塞罕坝石质山地与沙荒地退化植被森林营建技术研究

张菲

（河北省塞罕坝机械林场，河北围场 068466）

20 世纪60 年代以来，恢复与重建已经受损或即将受损的森林生态系统，受到国内外各级政府以及科研工作者的日益重视。20 世纪80 年代后期以来，欧洲、北美以及大洋洲等地区的国家在退化森林生态系统的恢复方面做出了一些卓有成效的研究工作。在欧洲、德国等林业比较发达国家提出了林业近自然经营理念以及基于这个理念的植被恢复技术。山地是陆地生态系统的主要载体。我国的山地生态系统退化程度在全球较为严重，因而我国开展退化山地植被恢复与重建实践和研究较早。特别是20 世纪70 年代以来，我国先后确立了林业十大生态工程，目的是遏制水土流失、改善生态环境、扩大森林资源。近年来，我国为了加强区域植被恢复与重建，又规划实施了天然林资源保护工程、退耕还林等工程。“六五”以来，我国立项开展了100 多项有关植被建设的科研项目或课题，提出了很多有价值的技术成果，这些价值成果多为中西部退化植被地区的生态治理技术成果，对于华北北部的石质山地与沙荒地退化植被恢复虽然具有一定指导意义，但是缺乏根据本地实际情况的实践化改造应用技术措施，尤其是能够满足塞罕坝及以北、以营建森林植被为主的系统集成管理技术。因而，本研究依据塞罕坝地区石质山地与沙荒地的土壤现状以及气候条件，在较系统的造林技术基础上提出一些营建措施，旨在为塞罕坝地区石质山地与沙荒地退化植被森林营建技术提供理论依据。

1 试验地概况

本研究主要在河北省塞罕坝机械林场内的石质山地及沙荒地。塞罕坝机械林场位于河北承德市围场县的最北部，与内蒙古克什克腾旗接壤，海拔1018～1940m。塞罕坝地区的气候属于温带寒温性大陆季风气候，冬季漫长，夏季不明显，全年气温较低，年平均气温为-1.5℃，极端最低气温-43.3℃，年均降水量为460mm。冬季多风，大风天气较长，年均6 级以上的大风日数53d，最多年份达114d，最少年份48d，以西北风为主。

2 试验方法

在造林试验前，调查该地区有代表性的沙荒地和石质山地土壤理化性质，便于了解该地区土壤条件。分别在塞罕坝有代表性的沙荒地和石质山地小班以及普通荒山随机选取5 个土壤取样点，每一取样点分别按0～10cm、10～20cm、20～40cm 分层取土壤样品，取好后按分层5 点各混成一个土样。土样经实验室自然风干，挑去植物残体和石块等杂物，测定土壤N、P、K 元素含量、有机质以及pH 值。

该试验的具体造林方法按照冀北困难立地攻坚造林配套技术以及冀北山区樟子松石质阳坡造林初探技术。本试验主要是在这些造林方法的基础上使用不同基质配方的容器苗，同时在造林后对苗木实行了防寒土越冬处理。

2.1 基质试验

造林时调选600 株2 年生健壮苗木（樟子松苗），苗高基本一致，基质分别使用阔叶腐殖质土，厩肥，锯末和黄土（比例为5∶3∶1∶1），草炭土、猪羊厮肥、黄土（比例为6∶3∶1）和苗圃原土对这600 株苗木（每种基质200 株）进行灌装，在苗圃里培育2 年后造林。调查出圃时各个处理的苗高增长量和造林后1 年的苗高生长量以及造林成活率。

