白龙江干热河谷插干造林技术的探索与实践

尹成戌

(舟曲县水务水电局水土保持工作站，甘肃舟曲746300)

舟曲县位于甘肃省南部，甘南藏族自治州东南部，地处白龙江河谷上游，岷山山系呈东南—西北走向贯穿全境。在大地构造上属南秦岭复合褶皱带，海拔1173—4504 m，地势险峻且西北高东南低，地形复杂，沟壑纵横，坡度一般大于35°，局部75°以上，是典型的高山狭谷区，境内多石山深谷，气候垂直变化十分显著，土壤类型以山地褐土为主。该区属温暖带气候，光热资源丰富，年平均气温13.1℃，≥10℃年平均积温3846.1℃，多年平均日照时数1766.3 h，多年平均湿度50%，日照率36%，年均无霜期223 d，年太阳总辐射量7383 J/cm2。干热河谷气候明显，气候炎热少雨且干燥度极大，多年平均降水量为435.8 mm，多年平均蒸发量1972.5 m，为年均降水量的4.5倍，旱季雨季两极化，即旱季长时间干旱，雨季来临则雨量极端集中，6—9月份降水量占全年降水量的75.8%。因此，水土流失严重，生态环境脆弱，滑坡、泥石流等自然灾害特别突出;植被难以恢复，缺水使大面积的土地荒芜，河谷坡面的表土大面积丧失，露出大片裸土(成土母质化)和裸岩地。为了探索干热河谷石质山区水土流失综合治理经验，加快水保立县、生态兴县建设步伐，舟曲县水保工作者经过多年实践摸索，总结出一项符合当地实际的水土保持插干造林实用技术，使每年的造林成活率均能达到90%以上，既实用又可靠、可行，极适合在白龙江石质山区推广应用。

1 插干造林技术概述

插干造林技术是一项科学性、综合性、系统性和适用性较强的技术，它包括规范整地、聚流造林、适地适树、适树适地、良种壮苗、精细栽植、选择造林季节、合理结构和抚育管理等一整套措施技术的综合实施。在水土流失严重的白龙江干热河谷石质山区，实施这项综合技术可以缩短坡长(即缩短径流线长度)、减缓径流流速、拦蓄径流泥沙、防止或减少径流对土壤的冲刷，保护下部水土保持设施的安全，增加土壤持水量，改善水肥状况，供给苗木成活和正常生长所需的水分，是提高造林成活率、保存率和成材率的关键，且有利于幼林的抚育管理。

插干法是直接利用植物的营养器官(干、枝、根蘖等)及地下茎(竹子)作为造林材料进行造林的方法，即利用树木的粗枝、幼树树干和苗干等直接插入造林地的造林方法，适用于无性繁殖能力强的树种，如杨树、柳树和泡桐等。主要适用于水分充足的土质或河滩低地、潮湿沙地、渠旁岸边及地下水位较高、土层深厚疏松的平地等立地条件。插干的规格一般用多年(2～10年)生的苗干或粗枝，直径2～15 cm，长度0.5～3.5 m。根据采用的插干长度的不同可分为高干造林和低干造林两种方法:高干造林的干长一般为2～3.5 m，栽植深度以利于生根和防止干旱、风倒为好，一般0.4～0.8 m较适宜;造林时定植穴要挖深、挖大(1 m见方)，底土要翻松;栽植时要分层填土踩实，最后在根颈部培松土，以利于干旱时灌溉水入渗，灌溉后可及时松土;用插干法进行“四旁”绿化造林时，如果土质太差，可用客土;为了防止水分散失过多，可在插干顶端切口处均匀涂抹泥巴、凡士林或沥青等。低干造林的干长一般为0.5～2.0 m;在河滩地造林时，如果单根栽植难于成活，每穴可植2～4根，用方穴每角一根，以保证栽植点的成活率，这在一些地方称为窝墩造林法;在干热河谷地带造林时，宜深埋。

