甘肃民勤连古城国家级自然保护区梭梭残败林修复措施*
2022-09-27张春梅
张春梅
(甘肃民勤连古城国家级自然保护区管护中心,甘肃 民勤 733399)
梭梭属植物是沙漠地区特有的超旱生、耐盐、耐风蚀植物,素有“沙漠卫士”之称,是一种优良的防风固沙植物,而梭梭林天然更新缓慢,易受自然条件的制约和人为干扰影响。棱棱林为提升保护区生态文明建设水平和维护地方生态安全营造了绿色屏障。
梭梭(Haloxylon ammodendron Bge)属藜科梭梭属,落叶灌木,耐寒暑、耐盐抗风沙,小乔木,有时呈灌木状,高1~4 m,树皮灰黄色,杆形扭曲;枝对生,有关节,梭梭寿命达50年,5~6年高生长最为迅速,株高达3 m以上,并开始结实,10年生进入中龄期,株高4~5 m,开始大量结实;20年后生长逐步停滞,开始进入衰老期;35~40年枯顶逐渐死亡。梭梭根系发达,主根可深入地下10 m,多侧根,为了能充分吸收水份,梭梭的侧根还长成上、下两层,为了有效防止蒸发,梭梭的叶已退化成包有胶质的细长圆棍,靠绿色的嫩枝营养光合作用。4月上、中旬萌发,5月下旬至6月上旬开花,其子房在干旱的夏季暂不发育,处于假休眠状态,直至9月下旬至10月上旬果实才成熟,秋季10月中下旬同化枝部分脱落,是早生超早生植物。梭梭具有冬眠和夏眠的特性,喜光性很强,不耐蔽荫抗旱力极强。在气温高达43℃而地表温度高达60°~70℃甚至80℃的情况下,仍能正常生长。抗盐性很强,幼树在固定半固定、土壤含盐量0.2%~0.3%的沙丘上生长良好,而在含盐量0.13%以下者反而生长不良。
1 梭梭林残败原因分析
保护区内的残败梭梭林是上世纪八十年代人工栽植防护林,对保卫保护区生态起到了主要作用。由于梭梭林地处保护区内巴丹吉林沙漠的东缘沙漠地带,年降水量较少,蒸发量高,大风等自然灾害严重,大面积成龄林成长不良、秃顶、植株开花结实少、更新困难、病虫鼠害发生严重等,导致部分梭梭林出现了衰老甚至枯萎的现象,造成林木生长缓慢,加速了林分退化。
1.1 梭梭林残败的诱导因素
1.1.1 自然因素影响
民勤县属温带大陆性极干旱气候区,具有明显的蒙新沙漠气候特征。年均气温9.9℃,极端最高气温40.3℃,极端最低气温-21.5℃,年日照时数3263.6 h;相对湿度年平均47%,年平均风速为2.3m/s,年均日照时数2 832.1 h。县境内蒸发强烈年降水量171.1mm,而蒸发量是降水量的12倍,高达2 131.9 mm。是全国浮尘、扬沙、沙尘暴最严重地区之一,是沙尘暴的主要策源地。由于风沙大多、降水量少、蒸发量大,常年干燥,昼夜温差大,日照时间长,加之地下水位持续下降,导致梭梭根系无法深入水层吸取地下水,另一方面由于蒸发量大,上层土壤干旱,无法通过地表供给梭梭植株生长所需的水分[1],同时由于县境内常年干旱少雨,梭梭生长季节补水极少,久而久之,人工梭梭林逐渐缺少水分,新梢生长缓慢,生长状况差,春发芽,夏干枯,导致林分退化[2]。
1.1.2 病虫害影响
病虫害是天然梭梭林中主要自然灾害因子之一。近年来随着病虫害的大面积发生,由于防治经费缺少,病虫害没有及时有效的根治,如梭梭绵粉蚧、梭梭虫瘿(梭梭异斑木虱)和大沙鼠等危害严重,造成大片的病腐木、病死木,进而造成大片梭梭林的生长衰退、面积不断萎缩,干枯加速了林分退化,生态环境日益恶化。
1.2 梭梭林残败的主导因素
