太行山露天灰?guī)r礦區(qū)反季節(jié)植樹造林與撫育技術(shù)試驗初報

摘 要：以太行山露天灰?guī)r礦區(qū)植被重建中常用的6種喬木（側(cè)柏、楸樹、國槐、白皮松、刺槐和白蠟）為研究對象，在30 ℃以上的環(huán)境下栽植幼苗，測定幼苗在灰?guī)r碎石與耕作土混合土壤環(huán)境下的成活率及生長情況，研究幼苗在該環(huán)境下的生長適應(yīng)性，探索、總結(jié)與完善反季節(jié)植樹造林與撫育技術(shù)，為太行山露天灰?guī)r礦區(qū)開展植樹造林活動提供技術(shù)參考。結(jié)果表明：反季節(jié)環(huán)境下開展植樹造林活動，按樹種進行對比，側(cè)柏成活率最高，其他依次為白皮松、楸樹、刺槐、國槐、白蠟；按樹類進行對比，常綠喬木對高溫、干旱環(huán)境的適應(yīng)性最強；在反季節(jié)環(huán)境下植樹造林與撫育過程中，應(yīng)隨天氣變化積極采取噴淋水霧、噴聚乙烯醇溶液、補水灌溉等措施，減少樹干與土壤水分蒸發(fā)，確保苗木安全度過高溫干旱期。

關(guān)鍵詞：反季節(jié)；露天灰?guī)r礦區(qū)；植樹造林

中圖分類號：S725.9 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）17-105-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.17.022

0 引言

近年來，露天灰?guī)r礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)一直在不斷探索實踐中，植被重建和工程措施相結(jié)合的方式是礦山生態(tài)修復(fù)的主要途徑，而植被重建又是礦山生態(tài)修復(fù)的重要環(huán)節(jié)之一［1］。科學(xué)地編制礦山生態(tài)修復(fù)方案，開展地形重塑、土壤重構(gòu)工程，可為植被恢復(fù)營造良好的生長條件，遵循適地適樹、適時播種的原則。開展喬灌草植被恢復(fù)工程，可以優(yōu)先恢復(fù)地表植被環(huán)境，通過后續(xù)自然條件，達到與自然和諧的修復(fù)效果。但在實施過程中，各種自然因素會導(dǎo)致工期延誤，特別是在北方干旱地區(qū)春季造林，5—6月高溫干旱，會導(dǎo)致部分造林工程失去最佳造林時間，這成為礦山修復(fù)中植樹造林成活率低、工程失敗的重要原因。王曉麗等［2］在蒙古櫟反季節(jié)造林中發(fā)現(xiàn)，在反季節(jié)連續(xù)陰雨天氣下造林可提高苗木成活率。針對灰?guī)r礦區(qū)不同造林模式差異性研究，黃文慶等［3］發(fā)現(xiàn)側(cè)柏對土壤全氮的改良效果較好，可采用側(cè)柏搭配其他樹種展開混交栽植，能提高側(cè)柏整體成活率。針對反季節(jié)造林施工，王永全［4］認為應(yīng)注重反季節(jié)造林的時機，重視栽植后的養(yǎng)護，根據(jù)植被生理變化積極采取措施，確保苗木安全度夏。

此研究選用側(cè)柏、楸樹、國槐、白皮松、刺槐和白蠟6種當?shù)氐V山修復(fù)中的常用樹種，模擬露天灰?guī)r礦山土壤條件，在晚春5月中旬實施栽植試驗，分析各樹種成活率及生長情況，對太行山露天灰?guī)r礦山的生態(tài)修復(fù)有一定的指導(dǎo)作用。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于邯鄲市叢臺區(qū)黃粱夢鎮(zhèn)的河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)大隊的試驗基地。黃粱夢鎮(zhèn)地勢西高東低，東部為平原，西部為丘陵，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，夏季炎熱干燥，冬季寒冷，年平均氣溫為13.2 ℃，夏季最高溫度可達40 ℃，年平均降水量為535.5 mm，降水多集中在6—8月，土壤類型以褐土為主。

