榆阳区森林病虫害防治工作站 李瑛
陕西榆林当地的气候环境相对较为干旱,开展荒沙造林工程需要使用较为特殊的樟子松。因其具有耐寒、抗旱及抗风沙的优势,在当前榆林防风固沙工程及草场防护中被广泛应用。在众多研究人员的共同努力下,应用樟子松实现造林工程取得了良好进展。基于此,相关部门针对樟子松在榆林沙地中的引种及荒沙造林工程中涉及的技术进行研究,确保最终能够形成更加成熟的造林技术,为今后的荒沙造林提供参考。陕西榆林一直被列为防风固沙的重要地带,尤其在近年强调植树造林的背景下,更需要榆林当地做好造林工程。但是,由于榆林当地的沙地类型较为特殊,造成植树造林相对较为困难,多年来缺乏常绿树种,无法实现良好的绿化发展。樟子松经过国外的天然变种之后,再经过我国数十年的引种驯化,已经能够充分适应陕西榆林的沙地环境,为陕西榆林当地的生物多样性及沙地景观等起到了良好的修护作用。
通过对我国樟子松种植情况的调研与分析发现,自1979 年开始,我国在西北、华北和东北大力开展“三北工程”,使樟子松的培育作为重点建设项目得到迅速发展。相较于油松,从抗寒、耐瘠薄、自然更新、抗病虫害等能力表现来看,樟子松生理特性明显优于前者,并具有投资少、见效快、效果好等优势。
樟子松常见在北纬50°以上的地区自然生长分布,这样的地区气候环境较为单一,寒冷天气居多,冬季漫长,包括我国的漠河及呼玛等地,具有“北极村”“林海雪原”等称号,均适宜樟子松的生长。榆林位于陕西最北部,属于毛乌素沙区的南部结构之一,作为我国全部十二大沙区中的代表性沙区之一,毛乌素沙区位于沙漠地区的最南端,具有1000~1600 m 的海拔,经过计量计算,发现毛乌素沙区最大面积能够达到4.22万m2。
在榆林当地开展引种工作,主要通过将高纬度的樟子松从寒温带针叶林区移植出去,进一步向低纬度的温带干草原加以引种,在这一过程中将会产生13°~15°的纬度南移。由于两地之间产生了较大差异的生态条件,因此,在引种驯化及荒沙造林的过程中会面临较大的难度。通过对影响樟子松的生态因子进行综合对比,发现主要是由于干旱及高温导致樟子松不能在榆林沙地中良好成活。环境条件变化对生物正常生长有着直接影响,生物自身对环境变化具有较强的适应能力,可以更好地体现“适者生存”。
樟子松作为一种对环境适应性较强的树种,在不同地区均能保持较高的存活率。在野外环境中,樟子松幼苗在有充足光照的情况下更易萌发,生长状况更好。相较于其他树种,樟子松具有扎深、根系发达以及对各类土壤环境适应能力强等优点,能够适应沙地环境,与其形态、生理特征有着密切联系。通过对一般的樟子松生物特征进行研究,其作为典型的常绿乔木,树木成年后的高度可达到15~25 m,最高记录可达到30 m,其具有椭圆形或是圆锥形树冠,树干比值,树木整体受到高度位置的影响,在4 米以下范围内的树干具有黑褐色的树皮。樟子松针叶坚硬且细直,常见扭曲状态,经过测量其长度可达到4~9 cm,直径为1.2~2 mm,先端较为尖锐,边缘结构具有大量的锯齿,且在叶面两侧均具有气孔线。樟子松的球果成纤维圆柱状卵圆形,一般具有5~10 毫米所有的长度,多聚集在新生枝条下发方,在枝条长度达到3~6 cm 之后结果。樟子松具有较强的耐寒性,多能够忍受低至-40℃左右的生长环境,且对于土壤水分等要求不高。樟子松树冠较为系数,针叶表面角质化明显,在褶皱凹陷处的气孔能够宠溺跟风保留水分,并降低蒸腾速率。樟子松抗逆性卓越,调查研究发现,近十年樟子松受松针锈病的为害程度相对较小。从形态上来看,樟子松的叶片有着较为发达的角质层,且密度小,可以更好地促进光合作用和根系生长;从生态上来看,樟子松具有较强的抗旱性、耐寒性及抗贫瘠的生理特性,使得持水力高,极为适宜沙地生存。
结合上述内容,基于这样的原因,在引种及育苗造林的过程中,应尽可能地降低高温及干旱的影响程度,确保樟子松具有较高的成活率,基于生态条件开展扬长避短的育苗造林工程,才能获得最佳的造林成果。反观榆林沙地樟子松引种,可以充分利用樟子松树种防风固沙优势,不仅是解决区域荒漠化问题的有效途径,将其作为建材使用,又能获取一定经济效益。
