王存桂
(青海省海東市樂都區(qū)林業(yè)局,青海海東 810799)
淺山地區(qū)造林已進行數(shù)十年,各地有適合該地區(qū)不同的造林技術措施,但鮮有人進行系統(tǒng)的總結和匯總,對現(xiàn)實造林缺乏指導作用。筆者總結歷年來淺山地區(qū)的自然地理特點和造林的主要技術措施,為提高造林成活率提供全面的理論依據(jù)。
1.1地形淺山地區(qū)位于青海省境的東北部,為黃土高原向青藏高原過渡地帶,東與甘肅隴中高原為鄰,兼具兩大高原特點[1]。該區(qū)自北向南為大板山、湟水河谷、拉脊山和黃河河谷,西以日月山為界。其高、中、低山和河谷階地相夾期間。地勢西、西北高,東、東南低,東西延綿200 km左右,比降懸殊,地形多樣,導致該地區(qū)農林牧業(yè)發(fā)展各異。根據(jù)海拔、氣候、土壤和植被等因子把淺山初步劃分為低位淺山和高位淺山兩大類型區(qū)。低位淺山位于黃河、湟水及其主要支流的中、下游地區(qū),海拔由河谷第三、四級階地至2 500 m,該區(qū)氣溫較高,雨量稀少,水土流失嚴重,地貌破碎、植被稀疏,但植物生長期較長。高位淺山位于黃河、湟水及其主要支流的上游地區(qū),一般海拔由河谷第二、三級階地至2 900 m,與低位區(qū)相比,氣溫較低,雨水較多而集中,水土流失較輕,植被較好,但生長期較短。該區(qū)總面積約14 000 km2,其中低位淺山約占該區(qū)總面積的70%左右,高位淺山約占30%。按其溝壑及分水嶺形態(tài)特點可劃分為3個主要地貌景觀帶:西部高位寬谷淺溝梁峁丘陵地、過渡帶深谷梁峁丘陵地、近河谷帶高階地波狀丘陵地。這中間夾有少量的土石山,比重極小。這些地形地貌由于溝深坡大,加之土壤結構疏松,空隙性大,滲水強,易受干旱和暴風雨的威脅,沖刷、泄流、崩塌等侵蝕現(xiàn)象到處皆是,形成溝壑縱橫、支離破碎的地貌,植被稀疏,生態(tài)極為脆弱。該地區(qū)耕地約占現(xiàn)東部農業(yè)區(qū)總耕地面積的60%,是青海省糧食生產的主要基地。研究綠化改造利用此區(qū),對該省工農業(yè)建設具有重要的經濟意義。
1.2氣候淺山地區(qū)夏短冬長,既旱又寒。冬季受制于蒙古高氣壓,嚴寒干燥多風;夏季,印度洋孟加拉灣一帶上空的暖濕空氣和同時東下的西伯利亞的干燥而寒冷的氣流在此匯合,加上東南季風雖到該區(qū)已是強弩之末,但仍有影響[2],并受祁連和日月山之阻,形成了以西寧、貴德為中心的一個比較溫暖多雨的地區(qū)。但過了日月山,氣溫、雨量急劇下降,景觀荒涼。
淺山地區(qū)年降水量季節(jié)分布很不均勻,從每年11月到次年3月這5個月的總降水量僅為年總降水量的10%~20%,因此淺山早春造林以后,雨季未到,但氣溫上升很快,風大、土壤蒸發(fā)加劇,導致春旱嚴重而頻繁,這也是春季造林的主要問題。5月中下旬以后,月降水量才有較大幅度的增加。7—9月降水量超過全年總降水量的65%,稱為雨季,這為夏秋季造林提供了有力的條件。高位淺山區(qū)降水更為集中,但此時對流旺盛,故多暴雨和冰雹,加劇了水土流失和危害幼林[3]。但實踐證明,只要充分利用有利條件,抓住良機,因害設防,就能變水害為水利。
當青海高原上夏秋多雨的副熱帶高壓南移而撤出時,雨季隨之結束,西風帶隨之南移,強大的寒潮開始南下,土壤很快上凍,地表層以下的水分不易蒸發(fā);土壤水分經過漫長的冬天一直到次年春季土壤化凍,稱為次年植物生育的水源。若能抓住每年雨季前期整地和重視整地質量,一般土壤含水量可達50%,這是次年春季造林成功的關鍵。
