黄土高原森林植被恢复技术浅析

程敏 赵晓娥 冯雨星 刘少波

（陕西省林业科学院 陕西西安 710082）

自2001年开始，陕西省林业部门在宝鸡、咸阳、铜川、西安、延安等6市34县开展了日元贷款陕西植树造林项目，该项目截止于2012年［1-3］。10年来，该项目应用、推广了多项抗旱造林技术，全面完成了各项目标任务，取得了显著的经济、生态和社会效益［4］。

1 研究区概况

研究区位于陕西省渭北高原及陕北黄土高原丘陵沟壑区，地形破碎，沟壑密度达4～6km/km2，水土流失面积在90%以上，土壤侵蚀模式1～2 万t/km2年，是黄河中游水土流失最严重的地区之一。本区年降雨量450～550mm 之间，植被稀少，自然环境和生态环境恶化，是本省生态环境最脆弱的区域之一。土壤干旱是造林难以成功的关键因子，加之多年来该地区造林科技含量较低，导致造林成活率低、保存率低，严重地制约了该区生态环境建设和经济社会的可持续发展。本研究就是通过项目的实施，研究、提出黄土高原综合抗旱造林和植被恢复技术，为黄土高原困难立地森林植被恢复与重建提供示范。

2 黄土高原森林植被恢复技术

2.1 人工抗旱造林技术

2.1.1 抗旱种苗的选择技术

（1）选择和使用大田垄床容器苗。大田垄床容器育苗技术主要指的是在育苗作业区附近选择育苗基地，在室外自然条件下，以传统的容器育苗技术为基础展开培育树苗。这种育苗技术与传统的塑料温室容器育苗技术、小拱棚容器育苗技术相比，存在树苗高度低、地茎粗、木质化程度高、根须发达及树木对荒山立地适应性高等优点。根据2002 年吴起县的油松容器育苗技术分析，其育苗技术结果如表1和表2所示。

由表1和表2的对比结果可以看出，采用大田垄床容器苗造林平均成活率较对照组提高4.8%～6.4%，阴坡的平均优势更高，甚至达到了9.1%。这种育苗技术在应用中，秋季比春季高8.5%，可见在黄土高原地区抗旱造林工程中采用大田垄床容器育苗技术有着突出的效果，是一项值得研究和推广的现代化育苗措施。

表1 油松不同方法容器育苗苗木生长状况对比

表2 不同类型油松容器苗造林对比试验

（2）最佳苗木规格的选择技术。众所周知，黄土高原地区本身存在土壤贫瘠、干旱问题突出、自然条件差、水土流失严重的特点，在植树造林工程中，需要采取规格高、耐干旱、抗自然干扰能力强、成活率高的树种。通过多年的工作实践表明，在黄土高原地区植树造林工程中，油松在3 年之内、苗木高度在25cm、地径为0.5cm时，采用容器育苗技术最为合适；侧柏3年生，苗高40cm，地径0.6cm以上的容器苗最为合适。通过这种育苗方式，能够提高造林成活率，增强苗木适应性。

2.1.2 针叶树容器苗抗旱造林技术

（1）起苗的最佳时间。造林前，要对苗床进行一次灌水，经过几天后起苗最为合适，这是关键所在。经过对油松容器苗起苗时间的试验对比：油松灌水后1～2d，容器苗内土壤含水率太高，在运输过程中，通过挤压容易造成容器内土壤结构变化，形成泥浆状态，失水后易板结，不利于苗木生长；灌水3～4d后，容器内含水率保持在19.5%～21.7%之间，无散土现象，造林成活率和生长量都高，最适合起苗造林；5～6d 开始有散土现象，虽对生长量影响不大，但成活率降低较大。所以，在容器苗起苗前3～4d灌水，造林成活率最高。

