桑植县石灰岩区水土保持林的树种选择与植被配置

2010-11-20杜昌永谷臣文

湖南林业科技 2010年4期

关键词：桑植县石灰岩防护林

杜昌永, 谷臣文

(桑植县林业局，湖南桑植 427100)

桑植县石灰岩区水土保持林的树种选择与植被配置

杜昌永, 谷臣文

(桑植县林业局，湖南桑植 427100)

通过分析石灰岩地区水土流失形成的原因及特点，提出了营造水土保持林树种选择的原则，总结了几种水土保持林的植被配置模式，为提高水土保持成活率与保存率提供了实用的技术，对水土保持林的营造具有重要的借鉴作用。

水土保持林；树种选择；植被配置；石灰岩；桑植县

桑植县位于湖南省西北部，国土总面积347184hm2。境内成土母岩以石灰岩、板页岩、紫色砂页岩为主，尤以石灰岩分布最广，岩溶区总面积达196171hm2，占该县国土总面积的56.5%，遍布全县所有的乡镇。由于该县地处亚热带温暖湿润季风气候区，降水集中，石灰岩区遇暴雨地表易被冲刷，强烈的地表径流易造成水土流失，形成大面积岩石裸露、土层瘠薄、成土缓慢、植被覆盖度低的土地。治理石灰岩区水土流失的措施有生物措施和工程措施。二十多年来的“三难地”绿化攻坚、长防林、退耕还林、石漠化治理等林业工程建设经验表明，营造水土保持林是最有效、最直接的林业生物措施。

1 石灰岩区水土保持林特点

水土保持林是指在水土流失区，以调节地表径流、防止土壤侵蚀，改善山区、丘陵区农牧业条件，减少河流、水库泥沙淤积，建立良好的生态环境和提供一定林副产品的天然林和人工林[1]。水土保持林是防护林的一种，它又可分为梁峁防护林、山坡防护林、沟道防护林、梯田地坎防护林等。

石灰岩发育的土壤理化性质特点为：淋溶作用强、透水性能差，土质粘重板结，呈微酸性至碱性，pH值为6.0～8.0，有机质含量高，缺磷少钾，保水保肥能力差[2]。

石灰岩山地的特点是土层浅薄，植被稀少，土壤瘠薄而干旱。在石灰岩区营造水土保持林的限制因子主要有两个：一是石灰岩土壤透水性能差，土质粘重，易板结，干旱高温对苗木成活的影响特别大；二是除岩缝中土层较厚外，一般土层≤50cm，较瘠薄，对林木生长影响大，土壤酸碱度限制了树种适宜性[3]。

2 立地条件类型划分与树种选择

2.1立地条件类型划分

根据桑植县石灰岩区不同类型区、不同地形、部位、土壤、植被状况，划分出石灰岩区造林立地条件类型与适生树种[4]。具体详见表1。

2.2树种选择原则

营造水土保护林，树种选择主要考虑： ① 根系发达，根固性强的树种，可以固持土壤，增强土体的抗蚀能力。如刺槐、旱冬瓜等； ② 生长迅速、树冠茂密，能形成枯枝落叶层的树种，可减少降水，保护土层，如刺槐、紫穗槐等； ③ 枯落物丰富、易分解，能改良土壤理化性质，最好有固氮能力，可提高土壤肥力，如刺槐、紫穗槐等; ④ 适应性强，耐干旱贫瘠，如侧柏、杜梨等。桑植县石灰岩区营造水土保持林树种选择应据营造目的和具体树种而定，但总的来说应遵循下列基本原则：适地适树适种源；根据确定的防护功能，选择适宜树种；优先选择乡土树种，注重选择阔叶树种及珍贵树种；选择具有多种效益的防护树种；选择抗逆性强、抗病虫能力强、自我更新能力强的树种[5]。

