白城市科爾沁沙地林草濕一體化生態(tài)治理的初步實踐

王大勇，楊成江，張寶權(quán)，尹鵬飛，張忠輝

(1.吉林省林業(yè)勘察設(shè)計研究院，吉林 長春 130022；2.吉林省重點國有林技術(shù)服務(wù)中心，吉林 長春 130022；3.吉林省林業(yè)實驗區(qū)國有林保護(hù)中心，吉林 吉林 132517；4.四平新型工業(yè)化經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)國有林保護(hù)中心，吉林 四平 136500；5.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 長春 130033)

白城市地處吉林省西北部，松嫩平原西部，位于吉林、黑龍江和內(nèi)蒙古3省(自治區(qū))交界處，處于我國“兩屏三帶”的北方防沙帶上。白城市所轄通榆縣位于科爾沁沙地北緣，坐落于北方防沙帶重點生態(tài)功能區(qū)內(nèi)，是全國三北工程精準(zhǔn)治沙重點縣；白城市下轄的洮南市車力鄉(xiāng)曾是全國防沙治沙示范點。該區(qū)域殘次林較多，林地缺條斷帶，草原沙化，濕地萎縮，風(fēng)沙干旱嚴(yán)重，近3年春季沙塵天氣年平均18 d，并時有沙塵暴發(fā)生，是吉林省生態(tài)環(huán)境最為脆弱的地帶。惡劣的生態(tài)環(huán)境是制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。

目前白城市現(xiàn)有荒漠化土地69.5萬hm2(其中鹽堿化土地39.0萬hm2)，占全市總面積的27 %，占吉林省荒漠化面積的45.7 %，沙化土地每年都不同程度地向周邊地區(qū)擴(kuò)展，極大威脅著中東部“黃金玉米帶”的生態(tài)安全[1]。吉林省是全國重要的產(chǎn)糧大省，白城市是吉林省第三大糧食主產(chǎn)區(qū)，承擔(dān)著維護(hù)國家糧食安全的重要職責(zé)。實施林草濕一體化治理模式可防止土壤堿化、草原沙化、濕地退化，能夠加快帶動北方防沙帶森林、草原、濕地等重要生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和恢復(fù)，優(yōu)化國家生態(tài)安全屏障體系，保護(hù)好黑土地，維護(hù)國家糧食安全。

白城市以往的治沙方式過于傳統(tǒng)和單一[1]，實施林草濕一體化生態(tài)治理，推動林網(wǎng)成格、草地連片、濕地相嵌，實現(xiàn)以樹擋風(fēng)、以草固沙、以水壓堿，系統(tǒng)化開展植樹、種草和濕地修復(fù)，創(chuàng)建更加優(yōu)美的人居環(huán)境，實現(xiàn)鄉(xiāng)村美、產(chǎn)業(yè)興、百姓富的美好愿景，完全符合山水林田湖草沙綜合治理的要求。

1 研究區(qū)域概況

1.1 地理位置

白城市位于吉林省西北部，松嫩平原西部，科爾沁草原北緣。地理位置121°38'～124°22' E、44°13'～46°18' N。東西寬210 km，南北長229 km，總面積25 759 km2。項目區(qū)位于白城市洮北區(qū)、通榆縣、洮南市。

1.2 地形地貌

白城市在現(xiàn)代地貌景觀上以嶺下、瓦房、大樁子一線為界，西部是晚古生代隆起的山地，東部是中生代后期下陷平原。境內(nèi)地處新華夏構(gòu)造體系一級沉降褶皺帶，松遼平原和大興安嶺隆起褶皺帶的過渡部位[2，3]。地勢由西北向東南依次為低山、丘陵、平原，西南略有抬升。西北部為大興安嶺東麓褶皺地帶，分布著丘陵和低山，海拔300～662 m；東北部為平原，海拔130～140 m；西南部廣泛分布西北至東南走向的大小沙丘、沙壟，海拔150～180 m，是潛化沙漠區(qū)。地貌類型主要有剝蝕低山丘陵、剝蝕堆積高平原、風(fēng)積堆積低平原。

