梁照維
(山西省關(guān)帝山國有林管理局 山西交城 030500)
北方主要造林樹種耗水特性及抗旱技術(shù)分析
梁照維
(山西省關(guān)帝山國有林管理局 山西交城 030500)
位于中國北方的黃土高原地區(qū)氣候干旱,降水較為集中,稀少的植被導(dǎo)致該地區(qū)水土流失嚴(yán)重。植被的耗水特征是決定植被在黃土高原地區(qū)的空間配置和恢復(fù)目標(biāo)的重要依據(jù)。本文以黃土高原為例,具體講述了北方黃土高原地區(qū)不同區(qū)域的耗水特征、不同樹種的耗水特征,以及根據(jù)植被耗水情況而得出的北方抗旱造林技術(shù)的種類和注意要點(diǎn),具有深遠(yuǎn)的意義。
北方;造林樹種;耗水;特性;抗干旱技術(shù)
黃土高原位于我國的北方地區(qū),屬于溫帶季風(fēng)氣候,降水比較集中,冬春降水少,夏秋降水多,降水時(shí)空分布不均勻,導(dǎo)致氣候干旱,植被稀少,水土流失嚴(yán)重。黃土高原地區(qū)想要恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的主要制約因素就是水資源缺乏,只有利用好這一地區(qū)的水資源,才能解決生態(tài)環(huán)境問題。利用好水資源的前提條件就是合理的分析該地區(qū)各種植被對水資源的需求量,也就是所謂的耗水量,只有這樣才能對黃土高原的植被因地制宜的進(jìn)行空間配置。在很多區(qū)域,對于植被水分需求量的研究已經(jīng)取得了很多的成果,然而黃土高原地區(qū)在這一方面的研究并沒有獲得很大的突破,所以,黃土高原在生態(tài)環(huán)境建設(shè)方面缺乏足夠的理論依據(jù),急需進(jìn)一步的研究。
黃土高原地區(qū)主要是依賴降水為植被提供水分,因此植被多為雨養(yǎng)植被,受雨水的影響較大。研究表明有三種情況:①有的植被的耗水量不足降水量的1/3;②黃土高原的灌木林以及喬木林等每年的耗水量達(dá)150~550mm,占相同時(shí)期降水量的60~120%;③黃土高原植被在生長季的耗水量為750mm,比相同時(shí)期降水量的140%還要多。根據(jù)水分的來源分析,假如植被的耗水量比相同時(shí)期的降水量多,那么植被所消耗的水分為土壤內(nèi)所儲藏的水分,但是土壤儲存水分的能力是有限的。例如,降水量為500mm,如果植被的耗水量高達(dá)降水量的120%,那么就需要土壤提供100mm的水量,眾所周知,巨大的耗水量已將導(dǎo)致黃土高原出現(xiàn)了很多的土壤干層,要想讓土壤提供更多的水分是十分困難的。所以,在雨水養(yǎng)育的條件下植被的耗水量是有限的。因?yàn)辄S土高原地跨半干旱、干旱和半濕潤地區(qū),龐大的土地面積使得該地區(qū)東西和南北地區(qū)具有明顯的區(qū)域差異性,導(dǎo)致植被的蒸騰耗水特征有很大的不同,耗水量也有很大的差別。所以,要想對黃土高原的植被耗水特征進(jìn)行研究,首先得對黃土高原進(jìn)行區(qū)域劃分。根據(jù)氣候指標(biāo)劃分,可以將黃土高原劃分為四個(gè)區(qū)域,依次是中溫帶半干旱區(qū)、溫帶干旱區(qū)暖溫帶半濕潤區(qū)以及暖溫帶半干旱區(qū),降水量也有所不同。從占地面積進(jìn)行比較,黃土高原多為半干旱區(qū)域。不同的氣候區(qū)域植被的耗水特征不同,具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面,如表1所示。
表1 不同氣候區(qū)植被年蒸騰量
根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析:
(1)黃土高原干旱區(qū)域植被的耗水量最少,灌木林植被的耗水量僅占其他區(qū)域灌木林植被耗水量的34~60%。喬木林植被的耗水量也比其他區(qū)域低。
(2)除了半干旱區(qū)域以外,灌木林植被耗水量以此為暖溫帶半干旱區(qū)域最多,中溫帶半干旱區(qū)域少,暖溫帶半干旱區(qū)域最少,具有明顯的差異。喬木林植被耗水量排序?yàn)榕瘻貛О霛駶檯^(qū)域略大于暖溫帶半干旱區(qū)域,比中溫帶半干旱區(qū)域植被耗水量大10%以上,暖溫帶半干旱區(qū)域植被耗水量略大于中溫帶半干旱區(qū)域。
在同一區(qū)域,不同的植被擁有不同的蒸騰特性和生物量,導(dǎo)致不同的植被擁有不同的蒸騰耗水量。表2為不同植被在蒸騰耗水量。
表2 不同植被在蒸騰耗水量
