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营造林关键技术及效果评价方法

2021-12-02董小柏

乡村科技 2021年32期
关键词:植被树种整地

董小柏

(安福县枫田镇人民政府,江西 安福 343200)

随着我国经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,同时使人们的生态保护意识不断增强。“绿水青山就是金山银山”的理念深入人心,如何有效地实施营造林工程是新时期各地林业部门的工作重点之一。营造林是一项系统性极高的工作,涉及营造林规划、各项配套工程实施、后期效果评价等多方面工作任务[1]。同时,为保证营造林成效,需要采用科学的技术措施。对此,笔者结合以往工作经验,总结了一套较成熟、系统、行之有效的营造林技术措施。

1 营造林技术要点

1.1 造林前期准备

1.1.1 林地规划。进行林地规划时,应遵循以下5个原则:①因地制宜,全面规划,综合治理;②在土地资源利用规划上,以林为主,林、农、牧相结合;③在林种规划上,以水保林为主,水保林与农防林、用材林、经济林相结合;④在物种规划上,以速生的乡土物种为主,并积极发展适地适树、经济价值高、防护作用大的优良树种和品种,以乔木为主,乔、灌、草相结合,加大灌、草种植比例,在优先选择乡土树种的前提下可以适度引进外来树种[2];⑤坚持保护优先、自然恢复为主的原则,在林地规划过程中应为自然留下足够的自我修复空间,避免出现人工林遏制天然林生长的情况。

1.1.2 营造林有效覆盖率计算。为了既保证发挥林区的生态防护效益,又保证不与周边的农地、园地竞争土地,要合理确定营造林有效覆盖面积。森林植被能有效控制水土流失,随着水土流失区森林植被覆盖率的提高,森林保持水土能力增强,且水土保持森林覆盖率与土壤流失量或侵蚀模数呈连续、动态的反相关关系。当森林覆盖率在90%以上时,土壤流失量非常轻微,此时的土壤流失量远小于土壤允许流失量。一般中小流域水土保持林的覆盖面积占流域总面积的30%~50%[3]。进行营造林有效覆盖率计算时,首先应明确当地的土壤侵蚀模数,将其作为植被覆盖率为0时的侵蚀模数;然后将同一区域中最佳植被覆盖率93%时的土壤侵蚀模数作为森林覆盖率为100%时的侵蚀模数。根据我国《土壤侵蚀分类分级标准》中关于水力侵蚀的微度侵蚀要求即可确定有效营造林覆盖率。

1.1.3 营造林配置设计。首先,山顶防护林。这类营造林的作用是防风蚀,一般种植在岭脊上,多采用相对疏透的设计形式,株间距以2~3 m为宜。如果岭脊的顶部相对平坦,则可以将山顶防护栏配置在两侧稍有坡度的位置,可以提高防风蚀效果。其次,水流调节林。这类营造林一般营造在侵蚀最为严重的区域,可以遵循沿等高线的原则设计[4]。当斜坡的形态或者坡度不同时,采用不同的林带布置策略,但均要设置在斜坡偏低的位置。再次,农地防护林。这一林种的作用是抵挡风害,通常采用乔木稀植,确保林墙结构完好,自上而下活枝永存,获得良好的防护效益。在树种方面,多采用树冠相对较窄的树种,如藏柏、黄槐等。最后,地埂防护林。一般营造在坡度陡的梯地上,一般在地埂两侧配置灌木。如果塬面农地比较宽阔,则可以沿地埂、地界或田间小路营造防风林带。

1.1.4 清理营造林场地。造林地的清理应视造林地的灌木、杂草等植被覆盖的程度,植株密度、不同的地形环境条件及经营强度而定。造林地的清理通常在整地前(深秋)进行。

1.1.5 整地。为了疏松土壤,改良土壤理化性状,促进苗木生长发育,提高造林成活率和保存率,根据不同的地形条件、不同造林树种和苗木大小、劳力等情况进行细致整地。营造水土保持林,要在保护好现有植被的基础上进行块状或带状整地。营造经济林,一般需要进行全面整地或块状整地。在块状整地方面,如果是防护林,整地规格为40 cm×40 cm×30 cm;如果是经济林,则为50 cm×50 cm×40 cm。带状整地沿等高线进行,并要求做到内低外高,略向内倾斜,使之利于保持水土。在整地时间方面,以农闲时(冬季)为宜。前1年整地、第2年造林,整地可在秋末冬初10—12月进行;当年整地当年造林,整地可提前至3—4月进行。挖塘定植可在5月初至7月底进行[5]。挖塘时,要求将表土和心土分别堆放,并打碎土块,拾净石头和杂灌草根,栽植填土时做到表土回填穴底。

