京北沙化区防风固沙造林模式试验研究

周佳丽 王丽君 耿金川

摘 要 京北沙化区是我省生态环境建设的重点地区，该区植物群落发展极不平衡，地表植被脆弱，生物多样性减少，固定沙丘活化，生态环境日趋恶化。针对这一现实问题，通过对京北沿坝地区野外植被、土壤和地表蚀积状况调查，采用植物固沙、机械固沙和化学固沙相结合的技术措施，营造防风阻沙隔离带，通过对成活率、保存率、土壤含水量和沙埋等各项因子的调查，建立优良的防风固沙造林模式，快速改善沙区生态环境，提高沙区整体造林质量。

关键词 防风固沙；阻沙带；网格状固沙造林；微地形

该项研究针对承德市所处的地理位置，本着生态效益优先，增加生物多样性的原则，采取多树种、多层次、乔、灌、草带状混交的造林方式，锁住风沙，改善沙区生态环境。

1 试验地点及规模

选择丰宁县小坝子乡沙化区严重的沙山作为试验基地，进行两个造林模式试验研究，造林面积120亩。

2 试验区自然概况

丰宁县是距北京最近的沙源地之一。年平均气温0.9-6.2℃， 坝上地区有效年积温1082℃，坝下地区有效年积温1489℃。小坝子乡地处丰宁县西北部，位于北纬41°22′东经116°29′，自然气候寒冷干旱，生态环境薄弱。平均年降雨量360mm，无霜期91天，年均气温3.4°C，是典型的大陆季风性干旱气候。

3 试验材料和内容

选择抗干旱、耐瘠薄、耐风蚀的造林树种：樟子松、文冠果、柠条、羊柴、黄柳、甘草、苦参及林冠下种植紫花苜蓿、沙打旺。

试验内容：根据项目所处的位置和立地条件，试验设计两个类型的造林模式，即微地形平川沙化区阻沙造林模式和半流动沙丘防风固沙造林模式。

4 造林模式试验研究

4.1 微地形平川沙化区阻沙造林模式

4.1.1 造林模式选择在丰宁县小坝子乡沙化区严重的平川地块。由于该试验区风沙危害严重，因此采取设置基干防护阻沙带以保证试验区造林成效。根据风向及立地条件特点，设计两个造林模式的对比试验。试验材料及形式见下表：

4.1.2 采取的主要措施：在試验区外围迎风面设置1道或多道阻沙栅栏。1、小面积平川地形设置1道阻沙栅栏：在试验区外围10 m与主风向垂直处竖埋70cm长，直径为20cm的秫秸捆，埋于地下30cm，地上留40cm，形似篱笆墙。在试验区先大面积植草进行固沙，再进行带状灌木造林，最后进行乔木树种的营养杯造林，形成多层次防护体系，层层削弱风力强度，阻止沙土蔓延。2、大面积平川地形除了在试验区外围埋设秫秸捆外，在试验区内再设置多道阻沙栅栏，阻沙栅栏用长度40cm左右，直径1cm以上粗树枝或秸秆，埋于地下15-20cm，每隔4m设置一道，形成多道人工防沙屏障，减少沙埋指数，通过这些技术措施，减弱风沙危害，使试验区内栽植的灌木和草种在极短的时间达到绿化、锁沙的效果。

灌木栽植采用植苗板栽植方法，樟子松栽植规格为50×50×40cm。

4.2 半流动沙丘防风固沙造林模式

4.2.1 这种沙区是冀北沿坝山地较特殊的一种类型，植被盖度小于10%，土壤以棕壤、褐土、沙土为主，沙丘相对高度10m以下。在这种半流动沙丘采用先固沙，再造林的技术措施，以保证造林成活率。

4.2.2 该试验区主要设计灌木和中草药混交的两个造林模式对比试验，第一年网格状栽植灌木和中草药进行固沙，设计网格的规格不同，成活后第二年栽植目的树种。试验材料及形式见下表：

4.2.3 主要采用的固沙措施：生物固沙、机械固沙和化学固沙。①生物固沙：在半流动沙丘上建立再生植物沙障，树种选择上要求沙埋、沙压、根蘖、萌芽能力强的灌木树种。②机械固沙：主要用石块、空心砖、秸杆等对半流动沙丘进行震压阻沙。③化学固沙：在流沙特别严重的地块喷施固沙剂。

4.2.4 造林以春季为主。灌木采用网格栽植，株距30cm，栽植灌木不用大范围整地，直接用植苗板栽植，深埋至40cm即可。甘草喜光，造林时栽植在半流动沙丘的阳面，播种深度3cm，每亩播种0.5kg。苦参采用穴状栽植，株距40cm，穴深3cm，每穴播种8粒，每亩播种0.5kg。文冠果栽植在沙丘的背风阳面。樟子松为3年生营养杯苗，栽植时除掉营养杯底部，使苗木脱杯，然后将营养杯以扣锅底形式覆盖在苗木周围，减少根系水分蒸发。网格灌木栽植的第二年，在网格内栽植文冠果、樟子松，初植密度每亩167株。整地规格为40cm×40cm×50cm，由于该区土壤45cm以下沙土潮湿，栽植目的树种时适当深埋。

5 分析与结论

5.1 微地形平川沙化区阻沙造林模式

5.1.1 该试验区设置两个不同树种造林模式的对比试验。设有防风栅栏的两个造林地块，沙埋分别为3.8cm、3.2cm，（没有设置防护林带的地块沙埋为5.7cm）。造林成活率分别为88.7%、87.1%，保存率分别为83.0%、81.7%（对照区造林成活率58%，保存率47.8%）。

5.1.2 结论

这两个对比试验，视地形大小设置1道或多道阻沙屏障，造林成效相差不大，但面积较小的地块投入人力和财力较少，在林业生产实践中，根据微地形的自然条件，尽量采用小面积阻沙造林。

5.2 半 流动沙丘防风固沙造林模式

5.2.1 两个造林模式分析

黄柳×苦参×樟子松造林平均成活率达到84.2%，保存率达到79.7%。优于羊柴×甘草×文冠果（成活率79.0%，保存率72.9%）。通过调查，采取普通方式造林成活率为52%，保存率为39.9%。造林前沙埋平均为12.6cm，通过采取生物沙障、机械固沙和化学固沙等技术措施，造林第二年，黄柳×苦参×樟子松沙埋指数为10.9cm，羊柴×甘草×文冠果网格状栽植沙埋指数为11.2cm，（普通造林方式沙埋指数为12.1cm）。

5.2.2 结论

在丰宁半流动沙丘上采用耐沙埋、沙压、根蘖、萌芽能力强的灌木网格状造林，结合固沙技术措施，黄柳×苦参×樟子松造林较优。