根據(jù)研究結(jié)果分析,不同植被的耗水量趨勢為裸地耗水量<草地耗水量<灌木林耗水量<喬木林耗水量,闊葉林耗水量<針葉林耗水量,幼年林耗水量<成年林耗水量。人們會認(rèn)為灌木林的耗水量可以粗略的按照喬木林的2/3來計(jì)算,但是不同區(qū)域內(nèi)不同植被的耗水量關(guān)系不同,有關(guān)專家進(jìn)行五年的研究發(fā)現(xiàn),黃土高原半濕潤地區(qū)植被的蒸騰量基本都是在400mm以內(nèi),這一區(qū)域的降水量大約是600mm,降水量比蒸騰量略大。假如全部的降水都可以在土壤里儲存下來,那么雨水就可以滿足植被的生長。但是,黃土高原地區(qū),地下徑流損失嚴(yán)重,土壤里可以使用的水遠(yuǎn)遠(yuǎn)的小于降水量。研究表明,人為進(jìn)行供水,在保證水分充足的條件下,植被的耗水量大于在降水情況下的耗水量,就算是半濕潤地區(qū),降水量大于正蒸散量,仍然還是存在水分缺少的情況。所以,要采取一定的節(jié)水抗旱造林樹種技術(shù)確保植被的正常生長。
4.1 選擇抗旱性樹種
適者生存,不適者被淘汰是自然界一貫的現(xiàn)象。目前,干旱造林的主要要求就是適地種樹。在具體的工作中,要想提高造林樹種的成活率以及做到科學(xué)合理的造林樹種,就要做到適地種樹。在造林樹種的過程中,選擇合適的樹種是非常重要的,它決定著植被的成活和生長,以及植被效益的的有效發(fā)揮。在造林工作中,先要對周圍的氣候和環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)密的分析,然后將樹和地進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,將樹木巨大的生長潛力激發(fā)出來,以求獲取更大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益,確??购翟炝止ぷ骺梢垣@得很好的效果。不同植被的抗旱性能決定水分被利用的情況,不同的樹種也會改變土壤中水分的消耗情況。黃土高原的干旱、半干旱地區(qū),降水比較少,就要選擇蒸騰水分少,水分利用效率高,抗旱性能比較強(qiáng)的樹種,提高干旱、半干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
4.2 造林樹種的整地
整地不僅可以改善幼苗的生長環(huán)境、提高樹木的成活率,還是抗旱造林樹種過程中的重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所得,在抗旱造林樹種之前,要將整地這一過程做好,不僅可以提高土壤的蓄水量,還可以提高樹木生長的生態(tài)環(huán)境、通風(fēng)條件以及光照條件,增強(qiáng)土壤的肥力。在干旱地區(qū)進(jìn)行造林樹種,就要提前半年進(jìn)行整地工作,這樣可以改變土壤的結(jié)構(gòu),其他更加寒冷干旱的地區(qū)可以提前一年進(jìn)行整地工作。
4.3 造林樹種的起苗和種植
在造林樹種的過程中,起苗的時(shí)間關(guān)系著植被的存活率,具有至關(guān)重要的作用,需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。植被的起苗工作一般都是在陰雨天或者是上午進(jìn)行,這樣不僅可以保持樹苗根部的水分,還可以保護(hù)樹苗根部的完整性,減少樹苗樹根部分水分的蒸發(fā)。與此同時(shí),高度較高的樹苗還要將高出的部分截?cái)?,之后用塑料薄模對截口處進(jìn)行包扎,以減少水分的蒸發(fā),浪費(fèi)水分。總而言之,樹苗的種植要做到三次掩埋、兩次踩壓和一次提苗,確保樹木的質(zhì)量,提高植物的成活率,促進(jìn)林業(yè)和生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。
總而言之,植被的耗水量作為黃土高原地區(qū)的研究重點(diǎn),不僅是北方地區(qū)進(jìn)行生態(tài)建設(shè)的重要理論依據(jù),也是北方地區(qū)植被進(jìn)行空間配置和確定植被密度的重要的原則。所以,要加強(qiáng)對不同地區(qū)植被耗水量以及不同植被的耗水量進(jìn)行深入的研究,在造林樹種的過程中選擇合適的樹種在合適的區(qū)域,促進(jìn)植被對水分的利用率,提高植被的存活率,降低干旱程度,促進(jìn)林業(yè)和生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步的發(fā)展。
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S725
A
1005-7897(2015)10-0119-02
2015-10-10
梁照維(1976-),男,山西交城人,助理工程師,副科長,畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,林學(xué)系專業(yè),主要從事林業(yè)管理工作。