徐立群 ,张佳琪
(1.河北省林业厅,河北 石家庄 050081;2.北京林业大学园林学院,北京 100083)
河北坝上地区位于内蒙古高原的东南缘,大兴安岭与阴山山脉的结合部,呈东北至西南走向约320km的狭长地带,境内多丘陵、阶地、滩地、湖淖,地势高耸平缓。坝上地区历史上曾是森林、草原交错带,植被茂盛,清代后期以来,人们过度采伐森林、过度放牧和过度开垦。西部首先遭到破坏,森林变为草地,草地变为耕地,耕地变为荒漠。东部的破坏主要从开垦以后,森林逐渐被沙地取代,形成了荒山和沙地。该地区是河北沙化土地分布最广、沙化最严重的地区,水土流失严重,已经成为河北省生态脆弱带和敏感地带,进一步提高营造林质量,实现植被恢复和重建变得尤为重要。
河北坝上地区位于河北省的西北部,由东北走向西南,东窄西宽,为坝头山地和内蒙古自治区边界所围成的一个楔形地带。处于东经113°50′~118°00′,北纬 40°50′~42°31′,包括张家口市尚义、康保、沽源、张北4县和承德市的丰宁、围场2县坝上部分和塞北管理区、察北管理区2个区以及塞罕坝机械林场、御道口林场、康保牧场、苏鲁滩牧场等4个国有经营单位,总面积1.61万km2。坝缘山地为内流河和外流河的自然分水岭。以闪电河为界,坝上高原分为东西两部分。
河北坝上地区海拔1250~1800m,最高海拔达2200m,为寒温带干旱半干旱气候。西北风大,低温酷寒,干旱少雨,蒸发量大,秋霜早,春霜晚,生长季节短。一般风速5m/s,最大28m/s,大风次数年均50余天,最多130d。无霜期80~100d。年平均气温-1~3℃,最冷月平均气温-18.6℃,最热月平均气温17.6℃,大于10℃积温为1513.1℃。年平均降水量330mm,降水主要集中在7、8月份,年蒸发量1735.7mm。土壤类型包括灰褐森林土、黑土、栗钙土、栗褐土、草甸土、沼泽土和内陆盐碱土。坝上地区土壤沙化、盐碱、贫瘠,草场退化,土地沙化,水土流失严重。
河北坝上地区由东向西历史上属半湿润森林土、草原和干草原植被类型,由于长期农牧活动和近年来持续干旱的影响,原生植被减少,以栽培种为主。该地区木本植物群落主要为灌丛、落叶阔叶及针叶林。常见灌木有山杏、绣线菊、毛榛、刺玫瑰、沙棘、柠条等。落叶阔叶树种林主要有蒙古栎、山杨、桦树、榆树等。针叶树种主要包括落叶松、樟子松、云杉等。坝上地区植被共有81科312属659种。较典型的有杨(populus)、榆(Ulmus pumila)、樟子松(Pinus sylvestrisvar.mongolica)、落叶松(Larix principis-rupprechtii)、云杉(Picea retroflexa)、柠条(Caragana korshinskii)、枸杞(Lycium chinense var.potaninii)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、桦树(Rhamnus maximovicziana)、山杨(Populus davidiana)、山荆子(Malus baccata var.baccata)、黄刺梅(Rosa xanthina Lindl)、 黄 柳 (Salix gordejevii)、 冷 蒿(Artemisia frigida)、百里香(Thymus marschallianus)、羊草(Leymus chinensis)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、苔草(Carex sp)、萎陵菜(Potentilla chinensis)、地榆(Sanguisorba officinalis)、寸草苔[Carex duriusculaC.A.Mey.)]、碱蓬[(Suaeda przewalskii)]、芨芨草Achnatherum splendens、金莲花Trollius ranunculoides等。
坝上地区总面积约1.61万km2,现有沙化土地面积109.78万hm2,有沙化趋势的土地12.1万hm2,分别占全省沙化土地和有沙化趋势土地面积的51.7%和54.1%,主要分布在开垦的农田和过牧的草地,呈片状分布。该地区现有水土流失面积1.32万km2,其中风蚀面积达8204km2。风沙、干旱等自然灾害频繁发生,土地沙化,草场退化,严重的水土流失影响了人民群众的日常生产生活,成为制约当地经济社会可持续发展和群众脱贫致富的主要因素。
1949年以前,坝上地区仅残存天然次生林1563hm2,森林覆盖率几乎为零。从五十年代末到七十年代末,该地区开展了大规模以杨树为主的农田林网建设,人工林从无到有,防护林面积得到较快发展,有林地面积达到14.4万hm2,森林覆盖率达到8.9%。但受当时经济条件、科技水平限制,树种选择较少,以杨树、榆树为主;造林配置简单,全部是纯林;栽培技术粗放,以埋干造林、扦插造林为主;造林密度过大,每公顷一般为2490~4950株。1978年以后,国家先后在该地区实施了三北防护林、首都周围绿化、京津风沙源治理、退耕还林等重点生态工程,使坝上地区生态建设得到快速发展。这一时期是坝上地区防护林建设投资最多、规模最大、速度最快、质量最好的时期。截至到2012年底,河北坝上地区有林地面积达到38.9万hm2,森林覆盖率达到24.2%,林草植被迅速增加,生态环境明显改善,为保障京津地区生态安全发挥了重大作用。
