蒲城石質(zhì)山地造林技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐探析

白立強(qiáng) 趙曉娥 馮雨星 楊衛(wèi)平 楊祎 劉少波 程敏 黃昱

摘要? 蒲城縣位于陜西省渭北“旱腰帶”，是陜西省渭北“旱腰帶”最具代表性、造林最艱難的“硬骨頭”。近年來.蒲城縣采取科學(xué)規(guī)劃、多級揚(yáng)水、機(jī)械挖坑、營養(yǎng)土換土、壯苗帶土球栽植、栽后覆蓋、強(qiáng)化管理等一系列有效措施，在石質(zhì)山地營造林1733h㎡，取得了良好效果，為陜西石質(zhì)山地森林植被恢復(fù)建立了示范，創(chuàng)造了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞? ?蒲城;石質(zhì)山地;造林技木

蒲城縣位于陜西省渭北“旱腰帶”，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，干旱少雨，年平均降水量519.9mm，森林植被稀少，林木覆蓋率32.8%，生態(tài)環(huán)境脆弱。特別是唐橋陵、唐泰陵、唐景陵、唐光陵、唐惠陵所在山體巖石裸露，土壤瘠薄，植被稀少，造林難度大，是蒲城縣乃至陜西省生態(tài)建設(shè)的瓶頸，是陜西省渭北“旱腰帶”最具代表性、造林難度最大的“硬骨頭”，影響了陜西省生態(tài)空間由淺綠變深綠的進(jìn)程。從2017年開始，蒲城縣采取一系列有效措施，實(shí)施石質(zhì)山地造林1733h㎡，成活率達(dá)到90%以上，突破了境內(nèi)石質(zhì)山幾十年來末造林的歷史，創(chuàng)造了百質(zhì)山地生態(tài)修復(fù)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

1造林地概況

1.1山高坡陡

金幟山是唐景陵所在地，山勢由西南向東北方向延伸，南邊幾乎平地起山，南坡極陡，坡度45°～75°。東西方向與唐橋陵、唐泰陵、唐光陵、唐惠陵所在山體相連。北坡較緩，多級平臺逐級抬升，農(nóng)田居多。山體海拔600～1091m，相對高差400多m。山體諸峰羅列，形成拱衛(wèi)之勢，猶如懸旗。山頂比較平緩。造林區(qū)以南坡為主，施工難度大。

1.2石質(zhì)山體，土層薄，土壤貧瘠

山體以石灰?guī)r為主，連山石居多。山底土層較厚，面積約占10%左右。山中部至山脊部，土層厚0～25cm，巖石裸露，土壤石礫含量大，養(yǎng)分貧瘠。山體原生土壤N、P、K和有機(jī)質(zhì)含量分別是46.74、1.33、84.3和19.94g·kg-1（表1），與同填生土基本一致，尤其是速效磷含量特別低，多年水土流失，致使土壤養(yǎng)分嚴(yán)重匱乏，僅相當(dāng)于全同土地肥力分級的四到六級，不能滿足樹木的生長需求。挖坑難，缺土，缺營養(yǎng)，樹木生長困難。

1.3植被稀少，無喬木，少灌木

土層較厚的溝底生長少量的馬蹄針、黃薔薇、狼牙刺和酸棗等灌小，草本以狗牙草、馬牙草、牛尾蒿、牧蒿等為主。土層較薄的山中上部及山脊，有少量灌小，草本以羊胡子草、硬質(zhì)甲.熟禾、牛鞭草、小糠草等為主，蓋度低。

1.4降水少，蓄水能力弱，水土流失嚴(yán)重

蒲城縣年均降水量519.9mm，但造林區(qū)所在的金幟山受風(fēng)力影響。降水量比全縣偏少2～3成，約在400mm以卜。加之每年7-9月暴雨偏多，易造成較大的水土流失。

1.5光照充足，風(fēng)大，蒸騰強(qiáng)

年平均日照時數(shù)2228.9h，蒸發(fā)量大。受山地小氣候影響，冬春季風(fēng)力較大且持續(xù)時間長，一般從10月至次年4月，風(fēng)力可達(dá)5～9級，平均4級以上。特別是山頂和迎風(fēng)坡，很容易將苗木吹倒、吹歪?；蛴捎趽u動致使苗木無法生根而死亡，或由于蒸騰太大，導(dǎo)致樹木秋冬季干梢死亡。2021年2月6日，分別在金幟山造林區(qū)和橋陵對照區(qū)布置土壤濕度測定儀觀測土壤濕度，為精準(zhǔn)灌溉提供依據(jù)。盡管3月16日金幟山造林點(diǎn)進(jìn)行了灌溉，使土壤含水率升至32.2%，但由于春季的干旱及風(fēng)力影響，加之氣溫升高，使其濕度不斷降低，在2021年6月18日時。土壤濕度降到極點(diǎn)。金幟山造林區(qū)和橋陵對照區(qū)的土壤濕度分別從最高的32.2%和5.8%降至最低的4.9%和2.6%，土壤水分蒸發(fā)很快，影響樹木正常生長。