1.2.1 生长周期影响
保证区内部分梭梭林于20世纪80年代陆续开始栽植,平均树龄已达到30年左右,生长寿命基本结束。由于早年栽植的梭梭没有很好把握栽植株行距,造林密度一般较大,多为1 m×4 m的规格。如今,梭梭苗木成林后,苗高大多可超过2 m,冠幅、郁闭度也相应增大,由于密度过大,水分、养分消耗增大,营养缺乏,引起林木生长不良或死亡,即使能够勉强生长、成林,现如今防护效益明显减少,起不到应有的作用。
1.2.2 人为活动影响
由于残败梭梭林与红沙梁镇小东和花寨村相毗邻,人为活动较频繁,时有人为游牧、采收植被种子现象发生,造成人工幼林地出现羊、骆驼等牲畜啃食践踏苗木和人为采收种子折枝损伤现象,致使林地苗木保存率较低,加速了林分退化进程。
2 残败林修复改造
2.1 残败林修复原则
尊重自然规律和自然地理格局,根据立地条件和林分现状,科学选择修复方式和更替树种,科学、合理确定残败林修复改造的方式,在保留原有树种和保持原有生态功能的基础上,切实做到林地不流失,使保护区内防护林退化现象得到一定改善和缓解,实现森林资源从恢复性增长进一步向质量提高转变。
2.1 平茬更新复壮
通过调查研究在保护区内,针对立地条件相对较好、交通运输条件方便、病虫害危害严重的地段采取平茬更新复壮的措施,对残败梭梭林进行修复,主要是进行通过研究梭梭林木的枝条特征(枝长和枝粗)和成枝能力(新生枝条数)的变化,根据植物组织的再生长机制,在梭梭进入休眠的季节,先行开展退化人工梭梭林平茬复壮,将已开始退化和死亡梭梭在离地50~60 cm高主干锯断,使其萌发新芽,实现更新。平茬后当年平均生长量达58.9 cm,新枝长度平均达27.0 cm,二次枝平均萌发数可达16.9个[3],预计3到5年全面实现“退化梭梭林平茬更新复壮”,确保万亩人工梭梭林常绿。
平茬时间:在每年的落叶至翌年春萌动之前,即土壤封冻时期进行(每年11月下旬至翌年3月上旬为宜),这一时期、梭梭已经完全停止生长,大量营养物质贮藏于根部,而树木根系又处于冻土层之内,因而平茬植株不会伤害到柠条的根系,从而有利于来年春季的萌发。如果在土壤解冻后再进行平茬,由于地表解冻,土壤质地疏松,容易造成大量根系死亡,从而影响平茬的效果。
平茬强度:平茬强度不易过高,一般选择的平茬强度为50%。留茬高度:留茬高度应控制在地上50~60 cm。
平茬方式:采取行状平茬作业,每隔两带,平茬一带,平茬宽度一般不超过5 m,保留带宽度10 m,保留区域的平茬在平茬部分恢复1~3年后进行。
平茬工具:根据立地条件可选择锋利的砍刀、树剪或平茬机械等平茬工具。
平茬注意事项:平茬时要按照先外后内的顺序进行,要围绕梭梭株丛由外向内一圈圈将全丛一次性砍掉,不可以只砍大枝、粗枝,留细枝和小枝,否则会将生长势全部集中于细枝和小枝上,减少新萌枝条,削弱植株的生长势,平茬时茬口要平滑,防止劈裂,不留死茬,平茬完成后立即对茬口使用泥土覆盖。
平茬后林地管护:梭梭林平茬后要实行封育管理措施,做好病虫害的监测和防治工作,5月上旬对梭梭植株平茬后树体主干进行人工抹芽,一株不易保留过多的芽,以免芽多导致水份供应不足,影响整株的生长。
2.2 残败天窗地段进行补植修复
根据立地条件和林分现状,在残败严重的地段(枯死木每公顷梭梭灌木丛小于150个)进行行间栽植,在残败天窗地段进行补植修复,最后通过抚育管理,使林分结构更加科学,森林群落结构更加稳定,防护功能显著提高。
