冯 德,马增旺,刘朝华,王学勇
(1.张家口市国有林场管理处,河北 张家口 075000;2.河北省林业科学研究院,河北 石家庄 050061;3.河北省洪崖山国有林场管理局,河北 易县 074100)
坝上地区是河北省沙漠化最严重的地区,也是河北省沙漠化最重、最难治理的地区,近年来沙漠化发展速度很快。该区包括张家口市坝上的尚义、康保、沽源、张北4县和承德市围场、丰宁两县的坝上部分,现有沙漠化土地114万hm2,占坝上土地总面积的49.1%。
(1)自然条件恶劣,气象灾害频繁。恶劣的自然气候条件是造成该区造林困难的主要因素。坝上高原具有西北风大,低温酷寒,少雨干旱,无霜期短等气候特点,干旱、冰雹、风灾、冻害等气象灾害居全省之冠。坝上年均气温低于4℃,极端最低气温-42.9℃;年降水量325~456mm,年蒸发量1510.1mm,相对湿度63%;无霜期70~110d;冬春干旱多风,且盛行西北风,80%受蒙古高压和西伯利亚气流控制,年大风日数多达45~70d,最大风速达31m/s,风蚀模数高达2500~3000t/a.km2。年沙尘暴日数3.3d,最高11d。
(2)土层含有钙积层,根系难以穿透。坝上高原因干旱、冷凉、多风与草原植被的生境环境,所以在其成土因素下发育的栗钙土即成为坝上的优势土类。据调查,坝上高原栗钙土面积共计127.7万hm2,由于栗钙土中分布有薄厚不一的钙积层,pH值达到8.0~8.5,土体反应由弱碱性至碱性,因此又称“白干土”。由于钙积层非常坚硬,且多分布在根系分布层,一般的树种根系都难以穿过钙积层从而保证正常成活和生长,因此,对造林的影响很大。钙积层的分布深浅不一,但尤以分布在土层20~40cm深度范围内的钙积层居多,对造林的影响也最大。
(3)地下水位低,土壤水分不足。近年来,坝上地区的地下水位明显下降,湖淖干涸。据了解,从2001~2003年间,张家口坝上地区的深水井每年都以10%的速度递增。以安固里淖所在地张北县为例,2001年这个县有水井1609眼,2003年底增长到了1791眼,2a时间增加了近200眼。到2004年,地下水位已比1980年下降了3~5m。张家口坝上地区原有大小湖泊200多个,目前许多已经干涸。2004年冬天,拥有约7000hm2水域面积的安固里淖也彻底消失。地下水位的下降不仅给造林工作带来了巨大困难,甚至对已营造的森林产生了巨大影响,据调查,一些营造了几十年的杨树目前正在面临枯死,显著降低了造林成效。
(1)树种选择不够合理。从以往的造林效果来看,坝上沙地的植被恢复还存在着树种选择和恢复模式方面的问题,缺乏生态学依据。其中,张家口坝上原生植被为干草原类型,因此,植被恢复应以恢复草场为主,配置以适宜的灌木和乔木作为防护林。承德坝上原生植被为草甸草原和森林草原,植被恢复时可以适当增加乔木林比例。目前来看,坝上沙地的植被恢复重视造林多,对草场的恢复相对较少;在树种应用上,用材型、速生型的乔木树种多,耐干旱瘠薄、生态效益强、兼有经济效益的灌木树种少;单一树种造林多,针阔混交、乔灌混交造林少。
(2)造林成活率低。坝上地区造林难度大、效果差。恶劣的自然条件很容易导致造林失败。因此,造林成活率比其它地区普遍低很多,有的年份、有的区域造林成活率甚至不足30%。造成了巨大的资金、人力和时间的浪费。
(3)林木生长不良。坝上地理位置和气候条件特殊,林木生长季节短,仅为70~110d,且易遭受寒害、旱灾、风害、日灼等灾害,生长期短,所以,林木大多生长缓慢、健康程度低。
3.1.1 选择适宜的植被恢复模式
坝上地区从60年代开始大规模造林,但植被恢复难度一直很大。其原因之一就是没有遵循植被恢复学的科学规律,树种及配置模式选择应用不当,没有真正做到适地适树。为了做到适地适树,对研究区必须进行立地条件类型划分,这是治沙造林成败的关键所在。在划分立地类型时,要遵守两个原则,即科学性和实用性。多年来的生产实践和科学研究表明:坝上高原造林的主要限制因素是水分状况,在同一森林植物地带内,地形因素和土壤类型直接影响水热状况的变化,反映出影响林木生长的主导因素。因此,以局部地形特征来划分立地类型组,以地形部位、坡向或土壤的差异参考植被特征为依据确定立地类型,基本上能反映出不同立地类型间宜林性质的差异。选择抗干旱、耐瘠薄、耐风蚀,根系穿透能力强的沙区适应植物,同时还要兼顾树种的经济效益,重点推广应用樟子松、榆树、落叶松、云杉、沙棘、柠条、枸杞等耐旱乔木和灌木,同时为解决牧区生态、饲料、燃料问题服务。
3.1.2 选择能够穿透钙积层的树种
针对坝上高原的自然气候特点、土壤条件,按照“适地适树”和乡土树种优先的原则,选择在白干土上根系穿透能力强、成活率高、生长表现好的树种。从目前看,在坝上高原白干土上造林,应选择白榆、柠条、山杏等耐寒、耐旱、耐瘠薄、能穿透钙积层的树种。
3.1.3 强调草灌乔的合理配置
依据坝上的自然植被特点,根据坝上植被退化现状,采取近自然的方式,以恢复草原植被类型为主,配置以草牧场防护林、防风固沙林、补充饲料林为辅的综合防护林体系,保护草场和农田。注重草、灌、乔的合理搭配。
通过整地可以为栽植苗木创造适宜成活和生长的微生境,从而解决好困难立地造林问题,提高造林成活率。坝上高原以沙地为主,地势也较为平坦,多为草原或地势起伏不大的漫甸,整地相对容易。整地的难点在于破除分布深度不一的钙积层。白干土造林,应深翻整地,打破白干土层,采取开沟和大穴破碎钙积层整地技术,将破除土壤钙积层与蓄水保墒、防止植被破坏相结合,可提高成活率避免形成小老树,保证根系正常生长和苗木成活。通过机械整地技术破除白干层,进行植苗造林或者直播造林,既能解决劳力不足、成本高的问题,还能提高整地的效率。
配套研究应用坝上沙地造林技术,采用沙地深栽造林技术提高造林成活率,采用容器微灌技术节约生态用水,采用幼树保护网套保护新植幼树,采用埋土防寒技术提高幼树的抗寒能力,解决造林各环节遇到的干旱、寒冷、低温、风害等难题,避免由于某个环节处理不当导致的造林失败问题,从整体上把握好造林工作,从而提高苗木的成活率和保存率。
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