不同造林抚育措施对桉树人工林坡面径流特征的影响

陈朝明

（广西壮族自治区国有东门林场，广西 扶绥 532100）

0 引言

桉树通干曲直，纹理多样，耐腐蚀性较高，如今已成为广西壮族自治区（以下简称广西）重要的家居、建材和人造板原材料。同时，桉树萌芽力较强，根系发达，固土能力较强，在广西已经实现规模化种植，可以有效遏制水土流失，生态效益显著［1］。但是，在常态化营林抚育过程中，不科学的造林方式和管理模式可能直接引发生态环境问题，如化学除草不正确、间伐不当、火烧炼山频繁、施肥类型和频次不当等，都会导致林间生物多样性降低、土壤肥力下降和水土流失等问题发生。基于此，考虑到桉树种植的生态效益和经济效益，种植户应该采用精量化抚育措施，以提升桉树人工林综合效益。

1 造林抚育内容

造林抚育措施主要包括林地施肥、保护地表枯落物层、土壤深翻、栽种绿肥作物、林地灌溉与排水、改良土壤、混交营林及防治水土流失等。各地为逐步提高森林资源生态效益与经济效益，对幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林进行林分抚育，调整林分郁闭度和林间密度，使林木可以得到良好的光照与通风，进而缩短林木成熟期。尤其对于桉树这类速生树种，可通过精细化造林抚育措施在最短时间培育优质木材，根据不同造林目的缩短桉树幼苗期与成材期间隔，提高林木生长品质。

2 不同抚育措施对桉树人工林坡面径流影响的实证研究

一般降雨量越高，地表径流越大；蒸发量越高，径流量越低；林间湿度越大，径流速度越快；风速越高，径流量越大。因此，桉树造林地径流变化具有一定复杂性。为了探究不同抚育措施对桉树造林地坡面径流的影响，以广西某地区（国有林场）为例进行实证研究。试验地属于亚热带季风气候区，年均蒸发量在1 655 mm左右，全年无霜期336 d，日照充足，太阳辐射较强，海拔在80～165 m，年均降水量在1 478 mm左右。该地区地带性土壤以砖红壤为主，土壤层厚度为80～110 cm，造林密度为1 650株/hm2左右［2］。

2.1 造林地坡度对坡面径流的影响

在该林场分别选取坡度为15°、25°和30°的向阳坡，在广西降雨量最为集中的夏季进行比较测试，观察时间为4个月（6—9月）。结果发现，该地区夏季降雨量占全年降雨总量的70%～80%，尤其是7月降雨量最高，可以达到485 mm，并且不同坡度的坡面径流具有明显差异，如表1所示。

表1 造林地坡度对坡面径流的影响 mm

从表1可以看出，不同坡度对坡面径流影响较为显著［3］。无论是哪一种降雨等级（小雨至大暴雨），坡度高的地区径流量远远高于坡度低的地区，并且随着降雨强度的增加而逐渐递增。这是因为受到重力影响，坡度越大，地表水流速越快，下渗就越少，因此形成的径流量就越大。所以，在造林抚育过程中，技术人员应该尽量选择坡度低的地区（以15°为宜）营林，尽量促使水分下渗、延缓径流。但是也应该注意到，在实际造林过程中，立地条件多有不同，尤其广西以丘陵、山地为主，部分林场内部地形坡度较大，造林地选择具有局限性，甚至部分地区必须在坡度30°以上立地条件下进行造林。此时，为有效降低坡面径流，可以利用护坡工程提高土质稳定性，充分发挥林木资源的水土保持能力，提高造林成功率的同时，避免造林地边坡边脚遭到洪水冲刷。对于结构紧密、高度大于20 m的土坡，可从上到下对松散夹层土坡进行加固，同时按照当地立地条件进行削坡（削坡程度比原坡减缓即可，切忌削坡度数过大，一般维持在5°以内，重点削缓上部，调整上下部高度和坡比）。也可以利用阶梯形削坡方法，类似于梯田打造法，将造林地划分为多阶小平台，平台之间高差依据坡度变化略有差异。一般宽度在2 m左右，高差在6 m之内；如果在阳坡，差值应更小，约在5 m以内。在造林过程中，也可适当采用种草护坡技术，选择低矮钢伏型草种对造林坡面进行整治。采取坑植法，在土质密实的边坡播种草籽，2 a之内可有效固土固沙，帮助林木更好地扎根，从而发挥稳定坡面径流作用。

2.2 整地方式对坡面径流的影响

笔者选取该林场2块相同的桉树造林地，分别采取不同的整地方法，之后对桉树成林坡面径流量进行统计。其中一块造林地采用测土配方施肥技术，分析该地区土壤养分含量状况，监测土壤理化性质，并且遵循“缺什么补什么”的原则补充肥料。另一造林地不采取任何整地措施。

