彭阳县造林整地技术总结与探讨
2017-01-21杨晓辉苏利平马德仓张志政
杨晓辉,苏利平,马德仓,张志政
(1.彭阳县水务局 水土保持工作站,宁夏 彭阳 756500; 2.宁夏水利厅 水土保持局,宁夏 银川 750001)
彭阳县造林整地技术总结与探讨
杨晓辉1,苏利平2,马德仓1,张志政1
(1.彭阳县水务局 水土保持工作站,宁夏 彭阳 756500; 2.宁夏水利厅 水土保持局,宁夏 银川 750001)
造林技术;整地模式;造林密度;管护;彭阳县
总结了彭阳县各种造林整地模式的适用特点、优缺点,探讨了造林密度、苗木选择与栽植技术。经综合分析与比较后认为,在条件允许的情况下应大力发展隔坡水平阶与“88542”隔坡反坡水平沟造林整地模式,注重造林后期管护与抚育,确保造林效果,为生态彭阳夯实基础。
彭阳县位于宁夏南部,地处六盘山东麓,属黄土高原干旱丘陵沟壑残塬区,土地总面积2 533.49 km2,海拔1 248~2 418 m,年平均气温7.4~8.5 ℃,无霜期140~170 d,正常年份年降水量介于350~550 mm之间,降水量年内分布不均,7—9月份降水量约占年降水量的69%,多年平均径流深为27.0 mm,年径流系数仅为0.05~0.07[1],年平均日照时数为2 518 h,多年平均水面蒸发量1 050 mm(E601型蒸发器),干旱指数2.3。全县有12个乡(镇)156个行政村,总人口25.19万人,人口密度100.6人/km2,是一个以农业经济为主的国家扶贫重点县。根据全国水土保持区划,彭阳县为西北黄土高原区宁南陇东丘陵沟壑蓄水保土区,境内山多川少,沟壑纵横,土地贫瘠,干旱少雨,生态脆弱,水土流失严重,全县水土流失面积为2 124.1 km2,占土地总面积的84%。彭阳县1983年10月从固原县(现在的原州区)析置建县以来,经过30多年水土保持综合治理,水土流失治理程度由建县初的11.1%提高到71.0%,森林覆盖率由3.0%提高到26.5%,先后获得国家水土保持生态文明县、生态建设示范县、绿化模范县、退耕还林先进县、经济林建设先进县、全国园林县城、全区生态建设模范县等殊荣。2005年第十届全国人大三次会议上,《关于在全国黄土高原类型区推广彭阳经验的建议》被列为1798号建议案重点办理,“彭阳经验”在黄土高原同类地区得到推广,彭阳流域治理已成为宁夏乃至西北黄土高原同类型地貌中的典范。
1 整地、造林技术
1.1 整地模式
彭阳县在造林整地方面经过实践、探索,总结了“88542”隔坡反坡水平沟、水平阶、方格网片、弧形整地、鱼鳞坑、穴状整地等多种造林整地模式,这些整地模式各有特点,应根据立地条件、造价因素等进行选择。在资金条件容许范围内,整地坑穴要大一点,应深整地,以降低土壤的紧实度,促进土壤熟化,增加土壤蓄水能力,这样对苗木根系发育与苗木的成长均有利。一般苗木的主根长25~30 cm,大多数成年林木根系集中分布在40 cm深度以内,所以一般整地宽、深应达到40 cm[2]。根据有关的技术标准,宁南山区造林整地工程防御标准按10年一遇6 h最大暴雨设计[3]。
(1)“88542”隔坡反坡水平沟。是指在地形基本完整、坡度5°~30°的山坡上,按“等高线,沿山转,宽2 m,长不限,死土挖出,活土回填”的方法进行整地,即:沿等高线开挖宽80 cm、深80 cm的水平沟,活土保留,死土拍实外埂,埂高50 cm、埂顶宽40 cm,将保留的活土与沟内侧上方表土铲下拍碎,填入水平沟内,至开挖口上沿10 cm处,做成10°~20°反坡田面,平整田面宽达到2 m;每隔5~10 m修筑宽、高40 cm的横向拦水埂,以利于平均分配水源,并防止田面横向不水平时蓄水一边流的情况发生。水平沟上下留自然集水坡面,相邻带间距4~7 m。