整个营造林包含作业设计、苗木准备、整地、栽植、抚育及管护、森林培育等多个环节。从多年的营造林实践看,主要存在以下方面的问题。
受行政干预和片面追求短期效益的影响,作业设计不尊重客观实际,没有按照当地的气候、土壤、水分等立地条件,科学规划,合理设计,从而导致造林质量偏低。
受气候条件和土壤条件的制约,坝上地区造林树种选择,灌木以沙棘、柠条为主,乔木以落叶松、榆树、杨树为主。耐干旱瘠薄、生态效益强的树种选择少,品质优良的乡土树种培育的少,乔灌混交造林少。
目前仍主要沿用六、七十年代的传统人工造林技术,机械化造林只在小范围内实施,未能普及推广。受造林任务增加的影响,常规造林技术培训工作还不能完全到位。受资金制约,生根粉、保水剂、地膜覆盖、容器苗为主的抗旱保活技术不能全面推广应用,制约了整个工程建设质量的进一步提高。
随着造林任务的大幅增加和抚育资金缺乏双重影响,幼林地的修剪、除草等抚育工作很少进行。由于林草植被不断增加,以森林防火、病虫害防治等为主要内容的后期管理任务也日益艰巨。
在工程造林中,作业设计处于重要地位,要按照因地制宜、适地适树的原则,科学、合理的编制作业设计,更好的指导造林施工。树种选择上以优良乡土树种为主、以引进树种为辅,做到树种多样化。根据立地条件和树种类型,合理确定造林密度。充分遵循自然规律、经济规律和生态规律,大力推广山杨、白榆、桦树、栎类等乡土树种。条件适宜地区重点推广樟子松、落叶松、云杉、油松等乔木树种。不适宜发展乔木的地块,大力营造山杏、杏扁、刺槐、黄柳等小乔木或灌木林。要注重林分结构、树种配置、系统稳定性和生物多样性,做到多树种、多林种相结合。对于生态旅游区、自然保护区、交通干线等特殊区域,大力推广生态景观林建设,在保障发挥森林生态功能的前提下,着重发挥森林的社会功能,营造供人们旅游观光、休闲、疗养的生态景观林,以景观林带动森林旅游上档次、上水平,实现生态效益、经济效益和社会效益的有机结合,有力地带动了生态文化的健康发展。
良种壮苗是工程造林的重要物质基础,直接影响到造林的成活率和后期的林木生长。一方面充分发挥现有场圃的生产能力,借助市场经济的调配作用,积极引导个体育苗经营者,扩大规模、增加品种、提高质量,保证良种壮苗供应。避免有什么苗用什么苗,做到不合格苗木不上山。另一方面,要坚持“两证一签”制度,推行“三定一合同”的供苗方式。要最大限度的避免异地调苗。施工单位要派技术人员到苗圃监督起苗、分级、运苗的全过程,做到苗木不伤根,不失水,保证造林苗木质量,提高良种壮苗的使用率。
河北坝上地区土壤贫瘠、气候恶劣、降水稀少、风沙危害严重是制约营造林水平的长期性难题。只有采用科学合理的技术措施,增强造林的抗旱保水能力,才能进一步提高营造林质量。国内外研究和多年来抗旱造林的实践表明,容器苗造林比裸根苗造林成活率提高15个百分点以上。采用容器苗造林,基本上一次造林能够成功,可大大减少后期补植补造费用,有效降低造林总体成本。容器苗造林是解决干旱、半干旱地区以及土层瘠薄的困难立地条件下造林成活难的重要措施。在容器苗培育上要扩大樟子松、云杉等树种的规模和数量,也要大力培育蒙古栎、桦树、沙棘、柠条、沙柳等多树种容器苗。在容器苗基质选择上要从就地取土向轻型、保水型、营养型基质转变,杯型选择上要适应不同树种向多规格杯型转变。要树立长期抗旱和主动抗旱意识,积极推广生根粉、保水剂、地膜覆盖造林等抗旱保活实用技术。有条件地区要对新造林及时浇水,确保一次造林成活。
科学合理的整地是营造林成败的关键措施之一。传统整地一般采用穴状、鱼鳞坑、机犁沟等单一整地方式。针对河北坝上地区实际,要积极探索多种整地方式。要推广大鱼鳞坑、小鱼鳞坑、截流沟、水平阶相结合的整地方式,有效地汇聚径流,提高干旱地区蓄水能力。在土层较厚、坡度较缓的造林地,要沿等高线进行带状整地,带宽60~80cm,深度25~40cm,行距2m,带间宽度1.2~1.4m。陡坡、沟头或沟坡造林以鱼鳞为主,鱼鳞坑长径0.8~1.5m,短径0.5~1.0m,埂高0.2~0.3m,按品字型排列,达到最大截水量。河北坝上地区秋季造林时,整地可提前到雨季前;春季造林时,整地时间可提前到头一年雨季前、雨季或至少头年秋季。选择适宜的整地季节除能够蓄水保墒外,土壤湿润松软,也能够提高工作效率和造林成活率。要探索机械整地的方法,1台整地机1d可整地20多公顷,相当于50人3d的工作量,能够有效降低造林成本,提高工作效率。
要把幼林抚育和管护纳入到整体营造林工作中,建立抚育管护目标管理责任制,配备专职或兼职护林队伍,把幼林抚育工作落实到户、责任到人。通过实行经营权、受益权、管护权“三权到户”,把造林管护与农民的切身利益紧密结合起来,调动农民的管护自觉性。严格落实封山禁牧,统筹安排浇水、除草等抚育管护工作。造林第一年第一次抚育,进行扩穴、培土、踏实、扶正;第二次抚育割除穴周围影响幼树生长的杂草、灌木和侧方非目的树种的萌条。第二年第一次抚育,距离幼树5~10cm处进行除草、松土,由里向外,里浅外深。第二年第二次抚育与第一年第二次抚育操作相同。以后各年抚育,根据幼树生长和林地情况至少进行1次。
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