延安市直升机播种造林试验初探

王 涛，齐延巧，魏如凯，白 瑞

(1.延安市林业工作站，陕西 延安 716000；2.陕西省林业调查规划院，西安 710082)

延安位于陕西省北部，地处黄河中游，属黄土高原丘陵沟壑区，地理坐标介于北纬35°21′～37°31′，东经107°41′～110°31′之间，全市总面积3.7万km2。属高原大陆性季风气候，北部半干旱地区，南部半湿润地区[1-4]。年均气温7.7～10.6 ℃，年均日照数2 300～2 700 h，年均降水量500 mm左右，年均无霜期170 d。气候特点为四季分明、日照充足、昼夜温差大。北部以黄土梁峁、沟壑为主，占全区总面积72%；南部以黄土塬沟壑为主，占总面积的19%；全区石质山地占总面积9%。近年来，延安市生态建设取得了巨大成就，生态环境持续改善，降水量逐年增加，至2018年，延安市森林覆盖率达到了46.35%，林草植被覆盖度达到87.8%。

经过持续多年开展飞播造林，延安市飞播造林取得了丰硕的成果。截止目前，全市累计飞播造林20余万公顷。2014-2018年连续5年分别在吴起、志丹、安塞、子长等北部县区进行常绿树种飞播造林试验，累计飞播造林9 333.0 hm2。其中2018年以前，采用“运-5B型”固定翼飞机飞播造林。为克服“运-5B型”固定翼飞机飞播造林需用专业机场、飞行航线长、成本高，受机场、航线、播区气候条件等影响飞播造林持续时间长，甚至可能延误有效播期等问题，2018年在吴起县、安塞、子长等3县区首次开展了直升机飞播造林试验，也是陕西省首次使用直升机飞播造林，取得了较好效果，现将有关技术总结如下。

1 直升机飞播造林试验概况

1.1 试验地概况

吴起、安塞、子长等延安市直升机飞播造林试验3县(区)地该市北部进行(表1)，均属黄土丘陵沟壑区，海拔为1 250～1 611 m，平均降雨量为501 mm，坡度15°～35°，坡向为阴坡。土壤为黄绵土，无地表板结，植被类型为灌草型，植被盖度30%～60%。播区总面积3 279 hm2，宜播面积2 741 hm2。其中吴起县管道咀播区宜播面积680 hm2，安塞区山王河播区676 hm2，子长县十里铺播区674 hm2，白家岔播区711 hm2(表1)。

表1 延安北部直升机飞播试验概况

1.2 飞播概况及直升机机型

试验的机型为空客AS350小松鼠直升飞机。小松鼠直升飞机型号：AS350B3E，最大起飞重量：2 250 kg，有效载荷：1 022 kg(载重量+燃油+外加设备+驾乘人员)，有效载重量：600 kg，最大速度：287 km·h-1，最大巡航速度：258 km·km-1(最大连续功率)，最大航程665 km。播幅：40～60 m(实际播幅35～45 m)，飞行及作业速度：100～150 km·h-1，导航方式：GPS(平板电脑)，作业高度：80～120 m，标准转弯：500～750 m，转弯时间：30～45 s，停机坪：20 m×20 m，净空：2 000 m，侧净空：500 m，能见度：3 000 m。

2018年6月24日-7月10日，由延安市飞播造林工作站组织实施，陕西省林业调查规划院和吴起县、安塞区、子长县林业工作站共同参与，由陕西金昊通用航空有限公司进行飞机播种造林试验。飞播区域涉及延安市北部3个县(区)4个播区(2个新播，2个复播)，总面积3 279 hm2，有效面积2 741 hm2，设计树种均为油松与侧柏混播，油松平均发芽率80.6%，侧柏平均发芽率61.7%。设计播量油松2.25～3.00 kg·hm-2，侧柏2.63～3.00 kg·hm-2，设计落种粒数油松6～8(粒·m-2)，侧柏12～18(粒·m-2)。出苗调查于2018年9-10月，按照《陕西省飞机播种造林技术规程》，采取成数抽样调查的方法，估测播区的有苗面积的成数，精度要求达到80%，可靠性95%(T=1.96)[5-6]。

1.3 飞播效果调查方法

1.3.1 飞播落种情况调查 在飞播区的接种线或播区选择有代表性的地段设置落种情况调查样方，其中吴起县官道咀播区两条接种线样方36个、子长县十里铺播区两条接种线样方96个、安塞区山王河播区样方60个、子长县白家岔播区设置样方30个30 m2，每个样方面积1 m×1 m。

1.3.2 飞播发芽率调查 每个播区都设置调查样线，再在每个调查样线上基本等距设置调查样方，每个样方面积为2 m2。其中吴起县管道咀1个播区(复播)布设调查线2条，调查样方100个(有效样方90个)；安塞区山王河1个播区(新播)布设调查线2条，调查样方数100个(有效样地87个)；子长县2个播区(新播、复播各1个)布设调查线4条，调查样方数200个(有效样方170个)，其中十里铺播区(新播)布设调查线2条，调查样方100个(有效样方81个)，白家岔播区(复播)，布设调查线2条，调查样方100个(有效样方89个)；调查时逐样方观察记载出苗数。

