干旱對(duì)山西林業(yè)的影響及應(yīng)對(duì)措施

王云變，劉 洋，王成虎，高勝虎

(山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，太原 030009)

山西省南北跨度范圍大，境內(nèi)高低懸殊，植被覆蓋率低，水土流失嚴(yán)重，再加上受季風(fēng)環(huán)流年際變化的影響，災(zāi)害性天氣頻繁發(fā)生，嚴(yán)重制約和影響著山西國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。主要災(zāi)害性天氣有:干旱、暴雨和洪澇、冰雹、寒潮、大風(fēng)和干熱風(fēng)等。目前困擾山西林業(yè)生產(chǎn)的主要災(zāi)害性天氣是干旱。

1 干旱氣象特征［1，2］

山西冬季漫長(zhǎng)而嚴(yán)寒，夏季短促而高溫，春季風(fēng)大而少雨，“十年九旱，年年春旱”。春季，暖濕的夏季風(fēng)總是姍姍來(lái)遲，山西上空仍然受寒冷干燥的冬季風(fēng)控制，降水稀少。加上春季氣溫高、風(fēng)速大、蒸發(fā)強(qiáng)，土壤含水量小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了林木播種和生長(zhǎng)的需水量，形成春旱。夏、秋季的干旱也時(shí)有發(fā)生，主要是由于季風(fēng)環(huán)流發(fā)生異常導(dǎo)致降雨帶發(fā)生跳躍或不規(guī)則變化的結(jié)果。一般情況下，7、8月份正處于雨季，雖然全省性的伏旱現(xiàn)象較少，但因夏季降水存在明顯的地區(qū)差異，加之逐年變化不穩(wěn)定，因而局部范圍內(nèi)出現(xiàn)伏旱的機(jī)會(huì)較多，幾乎每年都在個(gè)別地區(qū)發(fā)生，但中高山區(qū)伏旱現(xiàn)象很少。冬旱機(jī)會(huì)較多，有時(shí)連續(xù)100多天無(wú)雨雪，但冬季正值樹(shù)木休眠期，影響不大，只有出現(xiàn)秋冬連旱或冬春連旱時(shí)才對(duì)生產(chǎn)造成明顯影響。

2 干旱對(duì)山西林業(yè)生產(chǎn)的影響［3］

綜合各地情況，干旱對(duì)林業(yè)生產(chǎn)的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面。一是春旱使土壤墑情極差，多數(shù)苗木脫水現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重影響到種苗生產(chǎn)。二是新造林地受損嚴(yán)重。由于春季常常持續(xù)干旱，幼樹(shù)成活受到嚴(yán)重威脅，成林保存存在隱患。活幼樹(shù)受風(fēng)干影響，造成生理干旱，死亡非常嚴(yán)重。北部沙區(qū)受干旱影響，2006年、2007年4.3萬(wàn)hm2人工造林整體失敗，林業(yè)生態(tài)工程區(qū)的天鎮(zhèn)、新榮區(qū)、南郊區(qū)4萬(wàn)hm2造林失敗，需要重新造林，約13.3萬(wàn)hm2保存率不達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要補(bǔ)植補(bǔ)栽。三是嚴(yán)重缺水地區(qū)無(wú)法造林，影響當(dāng)年植樹(shù)造林進(jìn)程。四是干旱致使造林成本提升造林難度加大。在干旱少雨的條件下，為保證造林成活，必須采取超常規(guī)的措施，加大澆水保墑力度;多數(shù)苗木脫水現(xiàn)象嚴(yán)重，造林前需要浸泡苗木，造林后需要及時(shí)澆水;在立地條件較差，造林難度較大的地方需因地制宜加大保水劑、固體水、葉面蒸騰抑制劑等保水產(chǎn)品的應(yīng)用;山區(qū)造林要采用地膜覆蓋、石塊保墑、加蓋遮陰網(wǎng)等方法減少蒸發(fā)。據(jù)測(cè)算，在干旱少雨的條件下，我省單位造林成本要比以往提高30%～50%。五是干旱使森林火災(zāi)頻發(fā)，大部分區(qū)域森林火險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到極度危險(xiǎn)級(jí)別等。

