湖北省精準(zhǔn)滅荒工程實(shí)用技術(shù)

劉學(xué)全

(湖北省林業(yè)科學(xué)研究院 武漢 430075)

如果說(shuō)，習(xí)總書(shū)記在十九大報(bào)告中的第九部分“加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國(guó)”中提出的“開(kāi)展國(guó)土綠化行動(dòng)，推進(jìn)荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理，強(qiáng)化濕地保護(hù)和恢復(fù)，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治?！钡葹橹该髁私窈蠊ぷ鞯呐Ψ较颍敲词≌P(guān)于三年(2018～2020)實(shí)施精準(zhǔn)滅荒工程戰(zhàn)略就是對(duì)習(xí)總書(shū)記“建設(shè)美麗中國(guó)”號(hào)召的最積極響應(yīng)和最忠實(shí)的踐行！

精準(zhǔn)滅荒的主體是誰(shuí)？毋容置疑是林業(yè)部門(mén)，是林業(yè)人。精準(zhǔn)滅荒的主戰(zhàn)場(chǎng)在哪？當(dāng)然是荒漠化、石漠化以及水土流失嚴(yán)重地區(qū)，也就是常說(shuō)的造林困難地。那么精準(zhǔn)滅荒靠的是什么？除了要有堅(jiān)定的決心和意志外，還得靠科技的力量，具體來(lái)說(shuō)就是要依靠行之有效的造林新技術(shù)，這里將它稱(chēng)之為精準(zhǔn)滅荒工程實(shí)用技術(shù)。

1 困難立地的概念

美國(guó)林業(yè)工作者協(xié)會(huì)(1971)將立地定義為“林地環(huán)境和由該環(huán)境決定的林地上的植被類(lèi)型和質(zhì)量”。德國(guó)造林學(xué)家Ernst Rohrig(1982)在森林培育學(xué)中認(rèn)為，立地是對(duì)林木生長(zhǎng)發(fā)育起重要作用的物理和化學(xué)的環(huán)境因子的總和，這些因子應(yīng)對(duì)森林世代的延續(xù)基本保持穩(wěn)定，或者其變化有規(guī)可循。美國(guó)林學(xué)家D.M.Smith(1996)在“實(shí)用育林學(xué)”中提出，立地在傳統(tǒng)意義上是指一個(gè)地方的環(huán)境總體，生境是指林木和其他活體生物生存和相互作用的空間場(chǎng)所。今天，林學(xué)上的立地和生境內(nèi)涵已趨于相同。綜上所述，立地有兩層含義：第一，它具有地理位置的含義；第二，它是指存在于特定位置的環(huán)境條件(生物、土壤、氣候)的綜合。因此可以認(rèn)為立地在一定的時(shí)間內(nèi)是不變的，而且與生長(zhǎng)于其上的樹(shù)種無(wú)關(guān)。

那么困難立地就是指立地質(zhì)量很差、環(huán)境條件很極端的一種立地類(lèi)型。導(dǎo)致困難立地的因素有自然因素，也有人為長(zhǎng)期干擾破壞的原因。常見(jiàn)的困難立地類(lèi)型有荒漠化、石漠化地類(lèi)，石質(zhì)山地、嚴(yán)重侵蝕地、灘涂地、沙地、采礦廢棄地以及江河水庫(kù)岸的消落帶等等。在困難立地地段造林極度困難，苗木成活率、保存率極低，現(xiàn)在所看到的宜林荒山荒地都是多年來(lái)造林未能成功的難啃骨頭。

2 困難立地造林樹(shù)種的選擇

2.1 選擇原則

依據(jù)生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)原則，篩選適宜的造林樹(shù)種，是造林成功與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所謂生態(tài)學(xué)原則是指樹(shù)種的生物生態(tài)學(xué)特性要符合造林地的立地條件要求，也就是選樹(shù)適地；經(jīng)濟(jì)學(xué)原則是指滿足造林的目的(生態(tài)防護(hù)、美化和經(jīng)濟(jì)效益)，困難地造林是以生態(tài)防護(hù)為主，經(jīng)濟(jì)收益為輔。

