宁国市山核桃林生态修复技术探讨与实践

吴志辉

（宁国市林业局，安徽宣城 242300）

宁国市山核桃林生态修复技术探讨与实践

吴志辉

（宁国市林业局，安徽宣城 242300）

本文调查了我国山核桃重点产区——安徽省宁国市山核桃林生态环境退化情况，分析了经营方式、化学投入品等导致山核桃林生态系统退化的原因，提出以自然修复为前提，加强营林措施、生草栽培、引种紫穗槐等人工促进生态修复技术措施。宁国市自2010年开始全面实施山核桃林生态修复与重建工程，全面禁用除草剂，已推广割灌机8 000余台，推广频振式杀虫灯1 550盏，生物措施修复的山核桃林达到0.5万hm2，有效遏制了山核桃生态系统退化的趋势。

山核桃林；生态修复；技术；探讨与实践

山核桃（Caryacathayensis）是我国特有传统珍贵坚果和重要木本油料树种，从上世纪80年代末开始，在近20年高强度人类活动的影响下，安徽省宁国市山核桃林生态系统遭受一定程度破坏，制约了产业可持续发展。2010年以来，宁国市实施山核桃林生态修复与重建工程，林间植被得到恢复，生态系统退化的趋势得到有效遏制。

1 基本情况

宁国市现有山核桃2.4万hm2，其中投产面积1.53万hm2，是全国第二大产区，山核桃占到该市有林地面积的13%。作为一种山地生态经济树种，山核桃是皖南山区生态屏障的重要组成部分，它的分布区域大部分位于长江重要支流水阳江水系源头，40%以上的山核桃林分布于土层浅薄，岩石裸露、生态脆弱的石灰岩山地；10%的山核桃分布于植被覆盖率低、保水能力差的，由花岗岩分化的沙土，全市坡度超过25°以上的林分占总面积的60%以上。山核桃林的生态安全与宁国市乃至皖南部分区域的生态安全休戚相关。

2 山核桃林生态系统退化机制

2.1 传统经营方式导致山核桃林生态系统退化

1980 以前宁国市仅有山核桃面积0.14万hm2，其中老龄树0.11万hm2。进入上世纪90年代以后，山核桃产业发展迅猛，一些天然次生林、混交林和用材林被相继改造为山核桃纯林，在一些山脊线、土壤瘠薄等不适宜山核桃生长的山场也进行造林；而新造林幼林和部分成林采取炼山、挖山垦复的经营方式，局部地区水土流失现象严重。2009年调查表明，全市山核桃种植区域中，存在地质灾害隐患的生态脆弱区域超过1 333 hm2，超过6 666.7 hm2的成林林间地表植被不同程度遭到破坏，山核桃往往根系上浮、裸露，存在不同程度的土壤侵蚀，每到冬季或采收前，在山核桃主产区看到的林相往往是一片荒凉萧瑟。据王云南在浙江省杭州市山核桃产区调查，每逢暴雨，林地冲沟密布，山核桃林地土壤大量流失，年侵蚀模数在3 500～8 000 t/（km2·年）[1-2]。

2.2 化学药品的使用导致山核桃林生态系统退化

2.2.1 化肥

据调查，目前山核桃林间施肥量达到30kg/667m2，远高于发达国家规定的施肥上限225 kg/hm2，其中80%以上是撒施，利用率不到20%，1.53万hm2投产林地年施肥量6 885 t，按20%利用率折算，每年挥发流失化肥5 508 t。

2.2.2 除草剂

产区使用最常见的除草剂种类为草甘膦和百草枯。生态破坏大多是从植被破坏开始。在生产过程中，为了幼林抚育以及成林果实采摘方便，施用草甘膦、百草枯等除草剂，部分林分林下灌木、杂草消失殆尽，原有的山核桃复层林转变为单层林，从而使土壤裸露，水土流失严重，林地土壤受到中度至剧烈侵蚀，侵蚀模数在1 157～3 887 t/（km2·年），人为经营26年后，上层土壤有机碳质量分数明显下降[3-4]，造成林地生态环境日益恶化，影响了山核桃产业的可持续发展。