淺山地區(qū)氣候的另一特點是氣溫年均溫低、年較差不大和日較差懸殊。據(jù)西寧多年氣象資料:年較差在25 ℃以下,日較差最大為30 ℃以上,造成土壤有效水分大量消耗。某些幼樹越冬表現(xiàn)良好,而在次年,3月以后則有大批枯死,其原因初步認為是當時大氣和土壤干旱導致生理干旱,同時由于劇烈的年溫差還可使黃土及其母質物理風化加劇,從而為土壤的風蝕和水蝕提供物質基礎[4]。淺山地區(qū)光照充足,可以在一定程度上起以光補熱的作用。
淺山地區(qū)全年中除冬春西北風占優(yōu)勢外,其他各季均以東、東南風為主,年平均風速在1.6 m/s左右,冬春最大可達20 m/s左右,對林木越冬不利。
1.3植被淺山地區(qū)植物群落分布特征屬于干旱草原型,其植被分布主要受2個因素的制約。首先是復雜的地形地貌,造成了相應的植被分布,其陽坡與陰坡景觀迥然不同。陽坡因日照強、氣溫高、蒸發(fā)大、空氣干燥、土壤貧瘠、植被稀疏、種屬單純、植株矮小,平均覆蓋率為20%~30%,在高位淺山的部分地區(qū)也不超過75%,能忍受惡劣生境的旱生型植物,主要有蒿屬艾菊、駱駝蓬、狼毒、羽茅、芨芨草等,在高位陽坡還有少量的中性植物種分布。陰坡與陽坡相反,因水分、土壤條件較好,其植被覆蓋率平均為60%左右,最高可達90%,優(yōu)勢植物主要有禾本科的賴草、紫苑、粗葉黃芪、車前和蒿屬等,反映了陰濕的生境。
綜上所述,淺山地區(qū)植被總的特征是以多年生草類為主,呈簇生矮小的灌木分布不多,且多具抗旱、寒和風的形態(tài)結構,縮小葉面積,肉質化,表面密生絨毛呈白色鱗片;根系深長而粗壯,側須根發(fā)達。其次,造成淺山植被現(xiàn)狀的主要原因是由于歷代反動統(tǒng)治階級的壓迫剝削,嚴重破壞了原始草原植被,致使廣大淺山區(qū)“荒漠化”日趨嚴重。但是,人為破壞一經停止,草原植被的恢復也很快[5]。
1.4土壤主要屬栗鈣土類。其中,低位淺山陽坡屬淡栗鈣土和灰鈣土,其剖面基本特征是層次發(fā)育不良,無明顯的腐殖質層,石灰質含量豐富,結構不明顯,30~40 cm以下遞變?yōu)橹鶢罨驂K狀,成土母質主要為遭受強烈剝蝕的黃土或第三風化殼(紅色),在淺山地區(qū)還由于水土流失嚴重,紅土母質裸露,寸草不長;高位淺山陽坡與此相比條件較優(yōu),大部分屬栗鈣土。陰坡一般屬栗鈣土、暗栗鈣土。一般土質為砂黏土,稍具黏性,孔隙率大,大部分為團?;騿瘟=Y構,有機質含量達3%左右,呈暗棕色。分布在河谷兩岸的各級階地和坡腳底主要為沖積次生黃土或坡積黃土,一般結構疏松,較肥沃而深厚,具強烈碳酸鹽反應。
2.1積極采用抗旱保墑的農業(yè)耕作措施,充分做好造林前的整地以土壤耕作為中心的抗旱保墑農技措施,是我國北方干旱地區(qū)勞動農民幾千年來與干旱作斗爭的寶貴經驗, 這些經驗在造林事業(yè)上已經得到了廣泛的應用。
淺山地區(qū)造林的整地,主要是為了更有效地改善淺山的不良立地條件,最大限度地攔蓄利用地表徑流,加深土壤耕作層,熟化土壤,增強蓄水保肥性能,以滿足苗木生長所需的水、肥、氣等條件[6]。生產實踐證明,提前整地,休閑管理與土壤水分有密切關系,而土壤水分的多寡和持續(xù)時間的長短是造林成敗的關鍵。
2.1.1整地時間。整地一般在春季、雨季和秋季3個時期,但近年的試驗和調查資料表明,抓住伏耕前期或雨季初期(即5月中旬—6月上中旬)進行整地具有特別重要的意義。此時正值淺山地區(qū)全年降水量集中季節(jié)的前期,氣溫高,雜草也正是旺盛生長時期,幼嫩多汁,翻耕后可以充分漚爛雜草,增加土壤有機質和團粒結構,有利于促進雨水下滲,以便保墑,這個時候,農林生產用工的矛盾也較小,勞動力容易調配,有利于工作進展。現(xiàn)將2016年西寧市彭家寨淺山進行的整地時間與土壤含水率關系的測定情況列于表1,比率以荒坡對照區(qū)的土壤含水量為基數(shù)計算。