1.2 試驗材料

1.2.1 苗木

試驗用落葉喬木包括刺槐、國槐、楸樹、白蠟4種。苗木胸徑5 cm，截干高度200 cm，根幅40 cm，主根留長30 cm，均為裸根栽植。常綠喬木包括側(cè)柏和白皮松2種。側(cè)柏株高150 cm，冠幅25 cm，帶土球直徑30 cm，土球厚度30 cm；白皮松株高180 cm，冠幅50 cm，帶土球直徑35 cm。

1.2.2 土壤設(shè)計

按照礦山生態(tài)修復(fù)覆土工程要求，設(shè)置土層厚度50 cm，土壤為土壤與灰?guī)r渣石的復(fù)配土壤。復(fù)配土壤分為2個類型，包括仿客土土壤類型和仿自然條件森林礫石土類型。其中，仿客土土壤類型礫石含量在30%及以下，設(shè)置10%、20%、30% 3個處理；仿自然條件森林礫石土類型礫石含量在50%及以下，設(shè)置40%、50% 2個處理。土壤類型為中壤土，礫石為灰?guī)r渣石，采用機械法充分混合，覆土厚度及表面平整度達到造林要求。

1.3 試驗過程

1.3.1 造林時間

造林時間為2023年的5月10日—10月15日，日平均最低溫度為17 ℃，日平均最高溫度為32.5 ℃，栽植期間及前后5 d內(nèi)均無降水（見表1）。

1.3.2 試驗區(qū)設(shè)計

試驗共設(shè)計常綠喬木（側(cè)柏、白皮松）和落葉喬木（刺槐、國槐、楸樹、白蠟）共6個樹種進行對比試驗，每個樹種45株。試驗土壤為土石混合介質(zhì)，將土壤與灰?guī)r渣石分別按照灰?guī)r渣石質(zhì)量分數(shù)10%、20%、30%、40%、50%的比例混合。共劃分為5個試驗小區(qū)，將6個樹種均勻種植在每個試驗小區(qū)，按同樹種9株/行栽植，株間距2 m×2 m，共30個處理。

苗木栽植后，人工修建樹盤并進行灌溉，樹盤直徑為100 cm，土埂高度為30 cm。灌溉時采用機械水表記錄灌溉水量。

1.3.3 反季節(jié)植樹造林

1.3.3.1 造林整地

按照統(tǒng)一要求，土壤均為灰?guī)r渣石與耕作土壤的復(fù)配土壤，落葉喬木定植穴規(guī)格為直徑50 cm、深度為40 cm；常綠喬木定植穴規(guī)格為直徑40 cm、深度為35 cm。

1.3.3.2 起苗、運輸及處理

1.3.3.2.1 起苗技術(shù)要求

按照苗木規(guī)格選定無病蟲害、無創(chuàng)傷的苗木。其中，落葉喬木（刺槐、國槐、楸樹、白蠟）為裸根起苗，應(yīng)在起苗前1～2 d內(nèi)澆透水，待土壤濕潤后起苗，以減少傷根、斷根現(xiàn)象的發(fā)生。同時，起苗前應(yīng)剪去新萌生枝葉，減少因植物蒸騰作用導(dǎo)致的水分損失。常綠喬木（側(cè)柏、白皮松）按要求帶土球起苗，并用土工布條綁縛。

1.3.3.2.2 苗木運輸技術(shù)要求

上午起苗后裝車運輸，噴灑水用氈布遮蓋，盡可能減少枝葉水分蒸發(fā)。

1.3.3.2.3 到場苗木處理技術(shù)要求

落葉喬木到場后，根部完全浸泡在水池中24 h，以增加苗木整體的含水量；常綠喬木到場后，應(yīng)存放在陰涼處，并對臨時存放的苗木枝葉噴水，不可使土球吸水過多導(dǎo)致散球。

1.3.3.2.4 落葉喬木保水措施要求

落葉喬木栽植前用濃度為2%的聚乙烯醇溶液噴涂樹干，形成樹干保水膜，防止水分蒸騰。同時，修剪傷根和過長根。

1.3.3.2.5 栽植時間要求

苗木移栽要做到隨起隨栽，上午起苗運輸，下午栽植，及時澆水。其中，落葉喬木的根部應(yīng)額外進行浸水處理，24 h后栽植。苗木堅持栽植不過夜，澆水不過夜，均在當日完成。

1.3.3.3 栽植技術(shù)