1.1.6 造林时间和造林密度确定。造林密度是否合理,直接影响林木的生长速度、产量和品质,同时影响林下植物的种类、盖度和生长势。为了加快林地植被覆盖,设计的造林初植密度较大,一般防护林株行距可为1.5 m×1.5 m或1.5 m×2.0 m或2.0 m×3.0 m或2.0 m×4.0 m或3.0 m×4.0 m或4.0 m×4.0 m,经济林株行距可为1.5 m×2.0 m或3.0 m×4.0 m。

1.2 造林

1.2.1 造林方法。依据树种的生物学特性、立地条件,结合当地群众造林成功经验,营造林时多采用营养袋苗、裸根苗和嫁接苗造林,栽种苗木应做到随起、随运、随栽。例如,采用营养袋苗造林,先撕开塑料薄膜,把苗连同土一起放入种植穴,扶正苗木,并回填细土踩实。如果营养袋中的土块已经松散,可以不完全撕开塑料袋,只需将塑料袋底部用刀片去掉后放入种植穴即可。营养袋苗造林原则上可以在一年中的任何季节进行,而裸根苗造林一般需在下雨后的阴天进行。栽植时,先将表土回填入穴3~5 cm,再将苗木放入种植穴中,扶正苗木,将细土回填于根际周围,然后向上轻提苗木,使根系舒展,再填土培实。营造经济林时,必须先在穴底施入一定量的基肥,最好是腐熟的农家肥,一般每穴可施农肥10~15 kg。如果是生肥,可提前几天施入种植穴。栽植时先将表土回填3~5 cm,之后覆土、轻提、培实。

1.2.2 薄膜覆盖和使用保水剂。如果造林地干湿季分明,旱季长达4~6个月,且土壤保水保肥能力较差,为了提高造林成活率,需在造林时使用保水剂。已有试验表明,在陆续干旱的情况下,使用保水剂造林,一次灌溉可保水3~5个月,保质期两三年[6]。其用法是将保水剂放入种植穴中与土拌匀,用量为一般林木8~10 g/穴,经济果木林15~20 g/穴。

薄膜覆盖是对经济林木采取的一种保墒措施,一般经济林木宜在秋末冬初栽种,此时山地土壤含水量小,为保证林木度过旱季,经济林木栽植浇灌定根水后将塑料薄膜覆盖于定植穴上,周围用土压实以减少水分蒸发。用塑料薄膜覆盖后土壤温度会迅速升高,一定要注意观察和管理,雨季来临前必须拆除薄膜。

1.2.3 混交方式。混交方式是指各树种在林地上的排列形式。营造混交林不仅在形成林分群体结构中起到重要作用,而且有利于充分利用林地,改良林地环境,增强林木抗灾害性能,提高防护效益。采用混交方式设计营造林时,宜以行间混交和株间混交为主,一般比例为1∶1。

1.3 幼林抚育

幼林抚育是对每年新造林地所采取的除草、松土、施肥、补植补造和病虫害防治等措施,有利于巩固造林的成果,促进幼苗生长发育,加速林地郁闭。

1.3.1 抚育次数。综合考虑当地气候、植被类型和幼树生长情况来确定抚育次数。通常,造林后第2年开始,每年抚育一两次,连续抚育两三年。

1.3.2 抚育时间。如果每年抚育1次,宜在植被生长最茂盛的季节(6—7月)进行。如果每年抚育2次,第1次可在5—6月进行,第2次在杂草、灌木种子成熟前(8—9月)进行。

1.3.3 抚育要求。铲除植树穴周围的灌木和杂草,使幼苗获得良好的透光和通风条件;松土要内浅外深,切勿伤害幼苗根部,一般深10~20 cm;凡成活率或保存率在40%以下的均应进行重新造林,成活率在41%~84%的列入补植范围;对经济林进行抚育时,根据树形发展趋势,使之侧枝保持优势,必须进行修剪整枝或摘除顶芽;注意防治病虫害。

2 营造林效果评价方法

定期对营造林恢复情况进行评价有助于及时掌握营造林生长情况,进而选择合适的干预措施。在评价植被方面,可以将植物生产力与养分动态作为关键性指标。其中,植物生产力是指植物生产有机物的速率,即植物在单位面积、一定时间内制造有机物质的速度。研究植物生产力有助于了解侵蚀区退化生态系统恢复重建过程中植物的适应性和物质生产结构,从而有效促进系统物质的生产和系统功能的增强。在新的造林地上,测定不同乔木、灌木和草本的生长量,可以清楚地分析植物的适应性,并比较其生长状况。

2.1 植物生长量测定

在植物生长量测定方面,新造林后每年生长季结束时观测乔木植物的生长量、灌草层植物生长状况,分别对不同经营类型进行抽样调查。乔木树种需测定的生长量包括树高、地径(胸径)、冠幅等,灌草植物地上部分采用收割法测定其生物量等。