(1)生態(tài)適應(yīng)性原則?！耙藛虅t喬，宜灌則灌，宜草則草?！币簿褪沁m地適樹(shù)。

(2)鄉(xiāng)土樹(shù)種原則。造林樹(shù)種盡量選擇鄉(xiāng)土樹(shù)種。

(3)多樣性原則。多物種、多形式的造林，提倡造混交林。

(4)合理配植原則。根據(jù)困難立地小生境，喬灌草搭配，合理配置密度，選擇合理的造林模式。

(5)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益兼顧原則。以生態(tài)樹(shù)種為主，適當(dāng)選擇經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，在實(shí)現(xiàn)水土保持的基礎(chǔ)上，盡可能發(fā)揮土地的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)能力。

2.2 造林樹(shù)種選擇的要求

(1)耐旱性、耐熱性強(qiáng)。在幼苗期間，既能在土壤潮濕環(huán)境下生長(zhǎng)，亦能抵抗土壤短期干旱的影響；既能在溫差小的環(huán)境下生長(zhǎng)，亦能在夏日炎熱天氣晝夜溫差較大的條件下不致受到灼傷或死亡。同時(shí)，在高溫、干旱綜合影響作用下，亦能照常進(jìn)行生理活動(dòng)。

(2)根系發(fā)達(dá)，能穿竄巖隙縫間，趨水趨肥性強(qiáng)。

(3)易成活，生長(zhǎng)迅速，能短期內(nèi)郁閉成林或顯著增加地表蓋度。

(4)具有較強(qiáng)的萌芽更新能力和根蘗性。

2.3 推薦的樹(shù)種

(1)針葉喬木：柏木、側(cè)柏、圓柏、日本花柏、馬尾松、濕地松、杉木、黑松、日本落葉松、華山松等。

(2)闊葉喬木：刺槐、銀合歡、榿木、麻櫟、白櫟、栓皮櫟、女貞、構(gòu)樹(shù)、青岡、楓香、化香、黃連木等。

(3)經(jīng)濟(jì)樹(shù)種：黃柏、花椒、核桃、山核桃、冬棗、木瓜、杜仲、香椿、烏桕、漆樹(shù)、桑樹(shù)、油桐、鹽膚木、青麩楊和棕櫚等。

(4)灌草：白刺花、黃櫨、刺梨、火棘、紫穗槐、馬桑、杜鵑花、龍須草、百喜草等。

(5)藤本植物：金銀花、扶芳藤、爬山虎、葛藤等。

3 苗木處理

3.1 容器苗

困難立地造林苗木建議采用容器苗，特別是無(wú)紡布容器苗。采用容器苗能保證苗木根系與營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)完整，抗旱性強(qiáng)，無(wú)緩苗期，不受造林時(shí)間限制，造林時(shí)間長(zhǎng)，造林成活率高。容器苗最好采用無(wú)紡布容器苗可直接栽植，效果最好。塑料薄膜容器苗造林時(shí)要注意剝掉容器或撕掉容器底部，脫掉的塑料薄膜要回收防止污染環(huán)境。造林前要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐菜?，保證容器苗的土球或基質(zhì)有充足的水分，以提高造林成活率。

3.2 裸根苗

(1)裸根苗木應(yīng)盡量保存根系的完整，尤其是須根。3年生以上的大苗應(yīng)帶土球。

(2)浸根。即在造林前對(duì)裸根苗木根系進(jìn)行24 h左右的浸水處理，提高苗木含水量、增強(qiáng)苗木活力。

(3)采用黃泥漿蘸根技術(shù)。根據(jù)實(shí)際需要在泥漿中加入適量菌根制劑、磷肥、生根粉或根寶，在上山栽植前對(duì)裸根苗木根系進(jìn)行蘸泥漿處理，保證根系全部受保護(hù)，并增強(qiáng)根系與土壤的粘合能力，提高造林成活率。

(4)苗木修剪和截干技術(shù)。對(duì)造林的裸根苗適當(dāng)修剪根系以使栽植時(shí)不窩根，對(duì)苗木枝葉適度修剪以減少樹(shù)體的蒸騰量。對(duì)一些萌生能力強(qiáng)樹(shù)種如刺槐，采取截干措施，可以提高成活率。

(5)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。可采用ABT生根粉、綠色植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(GGR)、萘乙酸、吲哚乙酸等生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理苗木根系，增強(qiáng)苗木活力和抗逆能力，提高造林成活率。

