浅山地区的自然地理特点及造林技术探讨
2018-11-02王存桂
王存桂
(青海省海东市乐都区林业局,青海海东 810799)
浅山地区造林已进行数十年,各地有适合该地区不同的造林技术措施,但鲜有人进行系统的总结和汇总,对现实造林缺乏指导作用。笔者总结历年来浅山地区的自然地理特点和造林的主要技术措施,为提高造林成活率提供全面的理论依据。
1 浅山地区的自然地理特点
1.1地形浅山地区位于青海省境的东北部,为黄土高原向青藏高原过渡地带,东与甘肃陇中高原为邻,兼具两大高原特点[1]。该区自北向南为大板山、湟水河谷、拉脊山和黄河河谷,西以日月山为界。其高、中、低山和河谷阶地相夹期间。地势西、西北高,东、东南低,东西延绵200 km左右,比降悬殊,地形多样,导致该地区农林牧业发展各异。根据海拔、气候、土壤和植被等因子把浅山初步划分为低位浅山和高位浅山两大类型区。低位浅山位于黄河、湟水及其主要支流的中、下游地区,海拔由河谷第三、四级阶地至2 500 m,该区气温较高,雨量稀少,水土流失严重,地貌破碎、植被稀疏,但植物生长期较长。高位浅山位于黄河、湟水及其主要支流的上游地区,一般海拔由河谷第二、三级阶地至2 900 m,与低位区相比,气温较低,雨水较多而集中,水土流失较轻,植被较好,但生长期较短。该区总面积约14 000 km2,其中低位浅山约占该区总面积的70%左右,高位浅山约占30%。按其沟壑及分水岭形态特点可划分为3个主要地貌景观带:西部高位宽谷浅沟梁峁丘陵地、过渡带深谷梁峁丘陵地、近河谷带高阶地波状丘陵地。这中间夹有少量的土石山,比重极小。这些地形地貌由于沟深坡大,加之土壤结构疏松,空隙性大,渗水强,易受干旱和暴风雨的威胁,冲刷、泄流、崩塌等侵蚀现象到处皆是,形成沟壑纵横、支离破碎的地貌,植被稀疏,生态极为脆弱。该地区耕地约占现东部农业区总耕地面积的60%,是青海省粮食生产的主要基地。研究绿化改造利用此区,对该省工农业建设具有重要的经济意义。
1.2气候浅山地区夏短冬长,既旱又寒。冬季受制于蒙古高气压,严寒干燥多风;夏季,印度洋孟加拉湾一带上空的暖湿空气和同时东下的西伯利亚的干燥而寒冷的气流在此汇合,加上东南季风虽到该区已是强弩之末,但仍有影响[2],并受祁连和日月山之阻,形成了以西宁、贵德为中心的一个比较温暖多雨的地区。但过了日月山,气温、雨量急剧下降,景观荒凉。
浅山地区年降水量季节分布很不均匀,从每年11月到次年3月这5个月的总降水量仅为年总降水量的10%~20%,因此浅山早春造林以后,雨季未到,但气温上升很快,风大、土壤蒸发加剧,导致春旱严重而频繁,这也是春季造林的主要问题。5月中下旬以后,月降水量才有较大幅度的增加。7—9月降水量超过全年总降水量的65%,称为雨季,这为夏秋季造林提供了有力的条件。高位浅山区降水更为集中,但此时对流旺盛,故多暴雨和冰雹,加剧了水土流失和危害幼林[3]。但实践证明,只要充分利用有利条件,抓住良机,因害设防,就能变水害为水利。
当青海高原上夏秋多雨的副热带高压南移而撤出时,雨季随之结束,西风带随之南移,强大的寒潮开始南下,土壤很快上冻,地表层以下的水分不易蒸发;土壤水分经过漫长的冬天一直到次年春季土壤化冻,称为次年植物生育的水源。若能抓住每年雨季前期整地和重视整地质量,一般土壤含水量可达50%,这是次年春季造林成功的关键。
