水土流失治理中林业技术方法的应用实践
2022-11-18何超群
黄 宇 杜 蕾 吕 玮 何超群
(1.泸定县林业和草原局,四川 泸定 626100;2.泸定县自然资源局,四川 泸定 626100)
1.水土流失治理中进行林业技术方法合理应用的必要性
近年来,国民经济迅猛发展,我国一跃成为仅次于美国的世界第二大经济体,人们的生活水平更是得到翻天覆地的变化,尤其是近年来在“全面脱贫攻坚战”的推动下,农村居民的生活水平得到质的提升,全面推动了我国社会主义的进程。然而传统的工农业经济发展模式对于土地、水资源、森林资源的依赖性较为严重,尤其是森林植被的大量砍伐以及农耕田的过度开垦,导致土壤品质显著下降,大量表层土壤裸露,再加上近年来全球气候环境的日益恶劣,暴风雨、沙尘暴等气象灾害发生概率越来越高,其水土流失、土地荒漠化现象越来越严重,严重影响农作物的茁壮生长以及人们的安居乐业。伴随着人们环保意识的提升,进行水土流失的有效治理、预防农耕田的荒漠化、守护我们的绿水青山等相关理念已经深入人心。而通过荒山造林工程、农田防护林工程,加速森林植被的栽培和种植,利用林木储蓄水分、抵御风沙的基本功能,构建相对稳定的、预防水土流失的“绿色长城”。本文通过对林木科学种植、水土流失有效治理的各项技术进行陈述,以求为各地区的林业部门在该区域进行水土流失治理过程中提供相应的技术参考。
2.水土流失概述
水土流失是地表层的营养土由于受到自然因子(风、水流、冰溶等)的侵蚀以及由于人们生产经营活动对土壤基本结构的持续性破坏,其土壤储蓄水分、保留营养物质的功能逐渐减弱甚至丧失,最终随雨水或者地表径流的冲刷而进行流动转移的现象。
3.引发水土流失的主要因素
3.1 自然因素
从自然因素角度来分析,水土流失现象是由于该地区的气候特征(昼夜温差、各季节的瞬时降雨量等)、地表植被覆盖率、土壤基本属性(粘度、酸碱度、温湿度等指标)等多种因子导致。就现阶段而言,由自然因子引发的土壤流失现象主要包括以下几方面:(1)瞬时降雨骤增,近年来受“全球温室效应”以及“强对流天气”的冲击,部分地区的瞬时降雨量和降雨总量创历年来新高,暴雨对地表耕作层的冲击能力极强,导致大量表层土随水流一起流失。(2)在四川、重庆等山区,其地表层本身就有一定的倾斜角度,再加上覆盖层以黏度较低的土壤为主,一旦发生长时间的降雨,容易导致水土流失、泥石流、山体滑坡等连锁反应。
3.2 人为因素
人为因素主要是由于当地居民的生产经营活动,破坏了地表层的原始平衡,导致表层土壤随水流冲刷而流失的现象。主要可以从以下几方面进行分析:(1)虽然我国土地面积广袤,但是由于较大的人口基数作为分母,其人均耕地资源以及水资源均不足世界的一半,部分地区为推动农业种植业的发展,保障农业经济的稳定运行,其将原始森林开垦为农耕田、地表水资源以及地下水资源过度开发等现象较为普遍,导致地表植被遭到大量的破坏,再加上化学肥料过度使用引发的土壤板结化现象,土壤储蓄水分的功能急剧缩减,在遇到雨水、灌溉水冲刷的过程中,地表层极其容易发生土壤流失现象。(2)伴随着合成化工、家居装修等行业的发展,其对于树干、树枝等林副产品的需求量急剧上升,部分地区为获取多起的经济效益,大量砍伐生态林木,导致其原始生态平衡遭到破坏,森林抵御风沙、储蓄水分的能力丧失,在发生“飓风+暴雨”的极端自然灾害后,容易引发规模性水土流失。(3)在“全面脱贫攻坚战”的推动下,我国的畜牧养殖业得到快速发展,其内蒙、甘肃、川西北高原等地牛、羊的蓄养数量超过草原的承载能力,部分地区的草原生态环境遭到破坏,失去牧草的保护后,土壤裸露在表层,水土流失增加。