總之，氣象干旱主要造成了長(zhǎng)期困擾山西省林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)速度和質(zhì)量的造林成活率、保存率及林木生長(zhǎng)“三低”的難題，所以在我省林業(yè)發(fā)展上，抗旱造林是一個(gè)永恒的主題。

3 抗旱造林應(yīng)對(duì)措施

總結(jié)各地針對(duì)性的抗旱節(jié)水造林技術(shù)［3］，包括樹(shù)種選擇、立地條件類型劃分與立地質(zhì)量評(píng)估、造林密度與林分組成的確定、整地方法及規(guī)格與造林方法的選擇、撫育管理措施等抗旱節(jié)水技術(shù)措施。

3.1 抗旱樹(shù)種選擇

樹(shù)種選擇是人工造林成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，適地適樹(shù)是營(yíng)林活動(dòng)首要遵循的原則。所選擇的樹(shù)種既要符合耐旱、低耗水的生物學(xué)規(guī)律，又要符合培育目標(biāo)，而且能維持生長(zhǎng)的穩(wěn)定性。一般應(yīng)遵循以下原則。

3.1.1 鄉(xiāng)土樹(shù)種優(yōu)先原則

鄉(xiāng)土樹(shù)種最適宜當(dāng)?shù)氐臈l件、抗性強(qiáng)，生長(zhǎng)相對(duì)穩(wěn)定。因此，抗旱樹(shù)種應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、萌芽力強(qiáng)、遮攔雨量能力強(qiáng)、生長(zhǎng)穩(wěn)定、耐瘠薄、抗逆性強(qiáng)、病蟲(chóng)害少的鄉(xiāng)土樹(shù)種為主，適當(dāng)選用經(jīng)過(guò)區(qū)域化試驗(yàn)并經(jīng)受長(zhǎng)期考驗(yàn)的外來(lái)樹(shù)種。

3.1.2 擇優(yōu)選用抗旱能力強(qiáng)的樹(shù)種

同一地區(qū)，相同的立地條件可能有很多適宜栽植的樹(shù)種，同一樹(shù)種又可能適用于幾個(gè)立地條件。擇優(yōu)選用應(yīng)將其最適生、最抗旱的樹(shù)種作為主要造林樹(shù)種。山西省常見(jiàn)造林樹(shù)種的抗旱能力大致分類如下。

針葉樹(shù)種:抗旱能力較強(qiáng)的樹(shù)種有沙地柏、杜松、側(cè)柏、圓柏、白皮松、樟子松、油松;抗旱能力一般的樹(shù)種有華山松、落葉松。

闊葉樹(shù)種:抗旱能力較強(qiáng)的樹(shù)種有臭椿、花椒、棗樹(shù)、刺槐、白榆、國(guó)槐、沙棗、火炬樹(shù)、旱柳;抗旱能力一般的樹(shù)種有群眾楊、香椿、毛白楊、核桃、橿子櫟。

灌木樹(shù)種:抗旱能力較強(qiáng)的樹(shù)種有狼牙刺、檸條、酸棗、黃刺玫、荊條、杠柳、山皂角、沙地柏、山桃、山杏、連翹、紫穗槐、翅果油樹(shù)、檉柳;抗旱能力一般的樹(shù)種有沙棘、丁香。

3.1.3 根據(jù)樹(shù)種特性選擇

選擇造林樹(shù)種時(shí)應(yīng)考慮以下主要環(huán)境因子:樹(shù)種對(duì)氣候條件的要求;樹(shù)種對(duì)土壤條件的要求;樹(shù)種對(duì)地形條件的要求。而地形對(duì)局部的氣候和土壤有明顯的影響，如山區(qū)和平原，高山和低山，陽(yáng)坡和陰坡，迎風(fēng)和背風(fēng)面等都有所不同。因此應(yīng)按照不同地形條件選擇。

