古交市煤礦采空區(qū)造林樹種選擇研究

韓濤

（太原市國營林場，山西 太原 030003）

古交市煤礦采空區(qū)造林樹種選擇研究

韓濤

（太原市國營林場，山西 太原 030003）

古交市地形復雜，溝谷縱橫，平均海拔1 604m，丘陵山地占全市總面積的95%。進行了不同抗逆性樹種選擇研究，從中選擇出了適宜的造林樹種，對加快古交市造林綠化步伐具有重要意義。

古交市；煤礦采空區(qū)；造林

1 試驗研究材料與方法

1.1 研究地概況

古交市地形復雜，溝谷縱橫，平均海拔1 604m，丘陵山地占全市總面積的95%，河谷平川尚不足5.0%。汾河由西向東橫貫全市，較大支流有屯蘭河、原平河及大川河。屬于北溫帶大陸性氣候，年日照時數(shù)2 808h，最高氣溫40℃，最低氣溫-20℃，年均溫9.5℃；年均降水量460mm，主要集中在7月-9月；冬春季節(jié)多風，最大風速7.20m/s，風向多北西；無霜期平均202d；土壤類型多樣，垂直分布為山地褐土、褐土性土、淡褐土性土、間有草甸土，成土母質(zhì)為石灰?guī)r、砂質(zhì)巖。表層有機質(zhì)含量平均1.967%，PH7.3～8.4。

石千峰、屯蘭川分布有天然次生林。立地條件較好的山地有側(cè)柏、油松為主的人工針葉林；村莊周邊及河灘分布有少量楊樹人工闊葉林；草地以中覆蓋度和低覆蓋度草地為主，無高覆蓋度草地；農(nóng)林牧結(jié)構(gòu)不合理，系統(tǒng)抗逆能力差，生態(tài)環(huán)境較為惡劣。

1.2 試驗材料及研究方法

試驗造林地位于市境北部，海拔975m～1 225m，坡向以陽坡為主，有少量半陰、半陽坡，土壤為褐土性土，土層深厚，全部為煤礦采空區(qū)。2008年實施綠化工程，造林整地前全部進行了土地復墾，造林樹種及苗木規(guī)格：油松、側(cè)柏苗高40cm～50cm營養(yǎng)杯或帶土胎苗木，山桃、山杏地徑2.0cm，國槐、五角楓、火炬、刺槐、新疆楊、漳河柳、毛白楊等闊葉樹胸徑3.0cm；管理措施，除闊葉樹第一年種植后進行基本澆水管理外，包括針葉樹在樹木生長期間，未進行任何人工管理包括澆水、施肥、鋤草等撫育措施。2011年試驗采取機械布點的辦法，對北山造林地的12個主要造林樹種及配置，設置50個樣地，面積3.34hm2，進行樣地成活率、保存率調(diào)查，并對生長狀況進行評估，從中篩選出最佳種樹種及置配模式。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 煤礦采空立地因子調(diào)查

2.1.1 采空區(qū)土壤對比分析

通過對該區(qū)域土壤因子調(diào)查，采空區(qū)由于地表發(fā)生沉陷、裂縫、錯位，使原地貌起伏度增加，增加了土壤侵蝕強度。造成的裂縫導致塌陷區(qū)土壤耕作層厚度減少，引起土地荒漠化、貧瘠化，土地生產(chǎn)力嚴重下降；裂縫導致土壤水分大量流失，特別是在非降水期間蒸發(fā)增強，水分損失較大。經(jīng)過對比分析，土壤有機質(zhì)含量減少30%左右，植被蓋度減少10%～40%，地表徑流侵蝕增強。

2.1.2 采空區(qū)對植被影響

通過調(diào)查分析，本區(qū)域植被豐富度排序為：草本灌木喬木、群落的總豐富度受草本豐富度的影響，群落結(jié)構(gòu)總體不穩(wěn)定；采空區(qū)植物群落的變化是該風沙區(qū)地表塌陷后加快風蝕進程的重要指證，地表破損率與植被生長狀況呈負相關關系；采煤塌陷直接導致植被死亡率增大，降低了植被防風固沙的作用，從而使本區(qū)域發(fā)生嚴重風蝕。

2.2 試驗地水分動態(tài)變化分析

（1）研究區(qū)5月-8月，平均降水量59.50mm，月平均蒸發(fā)量176.50mm，是月平均降水量的3倍左右，月平均溫度20.37℃。

（2）采煤沉陷使土壤月平均含水量顯著降低，月變化由大到小順序依次為5月、8月、6月和7月降水后15d內(nèi)。與未采區(qū)相比，沉陷區(qū)距地表0cm～100cm范圍土壤含水量顯著減小；距地表0cm～100cm范圍內(nèi)，采煤沉陷使土壤水貯量損失增大，沉陷裂縫密度越大、距裂縫距離越近，土壤含水量越低。

