护坡插杆微创造林技术

铁万梅，陵军成

(1.甘肃祁连山国家级自然保护区管理局华隆自然保护站，甘肃 天祝 733299；2.甘肃省天祝县林业工作站，甘肃 天祝 733299)

在道路建设等工程项目实施过程中，经常削山整地，形成许多裸露的坡面，难以形成植被群落，与周边的自然景观格格不入，在视觉上给人造成许多不适和遗憾。坡面的传统治理方法以工程措施为主，主要喷涂混凝土砂浆和堆砌石墙，实施工程治理后许多护坡变成永久性秃斑。陡峭的坡面，特别是大于45°的坡面实施园林绿化就更加困难，也有坡底种植攀援植物绿化的报道[1-2]，但在陡峭坡面上植树造林的绿化措施还未见报道。

微创是现代医学技术名词，就是在外科手术治疗过程中只对患者造成微小的创口或创伤，术后只留下微小创口的技术，是相对传统手术的科技成果[3]。在造林绿化中还没有人提出微创造林的相关概念和技术要求，本试验针对边坡绿化困难的技术问题，借鉴现代医学技术，提出类似微创手术的微创造林技术概念，即在保持地表原有地形地貌的前提下，不进行大规模的工程措施，仅在地面钻取直径≤5 cm的小孔作为栽植穴，选取易生根树种的枝条作为插杆，在坡面上进行扦插造林，简称插杆微创造林技术。此技术实施后，在坡面上形成一定植被盖度，并加固了坡面，起到一定的绿化和水土保持效果，在道路边坡绿化中具有一定的借鉴和应用价值。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省天祝藏族自治县祁连山东端北麓浅山区，海拔2080 m，属于大陆高原季风气候，年均气温7 ℃，年均降水量500 mm。试验点设于天祝县城北侧华藏寺镇南山村G338国道3 km+700 m处护坡地带，护坡坡度60°，2017年建设时用挖掘机削成光滑坡面，坡面土质为黄土。

1.2 试验方法

1.2.1 插杆准备 2017年3月中旬在试验地周边人工林防风林带上随机采集直径3～5 cm的旱柳(SalixmatsudanaKoidz)插杆，插杆长度分别按40、60、80、100 cm剪截。插杆剪截好后，底端浸入深20 cm水中浸泡8 d后扦插。

1.2.2 插洞设置 扦插前沿试验点坡面等高线用土钻打直径5 cm的孔洞作为插杆插洞，插洞株行距为1.5 m×1.5 m，品字形排列，孔洞深度分别按20、40、60、80 cm设置，角度分别按与坡面30°(B1)、60°(B2)、90°(B3)、120°(B4)设置。

1.2.3 扦插 将准备好的长40、60、80、100 cm的插杆分别插入设置好的深20、40、60、80 cm插洞内(分别记为A1、A2、A3、A4)，不同长度插杆扦插后顶端在坡面外露长度均为20 cm。不同插杆长度(插洞深度)和插洞角度的处理组合见表1。扦插前先在孔洞内用水枪注满水，待水下渗后，将插杆插入孔洞内，要使插杆底端与洞底土壤充分结合，然后灌入湿土填充插杆与洞壁间隙。不同处理组合随机区组排列，90株为1小区，重复3次。

表1 不同插杆长度和插洞角度处理组合

1.2.4 养护管理 扦插完成后，每天10∶00喷水1次，保持坡面湿润，插杆发芽后(20 d后)停止喷水，让其自然生长。

1.2.5 测定内容 扦插当年(2017年)7月上旬统计栽植成活率(%)和单株萌芽数(个·株-1)，10下旬测定新梢长度(cm)。扦插后第2年(2018年)10月中旬统计保存率(%)和覆盖度(%)，并对绿化效果进行直观综合评价，用优、良、差3个等次评定。扦插后第3年(2019年)12月上旬再次统计保存率(%)和覆盖度(%)，并对固土能力进行直观描述。成活率(%)=(已成活插杆数÷插杆总数)×100；保存率(%)=(成活苗木数÷栽植苗木总数)×100；覆盖度(%)=(树冠在坡面上投影面积÷坡面面积)×100。

1.2.6 数据处理 统计和测定完成后所有数据求平均值，采用Excel 2003和DPS 9.05软件对试验数据进行新复极差Duncan多重比较显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理组合对苗木生长的影响

由表2可看出，相同插杆长度下，栽植当年成活率、单株萌芽数和新梢长度均随着插洞角度30°、120°、60°、90°依次提高；相同插洞角度下，栽植当年成活率、单株萌芽数和新梢长度均随着插杆长度40、60、100、80 cm依次提高。不同处理组合中，A3B3(插杆长度80 cm+插洞角度90°)处理组合的栽植成活率、单株萌芽数和新梢长度最高，分别为92.18%、5.04个·株-1、282.46 cm，比A1B1(插杆长度40 cm+插洞角度30°)处理组合的最低值50.00%、2.72个·株-1、120.24 cm分别提高了84.36%、85.29%、134.91%。