插干造林与其他造林方法相比，优点是没有育苗环节，直接进行造林，节省了育苗时间和经费，且造林技术比较简单，因而造林成本低，初期幼树生长较快，能提前成林，迅速发挥其保持水土的功效，同时能将母树的优良特性继续保持下去;缺点是受树种和立地条件的限制较大，林分生长较旺盛，同时粗干材料的来源比较有限，因而不适宜大规模造林。

2 干热河谷水土保持插干造林技术要点

2.1 选择科学合理的整地方式，提高整地质量

细致整地、蓄水抗旱是干热河谷石质山区插干造林的基本要求。整地的作用主要是蓄水保墒、增加土壤总孔隙度，从而疏松土壤，提高最大田间持水量，降低土壤密度，促进根系发育，提高抗旱能力，改善插干的生长立地条件。

2.1.1 竹节沟整地

采用具有当地特色的“11551”竹节沟插干造林整地法，即:开挖宽1 m、深1 m的竹节沟，埂顶宽0.4 m、高0.5 m，回填熟土0.5 m(回填一半)，填垫的竹节沟宽1 m，要求外埂坚固、埂顶水平，回填后沟间距3～5 m，在株距中心部位设一横垱，插干置于沟槽底中心。

2.1.2 燕尾式卧牛坑整地

在地形较陡或地形破碎的沟谷坡地，以燕尾式卧牛坑整地为主。每坑平面呈半椭圆形，坑长径0.8 m、短径0.6 m、深0.4～0.6 m，坑内取土在正下沿筑成高0.2～0.3 m的弧状土埂。各坑在坡面上基本沿等高线布设，上下两行坑口呈“品”字形错开排列，株行距2 m×2 m。坑两侧开挖横断面为“V”形，与坑行(横向两坑中心连线)成15°～45°角的倒“八”字形的长为1～2 m的截水沟拦蓄坑两侧坡面径流，详见图1。

图1 燕尾式卧牛坑整地示意(单位:cm)

2.1.3 串联式聚流坑造林整地

串联式聚流坑插干造林整地适宜于25°以上的宜林地。聚流坑为半椭圆筒形，上口蓄水面积不应小于0.4 m2，最小底宽不小于0.5 m，蓄水容积不小于0.2 m3;坑行间呈“品”字形或不规则“品”字形(地形地貌起伏破碎时)排列，各行尽可能沿等高线水平布设;以水平相邻两坑间中心连线的垂直平分线为中心线，挖横断面为梯形(下底宽 0.2 m，上底宽 0.3 m，深 0.25 m)的“人”字形串联截流沟，截流沟渠底纵向坡度θ由不同土壤质地的不冲不淤流速决定，黏土类20°、壤土类18°、砂土类15°，详见图2。在石料丰富的宜林地，截流沟外沿和聚流坑外沿可用块石干砌，干砌石内侧用生土填筑夯实。情况，分别采用不同的暴雨频率，即当地最易产生严重水土流失的短历时、高强度暴雨。各项工程的位置、尺寸应按照因地制宜、就地取材要求施工，以保证能拦蓄设计的暴雨径流;整地工程的填方土埂，必须分层夯实(或踩实)，使干容重达到1.3 t/m3以上，保证蓄水后不坍塌或穿洞。

2.2 适地适树

小流域内串联式聚流坑、竹节沟等插干造林整地工程一定要做到适地适树。适地适树就是插干造林时要根据造林地的立地条件，选择适宜在这种立地条件下生长的树种，即:把插干造林树种栽植在最适合该树种生态要求的立地条件上，以水土定栽，尽早发挥最大的生态效益和经济效益;合理高效利用水土资源，充分发挥资源优势潜力，达到最佳效果;不仅要求造林地和插干造林树种相适应，而且要求造林地和插干树种的一定类型(地理种源、生态类型)或品种相适应，即适地适类型或适地适品种;水保型用材林要求材质好、价值高、速生丰产的树种，在符合上述原则的前提下，应尽量选择生长快、适应性强、抗逆性好的当地优良乡土树种和先锋树种，乡土树种不能满足要求时，也可以通过试验引进外地优良树种，引进时不仅要考虑其经济价值，而且要考虑其生态功能，以实现系统效益最优化组合，达到综合效益最大化。小流域内坡面、沟壑多，不同地类坡面的上部、中部、下部和阳坡、阴坡等不同位置立地条件不同，不仅应布设不同林种，在同一林种中，还需考虑配置不同树种，不是仅仅把树种的生物学特性与各地气温、降雨、土质等主要生态因素的特点综合考虑就可行。有些地区由于立地条件差，不能完全适应树种要求时，可采取一些改地或改树的技术措施，以达到“地”与“树”的相适应，即适地适树、适树适地。所以，适地适树应包括选树适地、改树适地与改地适树三项内容，可根据造林的目的、要求衡量是否达到适地适树、适树适地的客观标准，是否达到成活、成林和成材的具体要求，还要对自然灾害有一定的抗御能力，并有一定的稳定性。

