沿海生态防护林结构与构建技术

单奇华，张建锋*，沈立铭，阮伟建，唐华军，陈光才

（1.中国林业科学研究院亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400；2.浙江省余姚市林业特产技术推广总站，浙江 余姚 315400；3.浙江省余姚市泗门镇农业农村办，浙江 余姚 315470）

防护林（shelter forest）是为了保持和改良生态环境，实现人类生产和生活可持续发展的天然林和人工林。根据防护目的和具有的特定功能，防护林可分为水土保持林、防风固沙林、水源涵养林、农田防护林、护路护岸林、沿海防护林等。防护林如同一道道绿色屏障对国家生态安全起到至关重要的作用。沿海防护林是符合沿海地区自然条件，集生态、经济和社会效益为一体的自然林和人工林[1]。沿海防护林具有保持水土，涵养水源，改良土壤质量，抵御台风、干冷风、干旱、海啸、风暴潮等自然灾害，保障沿海地区工农业稳产高产等功能。我国历来十分重视沿海防护林建设工作，早在20世纪50年代初期我国沿海各省份（北至辽东半岛，南达海南岛）相继开展沿海防护林造林绿化技术的试验研究工作[2～3]。经过几十年的发展，沿海防护林的功能、结构、规模和科技创新都得到不断发展。从单林种向复合型多林种防护林体系发展，从单一生态型防护林向多功能型综合防护林体系发展，从纯林向多树种多层次的复层混交林发展，从纯林业模式向林、农、牧、渔相结合的综合治理模式发展[1]。

浙江省位于我国东部沿海中段，拥有大陆海岸线2 395 km，岛屿岸线4 664 km，岛屿3 061个，滩涂资源非常丰富。但同时浙江沿海地区面临滩头土壤盐碱化，海风和海浪侵蚀，旱、涝、寒潮和大风袭击等自然灾害问题，使得沿海地区经济发展和居民生活得不到强有力的保障，更使得大部分宝贵的滩涂资源得不到有效利用。为改变这一不利局面，近年来，浙江省投入大量资金和人力物力，注重整体规划，加快了沿海防护林体系的建设。通过营建沿海防护林生态修复并合理开发利用滩涂资源，变不利条件为有利因素，以保护沿海地区工农业生产和居民生活，促进沿海地区的可持续发展[4]。余姚市是近年来浙江省沿海防护林体系工程建设范围的56个县（市、区）之一。本文总结了浙江省余姚市沿海生态防护林的结构和构建技术体系，初部评估了防护林的建设成效，提出造林地原地或邻近地耐盐植物种子和扦插育苗技术，旨在为国内同类型地区防护林建设提供参考。

1 区域概况

研究地沿海生态防护林位于浙江省余姚市（30° 12′ 50.31″ ～ 30° 13′ 58.81″ N，121° 1′ 22.11″ ～ 120° 59″34.37″ E）约3.5 km的地段。余姚市地处宁绍平原中心，总体地貌呈南部低山丘陵，中部水网平原和北部滨海平原分布〔山地丘陵、平原（含海涂）、水域（含海域）面积比例为53：29：18〕，总面积1 527 km2，人口83万，年生产总值410亿元，财政收入63.37亿元（2007年）。全市林地面积60 470 hm2，占土地总面积的46.54%，森林覆盖率45.05%，其中生态公益林面积22 628 hm2，商品林面积37 841 hm2。主要植被类型为亚热带针叶林、亚热带竹林、常绿落叶阔叶林、灌木草丛等，主要经济林种类有杨梅、茶叶、葡萄和绿化苗木等。气候属于北亚热带季风气候区，四季分明，年平均气温16.2℃，日照1 792 h，相对湿度78%，全年无霜期230 d，初霜从11月中旬开始，终霜在3月下旬，年平均年降水量1 425 mm，一年中11月到翌年2月是降水量最少时期，6月和9月是两个雨量高峰，7－8月受副热带高压控制，以晴热干旱天气为主，多年平均蒸发量为961.4 mm，自然灾害以旱、涝和台风为主，一般每年2 ～ 3次涝灾，1 ～ 2次台风，每年都有不同程度的旱情发生[5]。沿海地土壤属于强碱性土（pH值平均为8.61），含盐量较高平均达0.46%，土壤质地为砂土（砂粒含量为91%）。根据全国第二次土壤普查土壤养分分级标准[6]，试验点土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量低，均处于 5级水平。

