護坡插桿微創(chuàng)造林技術(shù)

鐵萬梅，陵軍成

(1.甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管理局華隆自然保護站，甘肅 天祝 733299；2.甘肅省天?？h林業(yè)工作站，甘肅 天祝 733299)

在道路建設(shè)等工程項目實施過程中，經(jīng)常削山整地，形成許多裸露的坡面，難以形成植被群落，與周邊的自然景觀格格不入，在視覺上給人造成許多不適和遺憾。坡面的傳統(tǒng)治理方法以工程措施為主，主要噴涂混凝土砂漿和堆砌石墻，實施工程治理后許多護坡變成永久性禿斑。陡峭的坡面，特別是大于45°的坡面實施園林綠化就更加困難，也有坡底種植攀援植物綠化的報道[1-2]，但在陡峭坡面上植樹造林的綠化措施還未見報道。

微創(chuàng)是現(xiàn)代醫(yī)學技術(shù)名詞，就是在外科手術(shù)治療過程中只對患者造成微小的創(chuàng)口或創(chuàng)傷，術(shù)后只留下微小創(chuàng)口的技術(shù)，是相對傳統(tǒng)手術(shù)的科技成果[3]。在造林綠化中還沒有人提出微創(chuàng)造林的相關(guān)概念和技術(shù)要求，本試驗針對邊坡綠化困難的技術(shù)問題，借鑒現(xiàn)代醫(yī)學技術(shù)，提出類似微創(chuàng)手術(shù)的微創(chuàng)造林技術(shù)概念，即在保持地表原有地形地貌的前提下，不進行大規(guī)模的工程措施，僅在地面鉆取直徑≤5 cm的小孔作為栽植穴，選取易生根樹種的枝條作為插桿，在坡面上進行扦插造林，簡稱插桿微創(chuàng)造林技術(shù)。此技術(shù)實施后，在坡面上形成一定植被蓋度，并加固了坡面，起到一定的綠化和水土保持效果，在道路邊坡綠化中具有一定的借鑒和應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省天祝藏族自治縣祁連山東端北麓淺山區(qū)，海拔2080 m，屬于大陸高原季風氣候，年均氣溫7 ℃，年均降水量500 mm。試驗點設(shè)于天?？h城北側(cè)華藏寺鎮(zhèn)南山村G338國道3 km+700 m處護坡地帶，護坡坡度60°，2017年建設(shè)時用挖掘機削成光滑坡面，坡面土質(zhì)為黃土。

1.2 試驗方法

1.2.1 插桿準備 2017年3月中旬在試驗地周邊人工林防風林帶上隨機采集直徑3～5 cm的旱柳(SalixmatsudanaKoidz)插桿，插桿長度分別按40、60、80、100 cm剪截。插桿剪截好后，底端浸入深20 cm水中浸泡8 d后扦插。

1.2.2 插洞設(shè)置 扦插前沿試驗點坡面等高線用土鉆打直徑5 cm的孔洞作為插桿插洞，插洞株行距為1.5 m×1.5 m，品字形排列，孔洞深度分別按20、40、60、80 cm設(shè)置，角度分別按與坡面30°(B1)、60°(B2)、90°(B3)、120°(B4)設(shè)置。

1.2.3 扦插 將準備好的長40、60、80、100 cm的插桿分別插入設(shè)置好的深20、40、60、80 cm插洞內(nèi)(分別記為A1、A2、A3、A4)，不同長度插桿扦插后頂端在坡面外露長度均為20 cm。不同插桿長度(插洞深度)和插洞角度的處理組合見表1。扦插前先在孔洞內(nèi)用水槍注滿水，待水下滲后，將插桿插入孔洞內(nèi)，要使插桿底端與洞底土壤充分結(jié)合，然后灌入濕土填充插桿與洞壁間隙。不同處理組合隨機區(qū)組排列，90株為1小區(qū)，重復(fù)3次。

表1 不同插桿長度和插洞角度處理組合

1.2.4 養(yǎng)護管理 扦插完成后，每天10∶00噴水1次，保持坡面濕潤，插桿發(fā)芽后(20 d后)停止噴水，讓其自然生長。

1.2.5 測定內(nèi)容 扦插當年(2017年)7月上旬統(tǒng)計栽植成活率(%)和單株萌芽數(shù)(個·株-1)，10下旬測定新梢長度(cm)。扦插后第2年(2018年)10月中旬統(tǒng)計保存率(%)和覆蓋度(%)，并對綠化效果進行直觀綜合評價，用優(yōu)、良、差3個等次評定。扦插后第3年(2019年)12月上旬再次統(tǒng)計保存率(%)和覆蓋度(%)，并對固土能力進行直觀描述。成活率(%)=(已成活插桿數(shù)÷插桿總數(shù))×100；保存率(%)=(成活苗木數(shù)÷栽植苗木總數(shù))×100；覆蓋度(%)=(樹冠在坡面上投影面積÷坡面面積)×100。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理 統(tǒng)計和測定完成后所有數(shù)據(jù)求平均值，采用Excel 2003和DPS 9.05軟件對試驗數(shù)據(jù)進行新復(fù)極差Duncan多重比較顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理組合對苗木生長的影響

由表2可看出，相同插桿長度下，栽植當年成活率、單株萌芽數(shù)和新梢長度均隨著插洞角度30°、120°、60°、90°依次提高；相同插洞角度下，栽植當年成活率、單株萌芽數(shù)和新梢長度均隨著插桿長度40、60、100、80 cm依次提高。不同處理組合中，A3B3(插桿長度80 cm+插洞角度90°)處理組合的栽植成活率、單株萌芽數(shù)和新梢長度最高，分別為92.18%、5.04個·株-1、282.46 cm，比A1B1(插桿長度40 cm+插洞角度30°)處理組合的最低值50.00%、2.72個·株-1、120.24 cm分別提高了84.36%、85.29%、134.91%。