灭生性除草剂——草甘膦，特别是10%的草甘膦水剂在1988-2000年间曾在产区一度广泛使用。施用10%草甘膦水剂后，土壤微生物量有抑制作用，而钠碱化度、总碱度、pH值都有升高的趋势。特别是低含量草甘膦水剂中含有的可溶性杂质盐，长期使用可能造成重金属在土壤中残留，土壤盐分不断积累，造成土壤盐碱化和土壤板结，肥力下降及有害物质富集，影响植物正常生长，引起根系生长发育不良或死根，降低产量和品质，最终造成土壤退化、水土流失等。触杀型除草剂百草枯也能对环境产生负面影响，对鸟类、七星瓢虫等有益昆虫会产生不良影响；同时抑制土壤真菌种群，导致土壤微生物种群结构发生变化，种群多样性减少。

2.3 有害生物导致山核桃林生态系统退化

由于化学农药、除草剂的一度广泛使用以及大面积纯林的出现，破坏了林间各种天敌滋生繁衍的环境，山核桃林整体林分抗性下降。进入本世纪以来，山核桃的有害生物逐年加重，呈多发、频发趋势，这种趋势已开始威胁整个山核桃生态系统的维持和发展。生态型病害——山核桃溃疡病成为成林中最重要、最普遍的病害，超过60%的成林发生危害；2009年春季，山核桃枝枯病产区发生严重，危害面积超过666.7 hm2，为一般年份5倍以上，仅该市南极乡梅村村发生整株枝枯的大树就接近2 000株。山核桃花蕾蛆、刻蚜、油桐尺蠖等常规病虫害发生面积居高不下，局部地区猖獗的山核桃红蜘蛛近几年扩散蔓延十分迅速，天牛类、咖啡木蠹蛾等害虫危害日益凸现，山核桃干枯病、山核桃果实黑斑病等新病害点状发生，鼠害也在一些林分危害加重。

2.4 气候变化导致山核桃林生态系统退化

极端天气成为导致山核桃系统退化机制的重要因素之一。2008年1～2月，宁国市经历历史罕见持续低温雨雪冰冻天气；2013年7～8月经历50年一遇的高温干旱天气，30%山核桃林木叶片变黄，影响山核桃林生态修复进程；2012年台风“海葵”、2009年台风“莫拉克”，分别造成1.4万株和0.9万株大树倒伏；2005-2013年，共计因台风引起倒伏大树2.5万株，面积超过66.7 hm2。

3 山核桃生态修复模式及配套技术

3.1 自然力修复

地形复杂，雨水充沛的山地经济林，保护林下植被是保护生态条件的关键。宁国市属于亚热带温润型季风气候，雨量充沛，年均降雨量1 481mm，物种丰富，山核桃林生态系统退化远没有达到阈值下，只要减少人为压力，次生演替完全可以让退化的植物群落恢复生机[4]。

3.2 人工促进生态修复

3.2.1 严格控制发展面积

严格控制发展面积，使山核桃产区经营活动约束在自然生态的承载力之内。强调适地适树和自然修复，逐步淘汰栽培区域内一些立地条件不适合山核桃生长，有石漠化倾向的林分，及时更新适宜树种或种植绿肥，或采取放任管理的方式实施自然演替。

3.2.2 禁用除草剂

自然生态修复不完全等同于免耕经营，是以禁用除草剂为前提。山核桃现有林间不应使用草甘膦、百草枯、绿草定、环嗪酮等各类化学除草剂，宜使用割灌（草）机在5月初至9月初进行2～3次抚育。