4.森林资源对于水土流失的调控分析
4.1 含蓄水分、固定土壤
顾名思义,“水土流失”就是土壤和水分的流失,而林木可以通过以下作用有效储蓄水分、固定土壤:(1)林木的根系深扎土壤中,有效避免土壤的流动,而根系周围生长的小型杂草,则可以对水分进行相对的固定,避免其流动。(2)大型生态林木的光合作用一般较强,可以实现对水分快速吸收,循环到空气中,从而有效避免土壤中水分汇集以后,导致水土流失。
4.2 抵御风沙
飓风引起的沙尘暴是引发水土流失的重要因素。而森林生态系统的构建可以有效抵御风沙,预防水土流失。而在居民区、农耕田周围,通过合理布点生态林木,利用其相对茂密的枝干和高达的体形,有效抵御飓风和沙尘对保护区域土壤的侵蚀。
4.3 维系生态平衡
气候的相对恶劣,导致土壤霜冻、酸雨冲击、暴雨冲刷等自然灾害对土壤进行持续性侵害,是诱发水土流失的直接原因之一。而以素有“地球之肺”之称的林木,构建起稳定的森林生态系统,可以实现该区域气候的改良,降低霜冻、酸雨的发生概率,主要可以从以下几方面进行分析:(1)林木在生长过程中,可以实现对二氧化硫、二氧化碳、硫化氢等有害气体的吸收和吸附,从而改良温室效应、降低酸雨的发生几率。(2)生态林木在形成相对稳定、且完善的生态系统以后,可以有效调节该区域的空气温湿度,从而有效降低暴雨以及土壤低温现象的发生。(3)落叶类、针叶类乔木的树冠较大,在生长季节,其繁茂的枝叶,可以对雨水进行有效的截流,相关数据显示,在相对稳定的森林生态系统内,树冠可以截留50%的雨水,从而有效避免雨水对土壤的冲刷,避免水土流失。(4)相对稳定的森林生态系统可以为多种动植物提供繁衍生息的良好环境,而地表植被的增加,可以有效固定土壤、储蓄水分,避免水土流失;土壤中有益生物的增加,可以有效调节土壤土质,降低土壤流失率。
5.引入现代化造林技术,改良水土流失的具体措施
5.1 制定科学方案
水土流失防护林的科学性以及合理性保证其基本功能充分发挥的关键。而这项长期、且复杂的工程。因此该地区林草部门、气象部门、水利部门、财政部门等多个部门应成立水土流失防护林建设专项小组,就该生态林的建造位置、建造面积、资金使用情况进行反复的措施,确保各项措施的科学、有效、合理,保证该工程的良好运行。
5.1.1 进行林业规划设计
在水土流失防护林建设以前,利用现代化技术与设备,进行生态林的规划设计,可以有效保证其生态功能的充分发挥。主要可以从以下几方面着手:(1)利用3S 技术对该地区的地形地势、工农业的总体布局以及水土流失现状进行详细调查。(2)出具“水土流失防护林建设”的初步方案,并利用AI 技术和3D 建模技术,进行效果的预测,对于其中可能存在的问题做到早发现,早修正,从而确保建造生态林能够达到预期的预防水土流失的效果。
5.1.2 生态林建设位置要科学
依据所建造水土流失防护林的具体功能进行林木栽培地点的合理规化:(1)农田防护林,主要是以地表径流所途径的农耕田区域为起点和终点,然后在山脊的背面,沿分水岭进行生态林木的栽培,从而避免水土流失导致农田被毁,影响农业经济的稳定发展。(2)水流调节林,主要是选取山坡相对较缓的地段,沿水流方向进行生态林木的合理规化和栽培,一来可以有效缓解水流的速度;二来可以将水资源进行有效拦截后,降低水流的总量,从而有效降低对土壤的冲刷作用。(3)沟头林的营造,主要顺着河流的堤坝进行生态林木的栽培,从而对河堤土壤进行有效的固定,避免水土流失造成河道淤塞以及河道决堤现象。
5.1.3 进行生态林木的合理筛选