2.2.1 选树适地或选地适树

即在已确定造林地的前提下去选择适合该立地条件生长的插干造林树种，或是在已确定插干造林树种的前提下选择适合该树种生长的造林地。

2.2.2 改树适地

即通过选种、引种、试种和嫁接等方法改变树种的某些特性，使其逐渐适合在原来不适应的立地条件下生长。如通过试种驯化工作增强插干树种的耐寒性、耐旱性或抗盐性，以适应寒冷、干旱或在盐渍化土地上生长。

2.2.3 改地适树

通过整地、施肥、灌溉、混交及其他土壤管理措施，改变土地上的生长环境，使其适合原来不适应的插干树种生长。酸性、碱性及盐渍化严重的土壤，均应进行相应处理，以满足树种生长的需要。一般盐碱地可采用灌水洗盐碱、排盐碱等，酸性土壤可施石灰等改良，碱性土壤可施石膏、磷石膏、明矾、绿矾、硫磺粉等改良。

2.3 良干壮枝

良干壮枝不仅是提高插干造林效果的物质基础和保证，而且直接关系到林木的生长量、品质和对生态环境的适应能力。良干壮枝的规格为:枝干的主干通直圆满、粗壮，发育良好;组织器官有正常健壮的色泽。在相同的自然条件和经营管理条件下，采用良干壮枝生长快，年生长量提高20%～30%;抗逆性强，发病率降低45%～60%，造林成活率提高30%～40%;木材产量提高15%～50%，是实现人工林速生、丰产和优质的重要措施。小流域内应根据插干造林的需要，在规划范围内就地就近加工插干，避免从外地远距离购置插干。

2.4 精细栽植

当地群众自发创造了在严冬“三九”期间(选择栽植时间对成活率具有决定性影响，即“植树不让春知道，根系发达枝叶茂”，在水分充足的前提下成活率可达95%)，用从沟道两岸坡面的杨、柳树上疏下的3～10年生、直径5～15 cm的枝，截取成2～3 m长的直干，挖大坑(直径1 m，深0.8 m)顺极性栽植(要顺极性栽植才易成活，绝对不要颠倒定植)，再浇足定根水的插干造林栽植方法。该法在布设谷坊的沟道内3～5年即可成林;沟岸由于水分充足，因而成活率高，年生长量达0.8～1.5 m。舟曲县仁家沟流域的“千佳村”坝里村，郁闭成林的沟道几乎全部采用此方法造林，实现了“工程养生物，生物固工程”的良性循环。

2.4.1 插干的保护和处理

从截取插干、假植、包装到运输到栽植点，各个环节都要维持插干体内的水分平衡。必须保护好插干，特别要注意对插干萌芽的保护，使其免受损伤、枯萎;应尽可能缩短从插干加工到栽植的时间，使插干加工与定植连续衔接，最好随加工随栽植，当天加工，当天定植;插干运输过程中，用湿草包裹顶端和根部，始终保持顶端和根部的湿润，避免风吹日晒，运到造林地后及时整体浸水，土壤干旱时可预灌适量的定植水;栽植前采取套塑料袋、抹泥巴等处理方法对插干的顶端进行适当处理;栽干时取一批定植一批，取出的插干应放到盛干器内，定植一根取一根。经过长途运输的插干，栽植前整体浸水的目的是为了补充损耗的水分，使插干充分吸水，有利于成活;顶端抹泥巴等是为了保持插干定植后水分不致散失，但应防止泥巴过稀风吹雨淋日晒散失影响成活。