采用测土配方施肥技术地块的土壤现状为有机质含量14.34 g/kg，容重 1.29 g/m3，碱解氮含量49.67 mg/kg，有效磷含量1.34 mg/kg，速效钾含量145.80 mg/kg，缓效钾1 299.64 mg/kg。未采取任何整地措施的林地土壤性状为有机质含量9.34 g/kg，容重1.17 g/m3，碱解氮含量20.10 mg/kg，有效磷含量0.96 mg/kg，速效钾含量58.70 mg/kg，缓效钾含量925.47 mg/kg。从表2可以看出，在采用测土配方施肥技术的情况下，无论是哪一种降雨等级（小雨至大暴雨），坡面径流量均小于不整地地块。这是因为采用测土配方施肥技术后土壤中有机质和其他养分含量逐渐递增，土壤理化性状优于不整地的造林地，而这，可以提高桉树成活率和生长率，对径流产生一定阻挡作用。

表2 整地方式对坡面径流的影响（土层厚度20～40 cm）

2.3 造林密度对坡面径流的影响

众所周知，人造林可以起到削减洪峰、调节枯水径流的作用［4］。笔者选取该林场4块相同的桉树造林地，设置4种造林密度（667 m2造林密度分别 为90～110株、110～120株、120～130株、130～140株），对桉树成林坡面径流量进行统计。一般来讲，造林密度越大，随着林龄的增长，林木对地表径流的拦截作用就越明显，固存水分功能越强。同时，如果桉树造林地是大径材，在遇到强降雨时就可以拦截大部分杂质，确保地面不会有裸露沙土的情况发生。

从表3可以看出，随着造林密度的不断增加，平均坡面径流量呈递减趋势，二者基本呈反比例关系。这是因为植被覆盖率越高，其保持水土的能力就越强，当洪峰到来之际，可以减小洪峰径流影响、减缓地表径流形成速度。在今后营造林抚育管理工作中，营林技术人员应该根据林木生长势、生长情况、发育情况，灵活调控造林密度，及时进行透光抚育。对于纯种人工林，如果近熟林或成熟林数量过多或者占比过高，应及时进行间伐，避免其对低矮幼树造成不良影响，以此保证幼树和中龄林获得良好通风与光照条件，最终满足速生目的。对于混交林，应始终维持主要树种和次要树种比例，最低不能低于1∶5，最高不能高于1∶3。必要时，营林技术人员在透光抚育过程中可设置间隔带，将造林地分为若干条带，对树木进行保留、隔离、清理和除冠等操作，为林木营造良好的生长环境。

表3 造林密度对坡面径流的影响

同时，在抚育过程中要遵循适量和适度原则，在促进林木生长的同时保持林分稳定性。如果采用多次间伐，一次间伐强度应该以中度间伐或弱度间伐为主，尽量获取最大胸径；二次间伐以强度间伐和中度间伐为主，促进林冠恢复，同时维持林木密度，确保造林地所有林分均可正常郁闭，最终提高林木蓄积量和生长质量。

2.4 除草抚育对坡面径流的影响

该林场采用人工除草、化学药剂除草、人工灌割+绿色植保技术3种不同的除草抚育方式，判断除草抚育和坡面径流之间的关系。结果发现，采用人工灌割+绿色植保技术，坡面径流量最低，人工除草方式次之，化学药剂除草方式坡面径流量最大（见表4）。

表4 除草抚育方式对桉树人工林地坡面径流的影响

除草管理是桉树幼林和中成林抚育时必不可少的重要环节。如果林间杂草丛生量过高，杂草将会与桉树争夺土壤养分，导致林间弱苗、死苗、残苗过多，不利于桉树大径材的培养。而该试验中不同除草抚育措施下桉树人工林地坡面径流差距较大，主要是因为采用绿色植保技术不会对当地土壤层造成损害，可在维持原本土壤理化性状的基础上杀死杂草，从而为桉树幼林和中成林根系发育提供良好空间，有助于桉树大径材培养，对坡面径流的拦截效果更好；人工除草方式虽然较为传统，但是该种物理割除方法对土壤损害较小。在保证生物多样性基础上选择性割除杂草，不仅可以增强坡面植被覆盖率，还会对径流起到阻拦作用［5］。因此，在今后的造林抚育管理过程中，营林技术人员应采用人工灌割 + 绿色植保技术进行除草抚育。除草过程中，营林技术人员应尽量使用绿色植保药剂，切忌盲目混用除草剂，而是根据说明书中用法用量要求，科学掌握除草剂用量和施用浓度，避免施药过多破坏土壤理化性状。

3 结论

该试验表明，坡度高的地区坡面径流量远远高于坡度低的地区；使用测土配方施肥技术的地块坡面径流量均小于不整地地块；造林密度的不断增加，平均坡面径流量呈递减趋势；采用人工灌割+绿色植保技术，坡面径流量最低，人工除草方式次之，化学药剂除草方式坡面径流量最大。

在桉树人工林地，要想控制坡面径流量，防止水土流失，应采用科学化抚育措施，加速林下植被更新，改善林分卫生条件，增强桉树人工林抵抗自然灾害的能力。例如，根据造林地具体类型，选择测土配方施肥技术，加强枯枝落叶腐化；尽量在平原地带或者坡度在15°～25°的区域进行大规模种植，原则上种植密度越大，坡面径流越低，但是出于造林环境效益和经济效益双重考虑，建议将667 m2造林密度维持在110～120株；采用绿色植保技术和人工除草方式相结合进行除草，避免对土壤层造成损害，提升林木对坡面径流的拦截作用。