2.2 植被覆盖度测定

植被覆盖度是指植物地上部分(枝叶)的垂直投影,以覆盖率的百分比表示。植被覆盖度是植物群落覆盖地表程度的一个综合量化指标,易于观测,并与土壤流失量关系密切,因而研究植被覆盖度与水土流失的关系,对指导林草植被恢复建设具有重要的指导意义。

例如,在林区设置5 m×5 m的样地,在样地内测定乔木树种的冠幅、地被植物的垂直投影。实际调查中采取样线技术,利用有刻度的卷尺在样地对角线上,测定样线为植物个体所截部分长度,登记被样线接触到的或线上线下的植物。对记数的每个植物进行测定,测定因子包括样线所截的长度和植物垂直于样线的最大宽度。同时,测定样线覆在裸露地表部分的长度,以同样的方式记录下来。整理数据时分别将计数的个体总数、所截长度的总和、占有该种的样线区段数、植物最大宽度倒数的总和一一计入调查表。

2.3 植物多样性调查

进行营造林规划之前需要开展植物多样性调查,目的是获得农地改变成林地后植物的侵入状况及对地表的覆盖程度。多样性调查一般采用小样方测定法,令样方面积大约等于1 m×1 m,且每种林地各选取3~5块样地。在样地上对植物多样性的测定主要关注各个种的密度、优势度和频度值。其中,密度反映单位面积的个体数(密度=个体数目/样地面积),优势度反映单位面积的植冠覆盖面积(优势度=覆盖面积总值/样地面积),频度反映包含该种样地的分数(频度=包含该种的样地数/样地总数)。

2.4 土壤理化性质测定

对营造林的土壤进行定期理化性质测定可以及时掌握植物的生长环境,有助于改善植物生长条件。土壤理化性质测定可以在种植区域内选取若干面积为0.5 m×0.5 m的抽样试验区,并在各抽样试验区中提取土壤样品。在每个抽样试验区取0~20 cm垂直样土混合,测定土壤相对密度、土壤密度、土壤有机质含量等来评价土壤质量。具体而言,需要基于土样进行土壤理化性质分析,了解土壤肥力状况,包括土壤中全氮、全磷、全钾及速效磷、速效钾、碱氮含量,阳离子代换量和盐基饱和度等指标。将上述土壤理化性质指标在各抽样试验区的值相加之后取平均值并记录。每季度完成1次采样,根据全年土壤理化性质表现评价营造林生长环境是否适宜。

此外,应采用钉子法测定土壤侵蚀厚度。通过野外长期定位观测,根据土地利用现状,在台地、台地地埂坡面、台地间道路侵蚀沟、崩塌区、坡耕地、松散物堆积区、荒草地、稀疏灌草丛及不同种植模式试验地,分别设置土壤侵蚀测定钉测定土壤侵蚀厚度。每种种植模式设置3~5枚侵蚀测定钉,分别计算单位面积侵蚀厚度,并计算平均值。每隔一定时间(通常经过一个雨季)观测1次,并通过侵蚀厚度的累计,在不同种植模式间进行比较,最终针对不同种植模式采取不同的土壤理化性质调节措施。

2.5 林业可持续发展指标体系建立

造林结束后,应定期对营造林种植效果进行评价。为了综合评价营造林的社会、经济、环保效益,应构建林业可持续发展指标体系,对造林效果进行更加全面、客观的评价。在评价指标方面,可以基于层次分析法构建目标层作为林业可持续发展综合评价指标,准则层包括自然生态可持续发展评价指标、经济可持续发展评价指标和社会发展可持续发展指标。近年来,我国营造林质量呈下滑趋势,且在不同省份、地区存在很大差异。其中,云南省与内蒙古自治区的营造林质量相对较低,因此,应借助遥感数据、大数据监测平台等技术对重点区域的重点营造林工程进行质量监控,建立动态的林业可持续评价指标,提高我国营造林的整体合格率。此外,应建立营造林长期发展机制,出台与可持续发展指标体系相适应的造林支持政策,提高营造林建设效率和效益。

3 结语

植树造林是一项长期性、技术要求较高的工作,因此,我国在积极推动营造林时,首先,应做好恢复植被的总体规划和布局,将植被恢复规划纳入县、乡总体发展规划,真正做到全面规划、逐步落实。林种结构上,要合理搭配好乔、灌、草。除通常人们提到的针阔树种搭配外,还要考虑常绿树种和落叶树种的搭配,并且考虑引入风景树种,将景观建设与退耕还林、旅游业结合。其次,应重视选用先进的营林栽培技术,选择专业的造林队伍,实行承包栽植、验收管护一条龙经营,有效提升造林质量。最后,要提升林业技术人员的综合能力与素质,以实现优质造林,从而发挥其生态和商用等功能,创造更高的经济效益和生态效益。

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