（2）苗木运输过程中的保护措施。为了保证树木成活率，降低因运输造成的树木凋亡，在容器苗运输时，采用塑料袋包装运输措施，根部采用塑料纸牢牢绑扎好，避免运输过程中因车辆颠簸造成容器土松散，进而伤害到植物根系。

（3）栽植的关键技术。在具体植树造林时，先将容器苗放置在树穴中，然后轻轻用手挤压，通过挤压力，使得土壤中的营养土紧缩，然后逐渐抽出容器袋，并且用自然土将树木掩埋密实。在栽植时，需要注意以下内容。第一，不能连同容器袋一起栽植，这样容易造成盘根，影响根系从土壤中吸收水分和营养，最后导致死亡。第二，栽植时，要注意防止容器营养土散开，损伤根系，失去容器苗造林的作用。第三，保护好针叶容器苗顶梢，如果在造林时发现树木顶端树梢出现折断的现象，则需要及时修剪，避免影响到主干树形。

2.1.3 鱼鳞坑整地造林技术

由于黄土高原地区本身存在水土流失严重的现象，在造林工程中，需要注意因造林引起新的水土流失问题的发生，可采用鱼鳞坑整地造林技术［5］。在具体造林时，对于坡度小于25°的地区，采用100cm×80cm鱼鳞坑；大于25°的坡面，则采取80cm×60cm 的鱼鳞坑；大于30°的坡面，采用60cm×40cm 的鱼鳞坑。在造林时，为了更好地收集地表径流，减少因地表径流带来的水土流失，鱼鳞坑按照三角形的方式进行配置。

经过实验对比，坑穴长宽大规格中的树木成长率、成活率都要高于中、小规格的鱼鳞坑造林。在植树造林工程中，较大规格的鱼鳞坑整地技术在应用中不仅能提高植树造林效率，还能提高树木成活率，是当前项目中最佳、最有效、成本最低的造林方式之一，其应用改变了传统三光一硬的造林模式，提高了树木成活率。通过几年的工作实践证明，鱼鳞坑整地造林技术应用效果良好，无论是退耕还林工程、三北防护林，还是天保工程，都得到了大面积应用。

2.1.4 截干覆土(封顶)抗旱造林技术

在黄土高原地区一些特殊的地带，上述的造林技术在应用中都存在一定的限制和影响，此时，截干覆土（封顶）抗旱造林技术则显得效果比较突出。按照造林季节，可将这种技术分为秋季针叶林造林技术、阔叶树苗截干覆土与春季阔叶林截干覆土封顶造林技术两种。

在造林工程中，由于秋季之后苗木的生理活动变得十分缓慢，此时，苗木吸收土壤水分的能力非常差，而苗木本身因空气干燥引起的水分蒸发速度加快，造成苗木体内水分快速损失。另外，受到黄土高原干旱、半干旱气候与土壤干旱双重作用的影响，往往导致造林苗木生理干旱，体内水分迅速下降，导致不少树苗在造林完成之后不久便出现了脱水死亡的现象。为了更好地避免这些问题的发生，在针叶林树苗造林时，先将树苗埋置到土壤之中，对萌生能力比较强的阔叶林，则在起苗之前将距离地面15～20cm 处截断干部，只采用根部在山上进行造林，在造林之后，将苗木全部埋入土里，等到来年春季气温回升之后，将苗木从土壤中挖出来，此时，这些落叶林树木的生理活动刚刚开始，根系与土壤已经完全接触紧密，能够吸收土壤中的水分，保持自身的水分平衡，进而提升存活率。

在黄土高原地区栽种的阔叶林主要有刺槐、山杏、山桃、柠条等。秸秆封顶造林技术主要是对树苗主干进行截干之后，将截干处用塑料纸进行绑扎，避免苗木体内的水分蒸发和流失。在本项目中，使用地膜654t，从实际造林结果看，在干旱及多风、严寒条件下，无论针叶林还是阔叶林树种，都能够通过截干、覆土、封顶技术进行种植，能有效保证苗木水分平衡，提高树木成活率。