3.2 立地條件類型劃分與立地質(zhì)量評(píng)估

立地條件類型的劃分與立地質(zhì)量的評(píng)估是造林樹(shù)種選擇、造林措施實(shí)施的基礎(chǔ)。在進(jìn)行立地條件劃分與質(zhì)量評(píng)估時(shí)，要把水分作為關(guān)鍵因子進(jìn)行考慮，以影響水分分布的主要環(huán)境因素作為評(píng)價(jià)的指標(biāo)。

3.3 合理的造林密度

密度是干旱半干旱地區(qū)影響林分生長(zhǎng)與穩(wěn)定性的重要因子，密度的大小應(yīng)當(dāng)以維持林木個(gè)體的基本水分平衡為基本準(zhǔn)則，按照水資源環(huán)境容量、林木需水量的關(guān)系來(lái)確定。在水分極為缺乏的地方，造林密度一般就是成林密度，一般中間不經(jīng)過(guò)間伐，也不強(qiáng)求地上的高郁閉度。

3.4 科學(xué)規(guī)劃林分結(jié)構(gòu)

林分結(jié)構(gòu)對(duì)林分的總體效益、林分的穩(wěn)定性有重要影響。通過(guò)不同的喬灌木樹(shù)種的搭配，形成合理的種群，使得營(yíng)養(yǎng)空間得到充分利用，不同耗水量樹(shù)種搭配把林分對(duì)水分的需求控制在一定的范圍內(nèi);在林地的水平與垂直空間上形成合理的空間結(jié)構(gòu)，在水分限制的條件下提高林冠層對(duì)地表的覆蓋度，減少低密度對(duì)林木生長(zhǎng)與生態(tài)效益帶來(lái)的不良影響。

3.5 選擇科學(xué)的集水整地方法

整地可以改善立地條件，蓄水保墑，保持水土，是提高造林成活率，促進(jìn)幼樹(shù)生長(zhǎng)，便于造林施工，提高造林質(zhì)量的重要技術(shù)措施。整地方法還直接影響到降水的水分蓄積量與保墑能力。一般選擇集水整地的方法，按照集水整地工程的要求進(jìn)行集水面、徑流滲蓄工程的設(shè)計(jì)與施工，并以一定的設(shè)計(jì)暴雨為標(biāo)準(zhǔn)確保工程的安全，進(jìn)行適時(shí)、正確和細(xì)致的整地，確保整地的質(zhì)量。

集水整地的技術(shù)要點(diǎn)是整地方法和集水面的處理。整地方法除了傳統(tǒng)的魚鱗坑、水平階、水平溝、反坡梯田外，集水效果較好的整地方法還有單坡式、雙坡式、扇形、漏斗形、V字形等，不同造林地區(qū)可根據(jù)降水特點(diǎn)和造林樹(shù)種選擇應(yīng)用。集水面最簡(jiǎn)單的方法是夯實(shí)拍光集水面，特殊地段的造林還可鋪設(shè)塑料薄膜，以提高集水能力。

3.6 選擇適宜的造林方法與造林季節(jié)

根據(jù)立地條件、造林樹(shù)種、造林季節(jié)選擇適宜的造林方法。在干旱缺水的地方一般選擇植苗造林，盡量選用規(guī)格比較大的苗木。春季干旱，營(yíng)造林時(shí)苗木應(yīng)首選容器苗，做好容器苗起苗前苗木灌水和苗木保護(hù)工作;裸根苗造林時(shí)，做好起苗前苗木保護(hù)，起苗時(shí)苗木根系保留和保護(hù)，不同樹(shù)種采用相應(yīng)苗木保水抗旱處理技術(shù)。另外，根據(jù)不同林業(yè)生態(tài)工程設(shè)計(jì)要求，選擇苗干粗壯，根系發(fā)達(dá)，頂芽飽滿，無(wú)多頭，無(wú)病蟲(chóng)害，色澤正常，木質(zhì)化程度好的良種壯苗。移植前要進(jìn)行苗木修剪、分級(jí)。針葉樹(shù)選擇1～2年生播種苗，闊葉樹(shù)選擇1～2年苗，無(wú)性繁殖容易樹(shù)種可直接在容器內(nèi)扦插，灌木樹(shù)種選擇1～2年生苗木。