浅山地区气候的另一特点是气温年均温低、年较差不大和日较差悬殊。据西宁多年气象资料:年较差在25 ℃以下,日较差最大为30 ℃以上,造成土壤有效水分大量消耗。某些幼树越冬表现良好,而在次年,3月以后则有大批枯死,其原因初步认为是当时大气和土壤干旱导致生理干旱,同时由于剧烈的年温差还可使黄土及其母质物理风化加剧,从而为土壤的风蚀和水蚀提供物质基础[4]。浅山地区光照充足,可以在一定程度上起以光补热的作用。
浅山地区全年中除冬春西北风占优势外,其他各季均以东、东南风为主,年平均风速在1.6 m/s左右,冬春最大可达20 m/s左右,对林木越冬不利。
1.3植被浅山地区植物群落分布特征属于干旱草原型,其植被分布主要受2个因素的制约。首先是复杂的地形地貌,造成了相应的植被分布,其阳坡与阴坡景观迥然不同。阳坡因日照强、气温高、蒸发大、空气干燥、土壤贫瘠、植被稀疏、种属单纯、植株矮小,平均覆盖率为20%~30%,在高位浅山的部分地区也不超过75%,能忍受恶劣生境的旱生型植物,主要有蒿属艾菊、骆驼蓬、狼毒、羽茅、芨芨草等,在高位阳坡还有少量的中性植物种分布。阴坡与阳坡相反,因水分、土壤条件较好,其植被覆盖率平均为60%左右,最高可达90%,优势植物主要有禾本科的赖草、紫苑、粗叶黄芪、车前和蒿属等,反映了阴湿的生境。
综上所述,浅山地区植被总的特征是以多年生草类为主,呈簇生矮小的灌木分布不多,且多具抗旱、寒和风的形态结构,缩小叶面积,肉质化,表面密生绒毛呈白色鳞片;根系深长而粗壮,侧须根发达。其次,造成浅山植被现状的主要原因是由于历代反动统治阶级的压迫剥削,严重破坏了原始草原植被,致使广大浅山区“荒漠化”日趋严重。但是,人为破坏一经停止,草原植被的恢复也很快[5]。
1.4土壤主要属栗钙土类。其中,低位浅山阳坡属淡栗钙土和灰钙土,其剖面基本特征是层次发育不良,无明显的腐殖质层,石灰质含量丰富,结构不明显,30~40 cm以下递变为柱状或块状,成土母质主要为遭受强烈剥蚀的黄土或第三风化壳(红色),在浅山地区还由于水土流失严重,红土母质裸露,寸草不长;高位浅山阳坡与此相比条件较优,大部分属栗钙土。阴坡一般属栗钙土、暗栗钙土。一般土质为砂黏土,稍具黏性,孔隙率大,大部分为团粒或单粒结构,有机质含量达3%左右,呈暗棕色。分布在河谷两岸的各级阶地和坡脚底主要为冲积次生黄土或坡积黄土,一般结构疏松,较肥沃而深厚,具强烈碳酸盐反应。
2 造林技术措施
2.1积极采用抗旱保墒的农业耕作措施,充分做好造林前的整地以土壤耕作为中心的抗旱保墒农技措施,是我国北方干旱地区劳动农民几千年来与干旱作斗争的宝贵经验, 这些经验在造林事业上已经得到了广泛的应用。
浅山地区造林的整地,主要是为了更有效地改善浅山的不良立地条件,最大限度地拦蓄利用地表径流,加深土壤耕作层,熟化土壤,增强蓄水保肥性能,以满足苗木生长所需的水、肥、气等条件[6]。生产实践证明,提前整地,休闲管理与土壤水分有密切关系,而土壤水分的多寡和持续时间的长短是造林成败的关键。
2.1.1整地时间。整地一般在春季、雨季和秋季3个时期,但近年的试验和调查资料表明,抓住伏耕前期或雨季初期(即5月中旬—6月上中旬)进行整地具有特别重要的意义。此时正值浅山地区全年降水量集中季节的前期,气温高,杂草也正是旺盛生长时期,幼嫩多汁,翻耕后可以充分沤烂杂草,增加土壤有机质和团粒结构,有利于促进雨水下渗,以便保墒,这个时候,农林生产用工的矛盾也较小,劳动力容易调配,有利于工作进展。现将2016年西宁市彭家寨浅山进行的整地时间与土壤含水率关系的测定情况列于表1,比率以荒坡对照区的土壤含水量为基数计算。