表1 宁国市山核桃林生态修复中主要应用植物种类表

3.2.3 生物修复措施

⑴生草栽培。植被恢复重建本质是一个进展演替的过程，恢复重建最有效、最省力的方法是顺应生态系统的演替规律。山核桃现有成林以保护林间自然良性植被为前提，实施生草栽培。有研究表明，不同生草栽培后，山核桃林地土壤总有机碳（total organic carbon，TOC）质量分数显著增加，但并未改变土壤碳库的稳定性；微生物多样性指数（Shannon index，H）和均匀度指数（evenness index，E）则表现为油菜、紫云英处理显著高于免耕[5]。颜晓捷研究表明，山核桃林地生草栽培明显改善地温，夏季降温，提高地表湿度；生草提高了土壤有机质含量和土壤养分的转化率，使土壤有机质、全氮、全磷、全钙、有效钾、锰、锌和交换性K+、Ca2+平均含量高于清耕[5]。

对于受损严重的生态系统，仅靠自然过程无法修复，需要加以人为促进才能得到修复。在自然生草的基础上，宜种植油菜、萝卜、紫云英、黄花菜等乡土绿肥。石砾含量较高、土层浅薄等不耐旱的山场可以播种萝卜等；除石砾含量较高、土层浅薄等不耐旱的山场以外，山核桃林下宜种植油菜，但不能收获。宜于8月底9月初播种，不宜整地，在台风带来降雨前散播。667m2播种量1～1.5 kg，出苗后两周宜追肥，撒施复合肥20 kg。翌年4月初盛花期以前进行刈割，可直接倒伏于林间或将秸秆覆盖于根际周围，刈割时宜簇状留存少量作为自然播种的来源。土壤湿度较好、土层深厚且相对肥沃的区域可选择种植紫云英等，宜秋季播种。山核桃现有成林林下，可因地制宜，就近移栽繁殖野生石蒜、大巢菜、藤本金银花、麦冬等。

（2）生物带技术的应用。植物篱的建植，按一定间距或按等高线种植草灌木或木本植物，冠幅小。林缘以及郁闭度低于0.7的林间均可带状行间种植紫穗槐小苗作为植物篱笆,宜采取株距10～15 cm，行距5～8m，沿等高线行间带状种植；林间空地也可小块状成片种植；株距10～15 cm，行距15～25 cm。土壤中度侵蚀退化的区域或者陡坡，种植密度可适当加大，每条带可种植2～4行；紫穗槐种植后1～2年内宜增施氮肥和磷肥，促进其迅速生长；种植后当年不刈割，栽植后翌年冬季可刈割，高度低于10 cm，栽植后第3年开始，每年在5月下旬、7月下旬各刈割1次，作为绿肥直接覆于或浅埋于林间。紫穗槐还可沿林间作业便道、水平阶梯和鱼鳞坑边缘种植。在土壤轻度侵蚀区域，还可选择木槿等乡土植物。木槿喜光而稍耐阴，好水湿而又耐旱，特别是对土壤要求不严，在重黏土中也能生长。其萌蘖性强，耐修剪，行间沿等高线带状种植，每带2～3行，作为植物篱笆，修剪的枝叶也可作为绿肥。郁闭度较大的林分还可沿高线带状种植南天竺等耐阴灌木，每带1～3行。

（3）土壤侵蚀退化区域的修复。轻度土壤侵蚀退化区域宜选择种植白三叶、紫花苜蓿、木豆等根系较浅的豆科草本或灌木，还可种植籽粒苋等高钾绿肥。中度土壤侵蚀区域宜种植紫穗槐、百喜草、胡枝子等，灌木可带状，草本宜全园种植。种植百喜草时，应在夏季高温干旱前刈割一次。郁闭度大于0.7的轻度或中度土壤侵蚀退化区域，林下可选择种植矮化麦冬等耐阴草本。郁闭度低于0.7的轻度或中度土壤侵蚀退化区域，林间首选种植白三叶。白三叶秋播、春播均可，宜春播，3月底至4月底均可播种；播种前可使用割草机全面割草，宜带状整地，坡度平缓时也可全面整地，整地深度10 cm左右，带宽0.5～1.5m，所整地带之间保留1～1.5m生草带，坡度大时生草带宜宽。667m2施用有机肥100 kg+过磷酸钙20 kg，撒施后浅翻并平整待播种，播种量（5～10）g/m2，均匀撒播后覆薄土或拌土后直接撒施，可使用除草剂进行封闭处理；易干旱的林分播种前可使用保水剂，使用量为（15～30）g/m2，均匀撒施后耙入土中5 cm以下；白三叶苗期生长缓慢，为防杂草危害，应中耕松土除草1～2次，可适当使用除草剂，出苗1月后宜增施氮肥和磷肥1～2次；成坪后次年开始，采收前可使用割草机进行1次抚育，生草带每年使用割灌机抚育[6-7]。

