榆林沙区飞播造林成效评定标准探析

2018-03-09 07:54郜超王建梅王海鹰马存平陕西省治沙研究所陕西榆林719000
防护林科技 2018年2期
关键词:飞播保存率沙丘

郜超,王建梅,王海鹰,马存平(陕西省治沙研究所,陕西 榆林 719000)

1 榆林沙区飞播治沙造林成效评定时间

流动沙地飞播造林成效受外界环境影响很大,不同种类植物和不同林龄植株对外界环境的适应能力不同,反应在保存率的下降方面差异非常明显。以飞播植物保存率最低的林龄,即相对稳定保存面积率的林龄作为评定飞播治沙造林成效标准的时间比较恰当。如果评定时间较早,保存率尚未稳定,评定时间较晚,补播补植不能及时进行,使播区的经营管理不善[1]。

根据榆林沙区飞播治沙造林资料分析(表1),踏郎经过第1个风季后,保存率下降5.7%~19.4%,第2个风季后下降4.7%~14.3%,第3个风季后保存率与第2个风季后保存率数据相比,有高有低,第4个风季后的保存率数据变化与第3个风季后一样,第5个风季保存率数据都比第4个风季后的大。其原因是踏郎有萌蘖繁殖的特性,一般第3年,即风季后的第2年开始萌发新株,随植株年龄的增长,萌蘖能力增强。

表1 踏郎、花棒、白沙蒿不同年龄保存率自然消长统计表

花棒第1个风季后保存率下降8.7%~24.3%,第2个风季后下降2.2%~6.6%,第3个风季后下降0.1%~9.3%,第4个风季后下降0.1%~0.3%,第5个风季后保存率增大,花棒一般在第5年萌发新株,增加了花棒株数,从而使保存率增大。

白沙蒿第1个风季后,保存面积率下降23.7%~32.7%,第2个风季保存率下降12.6%~16.6%,第3个风季后保存率比第2个风季后的保存率要高。原因是白沙蒿第3年开始开花结实,落种后自然繁殖,增加了新株,是提高保存率的途径。

综上所述,踏郎播后第4年的保存率基本稳定,花棒第5年基本稳定,白沙蒿第3年基本稳定。因此,评定飞播成效的标准时间是踏郎在播后第4年进行,花捧从第5年开始,白沙蒿在第3年进行为好。

2 榆林沙区飞播治沙造林成效评定标准

2.1 播区保存面积率与覆盖度的关系

流动沙地植被盖度小于10%;半固定沙地植被盖度在10%~29%;固定沙地植被盖度大于30%。飞播造林成效评价宜采用保存面积率。按播种面积统计,根据调查:踏郎播后第四年保存率为20%,其覆盖度达12.1%,自然植被覆盖度5%,播区处于半固定状态。随着植株年龄的增长,自然落种和萌生新株,7年后保存率上升到33.3%,覆盖度为22.1%,自然植被覆盖度9.2%,沙地处于固定状态。

花棒播后7年保存率为3.7%,植株密度每公顷1 095株,覆盖度9.5%,自然植被覆盖度7.9%,沙地处于半固定状态。播后植物自然落种和萌生新株,植株冠幅扩大,13年后保存率提高至13.1%,覆盖度达31%,沙丘无风蚀,沙地固定。

在踏郎、花棒、白沙蒿混播的情况下,第4年保存率为21.4%,加上自然植被的恢复,总覆盖度达20.2%。7年后踏郎自然落种和萌生新株增加8.6%,花棒增加1.1%,白沙蒿增加3.3%,将保存率提高到35.2%,加上自然植被的恢复,播区植被覆盖度达34.2%,沙地固定。2001年踏郎、花棒、白沙蒿、沙打旺四种植物混播,2004年调查稳定保存率达54.4%,加上自然植被的恢复,播区覆盖度为46.7%,沙地固定。

流动沙地飞播造林,考虑到植物的生长发育,踏郎单播第4年应有15%保存率即认为合格,花棒单播第7年需要有4%以上的保存率可认为合格,混播第4年要有25%保存率可认为合格,达到这些指标,覆盖度可达15%以上,沙地处于半固定状态。

2.2 植株密度与覆盖度的关系

飞播植物植株密度是防风固沙林群体结构的数量基础,与植被覆盖度、生物量和防风固沙效益关系极大[2]。

衡量流动沙地被固定的科学数据,目前均采用植被覆盖度来表示。覆盖度随着植株密度的大小而变化。一般密度大,覆盖度亦大,密度小,覆盖度亦小。密度的大小又与植物生长发育紧密相连系,影响地处于草原地带半干旱地区飞播造林林分生长发育的因素,主要是水分矛盾。密度过大,水分供需矛盾尖锐而生长不良;密度过稀,虽有利于植株个体的生长发育,但要达到尽快郁闭固定流沙,所需时间较长。合理的密度是既有利于植物的生长发育,又能尽快地固定流沙。通过表2对密度和覆盖度的关系分析,考虑到有利于植物本身的生长发育和生物量的提高,提出获得较高覆盖度和生物量的密度范围是:踏郎4年生9 000~15 000株hm-2;踏郎6年生6 000~9 000株hm-2。花棒5年生1 350~3 000株hm-2;花棒10年生975~1 500株hm-2。白沙蒿4年生7 500~10 500株hm-2;白沙蒿7年生3 000~7 500株hm-2(表2)。

