张元政
摘 要 浅山荒山等大多是立地条件差的山区荒坡地、边角地,这些地区降水量稀缺、多风沙,土壤条件无法满足植物生长。为有效解决浅山荒山苗木成活率低的问题,通过分析浅山荒山苗木成活率低的原因,提出荒山造林技术要点及措施,包括结合地区情况优选树种,造林密度及配置、混交方式,整理绿化用地和树穴开挖,保水技术应用,供水技术应用及后期苗木的抚育管理。
关键词 浅山;荒山;造林;成活率;北京市
中圖分类号:S728.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.08.032
2021—2022年,对北京市周边的浅山荒山造林项目进行调查,发现这些区域立地条件差、气候干燥、土壤干旱、肥力差、砂石多,部分土地多年未耕种,出现撂荒现象,天然的乔灌木较为稀疏,地理位置偏僻,造林难度大,苗木浇灌困难。
针对浅山荒山造林中苗木稀疏、造林困难等现状问题,通过查阅相关资料,对苗木栽植、节水保水、根系保水保肥等多项技术进行改善。这些技术应用极大地提高了浅山、荒山造林苗木的成活率,降低了施工、养护成本,不仅可以提高林业经济价值,还能弥补传统浅山、荒山造林方法的不足。
1 造林成活率低的原因
1.1 立地条件差
浅山荒山等造林地段,山坡陡峭、地势较高、交通不便、多干旱,且灌溉水及雨水的保有率低,水源距离苗木栽植处过远,这些环境因素严重影响苗木的正常生长,降低了苗木的成活率[1]。长时间搁置荒废的浅山荒山顶部,容易出现严重的沙化现象。而荒山的山体中部及以下土质比较松散,极易造成滑坡。立地条件差、土壤养分不足、水资源稀缺,使得幼苗在浅山、荒山地区难以成林。
1.2 整理绿化用地困难
浅山荒山造林土壤多为板结性土壤,且表层腐殖土层薄、风化的砂石和碎石含量高。板结性土壤孔隙度小、通透性差,使得土壤对水、氧气及营养物质的吸附能力降低;腐殖土透气性较差,并且存在较大的病虫隐患,需要进行特殊处理才可使用;表层风化的砂石、碎石多,山体陡峭,靠机械施工较为困难,需要耗费大量的劳动力处理表层的杂质,杂草丛生也增加了整理绿化用地的困难度[2]。
1.3 风沙干旱少雨
北京市地处半干旱地区,年降水量不足500 mm,山区空气湿度小、土壤养分稀缺贫瘠、水源缺乏、交通不便,使得荒山造林的难度大大增加。浅山荒山造林降水量需求大,苗木栽植后长期雨水供应不足,会导致苗木枯萎率高、成活率低。所以,仅依靠天然降水维持苗木的生长是远远不够的。水源作为荒山造林的必备条件,如何储蓄水源和保证苗木的水分供给,成了浅山荒山造林考虑的重点。
2 荒山造林技术要点
2.1 施工前期准备工作
造林工作的首要任务是对造林地块进行现场勘察,核实图纸和现状地块是否一致,了解当地水文地质情况、影响苗木成活的因素,需要搜集大量的资料,结合以往的理论经验对确保苗木成活提出相关措施。
2.1.1 结合地区情况优选树种
苗木树种选择工作十分关键,要结合所在地区的具体情况进行分析,参照“因地制宜”“适地适树”的原则。选择树种时,要考虑植物的根系长度和生长特性,多选择耐干旱、耐盐碱的树种,确保其能够在松软的砂质土、砂卵石土、水源匮乏的环境下正常生存,根据荒山坡度不同,划分山顶、山腰不同的造林阶段,结合不同地段的土壤、水文地质条件进行深入研究,确保选择的树种能适应当地的环境条件[3]。
