太行山贫瘠石质山地造林绿化技术措施探讨

李大鹏孙艳艳韩淑伟史强

(1.邯郸市林业局，河北 邯郸 056002；2.涉县林业发展服务中心，河北 邯郸 056400)

太行山山脉是我国极具价值的国土资源，绵延400km以上，面积广阔。然而由于20世纪以来长期缺乏管理和无节制地开垦，早期的原始森林已经被严重破坏，加之自然条件和地理环境十分复杂，降水分布差异性较大，暴雨集中时会造成土壤流失严重、生态环境趋向恶化。具体主要表现在土壤干旱贫瘠，土层单薄，石头较多，植被覆盖率低。鉴于以上情况，为尽快改善太行山区的生态环境，减少土壤流失，保护这一京津和华北平原的绿色生态屏障，需要对太行山进行大面积绿化。

在现阶段，需要解决的主要问题是针对太行山石质山区大部分的劣质立地，充分利用本地区的山地、光热、水土、自然资源和植物资源，根据造林地的生产实际开展生态林业工程建设，以最少的投入，获取最大的效益。“八五”期间根据国家科技计划，进行了太行山石质山区造林育林技术的系统研究，并持续开展太行山绿化工程；后期又历经太行山绿化二期工程及太行山绿化三期工程，共完成人工造林112.3万hm2；《北方防沙带生态保护和修复重大工程建设规划(2021—2023年)》将太行山生态综合治理项目纳入京津冀协同发展生态保护和修复工程。太行山绿化任务仍然繁重，特别是目前需绿化荒山多为石质山区“困难地”，也亟需研究推广适合太行山贫瘠石质山区的绿化技术。本文以河北省南部太行山区为研究区域，分析该区域贫瘠石质山地的特点和立地条件，提出在该区域造林绿化主要采用的技术措施。

1 太行山贫瘠石质山地特点及植被资源

1.1 立地条件

太行山是我国北方典型的干旱瘠薄的山地，以石质山地为主，因西侧为山西黄土高原的一部分，黄土沉积较厚，形成土石山地貌；东侧的重要特征是山峦起伏，沟谷纵横，降水量少，旱灾较多，土壤贫瘠，植被稀少，水土流失现象严重。土壤主要为在片麻岩、石灰岩、页岩和磷矿石等母质上发育而来的山地褐土。土壤多属粗骨土，易侵蚀，土壤结构不良，石砾含量较大；土壤土层浅薄，土层厚度为10～30cm，土壤贫瘠，且保肥保水能力差。

1.2 植被资源

河北省南部太行山区的植被属于暖温带落叶阔叶林区。因为人为破坏的后果，加之海拔高度小，所以植被的垂直地带性分布规律不明显，植被的分布主要是以土壤条件和坡向而产生的水热条件的差异为基础。因为本地区所处地理位置相对特殊，其植物区系具有多方交汇的特点，总体上以暖温带的华北植物区系成分为主，兼有其它区系成分[1]。

2023年8月在涉县索堡镇开展的调查中记录植物种128种，草本植物81种，占总种数的63%，其次为灌木和藤本共35种，占27%，而乔木树种只有12种，占10%，原生高大乔木很少，多年生灌木和草本较多。可见，生境条件较过去原生森林植被已显著恶化，森林植被被破坏后，形成了灌丛、灌草丛，或深入破坏后形成草丛，呈现了干旱、瘠薄的生态环境。现存的森林植被主要是以侧柏、油松为主的人工林，其次为栓皮栎和小面积的刺槐人工林，天然次生林早已破坏殆尽。油松林主要分布在坡度20°～35°的阴坡、半阴坡。海拔400m以上阴坡生长的油松，可郁闭成林，其下只能形成疏林或小块状片林。侧柏分布在坡度15°～45°的阳坡、半阳坡。