天然生长的樟子松因其受到世代不齐、遗传及变异等众多因素的影响,导致其在生长过程中出现众多不同的生态差异,生态类型相对较为丰富。在正式开展引种工作之前,需要进一步研究适宜当地种植环境的生态类型,进而对樟子松进行引种、驯化,这也是一个选优去劣的过程,确保能够筛选出优良的品种。从优良的类型中选择更加优质的树种,并将其作为采种母树,编号挂牌,并进一步筛选出更加适宜当地地理环境特征的树种。在筛选樟子松时,需要根据樟子松的形态特征、干皮龟裂及球果类型等特征对其进行划分,从而分为四个不同的大类。其中,能够达到两个以上要素的品种且表现良好、具有较快的生长速度、树干通直则可以列为重点关注对象,其余类型的樟子松需要进一步对其进行驯化。
在樟子松的引种过程中,最重要的是育苗环节,其中最重要且快速的育苗方法就是无性繁殖,这也是工厂育苗的主要方式。通过无性繁殖完成对樟子松的育苗处理,确保对母树的特征加以保留,进而展现出更加卓越的种植效果。对所选的樟子松优良类型开展扦插育苗试验工作。试验条件为选择5~10 μl·L-1的溶液浓度,将樟子松的枝条放入其中浸泡1 h 以上,且需要保持苗床处于25~30 ℃的环境温度中,在具有70%~80%湿度的拱形塑料大棚中开展扦插育苗工作,发现枝条的实际成活率能够在56%以上。通过这样的试验,进一步验证了无性繁殖对樟子松繁育优良性具有良好作用。
在榆林沙地中开展樟子松的引种及育苗工作,发现其最大的问题是夏季出现大量死苗的现象,且多年来仍旧未能寻找到有效解决这一难题的办法。以往在引种育苗的过程中,认为夏季出现死苗是立枯病造成的,随后则在育苗整地之前将硫酸亚铁掺入基肥中,在樟子松幼苗出土之后也对其开展养护工作,使用大量的硫酸亚铁溶液对其进行喷洒,但是发现死苗现象仍旧未能得到解决。
在榆林当地的气候环境中,对樟子松的育苗产生影响的关键因素是干旱和高温,而在水地对樟子松进行育苗,则水源供应相对充足,不可能是干旱引起的问题。研究发现,樟子松与其他树种一样,均是在5月中下旬开展播种,但是由于其源于寒温带高寒地区,幼苗刚刚出土就在6-7 月的高温环境下被灼烧,促使幼苗无法抵御高温,进而产生了严重的烧伤致死现象。明确原因之后,将播种时间提前,4 月上旬进行播种,6-7 月幼苗已经具有一定的抵抗能力,结合其他抚育管理措施,解决死苗问题。
为确保在榆林当地实现更加有效的荒沙造林工作,需要先对榆林当地的水分状况加以分析研究。调查发现,榆林当地处于干旱草原地带,在这样的干旱草原中对樟子松进行大面积的种植营造,需要获得大量的水资源作为支撑。相关部门要高度重视土壤恶化的问题,调查研究得知,榆林当地的植被种植覆盖率与实际土壤含水量之间存在一定的关联性。
若植被超过70%以上的覆盖率,将会造成土壤中的水分被快速吸收,从而对周围其他的物种生存产生直接的影响。基于这样的现象,为保障荒沙造林作业对当地能够起到切实有效的生态保护作用,需要精确计算樟子松在当地的实际种植数量,确保能够与当地的其他植被形成相互适应、和谐共生的关系,确保荒沙造林工作既能够有效改善当地的生态环境,又不会对当地的水资源造成过大的压力。开展实地土壤水分含量测评,进而选择更加适宜的种植方式。
在荒沙造林工程中,造林密度合理选择及配置方式,会对实际造林成效产生直接影响。这包括对土壤结构的水分含量及幼林郁闭等,均会受到不同程度的影响。如果不能科学合理地设置造林密度及配置方式,会对流沙固定产生直接影响。在榆林沙地中对造林密度加以控制的难度相对较大,实际中,若造林密度相对较大,会促使幼林郁闭速度加快,从而及时改变林地状况,确保樟子松能够在一定程度上能起到良好的固沙作用。但是相对地,可能会促使造林中的水资源消耗较大,由于树木密度相对较大,在沙地中较为干旱缺水,从而促使生长逐渐衰退。若造林密度相对较小,尽管能够降低土壤水分的流失,促使沙地保持平衡的水分,也会促使幼苗难以郁闭,出现众多裸露的沙地结构,难以固定流沙。因此,在实际造林作业中,需要按照稀中有密、密中有稀、稀密结合、以稀为主的造林方式,确保能够实现因地制宜,以适地种植原则开展造林作业,进而保障水资源充足,避免不必要的损失。