表1 石灰岩区立地类型表立地类型代号地型土壤植被海拔(m)坡位坡度厚度(cm)流失程度优势种盖度(%)厚土肥沃型I<600山坡下部<15°≥80轻冬青、牡荆、冬茅>70中厚土层中等肥沃型Ⅱ600～1000山坡中部16～35°≥40中马桑、牡荆、冬茅40～70薄、中土层瘠薄型Ⅲ>1000山坡上部、山瘠坡度>35°<40较强、强白马桑、冬茅<40适应树种乔木树种灌木树种马尾松、湿地松、漆树、樟树、光皮树、柑桔类、板栗、枫香、香椿、柏木、马褂木、刺槐、油桐、枣、乌桕、构树、刺楸、核桃花椒、紫穗槐、木瓜、冬青、牡荆、火棘、灌木柳刺槐、福建柏、木荷、枫香、南酸枣、刺楸、华榛、毛红椿、板栗、榆树、青檀、朴树、黄连木、皂荚、合欢、无患子、楠木、鹅耳枥火棘、假死柴、绣线菊、木瓜、小檗、灌木柳、牡荆、马桑、监肤木日本落叶松、华山松、榉树、栎类、亮叶水青岗、珙桐、华榛、旱冬瓜白马桑、盐扶木、胡枝子、假死柴

3 几种水土保持林的植被配置

水土保持林的植被配置是指在一定的水土流失区域内，根据地形、地貌特征和水土流失规律，以及针对防护对象在造林时的树种搭配。

水土保护林的植被配置应注意三个问题：一是针对防灾需要和所处立地条件而合理选择树种或植物种；二是根据选定的树种或植物依其生物学特性、生态学特性处理好植物种间的关系；三是林分密度的确定，除应考虑确定林分密度的一般原则外，还要注意林分将来防护灾害的需要以及所应用树种和植物的特性[6]。不同的水土保持林植被配置因防护目的不同而有所差异。

3.1梁峁顶部防护林

梁峁顶部是径流的起源地，水蚀、风蚀严重，水土流失首先从梁峁开始。桑植县瑞塔铺镇的杨岐山、细砂坪乡的云头山、八大公山乡的凤凰山等山体的梁峁顶部因土层较浅和受风力影响，造林一般比较困难。其立地类型一般为Ⅲ，为了防风和蓄水保土，应选抗风蚀、耐干旱和根系发达的乔木树种或灌木树种。如华山松、日本落叶松、榉树、亮叶水青岗、珙桐、栓皮栎、胡枝子、白马桑等。植被配置采用疏透结构，乔灌木隔行混交，沿等高线布设，乔木、灌木株数比例以5∶5为宜。

3.2护坡林

其植被配置一般宜采用乔、灌木树种的混交复层林，使幼林在其成活、发育的过程中发挥生物群体相互间的有利影响，为提高主要树种的生长及其稳定性创造有利条件；同时，通过混交形式，有利于达到林分尽快郁闭，形成较好的枯枝落叶层，发挥其涵养水源，调节坡面径流，固持坡面土体的作用。护坡林一般立地类型为Ⅱ，其植被配置方式有3种：

3.2.1 主要乔木树种与灌木的水平带状混交沿等高线，结合水土保持整地措施，先用火棘、紫穗槐、花椒等灌木树种造成灌木带，每带由2～3行组成，行距1.5～2m，带间距4～6m。待灌木成活后，再在带间栽植柏木、刺槐、枫香等乔木树种1～2行，株距2～3m。乔木、灌木株数比例为6∶4。

3.2.2 乔、灌木隔行混交乔、灌木同时进行造林，采用乔木和灌木行间混交，乔木、灌木株数比例为7∶3，如核桃与花椒混交，刺槐与火棘混交等防止水土流失效果较好。

3.2.3 结合农林间作的乔木纯林结合窄带梯田或反坡梯田等整地措施的同时，在幼林初期，行间间作黄豆、花生、土豆、红薯等一些矮杆农作物，既可获得一些农产品，又可起到以耕代抚、保水保土、促进乔木生长的作用。该县农民在木瓜、柑桔、花椒、核桃林中间种农作物系此种类型。

