摘 要 森林生態(tài)系統(tǒng)可防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源,植樹(shù)造林可有效緩解干旱半干旱地區(qū)的環(huán)境惡化問(wèn)題。為給壽鹿山自然保護(hù)區(qū)及其他水熱、立地條件相近的干旱半干旱地區(qū)的造林工作提供參考,根據(jù)壽鹿山自然保護(hù)區(qū)的氣候、地形、土壤等條件,篩選適合該地區(qū)造林的常用樹(shù)種,包括文冠果、樟子松、青海云杉、刺槐、側(cè)柏、油松、旱柳、榆樹(shù)及小葉楊;總結(jié)適用于該地區(qū)的造林技術(shù),包括造林地選擇、造林地清理、整地、直播造林、植苗造林和造林后管理。
關(guān)鍵詞 干旱半干旱地區(qū);抗旱造林;樹(shù)種選擇;造林技術(shù);壽鹿山自然保護(hù)區(qū)
中圖分類號(hào):S725 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.22.079
隨著全球氣候變化和人類活動(dòng)的影響,干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境日益惡化,土地荒漠化問(wèn)題日益嚴(yán)重[1]。森林生態(tài)系統(tǒng)能夠有效吸收和儲(chǔ)存水分,減少地表徑流,增加地下水補(bǔ)給,涵養(yǎng)水源;同時(shí)森林植被的根系能夠固定土壤,減少風(fēng)蝕和水蝕,維護(hù)土壤肥力,起到防風(fēng)固沙、水土保持的作用[2-3]。因此,在干旱半干旱地區(qū)營(yíng)造森林對(duì)緩解水土流失、降低干旱水平、提高土地生產(chǎn)力和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能具有重要作用[4]。
在干旱半干旱地區(qū)造林時(shí),樹(shù)種選擇是關(guān)鍵。不恰當(dāng)?shù)臉?shù)種選擇會(huì)嚴(yán)重影響造林成活率。同時(shí),受獨(dú)特的氣候條件及立地條件影響,常規(guī)造林技術(shù)在干旱半干旱地區(qū)并不完全適用,需采用抗旱造林技術(shù)進(jìn)行造林。壽鹿山自然保護(hù)區(qū)位于甘肅省白銀市,屬典型的干旱半干旱地區(qū)。近年來(lái),受全球氣候變暖及突發(fā)性氣候?yàn)?zāi)害等因素影響,保護(hù)區(qū)部分地區(qū)干旱程度加劇,荒漠化趨勢(shì)嚴(yán)重,急需造林更新[5]。本研究根據(jù)壽鹿山自然保護(hù)區(qū)的氣候、地形、土壤等條件,篩選了適合該地區(qū)造林的常用樹(shù)種,并總結(jié)了適用于該地區(qū)的造林技術(shù),旨在為壽鹿山自然保護(hù)區(qū)及其他水熱、立地條件相近的干旱半干旱地區(qū)的造林工作提供參考。
1 常用造林樹(shù)種選擇
壽鹿山自然保護(hù)區(qū)位于甘肅省、寧夏和內(nèi)蒙古的交界處,地勢(shì)復(fù)雜多樣,山巒起伏,具有石質(zhì)山區(qū)、黃土丘陵區(qū)和沙區(qū)等多種干旱半干旱地帶。從氣候條件來(lái)看,壽鹿山屬干旱性大陸性氣候,年平均氣溫2.7 ℃,極端最低氣溫為-30 ℃左右,年平均降水量180~290 mm,但年蒸發(fā)量卻高達(dá)1 800 mm,年日照時(shí)間2 259~2 606 h[6]。從土壤條件來(lái)看,壽鹿山自然保護(hù)區(qū)土壤類型主要包括山地栗鈣土、山地褐色土、亞高山草甸土。根據(jù)壽鹿山自然保護(hù)區(qū)的實(shí)際條件,本研究篩選了9種適合在該地區(qū)種植的常用造林樹(shù)種(見(jiàn)表1)。
2 造林技術(shù)
2.1 造林地選擇
選擇土壤透氣透水性良好;富含有機(jī)質(zhì)、微量元素;土壤pH值適宜;土層深厚;周邊無(wú)病蟲(chóng)害發(fā)生且地勢(shì)相對(duì)平緩、坡度較?。ǎ?5°)的地區(qū)進(jìn)行造林,以減緩水流速度,增加水分滲透和滯留的時(shí)間,提高土壤保水能力。必須選擇坡度較大地區(qū)造林時(shí),需要通過(guò)整地實(shí)現(xiàn)土壤水分保持。同時(shí),應(yīng)根據(jù)造林樹(shù)種的特點(diǎn)進(jìn)行選擇,如進(jìn)行喜光樹(shù)種造林時(shí)將造林地選在陽(yáng)坡,進(jìn)行喜陰樹(shù)種造林時(shí)將造林地選在陰坡或溝谷。