1.3 土壤情況

白城市土壤共分10個土類，29個亞類，50個土屬，134個土種。項目區(qū)內(nèi)主要以淡黑鈣土、草甸土、風(fēng)沙土、栗鈣土、鹽土和堿土為主。

1.4 氣候情況

白城市氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，呈現(xiàn)“光照充足，降水變率大，旱多澇少”的特點。年平均降水量400 mm左右，年蒸發(fā)量是降水量的3～4倍，其中作物生長季5—9月降水量為350 mm左右，占全年降水量的87.5 %，不能滿足作物的水分需求；熱量資源豐富，年平均氣溫5.2 ℃，≥10 ℃活動積溫平均為2 996.2 ℃，無霜期平均為144 d，雨熱同期，春季干燥多風(fēng)，十年九春旱，夏季炎熱，秋季溫和涼爽且短暫，冬季干冷，降雪較少。

2 建設(shè)內(nèi)容及技術(shù)路線

2.1 建設(shè)內(nèi)容

本次林草濕一體化治理任務(wù)1.06萬hm2，其中：人工造林0.51萬hm2，沙化草原治理0.35萬hm2，退化濕地修復(fù)0.20萬hm2。

2.2 技術(shù)路線

2.2.1 林草濕一體化布局

實施“一條主線”“兩個示范區(qū)”：“一條主線”即北方防沙帶吉蒙邊界防沙治沙線；“兩個示范區(qū)”即草原修復(fù)示范區(qū)、濕地修復(fù)示范區(qū)。

2.2.2 整地

限于白城市的地形地貌，整地方式為穴狀整地，整地季節(jié)為春季，對造林地進(jìn)行平整，清除影響造林的樹根、石塊、廢棄木等枯枝亂木。按照60 cm×60 cm×30 cm(長×寬×高)的規(guī)格挖坑，表土、芯土要分開放置，揀出土壤中的石塊、樹根等雜物。草原整地要深耕細(xì)耙，地面要平整，下實上虛，并徹底清除雜草和作物殘茬，深翻深度15～30 cm。

2.2.3 樹種、草種的選擇及造林(播種)密度

2.2.3.1樹種選擇及造林密度

根據(jù)科學(xué)造林原則，有利于當(dāng)?shù)卦炝謾C(jī)械作業(yè)需要及造林習(xí)慣，為確保林木有足夠的營養(yǎng)面積，迅速成林，根據(jù)樹種的生物學(xué)特性，本次設(shè)計確定造林樹種為品種楊、文冠果Xanthocerassorbifolium、沙棘Hippophaerhamnoides。文冠果、品種楊株行距2 m×3 m，造林密度1 665株·hm-2；沙棘株行距采取1 m×6 m或2 m×3 m或1.5 m×4 m，造林密度1 665株·hm-2(沙棘采取多種造林株行距，為了方便機(jī)械作業(yè))。

2.2.3.2 沙化草原恢復(fù)草種選擇及播種密度

選擇紫花苜蓿Medicagosativa和羊草Leymuschinensis。播種紫花苜蓿和羊草，條播行距為10～30 cm，播種量30 kg·hm-2。

2.2.3.3濕地修復(fù)草種選擇及播種密度

選擇水稗Echinochloaphyllopogon和羊草。播種水稗和羊草，條播行距為10～30 cm，播種量30 kg·hm-2。

2.2.4 造林、種草方式

2.2.4.1人工造林方式

采用品種楊純林，文冠果純林，沙棘純林；品種楊、文冠果混交，混交方式為行混，混交比例為5∶5。

2.2.4.2沙化草原修復(fù)種草方式

采取無人機(jī)飛播和人工播種相結(jié)合的方式。

2.2.4.3濕地恢復(fù)種草方式

采取無人機(jī)飛播、人工播種相結(jié)合的方式。

2.2.5 造林和種草

2.2.5.1 造林

造林方式均采用人工植苗，為防止植苗時窩根和促進(jìn)根系生長發(fā)育，植苗時，對苗木的根系進(jìn)行適當(dāng)修剪，保留根系長度在20 cm左右，浸蘸吸水劑及生根粉等藥劑后造林。植苗時，穴內(nèi)先回填少量表土，將苗木置于穴的中央，再回填芯土，踏實，最后回填表土，并在整個植苗過程中采用新型保水、保活技術(shù)。苗木在穴中要扶正，保持根系舒展，不窩根。

2.2.5.2 種草

播種時間為6月下旬至7月上旬，降透雨之后，耕層含水率在18 %左右時播種，覆土深度以2～3 cm為宜，播種后鎮(zhèn)壓。優(yōu)質(zhì)牧草地合格標(biāo)準(zhǔn)為草場綜合蓋度達(dá)到65 %以上[4]。