2.2 不同處理組合對綠化效果的影響

由表3可看出，相同插桿長度下，栽植2 a后保存率和覆蓋度均隨著插洞角度30°、120°、60°、90°依次提高；相同插洞角度下，栽植2 a后保存率和覆蓋度均隨著插桿長度40、60、100、80 cm依次提高。不同處理組合中，A3B3(插桿長度80 cm+插洞角度90°)處理組合的保存率和覆蓋度最高，分別為90.35%、85.82%，比A1B1(插桿長度40 cm+插洞角度30°)處理組合的最低值35.00%、24.50%分別提高158.14%、250.29%。不同處理組合中，A1B1～A1B4的保存率≤45.52%，覆蓋度≤31.68%，綠化效果評價為差；A2B1～A2B4的保存率介于51.34%～60.17%，覆蓋度介于41.70%～48.31%，綠化效果評價為良；A3B1～A3B4和A4B1～A4B4的保存率≥71.58%，覆蓋度≥64.42%，綠化效果評價為優(yōu)。

表2 不同處理組合的苗木生長量

*：表中同列不同小寫、大寫字母分別為達0.05、0.01顯著水平，下同。

表3 不同處理組合的綠化效果

2.3 不同處理組合對固土能力的影響

由表4可看出，栽植3 a后，不同處理組合保存率略有降低，但覆蓋度隨著枝條生長量的增加而提高，前期枝條稀疏，覆蓋度低的組合，在后期生長中枝條生長量較大，覆蓋度增幅較高，覆蓋度的差值進一步縮小，但整體上A1B1～A1B4、A2B1～A2B4組合的保存率和覆蓋度均≤60%，固土能力表現(xiàn)為坡面生長蒿草、雨水侵蝕減少；A3B1～A3B4、A4B1～A4B4組合的保存率和覆蓋度均≥67%，固土能力表現(xiàn)為坡面生長苔蘚、雨水侵蝕明顯減少。不同處理組合中，A3B3(插桿長度80 cm+插洞角度90°)處理組合的保存率、覆蓋度最高，分別為89.54%、87.34%，比A1B1(插桿長度40 cm+插洞角度30°)處理組合的最低值32.10%、38.02%分別提高178.94%、129.72%。

表4 不同處理組合的固土能力

3 結(jié)論與建議

試驗結(jié)果表明，在陡峭的坡面上鉆孔，注水后帶泥漿插入易生根的柳樹插桿后，均能形成一定的植株和蓋度，達到固土和綠化坡面的目的。其中插桿截留長度80 cm，垂直坡面(角度90°)鉆深60 cm插洞，扦插后插桿頂端在坡面外露20 cm的栽植成活率、單株萌芽數(shù)、新梢長度、保存率和覆蓋度最高，綠化效果評價為優(yōu)，在坡面綠化中可應(yīng)用和借鑒這一處理組合。

在陡峭坡面綠化過程中過多的人為擾動會使坡面疏松，增加滑坡和垮塌風險，但要在坡面上形成一定的植被達到綠化的目的，則必須使植物根系深入坡面，解決栽植問題。本試驗在坡面上鉆取微小插孔后，利用柳樹易生根的生長特性，在坡面上快速形成植株，其根系和樹冠形成類似“鉚釘”結(jié)構(gòu)，增加了坡面固土保水能力，也為草本植物和苔蘚的進一步生長創(chuàng)造了一個潮濕的生長環(huán)境，進一步減少了雨水侵蝕。插桿扦插后萌芽數(shù)和生長量受土壤水分、礦質(zhì)營養(yǎng)、扦插角度和土壤透氣性等因素的綜合影響[4]。坡面相對水平地面來說，截留雨水和保濕的能力較低，土壤含水量隨著垂直坡面深度的增加而提高，插桿插入一定的深度才能汲取充足的水分。在相同插洞深度條件下，插洞底端與坡面的垂直深度由高到低的排序為90°>60°>30°=120°，插洞角度90°和60°的底端垂直深度相對較深。植物地上部分都有垂直地面向上生長的特性[3]。不同插洞與坡面的夾角為30°、60°、90°、120°時，與水平地面的夾角為90°、60°、30°、-30°，插洞30°和60°與水平地面的夾角相對較高。除此之外，插桿底端形成愈傷組織和萌生新根需要一定的氧氣[5-6]，土壤過黏或扦插過深后，插桿不易形成愈傷組織和產(chǎn)生新根，產(chǎn)生的新根也因無氧呼吸最終壞死。本試驗中插桿長度80、100 cm和插洞角度60°、90°組合的試驗效果較佳，可能是土壤水分、生長特性和土壤透氣性等因素綜合影響的結(jié)果。

坡面扦插柳樹插桿后，隨著插桿枝條生長量的增加，覆蓋度進一步提高，覆蓋度≤60%的處理組合，坡面生長蒿草，雨水侵蝕減少，覆蓋度≥67%的處理組合，坡面長期處在遮陰條件下，蒿草數(shù)量減少，苔蘚數(shù)量增加，樹梢對雨水的截留阻擋能力進一步加強，雨水侵蝕明顯減少。但隨著插桿生長年限的增加，部分植株分化出高干的主梢，整個樹形由灌木狀變?yōu)閱棠緺?，在風、雪等外力作用下出現(xiàn)倒伏、下垂等現(xiàn)象，對綠化效果和固土能力帶來一定負面影響，建議加大修剪力度，使樹形保持多分枝灌木狀。