“88542”旱作整地造林技术是彭阳人针对黄土高原丘陵区地貌与气候特点,结合实际探索出的造林整地技术,苗木的成活率与保存率相比其他的整地造林模式都高。总结其优点:一是整地规格高,开挖沟槽与田面尺寸比较大,有利于疏松土壤,增加土壤的孔隙度与通气性,土壤中水、肥、气、热相互协调,苗木根系生长好,容易形成毛根;有利于清除杂草、消灭寄生在土壤中的病虫;有利于提高土壤的肥力,据测定土壤的氮、磷、钾含量明显优于荒坡,对苗木的生长有利;增强了雨水入渗速度和数量,能够有效拦蓄径流,除暴雨外一般能全部拦蓄坡面降水产生的径流;有利于保持土壤水分,经测量,从地表到地下1 m深土层的平均含水量,“88542”隔坡反坡水平沟为18.4%,鱼鳞坑为13.1%,荒山为9.3%[4]。二是“88542”隔坡反坡水平沟边埂断面大、标准高,不容易毁坏,经过10多年风吹雨淋,结构断面完好率达到85%以上,边埂的高度与顶宽缩减幅度在20%以内。此外,彭阳县全面实施封山禁牧政策,县、乡、村与有关职能部门强有力地执行此项政策,为幼树成长创造了条件,从而使苗木成活率、保存率、成林率都比较高。彭阳县实施的退耕还林全部采用“88542”整地模式。
(2)鱼鳞坑。在农田地埂、侵蚀沟等地形破碎、土层浅薄地段,修筑鱼鳞坑,相邻两行鱼鳞坑沿等高线自上而下交错排列,呈“品”字形布设。植树穴根据树种与规格采用不同的尺寸,为了方便施工通常采用正方形或圆形坑,规格0.4~0.8 m(未说明断面具体尺寸的其长、宽、深或直径、深均相等,下同),坡度较陡的地形应采用长方形坑,长边平行于等高线。用开挖的死土在植树穴下方筑弧形埂,筑埂时应将外埂拍实,埂高应达到25 cm以上,埂长100~150 cm,如果地形平缓可以将边埂向外适当扩展,以增加鱼鳞坑集水面积与容积。回填时将表土填入坑底,填土应略低于原坑面,把坑面修整成外高内低的反坡状。胸径或地径1.2 cm以下苗木,一般采用0.4~0.6 m的植树穴;胸径或地径1.2 cm以上树苗与经济林苗木一般采用0.6~0.8 m的植树穴。鱼鳞坑造价低,土方量小,便于开挖,受地形限制小,在坡度3°~65°的地段均可适用。
(3)方格网片(漏斗形)。在地势比较平坦且坡度小于15°的耕地、道路边、景观带采用这种形式,形状如方格网片状,在每个方格中间开挖0.6~0.8 m的方形或圆形植树穴,死土修筑方格边埂,活土回填植树穴,边埂长一般不超过3.0 m,埂高与埂宽均为0.3 m。方格网片造林整地形式美观、质量高、集水效果好,网格内的降水全部汇集到植树穴内,苗木成活率与保存率高,适合栽植大苗与景观树。方格网片造林整地形式受地形影响大,单位面积造价高。
(4)弧形(半圆与斜线)整地。道路造林多采用这种形式。在道路两旁开挖0.6~0.8 m的方形或圆形植树穴,用开挖的死土修筑弧形的边埂,埂高与埂宽均为0.3 m,边埂两端垂直路面,靠近路面一侧不封闭以利集水与进水,活土回填植树穴。这种整地方式有利于集水,路面的雨水沿中间脊线分流到路的两侧进入集水坑,当汇流面积较大时,集水坑容纳不下径流,应在边埂处留溢流口,进行分流。这种整地形式容易淤积,所以应经常检查,淤满后应及时清淤与修复边埂。