2.2.6 苗木規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)

苗木質(zhì)量是提高造林成活率的基礎(chǔ)，苗木的質(zhì)量主要體現(xiàn)在苗木的規(guī)格上。因此，造林苗木一定要達(dá)到所要求的規(guī)格，否則就會影響造林成活率。根據(jù)《主要造林樹種苗木質(zhì)量分級》(GB 6000-1999)，結(jié)合項目區(qū)實際情況，選擇頂芽飽滿、色澤新鮮、根系發(fā)達(dá)、無機(jī)械損傷、無病蟲害、充分木質(zhì)化的Ⅰ、Ⅱ級苗木，草種選用頂級優(yōu)質(zhì)種(見表1)。

表1 苗木規(guī)格及草種等級

2.2.7 撫育

2.2.7.1撫育內(nèi)容

澆水、除草、松土、培土等。

2.2.7.2撫育要求

定株與補(bǔ)植：造林后一個生長季或一年內(nèi)，根據(jù)造林地上苗木成活情況及時補(bǔ)植。補(bǔ)植在造林季節(jié)進(jìn)行，不要影響林地上的原有苗木生長發(fā)育。

松土：因土壤板結(jié)等嚴(yán)重影響苗木生長發(fā)育甚至成活時，及時松土。松土要在苗木周圍50 cm范圍內(nèi)進(jìn)行，并做到里淺外深，不傷害苗木根系。

除草：雜草影響苗木生長發(fā)育時，及時除草，除去苗木周邊1 m以內(nèi)的雜草。采用化學(xué)藥劑的，執(zhí)行GB/T 15783-1995的規(guī)定。

培土：苗根培土厚3 cm，扶正、踏實傾斜苗木，不傷根、傷苗。

2.2.7.3撫育次數(shù)及時間

3年5次，即造林第一年6月上旬、8月上旬各撫育1次，造林第二年6月上旬、8月上旬各撫育1次，造林第三年7月?lián)嵊?次。

2.2.8 需苗量和需種量

根據(jù)林草濕一體化治理的實施規(guī)模，測算共需苗木6 608 311株(含10 %苗損)，種子155 524 kg，其中：人工造林需品種楊2 231 972株、沙棘1 540 475株、文冠果2 835 864株；沙化草原修復(fù)需紫花苜蓿種子45 394 kg，羊草種子50 130 kg；濕地恢復(fù)需水稗種子30 000 kg，羊草種子30 000 kg。

3 結(jié)果與分析

通過林草濕一體化生態(tài)治理模式的實施，區(qū)域風(fēng)沙危害得到有效遏制，沙化土地得到基本治理，萎縮濕地生態(tài)狀況得到明顯改善，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和質(zhì)量得到明顯提升，森林、草原、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量顯著提升，生態(tài)服務(wù)功能顯著增強(qiáng)。

經(jīng)調(diào)查，項目區(qū)內(nèi)森林覆蓋率由治理前的9.68 %提高到9.78 %，提高了0.1 %；草原綜合植被蓋度由之前的25 %提高到65 %左右，提高了40 %；濕地植被也得到了恢復(fù)。

從治理前后對比中可以看出(見表2)，林草濕一體化生態(tài)治理成果顯著，治理后的沙化面積較治理前降低1.2 %，各個治理區(qū)沙化土地面積都有不同程度降低。

表2 項目區(qū)內(nèi)沙化土地治理前后對比

4 結(jié)論

通過林草濕一體化生態(tài)治理模式的實踐，較治理前，項目區(qū)內(nèi)森林覆蓋率提高0.1 %，草原綜合植被蓋度達(dá)到65 %左右，濕地植被得到恢復(fù)。區(qū)域風(fēng)沙危害得到有效遏制，項目區(qū)內(nèi)可治理沙化土地得到基本治理，沙化土地面積降低1.2 %，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和質(zhì)量得到明顯提升，森林、草原、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量顯著提升，生態(tài)服務(wù)功能顯著增強(qiáng)，北方防沙帶屏障作用得到鞏固和加強(qiáng)，為我國北方防沙治沙建設(shè)起到了示范推廣作用。因此，林草濕一體化生態(tài)治理模式在白城市的實踐是成功并可復(fù)制的。