周边土地利用方式主要为农业用地，以渔业和种植业（榨菜）为主，其余为荒地。

2 沿海防护林结构

2.1 树种选择

树种选择原则：①适地适树原则；②木本植物为主体，常绿和落叶相结合，乔、灌、草相结合原则；③生物多样性原则；④以乡土树种为主体，适地引进试验成功外来抗性树种；⑤可持续经营原则；⑥生态功能和景观功能兼顾原则[7～8]。

苗木要求：①苗木生长健壮、树形完整、无病虫害，苗木产地属同一种源地；②乔木规格要求胸径3 cm以上，高度2 m以上，并留有冠幅，土球规格是胸径的8倍左右；③灌木要求高度1.0 ～ 1.2 m，冠幅0.6 m以上，土球规格是地径的6倍左右。

树种种类：乔木为意杨（Populus euramevicanacv.‘I-214’），Φ3 cm；栾树（Koelreuteria paniculata），Φ3 cm；国槐（Sophora japonica），3 cm；女贞（Ligustrun lucidum），Φ3 cm；无患子（Sapindus delavayi），Φ4cm；绒毛白蜡（Fraxinus velutina），Φ3 cm；金丝垂柳（Salix xaureo-pendula），Φ4cm；中山杉（Ascendens mucronatum），Φ3 cm；红叶石楠（Photinia serrulata），D3 cm；珊瑚朴（Celtis julianae），Φ6 cm。灌木为夹竹桃（Nerium oleander），H 150 cm，三分叉；海滨木槿（Hibiscus hamabo），D3cm（Φ为胸径、H为树高、D为地径）。

2.2 配置模式

树种配置模式整体为多树种混交，多层次复合，以乔木为主体搭配灌草，注重考虑生物多样性和结构完整性，兼顾生态功能和景观功能。主要采用的配置模式：

配置模式1：意杨（2排）、栾树（2排）、国槐（2排）、女贞（2排）、意杨（2排）、夹竹桃（1排），株距2.0 m，行距2.5 m。

配置模式2：夹竹桃（1排）、意杨（4排）、女贞（2排）、栾树（2排）、女贞（2排）、栾树（2排）、意杨（2排）、金丝垂柳（1排）、夹竹桃（1排），株距2.0 m，行距2.5 m。

配置模式3：夹竹桃（1排）、意杨（1排）、女贞（2排）、无患子（2排）、绒毛白蜡（2排）、女贞（2排）、中山杉（2排）、意杨（2排），株距2.0 m，行距2.5 m。

配置模式4：夹竹桃（1排）、栾树（1排）、意杨（1排）、女贞（1排）、意杨（1排）、女贞（2排）、栾树（2排）、无患子（2排）、意杨（4排），株距2.0 m，行距2.5 m。

配置模式5：红叶石楠（4排）、珊瑚朴（4排）、海冰木槿（2排）、夹竹桃（1排），株距1.5 m，行距1.5 m。

配置模式6：夹竹桃（2排）、红叶石楠（6排）、夹竹桃（2排），株距1.5 m，行距1.5 m。

3 沿海防护林构建技术

3.1 土壤改良（整地）技术

3.1.1 物理改良 合理布局沟渠，填洼抬地，降低地下水位，以利于洗盐和排盐，快速降低土壤含盐量。沟渠设计标准和参数：以每100 m为一个标准段，每5 m横向设置一条二级排水沟，规格为上宽×深×下宽 = 40 cm×30 cm×30 cm；每间隔100 m纵向开一条一级排水沟，规格为上宽×深×下宽 = 80 cm×60 cm×40 cm。

地形处理：在地垄（规格长100 m×宽5 m）上除草和整地，将清理后的杂草翻入底层作为阻隔层防止返盐。同时根据实际地形进行土地平整，利用开沟的土方在每一块种植地因势造形做成龟背状以利排水。