2.1.5 浸水和蘸泥浆（生根粉、保水剂）抗旱造林技术

对裸根苗进行了造林前浸水（加磷肥）和蘸泥浆、生根粉、保水剂处理，这是前人总结的经验，在造林过程中进行推广应用，采用保水剂102t、生根粉110kg，取得了较好的效果，大幅度提高了造林成活率。在具体造林工程中，为了充分发挥浸水和蘸泥浆造林技术指标，采用水土保持间距水源涵养的造林举措，在阳坡、半阳坡及部分阴坡地带进行造林，特别是对于土壤为褐土、砂性土的区域，由于区域土壤瘠薄、坡度大，导致水土流失问题比较严重，因此，可采用林草混交型造林体系，树种以油松、侧柏、臭椿为主，灌木以沙棘、小叶石积木为主，采用1∶1 的比例进行种植，草地则以苜蓿、紫苜蓿等为主。

2.2 封山育林综合技术

在渭北高原和黄土高原南缘人迹罕至的地方，可以实施封山育林，依靠自然力量，辅以人工措施，促进植被正向演替。

技术要点：选择宜封育区+确定封育方式（全封或半封）+制定封育措施+设置封育标志+建封育设施+天然更新+人工促进更新（补植或补撒目的树种）+防火防病虫害［7］。

坚持“以封为主，封育结合”“因地制宜，分类封育”，以及强化管护设施建设的原则。

根据立地条件和封育目的，分别划分为乔木型、乔灌型和灌木型进行封育。在边远山区、水库上游、水土流失严重及恢复植被较困难的地方，实行全封；对有一定目的树种、生长良好、林木覆盖度较大的地方，采取半封方式。

封育年限：乔木型为8～10 年；乔灌型为6～8 年；灌木型4～6年。

封育措施为设置围栏、设置标志。育林措施包括人工促进天然更新、人工补植、平茬复壮或播撒目的树种等。要加强防火和防治病虫害、鼠害等技术措施。

经过10年的封育，项目封育区的林地状况发生了很大变化。据2010 年调查，有林地面积由封育前的5295 亩大幅度增加到74475 亩，疏林地由封育前的47700 亩减少到18300 亩，灌木林地由封育前的50715亩减少到10935亩。这有效地促进了封护区目的树种恢复生机，植被加速正向演替。

2.3 飞播造林驱鼠剂拌种技术

在黄土高原南缘的坡度较大、立地条件相对较差、降雨量相对较高的地方，实施飞播造林，主要树种为耐旱耐瘠薄的油松、侧柏、漆树。

技术要点：飞播时间确定+GPS 导航+鸟鼠忌避剂拌种（0.5kg药拌150kg种子）+地面处理（破土）+树种。

选择创新和改进点：利用GPS技术导航，避免漏播和重播，提高飞行安全；采用鸟鼠忌避剂拌种，减少鸟鼠兔吞食种子，提高种子存有率；采取地面处理措施，提高地面落种率

本项目使用了超30t 多效抗旱驱鼠剂，拌种以后，使每粒种子表面包上一层药衣，明显减少了种子的损失，提高了种子保存率和成苗率，尤其是在干旱年份，效果特别显著。同时，还采取“飞、封、补、管”相结合，切实做到“一分飞，九分管”。据2010 年检查，面积核实率、面积合格率均达到100%。

3 森林管护机制分析

3.1 建立健全行业管理制度和社会监督体系

通过建立森林保护行动网站，录入全省“天保工程”各类林业管理现状、经营方向、管理措施、定期维护目标，并且定期录入到网站相应的分栏中，供其他工作人员检查和核实。另外，网站要向社会全面公布，同时，上级主管部门定期组织林业技术人员进行培训，并对培训结果定期进行考核，鼓励和奖励全社会公民通过各种途径参与到监督林业工程之中，对工作人员的工作流程进行全方位、全过程监督。

