摘要:本文以汉江潜江段防浪林为对象,从树种选择、林分配置、整地造林、截枝整形、更新复壮等方面总结了其营建技术,并分析了其生态、经济和社会效益,为潜江及类似地区营造和管理防浪林带提供了参考。
关键词:汉江;潜江段;防浪林;造林;效益分析
中图分类号:S727.2文献标识码:A文章编号:1004-3020(2014)04-0056-02
保护汉江千里命堤,是沿江两岸人民的重要任务,建国后潜江汉江段共营建防浪林1108万株。防浪林带具有防浪消触、固土护坡、延长堤防寿命和使用年限、减少维修费用、增强抗洪能力等多种功能,是生态、经济和社会效益显著的生物工程措施。本文总结分析了防浪林带的营建技术与效益,以期为今后合理营造和管理防浪林带提供参考。
1汉江潜江段基本情况
潜江市位于北纬30°04′~30°39′,东经112°29′~113°01′,地处汉江平原腹地,属亚热带季风湿润气候,四季分明,雨量充沛,土壤深厚肥沃,年平均气温161 ℃,全年无霜期250天,年平均降雨量1 110 mm,年平均相对湿度82%。良好的立地条件和气候条件,非常适合林木生长,适宜营造防浪林带。
汉江流经潜江河段,全长1683 km,河道河床坡降小,该段堤顶高于地面12~14 m,河道弯曲,洲滩较多,两岸筑有完整堤防,干流右岸有东荆河分流,是汉江下游唯一的天然分流河道,其进口位于汉江潜江河段泽口,给防洪造成十分不利的状况。
2防浪林带的主要营建技术
(1)树种选择:防浪林汛期常被水淹,按照适地适树原则,根据防护需要,宜选择耐水湿,萌芽力强,干枝柔韧,树冠浓密,消浪力强,根系发达的树种,如柳树、枫杨、杨树、水杉、池杉、落羽杉等。
(2)林分配置:防浪林带是为了减轻和抵御汛期风浪、急流对禁脚和堤身的冲刷损坏作用,其配置要因地制宜,因害设防,既要考虑满足防护需要,又要考虑满足泄洪需要。防浪林带宽度以15~50 m为宜,株行距2 m×3 m或3 m×3 m,呈三角形排列,行的方向与水流方向平行,便于泄洪。林带内缘首排距离堤身2~4 m,避免洪水沿树根浸透。为了保证整个洪水变幅范围内有多层枝叶起到防浪消触的作用,林带宜配置成立体阶梯型结构,即不同高度的树种混交,但汛期淹水时,树梢要高出水面1 m以上,底层可配置水淹后生命力强和生长快的地被物、灌木等。
(3)整地造林:冬季或次年早春整地,全垦或穴状整地均可,整地时应清除老树树蔸和根系,以免形成空洞而成为防洪隐患。杨树造林选用二年根一年杆大苗,可采用截杆造林方法,用钢钎打孔深60~80 cm,插入苗木后灌水踩实,截杆造林可减少造林费用,提高造林速度和造林成活率。不适宜截杆造林的树种采用挖穴带根栽植造林。
(4)抹芽与截枝整形:根据不同树种的特性及时抹芽或截枝整形。如旱柳插桩发芽后,要适时抹芽,一般保留3~5个粗壮芽枝(呈多角形排列),以供培育树冠层的主枝,抹掉其余芽枝,逐步培育成圆头型的宠大浓密树冠。其它树种栽植后应加强培蔸紧杆工作。另外,要加强新植造林地苗木的抚育管理,防止人畜破坏,提高造林成活率和保存率。
(5)更新复壮:为了持续稳定的保持防浪林的防护效益和获取一定的经济效益,需要适时对防浪林进行更新复壮。据调查,防浪林树龄高且未进行抚育和更新复壮,枝下高普遍在最大水位以上,汛期仅靠树干防浪,造成防护作用大大减弱。且树龄高树势衰老后,也易受病虫害危害。因此,更新复壮非常必要。一般当老树开始衰退时,在林内砍伐老树栽幼树或平茬复壮,以幼代老。无论是伐后造林更新或平茬更新,都应从林带内缘向外缘进行,保持一定数量的林木在汛期起防护作用,每年更新1/3~1/5,3~5年内完成更新复壮。
湖北林业科技第43卷
第4期王高德:汉江潜江段防浪林带营造技术与效益分析
3防浪林带的效益