选择适宜的种植时间是造林工程取得成功的关键保障,以往榆林地区的种植时间选择在春季和秋季两个季节进行。具体来说,春季造林工程一般选择在清明节前后的4 月上旬完成,以确保树木能够在春天的温暖气候中茁壮成长;秋季则一般选择在10月下旬及11 月上旬,该时期气候条件对于树木生长也十分有利。通过开展多次的育苗试验,最终确定在9 月中旬开展造林工作。相关试验证明,在榆林地区9 月中旬对樟子松开展造林作业,不仅能够实现良好的成活率,而且能够满足其他相同类型的针叶树种种植需求,包括油松、侧柏、沙地柏等众多不同类型的树种,均可以同时在这一季节栽种。因此,9 月中旬可以说是榆林地区造林的一个黄金时间。在这个时间段进行造林,不仅可以确保树木的成活率,还能够为各种不同类型的针叶树种提供一个良好的生长环境,有助于提高造林的效率和效果。
在荒沙造林作业中,需要满足基础种植需求,确保最终能够形成更加良好的种植效果。可以选择固定沙地蓄水造林的方式,该固定造林工程具有相对较高的植被覆盖率,且风蚀沙埋情况相对较为轻微,因此,能够为樟子松的造林提供良好的前提条件。对比流动沙地的造林工程而言,该方式下的土壤含水量相对较低,土壤处于较为干旱缺水的状态,促使樟子松的幼苗在生长期间与其他的植被之间争夺水分,成活率相对较低。
基于此,可以在雨季前开展大坑整地处理,通过清除种植穴周围的其余植被,挖掘的种植坑,一般规格为0.7 m×0.7 m 或1.0 m×1.0 m。在雨季来临之后,种植坑内将会蓄满雨水,当雨季进入9月后期时,可以开展小坑造林作业。一般情况下,按照樟子松种植不窝根的状态对小坑加以处理,大多数情况下,可以按照0.25 m×0.25 m 为基准。通过这样的方式能够尽可能地促使土壤水分蒸发逐渐减少,并达到85%以上的成活率。
在流动沙地上种植樟子松,能够形成更加良好的水分条件,由于流动沙地上具有较低的植被覆盖率,这意味着土壤中的水分不会被大量的植物吸收,能够为樟子松提供更加充足的水分,从而为荒沙造林提供良好的条件优势。但是在这样的流动沙地中开展造林作业,同时,也面临着一定的缺陷,具有较为严重的风蚀沙埋问题,即强风会带走表层的细沙,导致土壤流失,同时,也可能将沙土堆积在某些地方,形成沙丘。对此,可以通过利用当地土壤结构较为丰富的水资源,确保对风蚀沙埋的不利因素加以控制。
在实际种植樟子松的过程中,可以通过预先完成沙柳沙障的设置,从而起到防风固沙的作用。沙柳是一种生长迅速、根系发达的植物,可以有效地固定沙土,防止风蚀。一般需要提前一年左右开展沙柳沙障的设置作业,随后在第二年可以发现沙障具有良好的防风固沙作用,尽管是在流动沙地,仍旧能够保留相对较为良好的水分条件。除此之外,还可以采取培沙压草,来进一步防治风蚀和沙埋。通过抢墒完成樟子松的造林作业,并结合培沙压草等相应的处理措施,能够对风蚀沙埋起到更加良好的防治作用,最终促使樟子松的成活率在80%以上。
为了在榆林荒沙地中完成樟子松的种植作业,在造林作业中也需要适当使用添加剂,促使樟子松更充分适应当地的特殊生长环境及生长习性。根据相关调查研究发现,按照1∶400的比例对吸水剂进行稀释调和之后,应用于干旱或是风沙地的樟子松林地中,能够达到更加有效的保水作用,保证土壤的湿润度,并促使樟子松吸水效果更加明显,这将有助于确保樟子松的健康生长。与此同时,吸水剂中蕴含了大量的营养成分,将会显著提高幼苗的生长速度,并促使樟子松地径宽度不断增加,从而确保树木健康成长。若科学合理地利用生根保水剂,则能够促进樟子松的根系茁壮生长,并帮助樟子松更好地抵御各种不利的生长条件,确保其在荒沙地上顺利生长。
完成樟子松的造林工程之后,需要系统性地评判造林成效,才能够掌握当前造林工程中存在的不足。尤其是在榆林这样的干旱草原地区,樟子松的营造成功不能仅是对其成活率及短期生长指标加以判断,而是需要结合多个不同的生态因子对其实施长期评定,包括樟子松生长指标、健康状况、抗风能力、根系发展等。在保障建成防风固沙林的同时,又不会促使当地的土壤恶化,从而取得较好的综合效益,实现荒沙造林。
基于榆林当地的地质结构特征,通过充分研究在沙地中樟子松的引种要求及在荒沙造林工程中的关键性技术要点内容,以期能够为今后榆林沙地造林提供相应的参考,起到良好的防风固沙作用。