3.2 落实生态公益林补偿制度

生态公益林建设最为重点的内容是如何实现生态上游或者源头生态区域管控。根据当前相关数据统计，黄土高原近80%的林地都被纳入到公益林项目中，这些公益林主要集中在山区，区域居民存在经济、文化及林业认识水平相对落后的现象，对天然林的消耗比较严重。因此，在实施森林管护机制时，要尽可能地停止一切天然林采伐，对过去长期存在消耗林分为主的经济发展模式进行优化和创新，采用全新的经济发展体系，保障区域居民利益的同时，构建科学、系统的工作机制和规范，避免区域矛盾的激化，确保当地经济的稳定发展。另外，大面积公益林保护和恢复制度的实施需要一定的资金投入，为此，在具体制度构建时，要建立科学的生态公益林补偿制度，争取生态明显受益区域的生态资金能够补偿投资较大的区域，为区域森林恢复奠定有力的资金保障。

3.3 不同的森林采取不同的管护措施

为了更好地提高黄土高原森林植被恢复效率，在森林管护工作中，将林地根据树木种类和林业生长情况划分为公益林和商品林。公益林区又分为禁止采伐区和限伐区。

对于禁止采伐区，要采取重点保护和监管措施；限伐区则主要以生态保护为主。然后对不同经营区域采取有针对、有目的的管护措施。公益林由专业管理人员组成管护团队，以政府部门为主导进行管理，将整个区域的管护工作纳入到社会公益事业中，实行经费事业化、人员编制化管控，这个区域禁止一切可能导致森林内部生物及树木死亡的活动出现，同时，定期对区域进行封山育林、病虫害处理。在进行制备培育时，根据所在区域的立地条件，尽可能地选择覆盖地表的植被，采取乔木、灌木和草地结合的营林方式。

对限伐区，则采用民管竞争制，通过将林区按照树木或者面积划分及承包给个体户进行经营管护。这个区域关乎的主要是以社会经济效益为主的内容，让承包人员和单位明确森林植被恢复的权利和义务，并且在接受监督和管理的基础上优化树木、树种结构，采取科学的方式，优化林区的生态系统，适量种植林下资源和林副产品，如建立生态旅游区、林下药材、林业果实经济产品等。在该地区通过种植乔木为主的生态林，并且将乔木、灌木和草有机结合在一起，在经营管理中，不仅保证了树木成活率，还保证了树木成长质量，通过建立重点经营管护区的方式，由企业对商品林进行管理，达到提高林业种植效益的目的。

4 实施效果

项目区许多县对土质脊薄、岩石裸露、石渣土、干旱阳坡等几十年来造林不见林的“硬骨头”采取了多项叠加技术措施以后，一次造林成功，且造林成活率达到90%以上，使多年的荒山秃岭变成绿茵茵的青山，受到当地政府和群众的高度赞赏，为林业行业赢得荣誉。中国工程院院士王涛考察礼泉等县山川秀美工程时对礼泉昭陵荒山的绿化经验和做法给予高度评价。

据2010年省林业调查规划院调查，由于项目采取了人工抗旱造林技术、封山育林和飞播造林3种造林方式，小流域连片治理，加大了科技投入和适用技术推广，使项目造林保存率达到99.93%，一个项目就提高项目区森林覆盖率2.8%，迅速恢复了该地区的森林植被，为陕西省黄土高原生态建设发挥了积极的示范带动作用。

5 结语

在黄土高原造林森林植被恢复中，采取人工抗旱造林、封山育林和飞播造林3种造林方式，可以将所有宜林荒山全面地依次绿化，产生良好的叠加绿化效应，发挥显著的经济、生态和社会效益。建议紧密结合各地自然条件，因地制宜，加大科技投入和适用技术推广，合理规划3种森林植被恢复方式，集中连片综合治理，做好林木管护，以迅速恢复黄土高原森林植被。