表2 植株密度与覆盖度和生物量的关系

2.2.1 4年生、6年生踏郎和5年生、10年生花棒盖度与密度的相关系数的计算及显著性测定结果:踏郎4年生r=0.952 5为显著正相关;踏郎6年生r=0.830 1为相显著正相关;花棒5年生r=0.866 8为显著正相关;花棒10年生r=0.705 2为显著正相关。4年生踏郎和5年生花棒相关关系高度显著,6年生踏郎相关关系为显著,10年花棒生相关关系不显著。

2.2.2 4年生、6年生踏郎和5年生、10年生花棒生物量与密度相关系数的计算及显著性测定结果: 踏郎4年生r=0.722 7为显著正相关;踏郎6年生r=0.824 0为显著正相关;花棒5年生r=0.528 9为中等正相关;花棒10年生r=0.323 0为弱正相关。4年生踏郎密度与生物量相关关系较显著,6年生踏郎为显著。5年生花棒密度与生物量相关关系不显著,10年生花棒亦不显著。

2.3 植物群块分布均匀度与覆盖度的关系

飞播后形成的植物群块均匀地分布在沙丘主要风蚀部位,实现控制流沙[3]。均匀度标志着飞播固沙林的分布状况和整体概念。从整个沙丘来讲,丘顶和背风坡为非宜林草地,风蚀最重的为沙丘迎风坡,飞播植物群块在此部位的分布状况,与沙地的固定关系密切。根据4块标准地40个沙丘的调查,飞播植物在风蚀面保存率达到50%以上,覆盖度达到28%,沙面处于积沙过程,沙地已固定(表3);飞播植物保存率达32.1%,总植被覆盖度为20.3%(包括7.2%的自然植被覆盖度),但分布不均匀,主要风蚀部位植物保存率低于30%,沙丘大部分部位处于风蚀状态;但是保存率和覆盖度虽然略低,可植物分布均匀,沙丘仅有一个部位略有风蚀,其他部位均有积沙,沙地处于半固定状态。因此,流动沙地飞播后所形成的植物群块在沙丘宜播部位主要风蚀区的分布必须达到50%的保存率,才能起到固定流沙的作用,低于50%应进行补植补播。

表3 飞播造林后第4年植物在沙丘各部位分布情况

2.4 立地条件不同,评价标准应有差异

榆林沙区沙丘类型主要分为新月型沙丘链和格状沙丘两种[4]。以沙地下覆土壤来分,长城以北沙丘覆盖在砂岩和草甸土上,长城以南沙丘覆盖在黄绵土和黑垆土上。经多年沙区飞播造林实践,沙丘类型和不同下覆土壤地类,对飞播成效都有影响,归纳起来提出沙丘密度、宜林地面积比例、风蚀沙埋程度、自然植被盖度、地下水位等因子是影响飞播成效的重要因素,是划分立地条件类型的依据[5]。飞播造林立地条件不同,成效差异较大,其飞播成效评定标准也应有所区别。榆林沙区飞播,宜播面积比例越大,成效越高;沙丘密度越小,宜播面积越大,风蚀量越小,成效越高;自然植被盖度越大成效越高,地下水位越高,飞播成效越显著。

以飞播踏郎为例,沙丘密度0.7以上,宜播面积小于60%,年平均风蚀量超过20 cm,地下水位4 m以下,要求飞播保存率在20%以上为合格;沙丘密度为0.6~0.7,宜播面积60%~70%,年平均风蚀量15 cm,保存面积率要求达到25%为合格;沙丘密度小于0.6,宜播面积大于70%,年风蚀量不超过10 cm,要求保存率30%以上为合格(表4)。根据有关论述,保存率按宜播面积计算,宜播面积比例低于60%,保存率应为30%以上,宜播面积比例60%~70%,保存率应为40%以上,宜播面积比例大于70%,保存率应为45%以上为合格。

表4 不同立地条件类型飞播踏郎成效

注:括弧内的数字为有效保存率

3 小结

3.1 流动沙地飞播成效评定时间:单播踏郎播后第4年,花棒第5年,白沙蒿第3年,混播在播后第3年进行。

3.2 要使流动沙地达到半固定沙地,踏郎播后第4年保存率达到20%以上,每公顷株数9 000株以上,覆盖度达12%为合格;花棒单播第5年保存率达到4%,每公顷1 350株以上,覆盖度达到10%为合格;在花棒、踏郎、白沙蒿混播时,第3年保存率达到20%以上,每公顷有7 500株植物,覆盖度13%合格。

3.3 立地条件类型不同,评定标准应不同。宜播面积60%以下,保存率要求20%以上;宜播面积60%~70%,保存率要求达到25%;宜播面积大于70%,要求保存率在30%以上。飞播植物群块在沙丘主要风蚀面的分布,不管哪一种类型的立地条件都应达到50%为合格。

[1] 漆建忠. 中国飞播治沙[M].北京:科技出版社,1998

[2] 张景春,张重忱. 飞机播种造林新技术[M].北京:中国林业出版社,1995

[3] 郜超. 提高榆林沙区飞播造林治沙成效的研究[J].陕西林业科技 ,2012(2) :34-37

[4] 毛乌素沙地开发整治研究中心. 毛乌素沙地开发整治研究中心研究文集(第1集)[M].呼和治特:内蒙古大学出版社,1992

[5] 郜超.榆林沙区飞播造林成败的关键因素探析[J] 防护林科技,2010 (3):101-102

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