(5)穴状整地。穴状整地要求地势平坦,且地形坡度小于6°。在耕地内栽植经济林木或进行城市园林整地时较多采用,道路造林有时也采取穴状整地方式。根据设计栽植密度进行测设打点,开挖尺寸0.6~0.8 m的圆柱状植树穴,最后修成盆状集水面,盆面与地面平。这种整地形式操作简单,造价低;有利于大规模的机械化作业;周围不设边埂,方便树穴集水;有利于农林间作,提高耕地的利用率,但在苗木较小时应种植低秆与固氮作物以利于小苗的生长。
(6)隔坡水平阶。适应于坡度5°~45°的地形与退耕地,技术与质量要求和“88542”隔坡反坡水平沟一样。沿等高线开挖矩形断面的水平沟,尺寸为0.5~0.8 m(宽、深一致或深度略大于宽度),埂高与埂宽为0.3~0.5 m,田面宽度为1.0~2.5 m(略成反坡状),当坡度大时应采用较小的田面宽度。这种整地模式近似于“88542”整地模式,开挖结构尺寸没有“88542”模式严格,可以根据地形坡度、树种、苗木大小、投资造价选择开挖断面的尺寸、田面宽和水平阶的长度、层数。隔坡水平阶造林整地有利于拦蓄径流,机动性、适应性强,苗木成活率与保存率比较高,工程寿命长,造价不高。
1.2 造林密度
根据立地条件、水文条件、气候、林木冠幅、设计意图与当地实践经验确定造林树种与密度。一是根据立地条件,如果坡度缓、土地肥力高,或是退耕地、阴面地,应密植;二是根据水文因素,地下水位高、降水量大、蒸发量小,密度应大一点,反之密度应小一点;三是根据设计意图,景观带、“四旁”树或有灌溉条件、地理位置优越的应该密度大一点;四是根据成年林木冠幅或郁闭度确定造林密度。
按照有关规范要求,根据彭阳县的自然条件,造林应采用3 m×3 m、3 m×4 m或4 m×4 m的株行距[3]。彭阳县近几年在部分地段的栽植密度比较大,采用了2.5 m左右的株行距,这主要是为了尽快形成高一点的郁闭度,美化附近的旅游区,效果也比较理想。这说明株行距2.5 m左右密植在彭阳县这种半湿润半干旱地区也是可行的。
1.3 苗木选择
树种应是乔木与灌木、常绿树与落叶树、针叶树与阔叶树、高树与矮树、喜光树种与耐阴树种、固氮树种与非固氮树种、深根性树种与浅根性树种等多树种(至少3种以上,含3种)搭配,以形成植物多样性,降低风险,维护生态系统稳定性。要减少单一树种栽植,这是因为单一树种容易造成病虫害蔓延与扩大,且容易造成地力衰退。苗木应选用树龄长、耐旱、耐贫瘠、当地旱生、老化退化速度慢、经过实践检验病虫害少、防羊只与兽类侵害能力强的。
由于单位面积造林投资有限,因此彭阳县在造林中大量采用了一年生的树苗。根据相关规定要求,苗木规格应在0.6~1.2 cm之间,但大多数苗木不能达到这个规格,即使采取一定的措施(加大灌水量、追肥等),也会由于苗木木质化程度差,栽植后容易失水与抽干,出现“假活”现象,加上后期当地降水与养分跟不上,导致成活率与保存率都不高。为了保证苗木成活,当地采取截干保留5~10 cm,并用土覆盖截干部分的措施,但生长期发的嫰枝叶羊与野兔啃食厉害,往往树还没有长起来,杂草已经把树覆盖了,形成造林不成林的情况,如遇干旱天气树苗还会枯萎死亡,能成活的往往也长不起来,3~5年还是一个残树,无冠幅和郁闭度。因此应减少栽植小苗,建议优先选用2~5 cm粗(胸径或地径)或1.0 m高(常绿树)以上本地生壮苗。壮苗抗病虫害、抗旱、抗羊只与兽类啃食能力强,造林成活率与保存率高,能形成较高的郁闭度。
1.4 苗木栽植
苗木栽植要做到“三埋两踩一提苗”,即三次埋土、两次踩实、一次将苗木向上提的过程。苗木栽植深度以高于苗木根颈处原土痕4~10 cm为宜,不宜过浅,否则苗木易失水、受旱,不容易扎根;同时要避免过深,过深会影响根系呼吸,容易生长二重根,妨碍地上部分的正常生理活动与苗木的生长。
