溝應在樹冠垂直投影邊緣30 cm～50 cm處，環(huán)狀溝與主干的距離應逐年加大。

4)整形修枝：苗木發(fā)芽時及時檢查，發(fā)現(xiàn)未成活植株應及時更替補植，但此時樹種正處萌發(fā)活躍期，為提高成活率，應對補植苗木適量進行打枝、抹芽處理，必要時還應進行樹桿保濕處理。為抑制生長過旺的側枝，增強樹干主梢的生長優(yōu)勢，在造林當年和第二年需進行整形修枝。苗木栽植后，若春季萌發(fā)時樹桿上出現(xiàn)較多萌芽，為確保樹型美觀，應在春芽萌發(fā)時抹去過多新芽，只留下一個發(fā)育健壯的芽。對生長不良的具有萌芽能力的樹種，及時平茬復壯，平茬苗木的新芽達到一定高度時，也需及時摘去其他芽，只留下一個發(fā)育健壯的芽。

5)預防災害：在新建林地建議設置防護圍欄，護欄采用1.8 m×12 cm×12 cm混凝土樁，埋深0.6 m，間距5 m，安裝刺鐵絲3排，防止人、畜破壞；涂擦滅鼠藥物，或捆扎塑料薄膜防止老鼠破壞苗木根莖；對幼樹樹干統(tǒng)一涂白，涂白高度從地面起高1.2 m，達到防病、防寒、防蟲效果；6月～9月汛期降雨量大，林地容易發(fā)生內澇，巡查時及時對土壤沉降、不平整部分進行整平、加土，修復地形，排除積水；同時對倒伏苗木進行扶正、培土、緊蔸。

3.5 林木更新

對該地段林木更新的主要措施為撫育采伐和低效林綜合改造[6]。長江防護林帶多為人工單層同齡純林，適合采用生態(tài)梳伐的方式，有目的的伐除生長不良，以及過密林分中部分林木，從而調整林分樹種、空間結構，確保保留木具有充分生長空間，并且有利于林下植被更新和少量林下經(jīng)濟作物的生長。根據(jù)林帶生長需求，生態(tài)梳伐一般會進行至少兩次。首次梳伐時，需優(yōu)先伐除樹干纖細，樹冠窄小偏冠，處于主層林之下樹木，以及生長衰弱的瀕死木和枯死木；第二次疏伐，結合保留木空間位置調整，優(yōu)先伐除部分胸徑、樹高均等但側方受擠壓的中等木；按照保留密度要求，密度依然較大時，伐除部分長勢良好的優(yōu)勢木。依據(jù)林木生長狀況，結合該地段經(jīng)營條件確定梳伐的間隔期，在原則上間隔期為5年～10年。林分經(jīng)過疏伐調整，樹種、林分最終空間結構合理，上層木達到更新采伐期，作為疏伐結束期。

針對防護林中生長狀況不良、立地條件不適或較差導致林分結構差、生長不良、生態(tài)功能低下的部分低效林，通過采伐、更新等手段來進行改造，以達到改善林分結構、促進林帶生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、生態(tài)功能提高的目的。采伐帶走向與等高線平行，采伐帶控制在2倍～3倍樹高以內，并與保留帶等寬；采伐帶上要保留目的樹種的幼苗、幼樹，皆伐后對采伐跡地及時更新，5年～10年后再次采伐保留帶。對于坡長小于300 m，或坡度小于15°的低效林，以及遭受嚴重病蟲危害的林帶可進行全面皆伐改造。

4 結語

對長江中游地區(qū)某段防護林帶建設情況實地調查，發(fā)現(xiàn)通過近年來防護林營建及管護，防護林建設已取得初步成效，該段長江沿線生態(tài)環(huán)境已得到較大改善，然而局部地段仍存在問題。典型問題主要表現(xiàn)為積水泡根與土壤板結等，在此基礎上，提出了土壤改良、樹種優(yōu)化、壯苗培育、撫育管理、林木更新等針對性建議措施，以期對于類似防護林營建工程能夠產(chǎn)生借鑒與參考。