2.2 造林地清理
將造林地上的灌木、雜草、大型石塊及采伐跡地上的枝杈、梢頭、站稈、倒木及伐根等清除。清理時(shí)可直接使用鐮刀等工具將造林地上的雜木、雜草、灌木等割掉、砍倒后集中清理;也可以采用煉山造林的方式直接原地焚燒清理。采用煉山造林時(shí),需要提前向防火部門提出申請(qǐng),獲得許可后在造林地周邊設(shè)置防火隔離帶,然后將砍除的灌木、雜草等曝曬30 d后點(diǎn)火煉山,煉山后收攏灰燼再次點(diǎn)燒。
2.3 整地
于造林前1年的雨季進(jìn)行整地,整地方法根據(jù)造林地的坡度和立地條件確定。坡度<25°的黃土丘陵區(qū)在整地時(shí),可采用反坡梯田整地法和水平階整地法。其中,反坡梯田整地法是沿等高線開(kāi)設(shè)臺(tái)面寬1.5~2.5 m的反斜坡,坡度5°~10°即可,利用反斜坡實(shí)現(xiàn)集水抗旱;上下臺(tái)階間距2.5~3.0 m,然后深翻25 cm后平整坡面。水平階整地法是沿等高線開(kāi)設(shè)1.0~1.5 m寬、4.0 m長(zhǎng)的臺(tái)階,內(nèi)側(cè)挖掘20 cm深的種植溝,外側(cè)培低埂,埂高25 cm,上下臺(tái)階間距1.5~2.0 m。
坡度>25°的黃土丘陵區(qū)在整地時(shí),采用水平溝整地法,整地時(shí)沿等高線開(kāi)設(shè)長(zhǎng)4~5 m、寬0.8 m的水平溝,然后在溝頂下坡向修筑高30 cm的梯形攔水墻實(shí)現(xiàn)集水抗旱;然后將表土回填平溝形成種植平臺(tái),上下臺(tái)階間距2.5~3.0 m。
坡度<25°的石質(zhì)山區(qū)整地時(shí)采用魚(yú)鱗坑整地法或匯集徑流整地法。其中,魚(yú)鱗坑整地即在造林地內(nèi)挖掘魚(yú)鱗坑(規(guī)格為長(zhǎng)寬深1.0 m×0.6 m×0.6 m),將表土堆在土坑外沿,然后里切外墊在魚(yú)鱗坑下坡向堆成半圓形土埂并踩實(shí),實(shí)現(xiàn)集水抗旱。匯集徑流整地法則是在造林地從山頂向山下呈“品”字型挖掘種植坑(規(guī)格為長(zhǎng)寬深1.5 m×0.8 m×0.6 m),種植坑株行距為4 m×3 m,然后在種植坑上坡方向修筑高40 cm的攔水墻實(shí)現(xiàn)集水抗旱,攔水墻高0.4 m。坡度>25°的石質(zhì)山區(qū)整地時(shí)采用水平溝整地法,操作方法同上。
沙區(qū)多為平地或近平地,采用機(jī)械溝整地法和大穴整地法進(jìn)行整地。其中,機(jī)械溝整地法是通過(guò)農(nóng)機(jī)牽引鉤犁在造林地上直接開(kāi)設(shè)40~60 cm深的種植溝,溝間距2.5~3.0 m。大穴整地法則是直接在造林地上挖掘種植溝,規(guī)格為長(zhǎng)寬深2.0 m×0.8 m×1.0 m,呈“品”字型排列。
2.4 直播造林
于每年秋季封凍前選擇健康、成熟的種子進(jìn)行人工播種造林。在造林地上撒播苗木種子,撒播量3~5?!ぱ?1,撒播后,用細(xì)土輕輕覆蓋種子,然后進(jìn)行灌溉。同時(shí),可以通過(guò)覆蓋草簾、枯枝落葉、塑料薄膜等方式保持土壤水分。
2.5 植苗造林
2.5.1 苗木處理
裸根苗栽植前先修剪掉其存在病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷的根系,保留主根20~30 cm,側(cè)根15~20 cm;然后將苗木根系浸泡48 h以上后蘸泥漿和生根劑,在植苗筒內(nèi)裝入15 cm的水后將處理好的苗木放入等待植苗。容器苗則直接運(yùn)至造林地進(jìn)行造林即可。
2.5.2 移栽
于每年秋季封凍前進(jìn)行植苗,先將表土混合適量有機(jī)肥后部分回填,澆入適量水,然后將苗木(容器苗需要去除容器)放入事先挖好的種植穴,然后回填剩余表土,輕提苗木(容器苗省略該步),輕輕踩實(shí),鏟下種植穴四壁的濕土作為回填土,逐層踩實(shí),然后立刻澆透定根水即可。
2.6 造林后管理
2.6.1 覆蓋保水
造林后可通過(guò)覆蓋農(nóng)膜、枯枝落葉、秸稈減少土壤水分蒸發(fā)。使用塑料膜覆蓋時(shí),在農(nóng)膜中心處打孔,露出苗干,然后將農(nóng)膜向四周拉緊并壓實(shí),并在雨季時(shí)去除。使用枯枝落葉、秸稈覆蓋時(shí),直接將其鋪在苗木周圍即可,覆蓋蓋度95%;另秸稈覆蓋時(shí)需覆土2~5 cm。
2.6.2 水肥管理