该区域内的灌草丛分布广泛，且长势良好，灌丛可以根据植被生长时间分为原生灌丛和次生灌丛。原生灌丛分布在海拔较高，人烟烯少的深山区。次生灌丛是生境条件改变后，经长期适应而稳定下来的次生植被，如野皂荚、胡枝子、荆条、绣线菊等。灌草丛是森林或次生灌丛经反复砍伐后，导致土壤贫瘠、水分条件愈发恶劣而形成。阴坡的灌木和草本主要以胡枝子、蚂蚱腿子、荆条、三裂绣线菊等灌木为主[2]。灌草以羊胡子草、蒿类等为主。阳坡山地的灌丛多具刺的灌木为建群种，如酸枣、野皂荚、小叶鼠李、荆条等。

2 荒山绿化植物选择

2.1 适地适树

适地适树原则主要是指在挑选造林树种时，要让树种自身生存特征与造林立地环境相适应。换言之，就是按照造林地带具体土质和环境情况，结合造林目的和要求，挑选适合这片造林地带条件的树种。由于不同树种具有不同的天然生存特性，因此在开展造林工作时，需要结合考虑造林地带环境以及树木的生长情况来选择树木品种。如，当造林地带环境较为干旱时，水分条件是最有影响力的生态因子。对于一些干旱少雨的造林地带，这时可以选择具有旱生或半旱生存活特征的造林品种。由此可见，树种选择过程中需要全面掌握树种的适生规律，找出其适生环境的特征，这是最为重要的环节。

在挑选造林树种时要重视先锋树种的应用。想要确保荒山植物群落，确保其多样性恢复，首先要做的就是研究荒山生态环境特征，找出限制植物生长定居的因素，挑选最合适的先锋物种。如，针对石灰岩山地，这种地带的生态环境特征显示为高钙干旱、水肥匮乏，选择先锋树种时，可以挑选喜钙抗旱耐贫瘠的物种，随着植被的逐渐成型，也能够有助于其他生物的出现。在造林工作中，除了要按照造林目标选择合适的树种以外，还要挑选具有强耐干旱性的先锋树种，这样有益于形成稳定的森林植物群落。

2.2 选择乡土树种

荒山人工造林所需要的是不仅具有良好的适应能力，而且能正常生长，形成稳定森林群落，完成稳定的生长发育周期的树种。许多荒山受到恶劣的自然条件和严重的人为影响，这可能对树木的生长和发展产生不利的作用。在干燥、贫瘠的山地等环境中，乡土树种更适应当地条件，使其更快地恢复到接近当地自然森林植被的状态。研究表明，乡土树种的种植远比非乡土树种的种植更具多样性价值。绝大部分乡土树种，以及经过驯化以后的非乡土树种，对不良环境条件也有了很好的适应性，能够稳定生长和发育，在种植以后可以很快的郁闭成林。因此，在荒山上种植的树种的选择应以本地乡土树种为主，辅以引进的、驯化的和具有丰富栽培经验的外来树种，栽种时考虑当地环境中的多样性风险并提前采取措施。

2.3 乔灌草物种合理搭配

在传统的植树造林中，荒山造林的物种往往选择乔木。乔木具有寿命长、覆盖面积广、环境效益显著等优点，但其需要较高的土壤条件，并不是所有的荒山都适合直接种植。山区的许多裸岩区干燥而贫瘠，使乔木难以生长、成材和成林。因此，许多学者提倡和建议通过种植灌木植物和草本植物来恢复裸岩地区植被，待环境条件得以改善以后，再开始引进乔木种植，如此更契合群落的演替规律。考虑到荒山土壤母质对植物生长具有决定性影响，而且每个物种各有最适宜的水分、土壤、光照等立地条件，因此在选择荒山绿化的物种时应考虑在河北省内太行山地区分布广、耐受性强、生长良好、能自我更新，在大多数立地条件下均能定居建立群落的乔灌草植被。