由于荒山浅山自然条件恶劣,应用容器苗造林能够大大提高苗木成活率及节省浇水次数,满足苗木精准管理需求[4]。容器苗具有适应环境能力强、耐瘠薄、抗干旱的特点,尤其是在砂石、土层较浅的山区,造林效果良好。提前育苗可以大大缩短造林的工期,提高荒山造林中苗木的成活率。
2.1.2 造林密度及配置、混交方式
科学筛选造林树种后,还需要展开科学规划,确定密度、配置及混交方式。不同树种生长特性差异较大,需要结合树种设计栽植密度。混交配置可以增加荒山造林的层次感,合理确定造林树种的密度可提高荒山的空间利用率[5]。
密度的选择要结合栽植的苗木品种、规格、立地条件、投资成本等。油松、侧柏等树种抗盐碱、耐瘠薄,生命力强。一般侧柏栽植在山坡中上部或条件较差的山脊部分,密度控制在220~300株/667 m2即可。在土壤较好的成片梯田或水平阶地处,密度控制在110~150株/667 m2。
刺槐、侧柏等种植宜选择“品”字形的配置方式,核桃树种植选择正方形的配置方式。混交的方法有株间混交、行间混交、植生组混交、带状混交和块状混交,目前最常用的栽植方式是块状混交,即1种块状的苗木与另1种块状的苗木依次混交,不仅可以使荒山造林的苗木品种多样化,还可以提升造林的绿化效果。混交方式要结合地形、地块的具体情况,对于山坡中上、山脊、坑状等地区,选择生命力强、抗旱能力强的苗木品种[6]。
2.2 施工技术
2.2.1 整地
整理绿化用地可以改善土壤的理化性质,是造林工作开始之前非常重要的施工内容,可以清除杂草、提高土壤的肥力,有利于蓄水保墒,改善水、肥、气、热条件,为提高造林成活率和促进幼树生长创造适宜的环境条件[7]。选择整理绿化用地的方法前,需要按照水土保持的要求,将山坡的上下位置及坡度的大小纳入考虑范围,最大限度减少破土面。不同的整地方法,对土壤养分和物理性质影响也不同。目前常用的方法有水平阶整地、鱼鳞坑整地等。
1)水平阶整地。沿等高线修筑阶面,从坡面方向自上而下,内切外垫,阶面宽度随坡度大小和栽植树种而变,修筑成一种里低外高的台面,台面水平或稍向内倾斜有较小的反坡[8]。可以拦截地表径流,起到储蓄雨水的作用,提高土壤的含水率。2)鱼鳞坑整地。把山坡修葺成具有一定蓄水能力、错综排列、类似鱼鳞状的半圆形、三角形土坑。当降水量较小时,可以分段、分片拦截径流,当降水量较大时,坑内积水过多会发生漫溢,径流从上而下,行列之间分割径流减少冲刷,适用于发生水土流失的干旱地区[9]。
北京市周边荒山大多为土石山,水土流失严重,整地时要结合山体的坡度。坡度在25°以上和山坡上部区域,通常采用鱼鳞坑或者穴状的整地方式;在坡度15°~25°和山坡的中部区域,通常采用水平阶或者鱼鳞坑的整地方式;在坡度15°以下和山坡的下部
区域,一般采用水平沟整地。
2.2.2 保水
荒山干旱、水分流失严重,对土壤的水分进行有效保持,减弱苗木的蒸腾作用,减少土壤水分过度流失,是急需解决的关键问题。目前保水技术措施在荒山造林中的应用有以下3种方式。