2 综合分析与评价
2.1 地形对选择造林整地模式的影响程度
地形与自然条件优劣程度是选择造林整地模式的决定性因素,各整地模式对地形的要求从高到低排序为:穴状整地(6°以下的地形,主要是退耕地)gt;方格网片(15°以下的地形)gt;弧形(或半圆、斜线)整地(适合路边)gt;“88542”隔坡反坡水平沟(5°~30°的地形)gt;隔坡水平阶(5°~45°的地形)gt;鱼鳞坑(3°~65°的地形)。
2.2 投资比较
彭阳县属国家级扶贫重点县,建设项目全部靠上级财政支出,选择何种整地形式主要取决于国家投资的大小。若以0.8 m×0.8 m鱼鳞坑造价为1,则“88542”隔坡反坡水平沟为2.0,方格网片为1.5,隔坡水平阶为1.4,弧形整地为1.2,穴状(全部机械打)整地为0.5。各整地模式造价从高到低排序为:“88542”隔坡反坡水平沟gt;方格网片gt;隔坡水平阶gt;弧形整地gt;鱼鳞坑gt;穴状整地。
2.3 综合分析
把整地造价、苗木成活率与保存率、持续效益、5年后苗木效果(树的生长情况、郁闭度等)、10年后造林整地工程完好与毁坏程度、林木稳定性、群众接受度等作为评价指标,采用层次分析法进行分析,其结果为:“88542”隔坡反坡水平沟gt;隔坡水平阶gt;方格网片gt;弧形整地gt;穴状整地gt;鱼鳞坑。
从分析的结果看:“88542”整地模式最好,但其造价高,易受地形限制;方格网片、弧形、穴状整地都是在特定的地形条件下的造林整地技术,适应范围比较窄;隔坡水平阶整地适应范围广,造价相对“88542”低,严格地说在坡度大的地形上,“88542”整地就是隔坡水平阶整地,只是受坡度限制开挖尺寸与田面宽达不到“88542”标准,所以隔坡水平阶整地造林效果接近“88542”,应是重点发展的整地模式,彭阳县近几年采用隔坡水平阶整地也呈上升趋势;鱼鳞坑受地形局限较小,造价低,但造林成活率、保存率相对较低,蓄水与保土效益一般,后期效果差。总结彭阳县多年造林整地经验:在地形与自然情况容许的条件下大力发展隔坡水平阶与“88542”隔坡反坡水平沟造林整地,是提高造林整体质量的有效途径。
3 结 语
彭阳县应大面积采用较高标准的造林整地模式,从源头上提高造林质量;应积极采用抗兽类与羊只侵害能力强的苗木,并加强后期抚育与管护,上级财政应给予必要支持,以提高苗木成活率与保存率;应加强封山禁牧力度,巩固造林成果;造林应从数量型向高标准质量型转变,确保造林效果,在宁南山区的生态治理中继续发挥龙头与典范作用。
[1] 田升.宁南山区坡地径流开发利用的工程技术研究——以宁夏彭阳县草庙乡为例[D].北京:中国农业大学,2005:10-11.
[2] 苗吸旺.干旱半干旱地区抗旱造林技术[M].银川:黄河出版传媒集团,2013:135.
[3] 郭文峰,马斌,卜崇德,等.宁夏小流域水土流失综合防治工程 防治技术标准:DB64/T 242—2000[S].银川:宁夏水利厅,2001:7-65.
[4] 翟红霞.“88542”隔坡反坡水平沟整地技术[J].西北园艺:蔬菜专刊,2001(6):16.
杨晓辉(1968—),男,宁夏彭阳县人,高级工程师,长期从事水利水保工作。
2017-04-15
(责任编辑 徐素霞)
S157.2
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1000-0941(2017)11-0050-03