（3）采煤沉陷使0cm～40cm土壤水分變異性增強，從土壤水分分布格局分析，采煤沉陷使土壤水分含量減小，空間異質(zhì)性增強。

2.3 抗逆性樹種選擇研究

樹種選擇適當與否是造林成敗的關鍵因子之一，根據(jù)北山立地條件，選擇油松、側(cè)柏、國槐、火炬、五角楓、油松+山桃、側(cè)柏+山杏、刺槐、新疆楊、漳河柳、毛白楊、丁香為主要造林樹種及配置，進行了樣地成活率、保存率調(diào)查，并對生長狀況進行了評估，從中選擇出了適合煤礦采空區(qū)造林的樹種與模式。

2.3.1 樹種成活率分析

從調(diào)查結(jié)果可以看出：油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林成活率最高，其次為國槐、五角楓、新疆楊、丁香、火炬等成活率一般，刺槐、毛白楊、漳河柳成活率最低，山地造林效果較差。從經(jīng)濟角度考慮，油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林，在保證生態(tài)恢復的前提下，還能為采空區(qū)造林帶來較好的經(jīng)濟效益；單純從生態(tài)穩(wěn)定角度分析，油松+山桃混交林模式、側(cè)柏+山杏混交林模式效果最好。

2.3.2 樹種保存率分析

樹種成活后，受氣候、土壤水分以及人為因素影響，導致保存率降低。從調(diào)查可以看出，在未經(jīng)過補種的前提下，油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林保存率超過85%；國槐、五角楓、新疆楊、丁香、火炬保存率75%～84%；刺槐、毛白楊、漳河柳保存率75%以下。由此可見，油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林模式適宜該采空區(qū)造林使用。

2.3.3 樹種生長狀況分析

調(diào)查結(jié)果顯示，油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林生長良好，對煤礦采空區(qū)域適應能力強。油松陰坡純林、側(cè)柏純林從林分穩(wěn)定角度來講，不具備適用性，其他闊葉樹種在山地采空區(qū)表現(xiàn)一般，甚至較差。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺槐有部分受旱嚴重，導致死亡現(xiàn)象較多，表明該樹種適應能力差。由此可見，單純從生長狀況來說，煤礦采空區(qū)混交林的生長健壯程度要優(yōu)于純林，針葉樹優(yōu)于闊葉樹。

2.4 樹種配置模式分析

培育混交林可以充分利用光能和地力，可以較好地改善林地立地條件，促進林木生長，發(fā)揮林地多種效益，能夠有效提高林木抗性。

2.4.1 油松混交造林模式

從調(diào)查可以看出，油松+山桃混交林成活率高，能達到90%，保存率也超過85%，樹種生長狀況良好，是煤礦采空區(qū)造林理想的混交模式，尤其是在陰坡半陰坡表現(xiàn)更好。根據(jù)油松和山桃耐干旱的生物學特性以及古交市自然環(huán)境條件等分析，油松多種混交造林模式可以在不同的條件下使用。

2.4.2 側(cè)柏混交造林模式

從調(diào)查結(jié)果可以看出，在干旱陽坡，側(cè)柏+山杏混交模式是表現(xiàn)最好的造林模式，成活率能夠達到91%，保存率也超過88%，樹種生長狀況表現(xiàn)良好。混交方式為行間混交，混交比例側(cè)柏占50%～70%，山杏占30%～50%。

2.4.3 國槐與其他闊葉喬木樹種混交造林模式

混交樹種主要有火炬、五角楓、新疆楊等，混交比例可按5∶5配置，混交方式以行間混交、塊狀混交為好。國槐與其他樹種混交造林模式，主要以營造景觀林為目的，要求土層深厚且要有一定的水源保證。

3 結(jié)論與討論

（1）山地陽坡主要造林樹種模式：側(cè)柏+山杏混交林模式，立地條件較好的地方還可以選擇側(cè)柏與五角楓混交林，形成喬喬混交，以提高林分景觀效果。

（2）山地陰坡主要造林樹種和模式：油松+山桃混交林模式，根據(jù)不同造林立地條件和造林需要也可選擇油松+沙棘、油松+山杏、油松+黃櫨等模式。

（3）景觀林主要造林樹種和模式：國槐+火炬、國槐+五角楓、國槐+黃櫨等混交林模式，但要求有土層深厚的立地條件，而且要有一定的水源做保證。

S728.9

C

1005-4707（2017）02-018-02

10.3969/j.issn.1005-4707.2017.02.008

韓濤（1983-），男，2008年山西農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)，現(xiàn)任太原市國有林管理局助理工程師。

2017-03-20；

2017-04-20。