榆林沙地礦區(qū)植被恢復(fù)造林模式推廣示范

趙彬 朱建軍 郜超

摘要：? 以榆陽區(qū)小紀(jì)汗沙地礦區(qū)為例，選擇樟子松、班克松、彰武松為主栽樹種，通過多樹種混交格狀防風(fēng)固沙林、塊狀混交防風(fēng)固沙林、帶狀混交防風(fēng)固沙林和常規(guī)造林不同造林模式的推廣示范，達(dá)到改造沙地原有植被、增加防護(hù)植被類型、改變林分結(jié)構(gòu)、探討沙地礦區(qū)植被恢復(fù)造林模式的目的。提出多樹種混交格狀防風(fēng)固沙林為最優(yōu)模式，株行距5 m×25 m，建議推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：? 沙地礦區(qū);? 植被恢復(fù);? 造林模式;? 多樹種混交格狀防風(fēng)固沙林

榆林沙地礦區(qū)地處毛烏素沙地東南緣，是我國荒漠化嚴(yán)重發(fā)展的地區(qū)之一，也是國家能源的開發(fā)區(qū)。隨著能源的開發(fā)，原本稀疏的植被遭到破壞、退化甚至死亡，導(dǎo)致土地二次沙化，生態(tài)環(huán)境的惡化，風(fēng)沙肆虐、黃天蔽日的情景可能重現(xiàn)，嚴(yán)重影響了農(nóng)、林、牧等各業(yè)以及資源的大規(guī)模開發(fā)利用和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)已成為一項(xiàng)勢(shì)在必行的首要任務(wù)，而植被恢復(fù)則是生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的一項(xiàng)最根本措施。因此本文以榆陽區(qū)小紀(jì)汗鎮(zhèn)牙世兔村沙地礦區(qū)為例，推廣示范沙地礦區(qū)植被恢復(fù)造林模式，以期輻射帶動(dòng)區(qū)域內(nèi)的植被恢復(fù)，為同類型區(qū)域的植被恢復(fù)提供理論依據(jù)和參考。

1 推廣示范區(qū)概況

榆陽區(qū)小紀(jì)汗鎮(zhèn)牙世兔村地處毛烏素沙地腹地（38°22'16″N，109°22'24″E），海拔約1 200 m，屬于沙地礦區(qū)，溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，風(fēng)沙大，年降雨量約400 mm，集中在7～9月，年平均蒸發(fā)量約2 000 mm，年均氣溫8 ℃，全年以西北風(fēng)為主。地形地貌以半固定沙丘為主，沙丘起伏高度可達(dá)10 m以上。植被主要以沙柳和沙蒿為主，其他還有黃蒿、早熟禾、蘆葦、苦菜、牛心樸、檸條、苦豆子、狗尾草等，因其蓋度小，退化、老化嚴(yán)重，導(dǎo)致防護(hù)效益低下。多年來該區(qū)域林業(yè)措施主要是以防治沙化、增加植被蓋度為目的，以自然封育措施進(jìn)行植被恢復(fù)，但由于自然條件的限制，植被恢復(fù)效果不理想，導(dǎo)致地表林分極為簡(jiǎn)單，樹種單一，植被群落結(jié)構(gòu)較差。

2018年春季3月25日～ 4月10日、2019年春季3月25日～ 4月10日營(yíng)造樟子松、班克松、彰武松混交推廣示范林1 000畝，對(duì)照區(qū)100畝。

2 植被恢復(fù)主要造林樹種選擇

選擇樟子松、班克松、彰武松作為榆林沙地礦區(qū)植被恢復(fù)造林模式推廣示范的主要樹種。

（1）樟子松[ 1 ]（Pinus sylvestris）是歐洲赤松分布至遠(yuǎn)東的一個(gè)地理變種[ 2 - 4 ]，天然分布于我國大興安嶺和呼倫貝爾沙地草原，原蘇聯(lián)、蒙古也有分布（46°30′～53°59′N，118°00′～130°08′E），垂直分布于海拔600～2 000 m[ 5 - 10 ]。1964年，陜西省治沙研究所在榆林紅石峽沙地引種樟子松治沙造林獲得成功，取得了舉世矚目的成績(jī)，經(jīng)過幾十年的引種栽培，已成為毛烏素沙地防風(fēng)固沙效果最好的常綠喬木樹種，有效地治理了土地沙化，對(duì)于保持水土、減輕沙塵暴災(zāi)害起到了巨大的作用。目前已得到大面積的推廣應(yīng)用，總面積達(dá)113.18多萬畝。

本次推廣示范造林苗木規(guī)格為5年生以上，苗高100～120 cm，冠幅30 cm以上的高營(yíng)養(yǎng)缽樟子松苗，且品種純正、土球完整，長(zhǎng)勢(shì)健壯，無病蟲害。

（2）班克松（Pinus banksiana）天然分布于北美北部[ 11 ]（41°41′～64°40′N，60°06′～127°30′W[ 12 ]），是美州松屬中分布最北、極耐寒的一種喬木樹種，班克松耐干旱瘠薄，早期生長(zhǎng)速度快，屬強(qiáng)陽性樹種，自然分布多為純林，壽命短，成熟林可高達(dá)18～24 m，樹干常彎曲，樹冠開展不規(guī)則，適用于紙漿材、礦柱、燃料及荒山綠化[ 13 ]。由于班克松具有許多優(yōu)良品質(zhì)，現(xiàn)在被世界上許多國家廣泛引種栽培[ 14 - 16 ]。為了豐富沙地造林樹種，改善林分結(jié)構(gòu)，陜西省治沙研究所于2009年引種班克松，進(jìn)行育苗試驗(yàn)和造林技術(shù)研究，目前表現(xiàn)良好，已開始一定面積的區(qū)域性造林。