2.2 不同处理组合对绿化效果的影响

由表3可看出，相同插杆长度下，栽植2 a后保存率和覆盖度均随着插洞角度30°、120°、60°、90°依次提高；相同插洞角度下，栽植2 a后保存率和覆盖度均随着插杆长度40、60、100、80 cm依次提高。不同处理组合中，A3B3(插杆长度80 cm+插洞角度90°)处理组合的保存率和覆盖度最高，分别为90.35%、85.82%，比A1B1(插杆长度40 cm+插洞角度30°)处理组合的最低值35.00%、24.50%分别提高158.14%、250.29%。不同处理组合中，A1B1～A1B4的保存率≤45.52%，覆盖度≤31.68%，绿化效果评价为差；A2B1～A2B4的保存率介于51.34%～60.17%，覆盖度介于41.70%～48.31%，绿化效果评价为良；A3B1～A3B4和A4B1～A4B4的保存率≥71.58%，覆盖度≥64.42%，绿化效果评价为优。

表2 不同处理组合的苗木生长量

*：表中同列不同小写、大写字母分别为达0.05、0.01显著水平，下同。

表3 不同处理组合的绿化效果

2.3 不同处理组合对固土能力的影响

由表4可看出，栽植3 a后，不同处理组合保存率略有降低，但覆盖度随着枝条生长量的增加而提高，前期枝条稀疏，覆盖度低的组合，在后期生长中枝条生长量较大，覆盖度增幅较高，覆盖度的差值进一步缩小，但整体上A1B1～A1B4、A2B1～A2B4组合的保存率和覆盖度均≤60%，固土能力表现为坡面生长蒿草、雨水侵蚀减少；A3B1～A3B4、A4B1～A4B4组合的保存率和覆盖度均≥67%，固土能力表现为坡面生长苔藓、雨水侵蚀明显减少。不同处理组合中，A3B3(插杆长度80 cm+插洞角度90°)处理组合的保存率、覆盖度最高，分别为89.54%、87.34%，比A1B1(插杆长度40 cm+插洞角度30°)处理组合的最低值32.10%、38.02%分别提高178.94%、129.72%。

表4 不同处理组合的固土能力

3 结论与建议

试验结果表明，在陡峭的坡面上钻孔，注水后带泥浆插入易生根的柳树插杆后，均能形成一定的植株和盖度，达到固土和绿化坡面的目的。其中插杆截留长度80 cm，垂直坡面(角度90°)钻深60 cm插洞，扦插后插杆顶端在坡面外露20 cm的栽植成活率、单株萌芽数、新梢长度、保存率和覆盖度最高，绿化效果评价为优，在坡面绿化中可应用和借鉴这一处理组合。

在陡峭坡面绿化过程中过多的人为扰动会使坡面疏松，增加滑坡和垮塌风险，但要在坡面上形成一定的植被达到绿化的目的，则必须使植物根系深入坡面，解决栽植问题。本试验在坡面上钻取微小插孔后，利用柳树易生根的生长特性，在坡面上快速形成植株，其根系和树冠形成类似“铆钉”结构，增加了坡面固土保水能力，也为草本植物和苔藓的进一步生长创造了一个潮湿的生长环境，进一步减少了雨水侵蚀。插杆扦插后萌芽数和生长量受土壤水分、矿质营养、扦插角度和土壤透气性等因素的综合影响[4]。坡面相对水平地面来说，截留雨水和保湿的能力较低，土壤含水量随着垂直坡面深度的增加而提高，插杆插入一定的深度才能汲取充足的水分。在相同插洞深度条件下，插洞底端与坡面的垂直深度由高到低的排序为90°>60°>30°=120°，插洞角度90°和60°的底端垂直深度相对较深。植物地上部分都有垂直地面向上生长的特性[3]。不同插洞与坡面的夹角为30°、60°、90°、120°时，与水平地面的夹角为90°、60°、30°、-30°，插洞30°和60°与水平地面的夹角相对较高。除此之外，插杆底端形成愈伤组织和萌生新根需要一定的氧气[5-6]，土壤过黏或扦插过深后，插杆不易形成愈伤组织和产生新根，产生的新根也因无氧呼吸最终坏死。本试验中插杆长度80、100 cm和插洞角度60°、90°组合的试验效果较佳，可能是土壤水分、生长特性和土壤透气性等因素综合影响的结果。

坡面扦插柳树插杆后，随着插杆枝条生长量的增加，覆盖度进一步提高，覆盖度≤60%的处理组合，坡面生长蒿草，雨水侵蚀减少，覆盖度≥67%的处理组合，坡面长期处在遮阴条件下，蒿草数量减少，苔藓数量增加，树梢对雨水的截留阻挡能力进一步加强，雨水侵蚀明显减少。但随着插杆生长年限的增加，部分植株分化出高干的主梢，整个树形由灌木状变为乔木状，在风、雪等外力作用下出现倒伏、下垂等现象，对绿化效果和固土能力带来一定负面影响，建议加大修剪力度，使树形保持多分枝灌木状。