苗木栽植后30 d內(nèi)每7 d澆水1~2次,以澆透為主。栽植后第3個(gè)月追肥1次即可,采用施肥溝施肥法,施肥前在距苗木根莖30 cm處開(kāi)挖圓弧形施肥溝,溝寬5 cm、深8 cm,施用肥料因樹(shù)種而異。條件允許時(shí)可采用滴灌法灌溉,可極大地減少水資源消耗;使用滴灌灌溉時(shí)可直接使用可溶性肥料補(bǔ)充土壤養(yǎng)分。
2.6.3 補(bǔ)植
造林后30 d左右及時(shí)檢查成活率,要求成活率在95%以上,成活率達(dá)不到60%時(shí)需要重新造林,未達(dá)到目標(biāo)存活率須補(bǔ)植同齡苗木,補(bǔ)植方法與造林時(shí)相同。
2.6.4 松土除草
造林后根據(jù)造林樹(shù)種的不同擇期進(jìn)行松土除草。通過(guò)人工或機(jī)械手段,將土壤松散并清除雜草,可有效改善土壤的通氣性和保水性,減少植物生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng),促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。一般每年需松土除草2次,分別于春季解凍后和秋季封凍前進(jìn)行。
2.6.5 病蟲(chóng)害防治
林木病蟲(chóng)害以預(yù)防為主,可以通過(guò)定期巡護(hù)、無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)、遙感監(jiān)測(cè)等多種手段監(jiān)測(cè)病蟲(chóng)害的發(fā)生[7]。目前,主要的病蟲(chóng)害防治方法有物理防治、化學(xué)防治、生物防治和農(nóng)業(yè)防治4種。其中,物理防治主要是通過(guò)物理手段來(lái)控制害蟲(chóng)數(shù)量,如壽鹿山自然保護(hù)區(qū)使用黃板粘蟲(chóng)板誘殺蚜蟲(chóng)、白粉虱、薊馬等害蟲(chóng);化學(xué)防治則是使用農(nóng)藥殺死害蟲(chóng)、滅殺病原菌,如壽鹿山自然保護(hù)區(qū)使用粉銹寧500~600倍液防治青海云杉葉銹病、使用10%吡蟲(chóng)啉乳油2 000倍液防治云杉小卷蛾等;生物防治是利用天敵、寄生生物、致病菌等生物因素來(lái)控制病蟲(chóng)害,如壽鹿山自然保護(hù)區(qū)使用寄生蜂和白僵菌防治刺槐眉尺蠖、使用木霉菌防治松落針病等;農(nóng)業(yè)防治則是通過(guò)改變種植方式、施肥管理等農(nóng)業(yè)技術(shù)手段來(lái)增強(qiáng)植物的抗病能力,減少病蟲(chóng)害的發(fā)生,如壽鹿山自然保護(hù)區(qū)通過(guò)改善林內(nèi)通風(fēng)透氣條件、定期施肥等手段提高林木抗性,降低病蟲(chóng)害的發(fā)生概率。
3 展望
隨著全球氣候變化的加劇,干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出,選擇適宜的造林樹(shù)種和采用科學(xué)的造林技術(shù)尤為重要。本研究選擇了適于壽鹿山自然保護(hù)區(qū)的干旱半干旱地區(qū)常用造林樹(shù)種并總結(jié)了造林技術(shù),但仍有許多方面值得進(jìn)一步研究。未來(lái),可從以下5方面展開(kāi)研究。1)選育抗旱樹(shù)種。通過(guò)雜交育種技術(shù),將不同抗旱性狀的親本進(jìn)行雜交,培育出具有優(yōu)良抗旱性狀的新品種。2)開(kāi)展多樹(shù)種混交造林試驗(yàn)。通過(guò)混交種植不同樹(shù)種,可以充分發(fā)揮各種樹(shù)種的優(yōu)勢(shì),提高林分的穩(wěn)定性和生產(chǎn)力。3)推廣節(jié)水灌溉技術(shù)。滴灌、噴灌、滲灌等節(jié)水灌溉技術(shù)可極大地降低水資源的消耗,降低造林成本,提高水資源利用效率。4)發(fā)展生態(tài)修復(fù)技術(shù)。通過(guò)土壤改良、微生物修復(fù)等多種方法研發(fā)生態(tài)修復(fù)技術(shù),提高生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力,促進(jìn)干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)。
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(責(zé)任編輯:張春雨)