2采取的主要技木措施

2.1科學(xué)規(guī)劃，解決總體設(shè)計(jì)問題

做好總體規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計(jì)。對石質(zhì)山地立地類型、石質(zhì)類型、巖石裸露情況、土層厚度及土壤養(yǎng)分情況進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查及劃分歸類，為因地制宜、適地適樹選擇林種樹種進(jìn)行植被恢復(fù)及管護(hù)奠定基礎(chǔ)。蒲城縣百質(zhì)山地為石灰質(zhì)山地。土層瘠薄，距水源遠(yuǎn)，首先要選擇耐旱、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的抗逆性強(qiáng)的樹種，在考慮樹種生態(tài)學(xué)特性的基礎(chǔ)上，兼顧經(jīng)濟(jì)性及景觀美學(xué)特征。在山頂極困難區(qū)域選擇黃刺玫、沙棘、野薔薇、連翹等灌木;山頂稍平緩部位栽植側(cè)柏，中部巖石裸露區(qū)域選擇側(cè)柏、油松、白皮松、山杏、金葉偷、黃櫨、火炬樹等;在山腳土層較厚坡臺地選擇側(cè)柏、油松、白皮松、迎春花等，適當(dāng)配置核桃、杏、金銀花、花椒、連翹等經(jīng)濟(jì)樹種，形成“花冠戴帽、綠帶纏腰、經(jīng)濟(jì)林作裙”的格局，兼顧經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。

2.2多級揚(yáng)水，解決灌溉用水問題

針對石質(zhì)山降水少且難以保存的問題，在山底修建400m3。的總蓄水池1個，架設(shè)3000多m主管道，采取三級揚(yáng)水，在山中部、山上部和山頂修建4處各100m3的蓄水池，設(shè)置支管，為后期澆水灌溉提供充足的水源保障。

2.3風(fēng)鉆機(jī)挖坑，解決樹穴鑿造問題

鑿石挖坑、圍筑魚鱗坑，沿等高線按照2m×2m株行距，自上而下“品”字形配置魚鱗坑。用發(fā)電機(jī)連接2～3個風(fēng)暴機(jī)，2～3人一組，腰系安全帶，通過風(fēng)鎬刨、鋼棍撬、電鉆打，鑿?fù)隰~鱗坑，魚鱗坑深度0.9～1.2m，直徑1～1.2m。由于山勢陡峭土少，保持水土能力弱，無法用土做成圍堰，為保持水土，利用破出的石塊或周邊的石塊壘筑圍堰，用水泥砂漿砌成高30～40cm、厚25～35cm的環(huán)狀圍堰，將每一個魚鱗坑都建成一個能控制面積4㎡左右的集水區(qū)或蓄水壩。既能保證苗木生長，又可連片層層保持水土。在挖坑時，特別要注意在坑穴底部預(yù)留必要地縫隙，或者順石層走向打澗，盡量避開堅(jiān)硬的連山石。以利于根系生長。

2.4客土配方，解決樹木生長營養(yǎng)缺乏問題

針對石質(zhì)山地山高坡陡、土層薄、石渣多、養(yǎng)分瘠薄等問題，必須進(jìn)行客土配方造林，為樹小生長提供充足的營養(yǎng)，維持可持續(xù)生長的需要，避免小老樹的形成。

營養(yǎng)土配置的原則，就是N、P、K和有機(jī)質(zhì)含量要高，土壤結(jié)構(gòu)合理，保水性、透氣性好，土壤營養(yǎng)持續(xù)時間長。把客土與有機(jī)肥按照7：3的比例充分混勻，配制成肥力充足的營養(yǎng)土，通過騾馬隊(duì)馱運(yùn)上山、滑索輸送、管道高位輸土等方式，對每個魚鱗坑都進(jìn)行營養(yǎng)土更換。據(jù)測定，經(jīng)過配制以后的營養(yǎng)土肥力大大提高，土壤N、P、K和有機(jī)質(zhì)含量分別達(dá)到97.34、5.99、219和48.2g·kg-1（表2），比原生土壤分別提高2.08、4.5、2.6和2.5倍，分別達(dá)到全國土壤肥力分級的三級、四級、一級、一級指標(biāo)，為樹木成活及后期生長提供了豐富營養(yǎng)。

2.5壯苗帶土球栽植。解決苗木及栽培技木問題

造林用苗在選鑿、起苗、包裝、運(yùn)輸、儲藏等環(huán)節(jié)要符合國家及項(xiàng)目特定鑿木技木規(guī)格。常綠喬木樹種應(yīng)采用2～3年生的容器苗，大苗一定要帶土球。闊葉樹要用GGR浸根。據(jù)測定，項(xiàng)目造林油松平均株高201.4cm，平均地徑5.20cm，土球直徑27cm。側(cè)柏平均株高156.6cm，平均地徑2.25cm，土球直徑25cm。