本次推廣示范造林苗木規(guī)格為4年生以上，苗高60～100 cm，冠幅20 cm以上的營(yíng)養(yǎng)缽班克松苗，且品種純正、土球完整，長(zhǎng)勢(shì)健壯，無病蟲害。

（3）彰武松（Pinus densiflora）[ 17 ]是赤松的天然雜交新變種，有較強(qiáng)的抗旱和抗病能力，是“三北”地區(qū)很有發(fā)展前景的優(yōu)良造林樹種，值得大力繁殖推廣[ 18 ]。2010年開始，陜西省治沙研究所在榆林沙區(qū)進(jìn)行樟子松嫁接彰武松技術(shù)試驗(yàn)以及沙地造林試驗(yàn)，目前表現(xiàn)良好，已開始一定面積的區(qū)域性造林。

本次推廣示范造林苗木規(guī)格為5年生以上，苗高100～120 cm，冠幅30 cm以上的營(yíng)養(yǎng)缽嫁接彰武松苗，且品種純正、土球完整，長(zhǎng)勢(shì)健壯，無病蟲害。

3 植被恢復(fù)造林模式

營(yíng)造樟子松、班克松、彰武松不同配置模式的混交防風(fēng)固沙林：多樹種混交格狀防風(fēng)固沙林300畝、多樹種塊狀混交防風(fēng)固沙林300畝、多樹種帶狀混交防風(fēng)固沙林400畝，3種模式的防風(fēng)固沙林組合形成復(fù)合防風(fēng)固沙林體系，同時(shí)營(yíng)造常規(guī)造林模式（對(duì)照）100畝。

3. 1 多樹種混交格狀防風(fēng)固沙林

與當(dāng)?shù)刂黠L(fēng)向垂直栽植單行針葉樹主林帶，株距5 m，行距25 m，樹種順序依次為樟子松、班克松、彰武松，順序循環(huán)至造林設(shè)計(jì)的位置;垂直于主林帶的方向栽植單行針葉樹與主林帶交叉，株距5 m，行距25 m，樹種順序依次為樟子松、班克松、彰武松，順序循環(huán)至造林設(shè)計(jì)的位置，相互垂直的林帶形成格狀防護(hù)林網(wǎng)。

3. 2 多樹種塊狀混交防風(fēng)固沙林

在第1種造林模式的下行風(fēng)處連續(xù)布設(shè)第二種造林模式，造林株行距為5 m×8 m，每塊18株，每塊一個(gè)樹種，進(jìn)行塊狀混交。垂直于主風(fēng)向和順風(fēng)方向的塊狀混交順序依次為樟子松、班克松、彰武松，順序循環(huán)至造林設(shè)計(jì)的位置。

3. 3 多樹種帶狀混交防風(fēng)固沙林

在第2種造林模式的下行風(fēng)處連續(xù)布設(shè)第3種模式，與當(dāng)?shù)刂黠L(fēng)向垂直營(yíng)造林帶，每帶一個(gè)樹種，栽3行，品字形栽植，株行距5 m×6 m，依次為樟子松林帶、班克松林帶、彰武松林帶，循環(huán)栽植至造林設(shè)計(jì)的位置，帶間距為18 m。

3. 4 常規(guī)造林模式（對(duì)照）

設(shè)置對(duì)照區(qū)100畝，分別營(yíng)造樟子松40畝、班克松30畝、彰武松30畝，造林模式為常規(guī)造林，株行距4 m×5 m。

4 植被恢復(fù)造林模式差異分析

由植被恢復(fù)造林模式差異對(duì)照（表1）可以看出：推廣示范的3種植被恢復(fù)造林模式，在形成的林分類型、植被演替情況、土壤水分利用情況、造林材料及用工費(fèi)用等方面均比常規(guī)造林模式效果要好，其中多樹種混交格狀防風(fēng)固沙林模式尤為明顯，株/畝、形成的林分類型、植被演替情況、土壤水分利用情況、造林材料及用工費(fèi)用等都要優(yōu)于其他模式。

5 結(jié)論

5. 1 在榆林沙地礦區(qū)植被恢復(fù)造林模式推廣示范區(qū)，營(yíng)造高效防護(hù)林，形成不同模式的多樹種混交的復(fù)合防護(hù)林體系，不僅改變了原來低效防護(hù)林林分結(jié)構(gòu)，還增加了生物多樣性，迅速提高植被覆蓋率、防護(hù)效益和景觀效果，使生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著提高，與榆林沙區(qū)的開發(fā)現(xiàn)狀及將來的發(fā)展趨勢(shì)相協(xié)調(diào)，符合自然規(guī)律，順應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，推廣應(yīng)用前景廣闊。

5. 2 作為創(chuàng)新點(diǎn)，（1）采用“多樹種混交格狀防風(fēng)固沙林”植被恢復(fù)模式，形成多種針葉樹與灌草混交的格狀防風(fēng)固沙林，防護(hù)效能穩(wěn)定，有利于灌草的自然恢復(fù);同時(shí)，單位面積針葉樹株數(shù)遠(yuǎn)少于常規(guī)造林，符合半干旱區(qū)沙地稀樹草原的自然景觀。（2）常綠針葉樹種斑克松和彰武松首次被引入沙地礦區(qū)植被恢復(fù)，豐富了礦區(qū)沙地植物物種多樣性，促進(jìn)了植物群落的演替。

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