4 林地清理與整地

4.1 林地清理

局部清理，以栽植點(diǎn)為中心，對(duì)半徑0.5 m范圍內(nèi)的雜、灌進(jìn)行清理。不建議全面清理或者煉山。

4.2 整地

應(yīng)視立地類(lèi)型采用大穴整地、魚(yú)鱗坑整地、抽槽整地等。對(duì)于陡坡、石漠化、嚴(yán)重侵蝕地區(qū)可結(jié)合坡改梯、建沙凼、谷坊或攔沙壩等工程措施整地。造林密度根據(jù)樹(shù)種特性確定，由于基巖裸露，地被不連續(xù)，可作見(jiàn)縫插針式種植，沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)整的密度和株行距。通常灌木樹(shù)種比喬木樹(shù)種大些，針葉樹(shù)種比闊葉樹(shù)種大些。防護(hù)林、生態(tài)林密度一般1 000～3 000株/hm2。

5 主要造林技術(shù)

常規(guī)的造林遵循《造林技術(shù)規(guī)程》(GB T 15776-2016)執(zhí)行。這里重點(diǎn)介紹一下“鄂西北困難立地造林技術(shù)”，是一項(xiàng)成熟多年的科研成果，主要針對(duì)鄂西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡劣，植被難以恢復(fù)等實(shí)際問(wèn)題而提出的，目前已得到了廣泛推廣應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)主要內(nèi)容包括多季節(jié)造林技術(shù)、覆膜造林技術(shù)、保水劑造林技術(shù)及其綜合運(yùn)用的技術(shù)。

5.1 多季節(jié)造林技術(shù)

(1)技術(shù)要點(diǎn)：該項(xiàng)技術(shù)通過(guò)對(duì)多年氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使造林時(shí)間與當(dāng)?shù)赜炅?、熱量分布相耦合，確定了鄂西北地區(qū)最佳造林時(shí)間：針葉樹(shù)種造林時(shí)間為9月中旬～10月中旬，闊葉樹(shù)種造林時(shí)間為10月中旬～11月中旬，大大拓寬了鄂西北地區(qū)造林時(shí)間。

圖1 鄂西北歷年降雨及雨日

圖2 鄂西北歷年陰雨出現(xiàn)次數(shù)及頻率

圖3 月平均溫度分布圖

圖4 月極端高溫分布圖

(2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及效益：該項(xiàng)技術(shù)在不增加造林成本的基礎(chǔ)上，可提高造林成活率30%，苗木高生長(zhǎng)可提高60%以上。采用多季節(jié)造林技術(shù)，可節(jié)省造林經(jīng)費(fèi)30%～35%。

5.2 覆膜造林技術(shù)

覆膜造林，簡(jiǎn)而言之就是造完林、澆足水后在苗木根部土壤表面蓋上地膜。一般情況下，土壤下層水分沿毛管孔隙向上運(yùn)行，上層土壤的水分向空氣中蒸發(fā)，從而在土壤與空氣間形成了水分梯度壓力，在這種壓力下，土壤水分不斷向空氣中散發(fā)，久而久之就形成土壤干旱。在苗木根部表面覆蓋地膜后，地表散發(fā)的大部分水分在地膜下被阻隔而凝結(jié)，重新滴入土壤并被吸附，土壤水分流失鏈被有效切斷，從而形成了土壤—植物—空氣的封閉的局部循環(huán)系統(tǒng)，使土壤表層在長(zhǎng)期無(wú)降水補(bǔ)給時(shí)仍能維持較高的含水量；而且，通過(guò)地膜覆蓋還能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能匯集在土壤中，提高土壤溫度。因此，地膜覆蓋產(chǎn)生的局部溫室效應(yīng)能增溫、增濕、保墑進(jìn)而起到提高造林成活率、促進(jìn)苗木生長(zhǎng)的作用。

(1)技術(shù)要點(diǎn)。穴狀整地造林：穴狀整地規(guī)格60 cm×60 cm，地膜可裁成60 cm×60 cm的正方形(地膜大小視苗木而定，一般不大于穴的面積)，中間打孔。苗木栽上后，澆足水，將裁好的地膜由苗梢穿過(guò)中間圓孔后覆蓋到苗木根部，地膜四周蓋土壓緊，做到四周高中間低，形成一小的集水區(qū)。對(duì)于有分枝不便穿孔的苗木，可由地膜一邊中點(diǎn)至中間圓孔剪開(kāi)，并由此處覆蓋到苗木根部，地膜四周及裁剪處用表土蓋好即可。②帶狀整地造林：帶寬80～100 cm，苗木栽上后，澆足水，然后沿帶鋪上地膜，地膜兩邊用表土蓋好壓緊，地膜寬度與帶寬相同。③不方便澆水的地方，可選擇雨后墑情好的時(shí)候造林。④地膜經(jīng)過(guò)一年時(shí)間，一般會(huì)風(fēng)化、破損。因此，覆膜造林一年以后，如果需要，可將破損的地膜更換掉。