春季強(qiáng)風(fēng)引起苗木失水速率增高的地方，可選擇在秋季造林，實(shí)施土埋壓之后進(jìn)行越冬，春季強(qiáng)風(fēng)季節(jié)過(guò)后再刨出苗木。由于秋季栽植之后苗木的根系有一定的恢復(fù)與生長(zhǎng)，造林成活率比較高。

3.7 科學(xué)的撫育管理

幼林期林木及林地的管理對(duì)于提高造林的保存率與促進(jìn)林木的生長(zhǎng)有重要作用。幼林撫育管理的任務(wù)，是通過(guò)土壤管理創(chuàng)造較為優(yōu)越的環(huán)境，滿足苗木、幼樹(shù)對(duì)水分、養(yǎng)分、光照、溫度和空氣的需求;進(jìn)行林木控制，使之生長(zhǎng)旺盛，形成良好的干形;保護(hù)幼林，使其免遭惡劣自然環(huán)境條件的危害和人為因素的破壞。加強(qiáng)造林質(zhì)量管理的措施如下。

1)修剪枝條:輕度受旱的幼苗、幼樹(shù)，可及時(shí)剪除芽葉焦灼、葉部萎蔫但未受害的枝條，以及受旱致死已喪失發(fā)芽能力的枝條，減少水分散失避免旱情加重。

2)間苗:是通過(guò)調(diào)節(jié)小群體的密度，保證優(yōu)勢(shì)植株更好生長(zhǎng)的一種措施。間苗的時(shí)間、強(qiáng)度及次數(shù)，根據(jù)小群體內(nèi)植株的生長(zhǎng)情況和密集程度確定。

3)平茬:對(duì)于萌芽力強(qiáng)的樹(shù)種，如側(cè)柏、楊樹(shù)、柳樹(shù)、刺槐、檸條、沙棘、連翹、紫穗槐等，地上部分旱害嚴(yán)重，但是樹(shù)干基部及根系仍然良好，可采取平茬措施。平茬一般在幼林時(shí)期進(jìn)行，灌木的期限可適當(dāng)拖長(zhǎng)。具體時(shí)間以在樹(shù)木休眠季節(jié)為宜;不要在晚春樹(shù)木發(fā)芽后，以防傷流量過(guò)多，感染病蟲(chóng)害，也不要在生長(zhǎng)季節(jié)，以利萌條發(fā)育充實(shí)，越冬免遭寒害。平茬一般可在根莖以上約5～10cm處截?cái)唷?/p>

4)整形修剪:是對(duì)幼樹(shù)進(jìn)行修剪的一種技術(shù)措施，作用是增強(qiáng)幼樹(shù)樹(shù)勢(shì)，促進(jìn)高生長(zhǎng)，增加主干高度和通直度，提高干材質(zhì)量，培養(yǎng)良好的冠形，使側(cè)枝枝序主次分明，分布均勻。單頂分枝類型的樹(shù)種(如楊樹(shù)、香椿、核桃等)其頂芽發(fā)育飽滿，越冬后能夠延續(xù)主梢生長(zhǎng)，一般不必修剪，但是，如果頂芽附近有競(jìng)爭(zhēng)枝，則應(yīng)在冬季剪除。合軸分枝類型及假二歧分枝類型的樹(shù)種 (如白榆、刺槐、泡桐、楸樹(shù)、槐樹(shù)等)，其主梢大多沒(méi)有頂芽或頂芽越冬后死亡，這類樹(shù)種可在冬季短截主梢，令其下的壯芽形成新的主干，夏季對(duì)經(jīng)過(guò)冬剪萌生的多個(gè)新梢進(jìn)行選留短截，并短截或刪除頂梢以下的競(jìng)爭(zhēng)枝。