3.3侵蚀沟防护林

侵蚀沟是各类地貌中水土流失最大，危害程度最严重的地方，其立地类型一般为Ⅱ类、I类。侵蚀沟分为沟头、沟坡、沟底3部分，其树种选择与植被配置各有差异。

3.3.1 沟头造林应选择萌蘖性强、枝叶茂密的灌木树种，如木瓜、枸杞、紫穗槐、花椒等，与流水线垂直成行栽植，以便吸收和分散水流与固结土壤，并尽量密植，以行距1～1.5m，株距0.4～0.6m为宜。

3.3.2 沟坡造林在土层深厚，比较缓斜的沟坡可栽植马尾松、刺槐、榆树、板栗、核桃等经济价值较高的乔木树种；在土层较薄、坡度大的沟坡可栽植根蘖性强而又具有改良土壤作用的灌木树种，如紫穗槐、胡枝子、荆条、火棘等。该类型造林成活后要进行平茬复壮，使其逐步向坡上繁衍。

3.3.3 沟底造林要视沟底状况，采取不同的措施。在沟底宽阔，已有淤积土壤的地方，可选马尾松、枫香、木荷等速生、经济价值较高的乔木树种全面造林；在有间隔性沉积的侵蚀沟底，可每隔30～50m的距离营造30～50m长的带状林。先在迎水面配置几行灌木林，再栽乔木树种；在宽阔平坦并有较厚冲积土层的沟口，可栽植灌木和果树。其配置是靠近流水线栽植3～4行灌木柳或紫穗槐，灌木外侧栽果树，建立果园。

3.4梯田地坎造林

为了农作物采光的需要，在梯田地坎宜栽植一些经济价值较高的灌木树种，如紫穗槐、花椒、胡枝子、木瓜等，既可防护埂坎的坍塌与侵蚀，又可形成经济植物带，还可获得经济收益。栽植位置是，水平梯田栽在地坎中央，坡式梯田栽在地埂上部与原始地面相交处。

4 生态、经济效益监测

根据桑植县气象局设在瑞塔铺镇杨岐山观测点的风力观测点2008年的结果，梁峁顶部防护林，林中0.5m高处的风速较旷野同高度减少54.6%，1.5m处减少59.8%，4米处减少56.1%，林地年平均风蚀模数比农地减少90.6%。证明该处营造的水土保持林防风蚀效益明显。

根据桑植县退耕还林办公室2007年对该县退耕还林工程在桥子湾乡鸭儿池村营造的结合农林间作的乔木纯林监测，间种花生、黄豆每667m2可获收益350元左右，林木树高生长量是没有间作的1.25～1.33倍。农林间作的林分较不间种的林分土壤流失量降低幅度大约在34.17%～38.01%之间，其保土量大约在1770～1950t/km2·a之间。

根据该县长防办2008年对长防林工程在陈家河镇耳洞坪村营造的乔、灌木隔行混交林的监测，其土壤侵蚀模数由1990年的3950t/km2·a下降到2008年的655t/km2·a，18年下降率为83%。在瑞塔铺镇瑞市村营造的侵蚀沟防护林，其土壤侵蚀模数由1990年的4998t/km2·a减少到2008年的2484t/km2·a，18年下降率为50.3%[7]。

根据桑植县林业技术推广站2008年对该县“三难地”绿化攻坚工程在利福塔镇舒家坪村营造的枫香与花椒水平带状混交林的监测，其植被覆盖率由2%～20%提高到80%～90%以上，土壤侵蚀模数由1996年的8500t/km2·a下降到2008年的6200t/km2·a，每年每1hm2减少土壤流失量23t。另外，在前5年每年还可获得220～340元的花椒收入。