（4）果蒲还山。山核桃采收后，山核桃外果皮宜就地脱蒲，就地集中堆放，发酵2～4个月后，可结合施肥，与肥料混合后，均匀覆于树冠范围内的地表，坡度较大的山场应采取沟施覆土或穴施的方式。

3.2.4 营林措施

（1）现有成林土壤肥力恢复。现有林在种植应用绿肥的基础上，完善施肥技术体系。宜使用有机肥，如油菜籽饼肥、腐熟后的农家肥以及优质商品有机肥等，提倡将有机肥与无机肥混合后施用。5月中、下旬应补充施用钾肥。施肥方法上使用沟施或穴施。

（2）种群调控措施。现有山核桃栽培区应禁止营造大规模纯林或在坡度大于35°的山场新造林，特别应强调适地适树的基本原则。新造山核桃纯林连片面积不宜超过5 hm2，应保留山脊植被带，宜适当保留原有乔、灌木，采取带状或块状整地，带状或块状混交造林，混交树种可选择当地适宜的乡土树种[8]。

（3）结果量低的衰老林分应及时更新。采取截干更新或逐年择伐的方式，同时在林间种植小苗以待更新。密度过大的林分应进行及时择伐，调整密度至204～238株/hm2，立地条件适宜的山场宜稀植。

3.2.5 有害生物防治

山核桃有害生物防治应以保护生物多样性为前提，发挥天敌的控制作用，宜使用物理、人工等非化学措施，减少化学农药使用量和使用次数。现有大面积纯林山场宜挂设频振式杀虫灯，每1～2 hm2挂设一盏为宜。

3.2.6 土石工程技术措施

山核桃林宜因地制宜修建作业道、水土保持拦蓄带、蓄水池、排水沟等，坡度大于25°的山核桃林还应修建水平阶梯、小平台、鱼鳞坑等各种水土保持工程措施。

4 宁国市山核桃生态修复实践

4.1 禁用除草剂，推广割灌机

2010年以来，宁国市率先在全国山核桃产区禁用除草剂，推广割灌机8 000台，直接投入补贴购机资金600余万元，目前割灌机持有量居全国山核桃产区首位。2014年11月调查，全市山核桃产区各类化学除草剂使用总量较2010年下降了85%。

4.2 推广频振式杀虫灯

2011-2012年向林农赠送频振式杀虫灯1 550盏，覆盖面积达到2 000 hm2。

4.3 推广乡土绿肥和水土保持植物

近5年来，全市已累计引种紫穗槐超过466.7 hm2，白三叶、百喜草800 kg，栽植油菜、萝卜等乡土绿肥面积达533 hm2。通过生物措施实施生态修复的山核桃面积约为1 333 hm2；推广山核桃果蒲还山6 000 t，约占全市每年果蒲总量的15%。

4.4 推广有机肥和生物农药

据不完全统计，全市有机肥、生物农药所占比例呈逐年上升趋势，各类有机肥在肥料使用量中由2008年的5%提高到2013年的20%，生物农药在农药中的使用占有率由2008年的不足10%提高到2013年的30%。

4.5 构建技术体系，开展技术培训

2012年，国内第一个同类省级地方标准《山核桃林修复与重建技术规程》发布实施；密集开展技术培训，仅2010-2011年就开展技术培训75期，培训林农1.2余人次。