2 直升机飞播效果

2.1 直升机飞播落种情况

经调查，吴起县官道咀播区36个调查样方中17个合格、19个不合格，合格率47.2%，每样方(1 m2)落种0～53粒，计算得出播区实际平均落种粒数为14粒·m-2、占设计落种粒数(24粒·m-2)的58.33%，落种准确率69.44%，播区实际落种粒数达到国标合格标准(50%～150%)，落种准确率未达到国标85%的要求[5]。

安塞区山王河播区60个调查样方中16个合格、44个不合格，合格率26.7%，每样方(1 m2)落种0～152粒，计算得出播区实际平均落种粒数为12粒·m-2、占设计落种粒数(24粒·m-2)的50.0%，落种准确率93.33%，落种粒数和落种准确率分别达到国标合格标准和85%的要求[5]。

子长县十里铺播区两条接种线96个调查样方中53个合格、43个不合格，合格率55.2%，每样方(1 m2)落种0～23粒，计算得出播区实际平均落种粒数为10.5粒·m-2、占设计落种粒数(22粒·m-2)的47.7%，落种准确率93.75%，落种数未达到国标50%～150%的合格标准，落种准确率达到国标85%的要求[5]。

子长县白家岔播区30个调查样方中6个合格、24个不合格，合格率20.0%，每样方(1 m2)落种0～11粒，计算得出播区实际平均落种粒数为3粒·m-2、占设计落种粒数(18粒·m-2)的16.7%，落种准确率93.33%，落种数未达到国标50%～150%的合格标准，落种准确率达到国标85%的要求[5]。

2.2 直升机飞播造林出苗情况

吴起县管道咀播区(复播)，有苗样方平均有苗2.03株，有效面积平均出苗密度10 119株·hm-2，苗木分布基本均匀，生长良好，出苗等级评定为良级标准[5-6]，属合格播区(表2)。

安塞区山王河播区(新播)87个效样方中有苗样方43个，有苗样方频度49.40%，有苗样方平均有苗1.98株，有效面积平均出苗密度9 836株·hm-2，苗木分布基本均匀，生长良好。出苗等级评定为良级标准[5-6]，属合格播区。

子长县2个播区170个有效样方中有苗样方53个，有苗样方频度31.20%，出苗面积432 hm2，有苗样方平均有苗1.10株，有效面积平均每公顷5 492株。其中：十里铺播区(新播) 81个有效样方中有苗样方5个，有苗样方频度6.20%，出苗面积42 hm2，有苗样方平均有苗1.00株，有效面积平均出苗密度(4 970株·hm-2)，苗木分布不均，生长一般，出苗等级评定为差级标准，属不合格播区；白家岔播区(复播) 89个有效样中有苗样方48个，有苗样方频度53.9%，出苗面积383 hm2，有苗样方平均有苗1.21株，有效面积平均出苗密度(6 014株·hm-2)，苗木分布基本均匀，生长良好，出苗等级评定为良级标准[5-6]，属合格播区。

本试验共4个播区，调查总面积2 741 hm2，共布设调查线8条，347个有效样方中有苗样方155个，出苗面积1 212 hm2，出苗面积率(有苗样地频度)44.7%；有苗样方频度≥30%，抽样精度均≥80.0%[3]；苗木分布基本均匀，生长良好。合格播区3个，合格播区面积2 067 hm2，占调查总面积75.39%；不合格播区1个，面积674 hm2，占调查播区总面积24.61%。整体来看，直升机飞播出苗效果较好。

表2 直升飞机播种造林试验出苗情况

3 结论与讨论

采用“小松鼠”直升飞机进行飞播的3个县(区)、4个播区中，落种情况为落种粒数有2个播区达到国标合格标准(50%～150%)，2个播区未达到；落种准确率有3个播区达到国标85%的要求，1个播区未达到。调查总面积2 741 hm2中出苗面积1 212 hm2，出苗面积率(有苗样地频度)44.7%，有苗样方频度≥30%，抽样精度均≥80.0%，合格播区3个，合格播区面积2 067 hm2、 占调查总面积75.39%， 不合格播区1个， 面积674 hm2、占调查播区总面积24.61%；苗木分布基本均匀，生长良好。整体来看，直升机可以达到飞播目标要求。另外，通过对直升机装种、播种、接种以及出苗情况观察、调查、分析，直升机比较适合在黄土高原丘陵沟壑区以及零星荒山地块实施飞播造林作业。今后飞播造林中可结合飞播区实际，因地制宜安排“小松鼠”直升机与运-5B型固定翼飞机开展飞播作业，有效节约飞播造林成本和施工时间，提升飞播造林施工质量和成效，为陕北地形复杂区域造林提供新方法、新经验，也为今后黄土高原实施推广机械化造林提供理论基础和科学依据[3]。

从地面落种情况来看，4个播区中只有1个播区落种粒数和落种准确率均达到合格标准，说明“小松鼠”直升机飞播落种均匀度和压标飞行较差，落种不均匀、不稳定，播种质量尚有待提高，同时播幅较小，多在35～45 m之间，这可能主要与直升机播种器有关，也是今后需进一步改进完善的方面。