(2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及效益。通過(guò)對(duì)覆膜林地結(jié)構(gòu)及苗木生長(zhǎng)進(jìn)行系統(tǒng)研究，結(jié)果表明：該技術(shù)可提高造林成活率15%，樹(shù)高生長(zhǎng)量可增加30%，地徑生長(zhǎng)量可增加50%，可平均提高20 cm處地溫2～3 ℃，林地容重平均下降9.3%，土壤毛管孔隙度平均提高33.3%。

5.3 保水劑造林技術(shù)

保水劑是一類(lèi)高吸水性樹(shù)脂(SAP)在農(nóng)林方面形象化的俗稱(chēng)，已有20多年的應(yīng)用研究和推廣歷史。由于其分子結(jié)構(gòu)交聯(lián)，分子網(wǎng)絡(luò)所吸的水不能被簡(jiǎn)單物理方法擠出，故具有很強(qiáng)的保水性。它好似微型水庫(kù)，可以反復(fù)釋放和吸收水分，供種子和植物根部緩慢吸收。保水劑還有一定的保溫和透氣功能；如與農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、肥料等結(jié)合使用，可使它們緩慢釋放，提高利用率，減少環(huán)境污染。

目前，保水劑主要有兩類(lèi)：即丙烯酰胺-丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物(聚丙烯酰胺型)和淀粉-丙烯酸鹽接枝共聚交聯(lián)物(淀粉接枝型)。在林業(yè)應(yīng)用方面，前者為主要產(chǎn)品，壽命較長(zhǎng)，顆粒型保水劑可反復(fù)使用多年。

(1)技術(shù)要點(diǎn)：林業(yè)上主要采用拌土和蘸根兩種方法造林。①拌土：拌土采用粒徑0.5～3 mm(L型)或0.3～1 mm(M型)的保水劑，拌土前讓保水劑吸足水成飽和凝膠，以土與飽和凝膠體積比10%～15%拌勻。置于穴底部，林木有效根系周?chē)?。植?shù)時(shí)，依大小每棵需L型保水劑10～300 g。果樹(shù)幼苗40～120 g，針葉類(lèi)幼苗10～25 g，闊葉類(lèi)幼苗40～60 g。成年果樹(shù)每棵需150～180 g。為使保水劑首次完全發(fā)揮吸水效果，在拌土前先吸足水成飽和凝膠(L型2～3 h)，均勻拌土后再拌肥，此法樹(shù)坑不必再澆水。②蘸根：把40～80目的保水劑(粉劑)以0.1%比例放入盛水容器中，充分?jǐn)嚢韬臀s20 min后使用，裸根苗浸泡30 s后取出。最好再用塑料薄膜包扎。1 kg保水劑至少可處理2 000棵幼苗?？梢苑乐垢扛稍铮娱L(zhǎng)萎蔫期，便于長(zhǎng)途運(yùn)輸，提高成活率15%～20%。

(2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及效果。拌土使用保水劑可節(jié)水50%～70%，節(jié)肥30%以上。M、L型保水劑還可提高土壤的透氣性，改善土壤結(jié)構(gòu)和抗板結(jié)，并有一定的保溫效果(L型無(wú)論是壽命，還是透氣性等，效果更好)。

保水劑并非造水劑，首次使用時(shí)一定要使保水劑吸足水分后再進(jìn)行拌土或蘸根，少雨地區(qū)以后還要定期補(bǔ)水。除非特別干旱，樹(shù)木不必再澆水，秋水春用。

5.4 保水劑+地膜覆蓋配套技術(shù)

對(duì)以上技術(shù)進(jìn)行集成、優(yōu)化和配套，充分發(fā)揮多項(xiàng)技術(shù)的疊加效應(yīng)。該項(xiàng)技術(shù)可提高造林成活率33.4%，適宜于立地條件特別差、氣候干旱地區(qū)，可節(jié)省因年年造林所耗費(fèi)的人力和物力。