1.3.3.3.1 定植穴的處理

根據(jù)苗木根系大小，栽植前回填一定的虛方土壤，確保根系、根莖部位或土球的上部距離地面5 cm左右。

1.3.3.3.2 散苗

按照定植穴分散苗木，確定好苗木原陰陽面并調(diào)整到位，分陰陽面放入定植穴中心位置，陽面對南向；常綠喬木去除綁縛的土工布條。

1.3.3.3.3 栽植

常綠喬木栽植時應(yīng)扶正苗木，沿土球邊緣逐層填土，直至與附近地面平齊，輕踩防止樹苗歪斜，不影響灌水滲入。落葉喬木栽植時應(yīng)扶直苗木，沿穴邊填土，填土至穴深2/3時，輕提苗木，舒展根系，沿穴邊輕踩，填土至與地面平齊，回填后以樹干為中心，周圍用土埂圍成圓盤，樹盤直徑為80 cm，土埂高度為30 cm。

1.3.3.3.4 灌溉

苗木栽植后應(yīng)適時澆足量水，以保障成活率。試驗共進行3次定額人工灌溉，單次灌溉定額水量為90 kg/株。第1次澆定根水，在苗木栽植后立即進行，要求澆足澆透且在當日完成，使苗木根系與土壤充分接觸。第2次澆水在24 h后，澆水前先扶正苗木，樹盤內(nèi)再次覆土至與周圍地面平齊，以穩(wěn)定根系。待灌溉水完全下滲后，樹盤內(nèi)覆蓋一層5 cm虛土，起到保墑增溫的作用。第3次灌溉在第2次灌溉后第10天進行，澆足澆透。

6月進入夏季，應(yīng)注意觀察苗木的萎蔫情況，適時適量澆水或噴淋補水，預(yù)防干旱。

1.3.3.3.5 補水或噴淋技術(shù)措施

育苗期天氣干旱，日平均最高氣溫在35 °C以上。第3次灌溉結(jié)束后3周左右，樹苗開始出現(xiàn)不同程度的萎蔫。在常綠喬木中，由于白皮松春季新抽生枝葉更易失水，加劇了水分流失，萎蔫最為嚴重。因此，在灌溉的基礎(chǔ)上，對常綠喬木的樹冠進行2次連續(xù)5 d的集中噴淋作業(yè)。側(cè)柏每天噴淋2次，9：00和16：00各噴淋1次，每次噴水3 kg；白皮松每天噴淋4次，8：00、10：00、16：00、18：00各噴淋1次，每次噴水5 kg。對于落葉喬木（楸樹、國槐、刺槐、白蠟），進行2次灌溉補水，單次灌溉定額水量為90 kg/株。噴淋及灌溉補水日期見表2。

1.3.4 后期養(yǎng)護

1.3.4.1 病蟲害防治

養(yǎng)護期間，各樹種初期發(fā)芽時間見表3。栽植后5 d國槐、刺槐陸續(xù)開始發(fā)芽，比常規(guī)造林的發(fā)芽時間有所提前。為降低樹干水分蒸發(fā)，對新發(fā)芽的枝葉進行修剪，保留部分芽頭；白蠟在栽植后17 d開始發(fā)芽，時間相對較晚，但發(fā)芽后芽頭狀態(tài)較差，呈現(xiàn)萎蔫缺水狀態(tài)，陸續(xù)出現(xiàn)枯芽現(xiàn)象，生長狀態(tài)較差；楸樹在栽植后8 d開始發(fā)芽，苗木整體發(fā)芽情況較均勻，芽頭飽滿，在高溫環(huán)境下未出現(xiàn)明顯萎蔫；側(cè)柏、白皮松分別在栽植后4 d、5 d陸續(xù)長出新梢，新梢飽滿，未出現(xiàn)下垂現(xiàn)象，原枝葉未出現(xiàn)脫針、枯葉等缺水現(xiàn)象。但由于持續(xù)高溫干旱，2023年5月19日出現(xiàn)蚜蟲臭蟲蟲害，為此于2023年5月22日開展滅蟲作業(yè)，采用2%的毒死蜱進行噴灑，同時采用防蟲膠帶誘導(dǎo)殺蟲。

1.3.4.2 林期管理

2023年7月20日—21日完成苗木周圍的除草作業(yè)，防止雜草欺苗，以免影響苗木生長。并于2023年10月26日、2024年4月8日分別調(diào)查秋季和次年春季的造林成活率和苗木生長情況。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析與作圖。