1)塑料薄膜覆盖。塑料薄膜通过阻隔土壤水分垂直蒸发,迫使水分横向蒸发或者向四周分散蒸发,减缓了土壤水分的蒸发速度,大幅度降低了土壤水分的总蒸发量[10]。水分和大气隔绝,使得水分蒸发后只能通过覆盖的薄膜回流土壤,循环往复,提高了土壤水分的利用率。2)生物、有机肥料覆盖。覆盖材料结合因地制宜的原则,利用杂草、秸秆、厩肥等有机肥料覆盖在造林苗木树盘的土壤表层,能够有效减少土壤中的水分流失,抑制水分蒸发,杂草、秸秆、有机肥料等通过微生物降解或者发酵催熟堆腐法,给土壤提供丰富的营养元素,有机肥料肥力持久,可以不断更新土壤的有机质,改善土壤理化性质。3)物理覆盖。北方荒山等地土壤表层多卵石、砾石、砂石等,可以利用这些混合物覆盖在苗木的树盘中,为土壤表层创造一层通透性良好的覆盖层,减少土壤板结,并且可以随时取材,随地覆盖,既实现了保水的效果又节约了造林成本[11]。
2.2.3 供水
苗木在不同的生长阶段对水分的需求不同,根据苗木的生长习性,结合当地土壤的水分情况,防止供应的水分流失,提高水资源利用率。目前适宜荒山造林的供水技术有以下3种。
1)插灌供水。插灌供水技术可以减少外渗、提高水分利用率,其工作原理是利用废旧的塑料瓶等容器做穿孔处理,埋入植物根部,借助细孔定点定量地将水分渗透到植物根区[12]。这种技术的优点是成本低、易操作且效率高。2)防止水源渗流扩散。因为栽植多使用容器苗,可以通过容器或者四周敷设一定深度的塑料薄膜等措施,有效防止土壤水分四散流失,延长水分在土壤中滞留时间,保证苗木有充足的时间吸收水分[13]。器皿和薄膜可以避免周围杂草和苗木抢夺水分,从而改善了苗木根系的生长环境,显著提高了苗木的成活率。3)集雨坑。在栽植區寻找适宜的位置开挖集雨坑,对雨水进行收集、储存,能有效增加土壤的水分供应量,减少水分的无效损耗,保证苗木得到及时浇灌,提高成活率、节约成本[14]。
3 苗木抚育管理
对于苗木栽植完成后的抚育管理,需要从专业的角度出发,熟悉本地区栽植苗木的生长习性和荒山浅山的立地条件,掌握苗木的防护、浇灌和水源储蓄的方法,根据不同的生长阶段调节苗木的密度和营养
供给[15]。
周围的杂草会和栽植的幼苗争夺养分,影响幼苗的生长,林业工作人员需要及时清理幼苗周围的杂草,通常情况下,每年需要进行4~5次除草作业。
在荒山缺肥缺水的环境条件下,科学配备肥料就显得很重要,栽植幼苗的品种不同,肥料的配制和种类也会不同。配备的肥料以有机肥为主,在秋分前后对荒山土壤施积肥,肥料在积雪覆盖下可以腐烂发热,有利于苗木顺利过冬。
荒山降水量少、山坡陡峭、环境复杂,科学、合理的灌溉措施可以为幼苗提供充足的水分,并且减少水土流失。在幼苗抚育过程中,采用少量、多次、定时、定次的灌溉方式,始终保持苗木土壤的湿润度。
4 结语
荒山浅山造林地形复杂,施工作业难度大,地势陡峭,制约因素较多,尤其是施工过程中水资源的收集及利用困难,需要综合梳理提高造林苗木成活率的技术措施。因地制宜,科学合理规划,使这些边角地、撂荒地、低效土地环境条件得到改善,通过针叶树种-阔叶树种、常绿树种-变色树种的合理搭配,形成季相分明、野趣横生、色彩斑斓的大尺度森林景观带,助力山区生态旅游发展,对京津风沙源治理和太行山绿化两大生态治理工程有很大的帮助。提高树种的多样性,打破油松、侧柏、刺槐等少数几个树种“霸占”山头的局面,解决荒山水土流失严重、土地难以开发利用等问题。荒山造林绿化成活率的提高,地区生态环境的改善,对防风固沙、减缓土地沙漠化有着至关重要的作用。
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(责任编辑:张春雨)