表1 整地时间与土壤含水率的关系
由表1可看出,春季整地休闲管理,土壤蓄水保墒性能最好,雨季次之,秋季最差。这说明整地休闲熟化时间愈长,土壤蓄水量多,但春季正是青海省农忙下种时期,从春、雨2季整地的土壤含水率来看也相差不大,加之雨后整地省工、质量又高,所以说雨季之前整地的实际优越性是显著的。
2.1.2不同季节整地以后的土壤管理措施。春季以在高位浅山和阴坡进行整地比较合适,但必须掌握在土壤一解冻就进行,并做到随整地随耙耱,因为这时整地以后,正值雨水稀少,气温巨升,蒸发量大,加上翻耕后土壤与空气的接触面加大,会加速土壤干燥,后在雨季中再深耕1次,以利渗水除草并兼顾维修土埂,入秋后再进行1次浅耙,以便越冬保墒,有利来年春季造林。雨季整地高、低位浅山均较适宜,入秋后同样要耙耱1次,不论春季还是雨季整地,都必须重视整地质量和规格。秋季整地在高、低位浅山均可进行,但必须在土壤结冻前期全部完成,并于第2年重复耕翻休闲。于第2年夏秋季或第3年春季进行造林。
除上述整地的时间和整地后的土壤休闲管理以外,在某些地区,也可以于春、秋季,随整地随造林,但必须是立地条件好、土壤比较湿润的地方,否则将会造成事倍功半的后果[7],达不到造林的目的。在造林时间上,笔者认为低位浅山适宜于雨、秋季造林,尤以晚秋为好,适当开展春季造林;高位浅山区应以春、雨季造林为主,适当开展秋季造林。
2.1.3整地方法和规格。一般山坡下部较缓,坡面较长的阴阳坡以全面整地为好,深耕30 cm即行。坡度在15°以上、坡面又短的采取局部整地,如水平阶和水平沟等;在坡陡、立地条件较差的地段采用鱼鳞坑和穴状整地。至于整地规格,试验和调查资料证明,必须以能大限度地拦蓄雨水为原则,因地制宜,制定水平阶、水平沟和鱼鳞坑的上下左右距离及深度和宽度。一般在低位浅山的阳坡,上下中心距离可适当加大,以增加积水面积和扩大局部耕作,提高土壤肥力,并注意防止由于集水面积加大而被冲毁的危险。在阴坡由于杂草较多,生长繁茂,所以必须强调整地的宽度,在禾本科根蘖性草类生长的地方以铲除地下根蘖性地下茎为准,上下左右中心距离可以适当缩小,以利提前郁闭成林。
2.2必须选择抗逆性强而比较稳定的树种树种生物学特性不同,其对旱、寒和土壤条件的反映也不一样。因此,在干旱浅山选择造林树种时,必须因地制宜,以乡土树种为主,并选择抗逆性强而稳定的乔灌木树种从而获得预期的效果。在浅山尤应重视乡土灌木树种的发展。
浅山立地条件类型较为多样,但从目前造林绿化的角度来看,可分为梁峁、阴坡、阳坡、侵蚀沟壑和弃耕地等类型。这些地形部位的水、肥、热各异,尤其是水分状况在天然降水后又有重新分配。因此在造林树种选择上应该根据适地适树的原则。
2.2.1梁峁造林树种。这个地区除了个别地方土壤深厚以外,大部分立地条件较差,其总的特点是风大、土薄,日夜温差大,因此应以黑刺、猫儿刺、枸杞、柠条等乡土灌木树种为主,如果立地条件太差,在当前直接造林有困难的地方,可以采取先绿化后林化的办法,即先进行封山育林草或种植草木犀、紫花苜蓿等,为以后造林创造条件。
2.2.2阳坡和半阳坡造林树种。阳坡造林必须提前采取高标准的整地工程措施,然后选择乡土灌木树种,如黑刺、猫儿刺、柠条等,在低位浅山还可种植柽柳。半阳坡即东坡,一般立地条件好,坡长、土较厚,植被较好,可根据不同形式部位由上至下选择黑刺、猫儿刺、柠条、柽柳、棉柳、榆、山杏、沙枣和青杨等树种[8]。