3 贫瘠石质山地造林绿化技术措施

3.1 造林整地

造林整地技术对于提高造林成活率和促进幼林生长具有重要作用。采用造林整地技术，有利于加速母质风化，加速有机质分解，提高土壤肥力，保持土壤水分，改善土壤通气性。具体的整地方法主要依据造林地的地形、地势、植被、土壤、造林品种及劳力情况等因地制宜。

25°～35°山坡，釆取穴状及鱼鳞坑相结合的方式整地。穴状规格：穴径40cm左右，深30～40cm；鱼鳞坑规格：短径40～60cm，长径60～80cm，深40cm。2种方式土堰高10～20cm。针叶树种因造林密度较大，一般釆用穴状整地。

15°～25°山坡，土层厚度大于30cm，釆取水平阶整地，规格为宽100～150cm；土层厚度小于30cm，釆取鱼鳞坑整地，规格同上[3]。

坡度15°以下，中厚层土山坡、沟底及较平缓的岗顶，应釆用窄幅梯田整地，规格为田面宽130～150cm，深50～80cm，堰宽30cm，梯田长度因地制宜，沿等高线分布。

3.2 抗旱造林

荒山造林需要抗旱造林技术，以适应山区气候和土壤条件，提高造林的成活率。采取的主要措施：种植枝干强壮、根系发达的苗木；阔叶树疏剪枝条，剪去树梢，保留树干；针叶树选择容器苗种植；选择早春和雨季，土壤墒情状况良好的秋季等；将树苗采用泥浆和保水剂蘸根，栽植深度适当；栽植后覆盖。在幼林期，加强管护和除草，加深和拓宽种植穴，促进肥料和水分的储存。

邯郸市涉县在太行山应用的主要抗旱技术：覆草种植，覆草种植的幼苗或播种造林可以提高造林的成活率，覆草采用干枯秸秆或灌草，厚度应在8～10cm。通过覆草可以集中地面上的雨水，提高土壤温度和湿度，可以显著提高种植苗木的成活率，促进幼树的生长，据涉县的试验显示，雨季播种造林，10月下旬调查，覆草刺槐、侧柏出苗率比不覆草相应提高35%和50%，在天气持续干旱15d的情况下，覆草比不盖草刺槐和侧柏幼苗保存率相应地高56%和15%；生根粉，生根粉是一种新型、无毒、高效的植物生长调节剂，可以补充植物生根的外源性激素，促进幼苗生根，由于各种树种在山地造林中生根比较困难，生根粉可用于促进山地造林当中苗木的快速生根，提高造林成活率20%～30%；保水剂，保水剂是一种具有较强吸水性的高分子化合物，其功能主要是吸水和保水，使用方法为种子包衣、浸根处理、土壤混拌和用作培养基。应用保水剂技术可显著改善种植穴的环境条件，尤其在间歇性的干旱高温时期，保水剂可保持土壤含水量，保证苗木根系在7d内不失水，造林成活率可相应提高15%以上。

3.3 容器苗造林

采用容器苗造林是提高山地造林成活率的先进技术措施。容器苗的根系较好地维持了苗木的自然生长状态，而且其贮存的肥水能在造林初期的一段时间内满足植株生长发育之需，确保苗木在恶劣条件下也能正常生长，所以栽植后其成活率很高。另外，蘸泥浆苗和裸根苗2种造林方法，在实际操作中会破坏苗木根系的正常生长，造林后所需的肥水主要依托土壤的自然水分供应，鉴于山地本来水分供应较差，因此这2种造林方法的成活率相对而言就较低。

容器苗所采用的容器材质可用丙纶材料，在自然环境中易于降解。起苗造林时提前3～4d浇水，待容器内土壤含水率20%时起运造林最合适。在运输和栽植环节注意保持土壤结构和根系的完整。造林时苗木不脱容器袋(膜)，深度要求袋顶和坑面齐平。栽植时，将容器底部剪开去除，侧面用刻刀纵向划开3～4道，将袋柱直立放入坑内，填入土壤至与上口相平即可，反坡整地的，不可太靠近后部，以防止上部径流对苗木的淤埋。在鱼鳞坑中间挖定植穴，每穴加入充分吸水的保水剂1000g，将容器苗直立放入穴中央，覆土，从侧方踏实，及时浇透水，水渗下后覆一层细土[3]。