客土改良，利用邻近329国道复线工程中的农耕地表土进行造林地客土改良。

3.1.2 化学改良 施用化学酸性肥料如过磷酸钙和磷酸二氢钾以活化和提高土壤中的钙质，降低土壤的pH值。

3.1.3 生物改良 套种绿肥如田菁（Sesbania cannabina）、大麦（Hordeum vulgare）、野豌豆（Vicia sepium）或天蓝苜蓿（Medicago lupulina）等以培肥土壤，绿肥在土壤中的降解过程可有效降低造林地土壤的碱性。种植穴内施用腐熟有机肥或砻糠作为底肥兼作隔离层。

3.2 苗木定植技术

3.2.1 挖穴和施肥

种植穴规格：乔木为50 cm×50 cm×50 cm，灌木为40 cm×40 cm×40 cm。

种植穴改土：种植穴底部施入砻糠（2.5 kg/穴）或有机肥（乔木为5 kg/穴，灌木为2.5 kg/穴），同时注意有机肥与植物根部定植时不能直接接触；种植穴适当客土（土壤资源来源于其它工程用地表土）。

3.2.2 苗木定植

适时造林：分别在2008和2009年的秋冬季（11月以后）和早春（4月以前）营造防护林。

苗木修剪：苗木定植前，一律进行疏枝摘叶，截干处理，以减少水分蒸发。

适当密植：乔木树种密度（株行距）为2.5 m×2.0 m，灌木树种密度为1.0 m×1.0 m。

适当浅栽：定植时根球上沿与地相平以避免过深遭受盐害，根部用客土堆起高出地面10 cm左右，压实。

支架支撑：先用竹竿在迎风向斜插入泥土中1.0 m深，然后用布条或细麻绳绑紧，使树木不能晃动，再在树林的纵向和横向用竹竿连成一个整体，以增强抗风能力[9]。

3.3 抚育管理技术

地面覆盖，初期利用砻糠和秸竿直接覆盖，中后期利用地被植物（天蓝苜蓿、田菁、狗牙根Cynodon dactylon或芦苇Phragmites australis等）的刈割残体进行地面覆盖，以保墒增湿，提高树木的成活率。

每年刈割杂草3 ～ 4次，并及时松土，补施有机肥或生理酸性肥料如过磷酸钙或磷酸二氢钾，定期进行病虫害检查和防治等。

做好特殊时期的特殊管理维护工作，如雨季及时排水，旱季及时浇水灌溉，台风季节支撑架加固等。

4 防护林建设成效评估

4.1 指标测定方法

分别在2009年10月和2010年10月调查防护林植物的存活率、树高和胸径等生长指标，用当年存活率（S）以及树高（H）生长率和胸径（C）生长率表征各植物对盐碱地适应性特征。树高测定用卷尺手工测量法和Vertex IV超声波测高测距仪相结合的方法测定，胸径用胸径尺测定。

4.2 数据处理

式中，S为存活率（%），n为标准样地内某树种存活数，N为标准样地内某树种总数（标准样地设为长100 m，宽30 m）。

式中，H表示树高生长率（%），H2表示2010年某树种树高，H1表示2009年该树种树高。

式中，C表示胸径生长率（%），C2表示2010年某树种胸径，C1表示2009年该树种胸径。

表1 防护林生长情况分析Table1 Growth of trees for coastal forest

4.3 结果

调查显示在开沟、作垄、客土、施用有机肥和绿肥等综合造林措施下，绝大多数树种当年存活率较高（表1），防护林初具规模，取得较大的成功。各树种当年存活率由高到低依次为女贞 = 夹竹桃≈无患子 = 栾树＞金丝垂柳＞绒毛白蜡≈中山杉＞意杨；树高生长率由高到低依次为绒毛白蜡＞夹竹桃＞中山杉≈意杨＞无患子≈金丝垂柳≈女贞≈栾树；胸径生长率由高到低依次为中山杉≈金丝垂柳＞绒毛白蜡＞意杨＞栾树＞女贞≈无患子。