2.4.2 抗旱插干造林方法

插干常用坑植法，定植之前开挖好集流坑，坑为圆筒形，坑的直径要超出插干的根部直径80～90 cm，坑深60～80 cm，挖出的表土和心土分开堆放在坑的旁边，心土、草根和石块砌垒夯筑坑边埂。定植时把插干放正，将湿润细碎的表土填入坑内，填到1/3左右，踩实后把余土填覆再踩，分3次填踩。为防止土壤中的水分蒸发，定植踩实后应在坑面上盖一层松土、枯草和石子;有条件的地方，定植后要浇足定根水，再覆盖抗老化地膜或土工织物。插干成活的关键是坑大水足。

2.4.3 使用抗旱药剂

通过抗旱药剂的作用，提高坑穴内土壤含水量，减少插干蒸腾，促进插干生根，增强插干的抗逆性能，以提高插干造林成活率，力争达到一次造林成功。我县尖各老水土保持生态示范园以金丝柳的插干为试材，采用具有保持土壤水分、促进插干吸收养分、促进生根、减少蒸腾作用的25%Ⅱ型多菌灵、旱地龙和生根粉，用不同的施用方法(浇拌和水、拌土、蘸泥浆、浸根)进行栽植试验，效果明显，在特别干旱年份的冬春季栽植，金丝柳成活率提高12.1～46.2百分点，节省造林费用159～306元/hm2，效果显著，简单易行。

2.4.4 抗老化地膜覆盖

浇足定根水后，用中心打孔的0.4 m×0.4 m的抗老化地膜覆盖坑穴，地膜四周用土埋压拍实，插干根颈孔用土压实，成四周高中间低的锅底形。

2.5 合理结构

从人工林群落的结构组成来看，人工林的产量是群体的产量，许多树木的个体组成群体必须有一定的结构，包括一定的栽植密度、配置方式方法、树种最优化搭配、年龄结构等。人工林系统结构合理则能充分利用光能和地力，改良土壤，增加抗逆性，提高防护效能，也利于插干林的速生丰产。

为了立体开发利用干热河谷的光照条件和土壤中的水分、养分，强化改良土壤，增强抗御自然灾害的能力，提高防护效益，在经营条件好、技术力量强、造林立地条件好、适合于多种树种生长的情况下，宜将阳性树种与阴性树种、深根性树种与浅根性树种、乔木与灌木、针叶树种与阔叶树种进行株间、行间、带状、块状和植生组混交，如青杨与紫穗槐混交，效果会更加显著。

2.6 抚育管护

“三分栽七分管”是成林、成材的关键。为提高造林成活率，促进幼林及时郁闭，加速林木生长，实现速生、丰产和优质的目标，要充分认识到抚育管护的重要性和作用，具体包括土壤管理(除草松土、灌溉施肥、林农间作等)、幼林抚育(间苗、平茬、除蘖、抹芽、修枝等)、幼林管护(封山育林、防火、防病虫害等)。在夏初，将插干地面高度5/6以下部位萌出的尚未木质化的枝条、嫩芽及时剪除、抹掉，只在插干顶端1/6以上留2～3个生长健壮、通直圆满的枝条，以防止养分散失，促进主干的生长。

3 实例

在我县“长治”七期工程的三眼峪小流域、何家湾小流域和磨沟小流域内采用燕尾式卧牛坑、串联式聚流坑等造林整地工程营造的水保插干林，与鱼鳞坑植苗造林方法相比，成活率从60%提高到80%，年生长量增长40%，何家湾小流域的大河湾沟、庙坪沟和砂子沟等造林点效果尤其显著，增加了植被覆盖度，有效地防治了水土流失。因此，插干造林技术在白龙江干热河谷石质山区极具推广价值。