要求由專業(yè)施工隊(duì)栽植，運(yùn)苗上山時要注意保護(hù)土球，栽植前要去除包裝物、容器，并集中收集、處理;可在坑穴中撒人適量保水劑以促進(jìn)苗木生根。為應(yīng)對風(fēng)力較大問題，要適當(dāng)深栽。帶土球苗木要求覆土至土球以上5～10cm，裸根鑿要覆土至原土痕以上5～8cm，分層填土踏實(shí)，保持樹干直立。

2.6及時澆水、覆蓋，解決樹木后期管護(hù)問題

2.6.1及時澆水苗木栽植后應(yīng)及時澆透定根水

澆水時不可人急，水流要細(xì)而緩，均勻流入坑穴內(nèi)，水完全侵入土壤后再覆土。針對山高風(fēng)大，樹木容易倒伏等問題。要逐株檢查，扶正培土、踏實(shí)。以后視土壤濕度適時澆水，每次澆水都要細(xì)水慢澆、澆足澆透。結(jié)合不同時期樹穴土壤水分變化規(guī)律，要制定石質(zhì)山地造林灌溉指南，達(dá)到高效、節(jié)水日的。

2.6.2做好覆蓋栽后為防止過度蒸發(fā)，可用地膜、地布覆蓋坑穴，也可就地取材，用石塊、雜草覆蓋。2021年6月初分別在山底部、山中部和山上部布設(shè)了不同覆蓋材料，開展了土壤濕度變化試驗(yàn)（表3），觀測不同覆蓋材料對土壤旱情的緩解情況。從調(diào)查數(shù)據(jù)看，在極度干旱、土壤濕度很難繼續(xù)下降的情況下，無論是山下部、山中部，還是山上部，覆蓋材料還是起到了遮陰保墑的作用，有覆蓋的樹穴濕度比無覆蓋高，可以延緩旱情的發(fā)生。

2.6.3做好撫育管護(hù)通過松土、除草、擴(kuò)穴、除蘗、修枝等措施來滿足幼樹對水、肥、氣、光、熱的要求。造林后1年內(nèi)撫育2次，要求做到松土除草不傷根、不傷皮、不傷樹梢，把鋤松的土壤培到根際，清鋤雜草。并將其覆蓋在樹木附近。根據(jù)自然條件和樹木生長情況適時灌水、施肥、精心撫育，加強(qiáng)病蟲害防治和冬季防火工作等。

3造林效果

2020年冬季，蒲城縣林業(yè)局組織有資質(zhì)的監(jiān)理單位，對2020年春季實(shí)施的金幟山66.67h㎡造林地進(jìn)行逐株檢查，造林成活率達(dá)到98%，樹木生長整齊、良好。據(jù)2020年11月中旬對設(shè)定的樣地進(jìn)行調(diào)查，位于山中部的側(cè)柏樣地當(dāng)年苗高生長達(dá)到10.72cm，地徑生長達(dá)到0.563cm。山下部的側(cè)柏樣地當(dāng)年苗高生長達(dá)到63.73cm，地徑生長達(dá)到1.013cm。

4結(jié)論及討論

針對石質(zhì)山地惡劣的自然條件，采用科學(xué)規(guī)劃+多級揚(yáng)水+機(jī)械整地+營養(yǎng)土換土+壯苗帶土球栽植+栽后覆蓋+后期強(qiáng)化管理等一系列綜合措施，能夠一次造林成功，效果良好，可在同類地區(qū)困難立地造林中推廣運(yùn)用。

由于石質(zhì)山地土層薄，只能在石頭山采用機(jī)械銼坑的辦法，這樣形成的一個個魚鱗坑四周及坑底全是石頭，類似一個個密閉的石頭容器，容易使樹木根系窩根纏繞。盡管在挖坑時特別注意這個問題，在坑底專門預(yù)留必要的縫隙，或者順石層走向打洞，或者避開堅(jiān)硬的連體石，但南于石體狀況和施工人員的操作差異，窩根現(xiàn)象在所難免。如何使根系舒展生長還有待于進(jìn)一步探討。

由于石質(zhì)山土壤瘠薄，本身熟化土壤及產(chǎn)生營養(yǎng)的能力弱，盡管采取了營養(yǎng)土客土造林，大幅度提高了土壤養(yǎng)分，但隨著樹木的不斷長大，樹穴內(nèi)既有的營養(yǎng)能否滿足樹木以后幾年甚至幾十年的生長，加強(qiáng)樹穴營養(yǎng)土監(jiān)測與持續(xù)合理施肥，維持樹木可持續(xù)生長，避免產(chǎn)生小老樹，還需進(jìn)一步探討和實(shí)踐。