2.2 防寒土越冬试验

造林后分别建立6 个样地（规格为30m×20m），其中3 个样地不进行防寒土越冬，其他样地都做防寒土处理。第2 年春天调查这6 块样地的苗木成活率。

3 研究结果

3.1 塞罕坝地区石质阳坡和沙荒地土壤肥力现状

按照全国土壤普查肥力分级，结合石质阳坡、沙化土壤和普通荒山土壤调查数据得知：在土壤酸碱度方面，普通荒山＞沙化土壤＞石质阳坡，但均为微酸，特别是石质阳坡和沙化土壤2 个地方的土壤pH 值均小于6；速效氮方面，普通荒山＞石质阳坡＞沙化土壤，普通荒山达到3 级，石质阳坡、沙化土壤为4 级；在速效磷方面，普通荒山＞沙化土壤＞石质阳坡，均为4 级；在速效钾方面，普通荒山＞沙化土壤＞石质阳坡，均为3 级；在有机质方面，普通荒山＞石质阳坡＞沙化土壤，普通荒山达到4 级，石质阳坡、沙化土壤为5 级。

表1 塞罕坝石质阳坡土质肥力状况

表2 塞罕坝沙化土壤土质肥力状况

表3 塞罕坝普通荒山土质肥力状况

综合以上分析来看，塞罕坝的石质山地与沙荒地呈现微酸，其土壤孔隙度高，保水能力差，有机质含量低，速效N、P、K 均呈低水平。与常规荒山造林相比，应增加适量优质土壤或使用客土造林，积极保墒、促进苗木成活。

3.2 基质配方容器苗

通过测试石质山地和沙荒地土壤发现，其土壤孔隙度高，保水能力差，有机质含量低，速效N、P、K 均呈低水平，在造林时要重点注重增加土壤营养，改善苗木早期的微环境。因而本试验造林时使用容器苗，且重点试验研究了容器苗的基质配方，良好的基质既能够保证苗木的营养，又能增加苗木的造林成活率以及高生长。赵建国[7]研究樟子松容器苗基质时认为，使用阔叶腐殖质土，厩肥，锯末和黄土（比例为5∶3∶1∶1）效果最好，塞罕坝地区的樟子松容器苗造林经验认为，使用草炭土、猪羊厮肥、黄土，比例6∶3∶1 的基质效果良好。因而本项目分别用这2 种基质配比和苗圃原土培育容器苗进行对比试验。

表4 是分别使用这2 种基质配方和苗圃原土后调查的樟子松容器苗（选用的2a 生苗，在苗圃里培育2a后造林）在苗圃里2a 的高生长和造林后1a 的高生长情况。从表5 可以看出，使用草炭土、猪羊厮肥、黄土（比例为6∶3∶1）基质的苗木在苗圃2a 的高生长和造林后1a 的高生长均最大，分别分别为6.12cm 和9.14cm，而使用苗圃原土培育的容器苗在苗圃2a 的高生长和造林后1a 的高生长最低，分别为4.08cm 和4.11cm。这表明使用基质配比为6∶3∶1 的草炭土、猪羊厮肥、黄土容器苗造林苗木生长效果最好，可以推广使用这项技术。

表4 不同基质苗木生长情况

3.3 防寒土处理

塞罕坝地区气候寒冷，特别是冬季，最低气温可达-40℃，为了提高造林成活率和保存率，本试验在造林后的秋季对苗木使用了防寒技术，主要就是在苗木的北方堆放防寒土，到了春季苗木生长时再将防寒土撤走，保证苗木冬季不受冻害。

表5 为使用防寒土的苗木与不使用防寒土苗木过冬后苗木的存活率，可以明显看出，使用防寒土后苗木存活率达到了95%，而未使用防寒土处理的苗木存活率为71%。这表明使用防寒土处理后可以显著提高苗木的存活率。

表5 防寒土处理后苗木存活率情况

4 小结

塞罕坝的石质山地与沙荒地呈现微酸，其土壤孔隙度高，保水能力差，有机质含量低，速效N、P、K 均呈低水平。针对现有立地条件，总结出了石质山地与沙荒地退化植被营建技术，在这项技术中重点提出了使用基质配比为6∶3∶1 的草炭土、猪羊厮肥、黄土，且苗木越冬时使用防寒土两项新技术。使用基质配比为6∶3∶1 的草炭土、猪羊厮肥、黄土造林后1 年苗高增长9.14cm，苗木越冬使用防寒土后苗木保存率可以达到95%。通过试验发现：两项技术在石质山地与沙荒地退化植被营建技术中效果良好。