补植树种:本着适地适树的原则,科学选择更替树种,确定合理的初植密度和配置模式,优先选用防护性能好、抗逆性强、生长稳定的乡土树种开展退化林修复工作,最大限度维持修复区域的生态防护功能。造林树种全部选择抗风沙、耐干旱的梭梭。
造林时间:每年3月20日—4月20日。
苗木规格:根据《主要造林树种苗木质量分级》(GB6000-1999),项目建设用苗要求地径大于0.7 cm米,苗高60 cm以上的一级苗木,但结合生产实践和保护区多年的造林经验,实际苗木要求苗高50 cm以上,地径在0.3 cm以上为宜,苗稍完全木质化、色泽正常,根系完整发达,苗根长达20 cm以上,无病虫害、无严重机械损伤。在起苗时,派专业技术人员进行现场督查、质量验收,严把种源、出圃、运输关,坚决杜绝不合格苗木进行造林,确保苗木质量。
苗木用量:造林株行距2×4 m,造林密度为83穴/亩,每穴3株。
造林方法:采用人工植苗的方法,人工挖穴随整随造,栽植穴规格为长、宽、深各40 cm(如图1),每穴植苗3株,苗木栽植时保证苗木根系充分舒展,做到“三埋二踩一提苗”,每穴浇水15 kg以上,待水渗完后,扶正苗木,覆沙保墒,栽植后加强抚育管护。
图1 穴状整地断面、平面图
造林配置方式:株行距为2 m×4 m。
灌溉方式:采用水车拉水至造林地,后人工灌溉补墒。
抚育管理:造林后要加强抚育管理,做好鼠兔害、病虫害防治工作,保证苗木正常成活生长;加强巡逻巡护,做好禁牧防火工作,确保工程建设质量。
2.3 病虫害防治
2.3.1 虫害防治
每年7—8月份,选择无风、天气晴好的日子,在梭梭虫害危害严重的地段,将氧化乐果、高效氯氰菊酯、水以3:1:1的比例混合,进行喷雾防治。也可用石灰硫磺合剂或者Bo-10生物制剂300倍液、25%粉锈宁4000倍液喷雾防治。
2.3.2 鼠兔害防治
毒饵诱杀:为有效减缓梭梭林病虫害传播速度,在大沙鼠、野兔危害严重的人工梭梭林区内,配置毒饵,每天10:00—11:00或16:00—18:00,在大沙鼠、野兔活动路线或洞口放置40 g,饵料选用大沙鼠喜食的新鲜玉米。配置比例为硫酸钡:水:饵料=1:10:100;配置方法:将1份0.5%硫酸钡倒入10份热水中搅匀,然后倒入100份饵料拌匀。施药前操作人员不能使用有气味的化妆品,施药人员要带口罩及皮手套等,做好防毒措施。施药后要及时深埋处理大沙鼠、野兔尸体。通过对大沙鼠、野兔的防治,可缓减梭梭林衰败退化年限,进而阻碍梭梭林退化速度。
生物防治:随着保护区对野生动物的保护,区内大沙鼠的天敌:黄鼬(黄鼠狼)、艾虎(艾鼬)、猫、狐、长耳鸮、短耳鸮等动物的数量、种类越来越多,有效发挥了天敌对大沙鼠的控制作用,减轻其对林木的危害,同时降低了防治成本。
3 结论和讨论
通过梭梭残败林修复项目的实施,以促进、恢复人工梭梭林的正常生长为目标,将在短期内促进人工梭梭林的生长恢复,在全面提升森林质量的同时,提高保护区森林健康水平,有效发挥森林的生态效益,健全森林生态系统的服务功能,构建复合、稳定的多功能荒漠生态系统,促进保护区生物多样性的良性发展,丰富区域生物种群,提升保护区森林防风固沙功能,有效抑制自然因素对现存植物资源的危害,使生态环境极大改善,更好地发挥防护效益,确保保护区内的生态安全和可持续发展。