2 結(jié)果與分析

由表4可知，常綠喬木成活率明顯高于落葉喬木，其中側(cè)柏成活率為100.00%；在落葉喬木中，楸樹成活率最高，具有明顯的生長優(yōu)勢。度過冬季寒冷季節(jié)后，白蠟死亡率最高；不同苗木的成活率順序為側(cè)柏gt;白皮松gt;楸樹gt;國槐gt;刺槐gt;白蠟。刺槐是淺根性樹種，側(cè)根發(fā)達，能迅速延伸，可以根蘗苗的方式進行無性繁殖，擴散入侵能力較強［5］。在2023年10月26日、2024年4月8日、2024年6月14日，分3次調(diào)查刺槐根蘗苗的生長狀況，根蘗苗數(shù)量變化情況見圖1。在反季節(jié)造林過程中，刺槐雖有一定的死亡率，但刺槐具有較強的繁殖能力，可通過后續(xù)自然繁殖彌補造林期間的苗木死亡損失，不需要后續(xù)人工補植。

試驗分別在2023年10月26日、2024年4月8日調(diào)查造林成活率，不同苗木成活率調(diào)查結(jié)果見表4。

3 討論與建議

①在太行山露天灰?guī)r礦區(qū)反季節(jié)植樹造林過程中，應(yīng)注意苗木起運時間，栽植前應(yīng)提前觀察天氣情況，盡量選擇在陰天栽植。同時，應(yīng)注重樹干與根部的保濕，采用苫蓋、淋灑、涂抹聚乙烯醇溶液等措施減少水分蒸發(fā)；應(yīng)根據(jù)天氣情況及苗木生長情況，及時開展補水作業(yè)，特別是5月中旬至6月底北方高溫干旱期，確保雨季來臨前苗木安全度過高溫期。

②高溫干旱期，苗木發(fā)芽后應(yīng)及時觀察病蟲害情況，特別是落葉喬木，應(yīng)做到提前預(yù)防和積極應(yīng)對，采取燈光誘導(dǎo)、噴灑農(nóng)藥等措施。嚴重的蚜蟲危害會影響植物新梢生長，減少枝葉量，減弱植物的生長勢，降低樹苗的抗逆性。

③根據(jù)試驗結(jié)果，在太行山露天灰?guī)r礦區(qū)反季節(jié)植株造林的樹種選擇上，優(yōu)先選擇側(cè)柏、白皮松等常綠喬木，落葉喬木優(yōu)先選擇楸樹、國槐、刺槐。反季節(jié)植樹造林期間，刺槐雖有一定死亡率，但由于刺槐具有較強的無性繁殖能力，可通過根蘗苗繁殖彌補前期死亡情況。從長期修復(fù)效果考慮，可選擇刺槐作為太行山露天灰?guī)r礦區(qū)植樹造林的樹種。

④此次試驗土壤為灰?guī)r渣石與耕作土壤的復(fù)配土壤，除白蠟外，刺槐等樹種成活情況均較好。因此，在礦山生態(tài)修復(fù)過程中，為減少客土消耗量，降低對取土土源處的生態(tài)擾動，可將外購客土與灰?guī)r渣石進行復(fù)配用于客土覆土工程。后續(xù)應(yīng)繼續(xù)開展植被生長情況觀測試驗，得出有利于植被生物量蓄積的最佳配比。

參考文獻：

［1］鄒旭，鄧穆坤，李丹雄，等.淺談礦山生態(tài)修復(fù)中的植物選擇與配置：以湖南婁底市冷水江銻煤礦生態(tài)修復(fù)為例［J］.中國水土保持，2021（7）：39-42.

［2］王曉麗，洪恩眾，王娜，等.蒙古櫟反季節(jié)造林技術(shù)［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（6）：93-95.

［3］黃文慶，萬福緒，蔣丹丹.蘇北石灰?guī)r山地不同造林模式對土壤理化性質(zhì)的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（9）：2665-2666，2705.

［4］王永全.反季節(jié)植樹造林關(guān)鍵技術(shù)［J］.農(nóng)村科技，2011（9）：55.

［5］張川紅，鄭勇奇，劉寧，等.刺槐對鄉(xiāng)土植被的入侵與影響［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，30（3）：6.