5 讨论

（1）植被恢复只是生态修复的第一步，一般来说，退化乔木林地生态系统生态修复，封禁时间为8年以上，而整个山核桃栽培区生态修复与重建工程将是一个长期的系统工程。以色列著名景观生态学家Zev Naveh先生认为，对生态系统的恢复不仅要恢复其植被格局，而且还要恢复可持续健康状态和富有吸引力景观的所有过程。这就需要一种整体性的方法，既能保持和恢复生物多样性，又能保证生态和人类文化景观的异质性，在自然和人类土地利用格局之间实现一种动态平衡。目前产区应用的冷季型草种仅有白三叶、绵枣儿、麦冬等较少的种类，山核桃林萧瑟的冬季景观仍难以在短期内彻底改变。

（2）有机农业系统的转变是农业景观复原的一条理想道路，生态修复进程与建设有机山核桃生产基地可以进行有机结合。

（3）生态修复的模式还需要不断探索完善。利用本土植物进行生态修复是最经济的模式，生草栽培法需要长期坚持，一般不能产生短期直接经济效益；同时还应该注意到，能产生效益的林下修复型种植，林农易于接受，才有可能快速广泛推广。

（4）长期使用草甘膦水剂等除草剂对于山核桃林地土壤影响及其对策需要进一步深入研究。改变传统的采摘方式，推广人工捡拾落果，才能从根本上杜绝采摘前林间除草剂的使用。

[1]王云南.浙江省典型经济林水土流失特征分析与防治措施优化设计[D]. 杭州：浙江大学，2011.

[2]陈世权.山核桃人工林养分诊断及生态经营技术研究[D].南京：南京林业大学，2012.

[3]夏为，严江明，朱爱国.综合防治山核桃林地水土流失的技术研究[J].浙江水利水利专科学校学报，2007，19（4）：70-72.

[4]王正加，黄兴召，唐小华，等.山核桃免耕经营的经济效益和生态效益[J].生态学报，2011，31（8）：2281-2289.

[5]颜晓捷.生草栽培对山核桃林地土壤性质的影响[D].杭州：浙江农林大学，2012.

[6]董杰，杨达源.三峡库区的土地退化与生态重建[M].北京：科学出版社，2010.

[7]孟林.果园生草技术[M].北京：化学工业出版社，2004.

[8]谢德体，丁恩俊.岩溶山地生态系统退化机制及恢复与重建[M]. 北京：科学出版社，2010.

（责任编辑：杨婷婷）

Discussion and Practice on Ecological Restoration Techniques for Carya cathayensis plantations in Ningguo City

WU Zhihui
（Forestry Bureau of Ningguo City，Xuancheng 242300，Anhui，China）

In this paper a survey was made on the eco-environment degradation actualities of Carya cathayensis plantations in Ningguo City，a key carya-producing area in China，and the causes for its ecosystem degradation were analyzed including the management practice and chemical inputs.On the basis of natural restoration，some technical measures for artificially promoting its ecological restoration were put forward including strengthening forestation measures，grass cultivation，introduction of Amorpha fruticosa.The full implementation of the ecological restoration and reconstruction project for Carya cathayensis plantations began in Ningguo City in 2010.The use of herbicides were banned and over 8，000 brush cutters and 1，550 frequency oscillation pest-killing lamps were promoted.Carya cathayensis plantations restored with biological measures reached 5000 hm2，and its ecosystem degredation trend was effectively.

Carya cathayensis plantations；Ecological restoration；Techniques；Discussion and practice

S664.1

A

2095-0152（2014）06-0042-05

2014-10-20

2014-12-08

国家林业公益性行业专项——山核桃有害生物绿色防控技术研究与示范，国家富民强县项目--宁国山核桃产业化关键技术集成示范与推广后续项目，安徽省农科院科技创新团队项目（编号：14C0302）。

吴志辉（1973-），男，正高级工程师，主要从事山核桃相关科研和科技推广工作。E-mail：wzh0563@163.com。