2.2.3阴坡和半阴坡造林树种。该地区一般可根据土壤水分和肥沃状况分为上、中、下3个部位。上部以黑刺、柠条、柽柳、棉柳为主,中部可增加榆树、小叶杨、青杨,下部可在上述基础上再增加河北杨、山杏、旱柳、山杨等。
2.2.4山坡弃耕地、梯田地坎造林树种。弃耕地一般杂草丛生,并在15~20 cm以下形成一层坚硬的“犁底层”,造林前必须首先进行提前整地休闲,打破“犁底层”,然后选择阳、阴坡相应部位的树种。在梯田地坎上造林,以棉柳、河柳、柽柳、柠条等灌木树种为合适。
2.2.5侵蚀沟壑造林树种。根据浅山地区侵蚀沟的发育状况,大部分处第2、3发育阶段,在高位浅山大部分属第一发育阶段,水土资源丰富,局部地形变化较大,日照短,谷风强,为此造林前必须先经工程治理,或工程与生物措施结合进行。低位浅山地区是群众发展用材林和果树业的良好基地,杨、柳、杏、沙果、苹果树等在此均可栽植;但在高位浅山或深沟阳光不足的阴坡,要发展果树业还有待试验成功后再全面开展,其他乡土灌木树种基本上均可栽植,并可适当发展山杨等。
另外在循化、民和等气候较暖的地区还可以发展油松、侧柏、洋槐和臭椿等。
2.3正确掌握栽植技术,精细做好幼林抚育管理
2.3.1正确掌握栽植技术。首先,要严格掌握起苗包装,不伤根,运输中经常保持根系湿润,栽植后覆土踏实并疏松表土以防跑墒。其次,选用2~3年根系完好、地上部分生长茁长、无病虫害的优质壮苗。采用杨、柳栽子造林,选2~3年生、长40~50 cm、粗2~3 cm的嫩绿枝条作为插穗最好,过长、过短均不适宜。尤其春季造林,必须先泡栽子以达浸水催根之效,有利成活生长。为了便于运输,减少栽植后水分大量蒸腾消耗和防止风害,部分阔叶树种还可采取截干或适度修根的办法,效果良好。第三,插干造林要做到“深埋、少露、踏实”,植苗造林的栽植深度要比苗圃原生长的根颈土印深5 cm左右,以利幼苗适应新的生境。第四,坚决按照“哪里造林,哪里育苗,造什么林,育什么苗”的原则办事,做到适地适树,不断提高浅山造林质量。
2.3.2精细做好幼林抚育管护。幼林抚育管护是有效调节苗木生长与环境条件之间相互关系的重要措施。抚育管护一般可分为土壤管理、林木管理和保护3个方面。其中土壤管理对幼林成活和生长发育具有特殊的作用。西宁市彭家寨浅山阴坡土壤管理(松土除草)次数对土壤水分及白榆(二年生)生长的影响见表2。
表2 土壤管理次数对土壤含水率及白榆生长的影响
由表2可知,抚育管理条件下不论在春旱早期还是在生长期土壤含水率均较对照区有较大提高。抚育1次区有反常现象,主要是松土1次后加速了杂草的丛生,以后不加根除,导致大量土壤水分消耗。从生长发育状况也充分证明了发育管理的重要性,幼苗嫩绿、鲜艳茁壮,大大提高了幼苗的成活率和保存率。因此,土壤管理工作在造林后2、3年具有重要作用,在第4、5、6年以内幼林未达到郁闭以前,仍须坚持进行。
在林木管理和保护方面,主要是防止人畜破坏、病虫危害和冻害以及开展必要的修枝打芽和平茬等工作。在这里要特别提出的就是浅山地区目前尚未进行土地合理利用规划,不合理的放牧是造林成活和保存率普遍不高的重要原因。建议各级领导部门采取有效措施,组织营林专业队伍和加强宣传教育工作,制定切实可行的护林奖惩制度。只有这样,才能巩固造林成果,使浅山地区的森林面积日益扩大。