表1 整地時間與土壤含水率的關系
由表1可看出,春季整地休閑管理,土壤蓄水保墑性能最好,雨季次之,秋季最差。這說明整地休閑熟化時間愈長,土壤蓄水量多,但春季正是青海省農忙下種時期,從春、雨2季整地的土壤含水率來看也相差不大,加之雨后整地省工、質量又高,所以說雨季之前整地的實際優(yōu)越性是顯著的。
2.1.2不同季節(jié)整地以后的土壤管理措施。春季以在高位淺山和陰坡進行整地比較合適,但必須掌握在土壤一解凍就進行,并做到隨整地隨耙耱,因為這時整地以后,正值雨水稀少,氣溫巨升,蒸發(fā)量大,加上翻耕后土壤與空氣的接觸面加大,會加速土壤干燥,后在雨季中再深耕1次,以利滲水除草并兼顧維修土埂,入秋后再進行1次淺耙,以便越冬保墑,有利來年春季造林。雨季整地高、低位淺山均較適宜,入秋后同樣要耙耱1次,不論春季還是雨季整地,都必須重視整地質量和規(guī)格。秋季整地在高、低位淺山均可進行,但必須在土壤結凍前期全部完成,并于第2年重復耕翻休閑。于第2年夏秋季或第3年春季進行造林。
除上述整地的時間和整地后的土壤休閑管理以外,在某些地區(qū),也可以于春、秋季,隨整地隨造林,但必須是立地條件好、土壤比較濕潤的地方,否則將會造成事倍功半的后果[7],達不到造林的目的。在造林時間上,筆者認為低位淺山適宜于雨、秋季造林,尤以晚秋為好,適當開展春季造林;高位淺山區(qū)應以春、雨季造林為主,適當開展秋季造林。
2.1.3整地方法和規(guī)格。一般山坡下部較緩,坡面較長的陰陽坡以全面整地為好,深耕30 cm即行。坡度在15°以上、坡面又短的采取局部整地,如水平階和水平溝等;在坡陡、立地條件較差的地段采用魚鱗坑和穴狀整地。至于整地規(guī)格,試驗和調查資料證明,必須以能大限度地攔蓄雨水為原則,因地制宜,制定水平階、水平溝和魚鱗坑的上下左右距離及深度和寬度。一般在低位淺山的陽坡,上下中心距離可適當加大,以增加積水面積和擴大局部耕作,提高土壤肥力,并注意防止由于集水面積加大而被沖毀的危險。在陰坡由于雜草較多,生長繁茂,所以必須強調整地的寬度,在禾本科根蘗性草類生長的地方以鏟除地下根蘗性地下莖為準,上下左右中心距離可以適當縮小,以利提前郁閉成林。
2.2必須選擇抗逆性強而比較穩(wěn)定的樹種樹種生物學特性不同,其對旱、寒和土壤條件的反映也不一樣。因此,在干旱淺山選擇造林樹種時,必須因地制宜,以鄉(xiāng)土樹種為主,并選擇抗逆性強而穩(wěn)定的喬灌木樹種從而獲得預期的效果。在淺山尤應重視鄉(xiāng)土灌木樹種的發(fā)展。
淺山立地條件類型較為多樣,但從目前造林綠化的角度來看,可分為梁峁、陰坡、陽坡、侵蝕溝壑和棄耕地等類型。這些地形部位的水、肥、熱各異,尤其是水分狀況在天然降水后又有重新分配。因此在造林樹種選擇上應該根據(jù)適地適樹的原則。
2.2.1梁峁造林樹種。這個地區(qū)除了個別地方土壤深厚以外,大部分立地條件較差,其總的特點是風大、土薄,日夜溫差大,因此應以黑刺、貓兒刺、枸杞、檸條等鄉(xiāng)土灌木樹種為主,如果立地條件太差,在當前直接造林有困難的地方,可以采取先綠化后林化的辦法,即先進行封山育林草或種植草木犀、紫花苜蓿等,為以后造林創(chuàng)造條件。
2.2.2陽坡和半陽坡造林樹種。陽坡造林必須提前采取高標準的整地工程措施,然后選擇鄉(xiāng)土灌木樹種,如黑刺、貓兒刺、檸條等,在低位淺山還可種植檉柳。半陽坡即東坡,一般立地條件好,坡長、土較厚,植被較好,可根據(jù)不同形式部位由上至下選擇黑刺、貓兒刺、檸條、檉柳、棉柳、榆、山杏、沙棗和青楊等樹種[8]。