5)培土:對(duì)于因栽植深度不夠造成根系吸收空間不足造成旱害的，以及旱情嚴(yán)重的闊葉樹(shù)種，可在幼苗幼樹(shù)周圍采取培土措施。

6)松土除草:松土除草一般同時(shí)進(jìn)行，也可根據(jù)具體情況單獨(dú)進(jìn)行。濕潤(rùn)地區(qū)或濕度條件良好的幼林地，雜草灌木繁茂，可只進(jìn)行除草，而不松土或先除草割灌后，進(jìn)行松土，并挖出草根、樹(shù)蔸。干旱半干旱地區(qū)或土壤水分不足的幼林地，為了蓄水保墑，不管有無(wú)雜草灌木，只進(jìn)行松土。松土除草一般多從造林后開(kāi)始，連續(xù)進(jìn)行數(shù)年，直到幼林郁閉為止，年限約3～5年。每年第1次松土除草最好在林木、灌木、雜草旺盛生長(zhǎng)之前進(jìn)行，以后各次視地區(qū)不同分別在生長(zhǎng)中后期進(jìn)行。

7)覆蓋:可根據(jù)實(shí)際情況分別采用多種材料覆蓋地表，一是就地取材，把松土除草清理下的灌草鋪于幼苗幼樹(shù)周圍;二是用塑料薄膜覆蓋于幼苗幼樹(shù)周圍或整個(gè)行間;三是石塊覆蓋，適用于山地造林的幼苗幼樹(shù)。

8)集水保墑:山坡造林地通過(guò)撫育措施增加集水面，例如，在一般魚鱗坑兩側(cè)開(kāi)挖集水溝槽，形成翼式魚鱗坑;在帶狀整地的幼林地上方，清除植被，夯實(shí)土壤，增強(qiáng)集水效果。

9)噴施蒸騰抑制劑:對(duì)大面積荒山造林地，按照樹(shù)木大小配置適宜的濃度進(jìn)行噴施，封閉樹(shù)木皮孔和氣孔，減少水分蒸騰，保持體內(nèi)水分平衡，增強(qiáng)樹(shù)木抗旱能力。

10)灌溉補(bǔ)水:有灌溉條件的幼林和新造林地，特別是工業(yè)人工林新造林地和幼林地，盡快采取灌溉措施;旱情嚴(yán)重且價(jià)值較大的幼苗、幼樹(shù)應(yīng)采取人工澆水措施。從而消除水分脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育造成的危害，提高植物生長(zhǎng)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

11)補(bǔ)植或重造:對(duì)于因苗木旱死而未能達(dá)到合理造林密度的幼林地，應(yīng)在具備造林條件時(shí)及時(shí)補(bǔ)植;受災(zāi)嚴(yán)重的幼林地和新造林地應(yīng)重新造林;對(duì)于因造林樹(shù)種選擇不當(dāng)而造成旱死的，需更換樹(shù)種重新造林。在補(bǔ)植或重造時(shí)，要選用適當(dāng)?shù)臉?shù)種，調(diào)整樹(shù)種組成，形成合理的混交林。同時(shí)，保證造林密度在合理范圍內(nèi)。補(bǔ)植補(bǔ)造和重造的苗木一般采用容器苗。

總之，抗旱節(jié)水技術(shù)措施可歸納為四個(gè)途徑:選用耐旱植物材料;集流，即把林木周圍的地表徑流匯集到樹(shù)穴，在時(shí)空上形成相對(duì)的水分充足，滿足林木的生長(zhǎng)發(fā)育;加強(qiáng)林地管理，增加植物對(duì)水分的有效利用;保墑，即減少土壤蒸發(fā)，保持土壤水分。

［1］山西省史志研究院.山西通志 (氣象志).北京:中華書局，1998

［2］錢林清，鄭炎謀，胡慧敏等，山西氣候，北京:氣象出版社，1991

［3］趙彩萍.太原市近40年的氣候變化，山西氣象.2003.62(1)29～30

［4］錢錦霞，王振華，郝玉峰.山西省春季氣候變化及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，干旱區(qū)研究.2008，25(1):64～68