3.4 封山育林

封山育林措施是恢复和保护森林资源的重要手段。封山育林的期限可依照成林的年限确定，一般为3～5年，在林地植被破坏较为严重的地区也可能在10年之上[4]。封山育林适用在岩石裸露率超过30%的自然保护区、山地、飞播造林地等。此外，还适用在河流上游及土壤流失、风沙危害严重地区的防风固沙林、水源涵养林、水土保持林等区域。

采取封山的措施和人工造林措施为植物群落和多样性增加提供了较为适宜的生长环境，维持了植物生态环境系统平衡。而且枯落物腐烂分解后，能够形成具有团粒结构、营养元素含量均衡的土壤，保护枯落物，可明显提高土壤肥沃度，改善土壤性状。李铁华等探究采用封山的措施和人工造林措施对树木生长的作用及其产生的生态综合效应，其分析结果认为利用封山的措施和人工造林措施时间越长，高木层和幼树层中阔叶树种种类和数量的增加会愈发显著，此外，物种多样性也会增加，群落发展会更加稳定[5]。张勤敏研究讨论了贺兰山西坡自然保护区的植物多样性在采取封山的措施和人工造林措施后的变化，得出的结论表明，贺兰山自然保护区生态系统在封山育林后，物种多样性增加，生态系统向正向演替的方向发展[6]。和丽萍等探究了利用封山的措施和人工造林措施对云南金沙江流域主要林分生态功能的影响，结果显示，采取封山的措施和人工造林措施方法实施之后，云南松林和常绿阔叶林的林分物种丰富度和多样性指数显著高于没有采取措施的森林，且封育时间越长多样性指数会变高[7]。

采取封山育林和人工造林相结合的措施一直是我国长期培育森林的传统方法，这种方法适用于荒山造林及水源地保护等各种生态修复的工程。我国在此领域积累了丰富的实践经验，被誉为“中国式的造林法”。封山育林和人工造林充分利用了森林自身恢复能力，不仅操作方便、省时省工，而且成本低、见效快，对于增加和恢复森林植物群落多样性、保持水土、提高水源涵养能力等方面效果显著。中华人民共和国(新中国)成立后，我国一直非常重视封山育林工作，多次颁布了指导采取封山育林措施的政府令，并且已经取得明显的的成效。

4 结语

太行山区荒山特别是干旱贫瘠石质山区的造林绿化目前已进入“攻坚克难”阶段，生态修复存在很大难题，关键就是干旱贫瘠的困难立地条件造成的影响。本文提出了科学整地、适地适树和优化林灌草种植结构、干旱贫瘠山区造林容器苗新技术应用、封山育林保护植被等技术措施。在实践操作中，邯郸市林业局十分重视各项技术和科技成果的组装配套，如在完整的流域推广了小流域综合治理措施，合理搭配树种，进行工程整地和综合造林措施推广；在贫瘠石质山区推广黄栌、侧柏、黄连木、刺槐等混交技术；矿山废弃地裸岩立地利用包衣种子和抗干旱瘠薄的灌木及藤本(爬山虎等)垂直绿化裸岩；大块岩石裸露的立地，釆取不规则穴状整地，调整局部微环境，增加局部土壤厚度，结合树木品种筛选，利用需要水分养分少的灌木、藤本，较快地覆盖裸岩，增加了林木覆盖率；针对春季、雨季不同季节开展不同树种和不同造林措施的推广；实现了营养杯育苗、无纺布容器育苗的规模化生产，以及容器苗造林技术措施的推广。综上所述，邯郸市在太行山区的荒山造林实践中突破传统观念和技术的壁垒，大力推广新技术、新成果的应用，建立荒山造林科学技术体系，实现了太行山区绿化美化的目标。