5 存在问题与建议

5.1 存在问题

浙江沿海土壤属于砂土，强碱性，土壤水肥缓冲能力弱，养分贫瘠，造林难度大，成本高，对造林所用苗木的规格以及环境适应性提出了较高的要求。在防护林构建的实践中发现，夹竹桃、绒毛白蜡、中山杉和金丝垂柳耐盐性高，对盐碱地环境的适应性高，在盐碱地的生态修复和高效利用中有较大的利用价值；而栾树、女贞和无患子当年存活率很高，但树高和胸径年生长率低，表明栾树、女贞和无患子为很强的抗逆树种，能够忍受盐碱胁迫，但同时盐碱胁迫已经对树木的生长造成影响，妨碍了树木的正常生理活动；国槐当年存活率为100%，但到次年2010年10月调查时，已经全部死亡。表明栾树、女贞、无患子和国槐等虽然都是有针对性选择的抗逆树种，但移栽过程对盐碱环境的适应性较弱，容易导致移栽成活或成林率低。

5.2 建议

植物对生长环境具有适应性，植物移栽过程中对新环境的适应过程越快和能力越强，移栽的成活或成林率就越高。提高植物对新环境适应性的措施有：①植物带土球移栽、截干处理、地表覆盖、穴土改良和固定支撑等；②开展造林地原地或邻近地育苗。因此，为增强树种对滩涂盐碱环境的适应性，提高移栽成活率，建议除了采取常规造林技术外，积极开展造林地原地或邻近地育苗。

5.2.1 耐盐植物种子育苗技术 ①造林地原地或邻近地育苗；②苗圃地选择土壤盐分低，地下水位低，地势平坦，土质较好，有排灌条件；③适时播种，春季育苗应适当晚播，夏季育苗一般在在雨季到来之前或雨季后期播种；④加强管理，及时施加有机肥料如堆肥、厩肥和饼肥等，撒施或分层施。保持土壤疏松、湿润，防止土壤返盐。及时防治病虫害、间苗、移苗等。

5.2.2 耐盐植物扦插育苗技术 ①造林地原地或邻近地育苗；②苗圃地选择土壤盐分低，地下水位低，地势平坦，土质较好，有排灌条件；③插穗要求，长10 ～ 15 cm，保留2 ～ 3个芽胞，上端平口距离芽胞约1 cm，下端马蹄形口距离节或芽胞处约0.5 cm，扦插前用适量生根粉、吲哚乙酸或萘乙酸浸泡根部，保留2 ～ 3张叶片，大叶片剪半；④基质要求，为提高苗木对盐碱环境的适应性，可用营养土与盐碱土以3：2的比例混合成的基质用作扦插育苗，基质用多菌灵、高锰酸钾或2%的酒精密封消毒一周，或用高温蒸汽、太阳暴晒消毒；⑤适时扦插，春季硬枝扦插，夏秋季嫩枝扦插；⑥加强管理，及时施加有机肥料如堆肥、厩肥和饼肥等，防治病虫害等。

[1]许景伟，马履一，李传荣，等.试论沿海防护林体系建设理念和发展趋向[J].山东林业科技，2007（4）：97－100.

[2]阮光忠，许基金.高效益沿海防护林体系建设初探[J].中国林业，2010（5）：39.

[3]胡海波，张金池，鲁小珍.中国沿海防护林体系环境效应的研究[J].世界林业研究，2001，14（5）：34－43.

[4]应宝根.浙江省沿海防护林体系建设工程布局规划思路[J].浙江林业科技，2006，26（2）：49－52.

[5]沈娜娉，胡娟娟，陈高等.余姚市沿海防护林体系建设总体规划的探讨[J].华东森林经理，2010，24（1）：62－65.

[6]全国土壤普查办公室.中国土壤[M].北京：中国农业出版社，1998.

[7]李恭学，李俊，陈益泰，等.新围垦滩涂防护林树种选择及造林关键技术研究[J].防护林科技，2010（94）：14－16.

[8]张建锋.盐碱地生态修复原理与技术[M].中国林业出版社，2008.

[9]姚凤鸣，陈吉敖，王利平，等.余姚市沿杭州湾防护林基干林带的建设[J].林业实用技术，2010（9）：20－21.