林木作为抵御风沙、储蓄水分的主体,进行林木品种的合理选择,是提高林木成活率,充分发挥其预防水土流失的功能。(1)依据本地区的气候特征(温湿度、昼夜温差、各季节的降雨量和有效积温等指标),选择环境适应能力强的林木幼苗进行移栽,与此同时,在进行林木购买的过程中,要挑选出树皮完整、根系发达、未被病原微生物和靶标害虫侵染的林木幼苗进行购买,从而提高林木移栽后的成活率,缩短林木的缓苗时间,为构建稳定的生态林系统奠定基础。(2)为生态林在预防水土流失方面的功能得以充分发挥,尽量选择根系发达、树冠较大的大型阔叶类林木进行栽培。
5.2 进行森林生态系统的科学抚育
进行林木的科学抚育、增强林木的长势、提高生态系统的稳定性,是充分发挥森林资源生态功能的基础,下面将从科学除草、林木修剪、水肥管理、病虫害防治等方面进行林木科学抚育的措施。
5.2.1 科学除草措施
杂草作为禾本科植物,苗木生长的虽然可以与其争夺营养物质、土壤、空间以及阳光等资源以及林木的生长,但是其草坪本身也具有固定土壤、储蓄水分的基本功能。因此应以“构建稳定生态林系统、充分发挥林木防风固沙功能”为基础,进行杂草的科学去除。主要包括以下几方面的技术:(1)在林木幼苗移栽的前3 年,对于大型杂草以及寄生性的杂草(列当、菟丝子等)进行及时的清理,避免抑制林木幼苗的生长。(2)在林木生长3 年以后,初步形成小型生态林系统后,则要对杂草予以保留,并及时在林木根系周围撒播小型杂草的种子,从而增加该区域绿色植被的数量,更好的发挥其预防水土流失的作用。
5.2.2 科学修剪
在林木生长过程中,对于林木进行科学、合理的修剪,一来可以增强林木的长势,二来可以对树冠进行塑形,从而提高抵御风沙的能力。主要可以从以下几方面着手:(1)对于枯萎的侧枝进行及时的修剪,保留长势良好的主干枝条,增强主干粗度,培养枝叶茂盛的树冠。(2)对于修剪造成的伤口,要及时涂抹细胞分裂素以及甲基硫菌灵,加速伤口愈合,有效避免有害菌的入侵。
5.2.3 加强水肥管理
加强水肥管理,保证林木营养物质以及水分的精准供应是保障光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等基本生理功能正常运行,进而促进林木茁壮生长的重要措施。主要包括以下几方面:(1)科学灌溉技术,结合地形地势,围绕林木根系周围,构建囊括动力泵、主干管道、分支管道、滴灌孔等部分的现代化滴管体系,一来可以实现水分的精准供应,降低水资源浪费,二来可以有效避免大水漫灌引起土壤流失现象。(2)精准施肥技术,主要是通过划施或者埋施的措施,在林木根系进行N、P、K 肥料的补充,为有效降低大量元素对土壤土质的破坏,应选择高端的缓释、控释肥。
5.2.4 病虫害的综合防控
近年来,伴随着人工造林工程的快速发展以及林木产品在世界范围内的广泛流通,其森林生态系统内有害生物的种类日益增多,其危害程度越来越严重,因此应制定一套病虫害的综合防控方案,将有害生物基数控制在经济阈值以内。主要可以从以下几方面着手:(1)森林管理技术员应定期到生态林内进行靶标害虫和病原微生物的病症调查,对于不能识别的有害生物,应及时邀请专业植保人员借助显微镜、解剖镜等仪器进行科学诊断,对于已经发生的病虫害,则要进行病情指数和靶标害虫基数的统计,从而对发生趋势进行科学的预测。(2)在林业有害生物防控过程中,应以“预防为主、综合防控”为基本理念,及时引入物理、生物、昆虫性信息素、化学、天敌等多种技术,进行有害生物的精准防控,避免松材线虫病、松毛虫、美国白蛾等危害严重的有害生物爆发。