2.2.3陰坡和半陰坡造林樹種。該地區(qū)一般可根據(jù)土壤水分和肥沃狀況分為上、中、下3個部位。上部以黑刺、檸條、檉柳、棉柳為主,中部可增加榆樹、小葉楊、青楊,下部可在上述基礎上再增加河北楊、山杏、旱柳、山楊等。
2.2.4山坡棄耕地、梯田地坎造林樹種。棄耕地一般雜草叢生,并在15~20 cm以下形成一層堅硬的“犁底層”,造林前必須首先進行提前整地休閑,打破“犁底層”,然后選擇陽、陰坡相應部位的樹種。在梯田地坎上造林,以棉柳、河柳、檉柳、檸條等灌木樹種為合適。
2.2.5侵蝕溝壑造林樹種。根據(jù)淺山地區(qū)侵蝕溝的發(fā)育狀況,大部分處第2、3發(fā)育階段,在高位淺山大部分屬第一發(fā)育階段,水土資源豐富,局部地形變化較大,日照短,谷風強,為此造林前必須先經工程治理,或工程與生物措施結合進行。低位淺山地區(qū)是群眾發(fā)展用材林和果樹業(yè)的良好基地,楊、柳、杏、沙果、蘋果樹等在此均可栽植;但在高位淺山或深溝陽光不足的陰坡,要發(fā)展果樹業(yè)還有待試驗成功后再全面開展,其他鄉(xiāng)土灌木樹種基本上均可栽植,并可適當發(fā)展山楊等。
另外在循化、民和等氣候較暖的地區(qū)還可以發(fā)展油松、側柏、洋槐和臭椿等。
2.3正確掌握栽植技術,精細做好幼林撫育管理
2.3.1正確掌握栽植技術。首先,要嚴格掌握起苗包裝,不傷根,運輸中經常保持根系濕潤,栽植后覆土踏實并疏松表土以防跑墑。其次,選用2~3年根系完好、地上部分生長茁長、無病蟲害的優(yōu)質壯苗。采用楊、柳栽子造林,選2~3年生、長40~50 cm、粗2~3 cm的嫩綠枝條作為插穗最好,過長、過短均不適宜。尤其春季造林,必須先泡栽子以達浸水催根之效,有利成活生長。為了便于運輸,減少栽植后水分大量蒸騰消耗和防止風害,部分闊葉樹種還可采取截干或適度修根的辦法,效果良好。第三,插干造林要做到“深埋、少露、踏實”,植苗造林的栽植深度要比苗圃原生長的根頸土印深5 cm左右,以利幼苗適應新的生境。第四,堅決按照“哪里造林,哪里育苗,造什么林,育什么苗”的原則辦事,做到適地適樹,不斷提高淺山造林質量。
2.3.2精細做好幼林撫育管護。幼林撫育管護是有效調節(jié)苗木生長與環(huán)境條件之間相互關系的重要措施。撫育管護一般可分為土壤管理、林木管理和保護3個方面。其中土壤管理對幼林成活和生長發(fā)育具有特殊的作用。西寧市彭家寨淺山陰坡土壤管理(松土除草)次數(shù)對土壤水分及白榆(二年生)生長的影響見表2。
表2 土壤管理次數(shù)對土壤含水率及白榆生長的影響
由表2可知,撫育管理條件下不論在春旱早期還是在生長期土壤含水率均較對照區(qū)有較大提高。撫育1次區(qū)有反常現(xiàn)象,主要是松土1次后加速了雜草的叢生,以后不加根除,導致大量土壤水分消耗。從生長發(fā)育狀況也充分證明了發(fā)育管理的重要性,幼苗嫩綠、鮮艷茁壯,大大提高了幼苗的成活率和保存率。因此,土壤管理工作在造林后2、3年具有重要作用,在第4、5、6年以內幼林未達到郁閉以前,仍須堅持進行。
在林木管理和保護方面,主要是防止人畜破壞、病蟲危害和凍害以及開展必要的修枝打芽和平茬等工作。在這里要特別提出的就是淺山地區(qū)目前尚未進行土地合理利用規(guī)劃,不合理的放牧是造林成活和保存率普遍不高的重要原因。建議各級領導部門采取有效措施,組織營林專業(yè)隊伍和加強宣傳教育工作,制定切實可行的護林獎懲制度。只有這樣,才能鞏固造林成果,使淺山地區(qū)的森林面積日益擴大。