(1)生态效益。为了评估防浪林带的生态效益,依照潜江市河势图选择有代表性的防浪林,随机布设长30 m、宽20 m的标准地10块,调查淹水深度、冲刷度、淤积量、风力、流速流量、浪高;树种、株行距、林龄、郁闭度、枝下高、树冠体积、林带宽度、地被物复盖度、禁脚宽度及病虫害等项目。结果表明,随着林带宽度从9~50 m范围内的增加和平均单株树冠体积从59~67 m3范围内的增加,枝下高从40~11 m范围内的下降,其防汛效能逐渐增强,且降低风力60%~90%,具有明显的防风效能。在汛期,由于林带的阻风作用,使林内风力下降,从而使浪峰失去纵涌的动力,再加上林带的直接减浪和缓流作用。当风3~4级时,防浪林外浪高015~03 m、水流速度为05 m/s,而防浪林内浪高只有005~015 m、流速只有01~02 m/s。同时林木根系发达,能固结土壤。据测定,胸径为14~80 cm的旱柳,其根系与土壤的粘合力(垂直拉力)为03~091 t,根系固结土壤的能力,大大降低了水流对堤防岸的淘蚀,提高了堤防的抗洪能力。防浪林内平风、静浪、缓流的环境,十分有利于泥沙的沉积,据水文观测资料,在含沙量历年平均为08 kg/m3、历年输量为12亿m3时,据观测林内比林外的淤积厚度平均增加25%,这对于抬高禁脚,减少主洪道淤积,加固堤身,增强防洪能力有着重要的作用。营建防洪林实践证明,由于林带居于堤岸边缘,虽然林带具有缓流和促淤的作用,但不至于影响泄洪和淤积河道。据此,对某些汛期水利险段,风浪威胁特别大的迎流顶冲堤段,亦相应增加林带宽度到60 m,枝下高宜在15 m,其防洪效能更佳。
(2)经济效益。据统计资料,2004~2013年,汉江潜江段防浪林共采伐林木51 800 m3,获毛利3 360万元,纯利1 700万元。仅2013年全市通过林带更新木材8 500 m3,获毛收入725万元,经济效益比较显著,达到了“以林养林、以林养堤”的目的。另外,防浪林还节省防汛木材和经费。据调查,未建防浪林带前,每到汛期,全市有50%的临水堤段需沿堤铺设宽2 m的柴草塌子防浪护堤,每个塌子需岗柴3个、稻草5 kg、子篾05 kg,造价4元/m2,经测算全市现每年可节省防汛器材经费48万元。
(3)社会效益。第一,防浪林带具有防风消浪,促淤护堤作用,已形成一道郁郁葱葱的绿色防护屏障,增强了沿江人民群众的安全感。第二,扩开了就业面,全市堤防总长1683 km,安排林管专业户120人,同时,利用更新木材兴办加工厂(家具厂、板箱厂)2个,解决30人就业。第三,减轻劳务负担,全市临水堤段平均禁脚高度40 m,按每年平均淤积厚度8 cm(10块标准地测算平均值)计算,每年淤积重为384 000 m3,可减少抛石护坡和柴草塌子防浪劳务1万个以上。
4结论与讨论
堤防是沿江两岸人民的“命堤”,营建防浪林带是综合治理汉江潜江河段的生物工程措施。防浪林带具有降低风力、消减浪势、减缓流速、固沙促淤、抬高禁脚,巩固堤身等多种功能,对汛期抵御洪水冲刷损坏堤身尤为重要,显示出显著的生态防护效益。同时,林带还能直接提供木材、薪材,且能够减轻防汛劳务和节省防汛器材及经费等,经济和社会效益显著。因此,充分利用潜江地区的自然地理条件,大力营造防浪林带是综合治理汉江潜江河段的重要途径,对有效保护沿江人民生命财产安全有着重要作用。对于防浪林带的最优组合结构、最佳配置方式与高效防护效能尚待进一步研究,需要进一步进行树种、林带宽度、枝下高、株行距等的观测试验,并试验研究风力、流速、浪高与防浪林的定量关系,以期探讨达到高效的防护效能,为今后营建防浪林带和改造现有防浪林带提供科学依据。
参考文献
[1]孙时轩主编.造林学\[M\].北京:中国林业出版社, 1990.
\[2\]沈国舫主编.森林培育学\[M\].北京:中国林业出版社,2001.
(责任编辑:唐 岚)