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(北京京林園林集團(tuán)有限公司,北京 102400)
2021—2022年,對(duì)北京市周邊的淺山荒山造林項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域立地條件差、氣候干燥、土壤干旱、肥力差、砂石多,部分土地多年未耕種,出現(xiàn)撂荒現(xiàn)象,天然的喬灌木較為稀疏,地理位置偏僻,造林難度大,苗木澆灌困難。
針對(duì)淺山荒山造林中苗木稀疏、造林困難等現(xiàn)狀問題,通過查閱相關(guān)資料,對(duì)苗木栽植、節(jié)水保水、根系保水保肥等多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行改善。這些技術(shù)應(yīng)用極大地提高了淺山、荒山造林苗木的成活率,降低了施工、養(yǎng)護(hù)成本,不僅可以提高林業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,還能彌補(bǔ)傳統(tǒng)淺山、荒山造林方法的不足。
淺山荒山等造林地段,山坡陡峭、地勢較高、交通不便、多干旱,且灌溉水及雨水的保有率低,水源距離苗木栽植處過遠(yuǎn),這些環(huán)境因素嚴(yán)重影響苗木的正常生長,降低了苗木的成活率[1]。長時(shí)間擱置荒廢的淺山荒山頂部,容易出現(xiàn)嚴(yán)重的沙化現(xiàn)象。而荒山的山體中部及以下土質(zhì)比較松散,極易造成滑坡。立地條件差、土壤養(yǎng)分不足、水資源稀缺,使得幼苗在淺山、荒山地區(qū)難以成林。
淺山荒山造林土壤多為板結(jié)性土壤,且表層腐殖土層薄、風(fēng)化的砂石和碎石含量高。板結(jié)性土壤孔隙度小、通透性差,使得土壤對(duì)水、氧氣及營養(yǎng)物質(zhì)的吸附能力降低;腐殖土透氣性較差,并且存在較大的病蟲隱患,需要進(jìn)行特殊處理才可使用;表層風(fēng)化的砂石、碎石多,山體陡峭,靠機(jī)械施工較為困難,需要耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力處理表層的雜質(zhì),雜草叢生也增加了整理綠化用地的困難度[2]。
北京市地處半干旱地區(qū),年降水量不足500 mm,山區(qū)空氣濕度小、土壤養(yǎng)分稀缺貧瘠、水源缺乏、交通不便,使得荒山造林的難度大大增加。淺山荒山造林降水量需求大,苗木栽植后長期雨水供應(yīng)不足,會(huì)導(dǎo)致苗木枯萎率高、成活率低。所以,僅依靠天然降水維持苗木的生長是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。水源作為荒山造林的必備條件,如何儲(chǔ)蓄水源和保證苗木的水分供給,成了淺山荒山造林考慮的重點(diǎn)。
造林工作的首要任務(wù)是對(duì)造林地塊進(jìn)行現(xiàn)場勘察,核實(shí)圖紙和現(xiàn)狀地塊是否一致,了解當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)情況、影響苗木成活的因素,需要搜集大量的資料,結(jié)合以往的理論經(jīng)驗(yàn)對(duì)確保苗木成活提出相關(guān)措施。
2.1.1 結(jié)合地區(qū)情況優(yōu)選樹種
苗木樹種選擇工作十分關(guān)鍵,要結(jié)合所在地區(qū)的具體情況進(jìn)行分析,參照“因地制宜”“適地適樹”的原則。選擇樹種時(shí),要考慮植物的根系長度和生長特性,多選擇耐干旱、耐鹽堿的樹種,確保其能夠在松軟的砂質(zhì)土、砂卵石土、水源匱乏的環(huán)境下正常生存,根據(jù)荒山坡度不同,劃分山頂、山腰不同的造林階段,結(jié)合不同地段的土壤、水文地質(zhì)條件進(jìn)行深入研究,確保選擇的樹種能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件[3]。
由于荒山淺山自然條件惡劣,應(yīng)用容器苗造林能夠大大提高苗木成活率及節(jié)省澆水次數(shù),滿足苗木精準(zhǔn)管理需求[4]。容器苗具有適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、耐瘠薄、抗干旱的特點(diǎn),尤其是在砂石、土層較淺的山區(qū),造林效果良好。提前育苗可以大大縮短造林的工期,提高荒山造林中苗木的成活率。
2.1.2 造林密度及配置、混交方式
科學(xué)篩選造林樹種后,還需要展開科學(xué)規(guī)劃,確定密度、配置及混交方式。不同樹種生長特性差異較大,需要結(jié)合樹種設(shè)計(jì)栽植密度。混交配置可以增加荒山造林的層次感,合理確定造林樹種的密度可提高荒山的空間利用率[5]。
密度的選擇要結(jié)合栽植的苗木品種、規(guī)格、立地條件、投資成本等。油松、側(cè)柏等樹種抗鹽堿、耐瘠薄,生命力強(qiáng)。一般側(cè)柏栽植在山坡中上部或條件較差的山脊部分,密度控制在220~300 株/667 m2即可。在土壤較好的成片梯田或水平階地處,密度控制在110~150 株/667 m2。
刺槐、側(cè)柏等種植宜選擇“品”字形的配置方式,核桃樹種植選擇正方形的配置方式?;旖坏姆椒ㄓ兄觊g混交、行間混交、植生組混交、帶狀混交和塊狀混交,目前最常用的栽植方式是塊狀混交,即1 種塊狀的苗木與另1 種塊狀的苗木依次混交,不僅可以使荒山造林的苗木品種多樣化,還可以提升造林的綠化效果?;旖环绞揭Y(jié)合地形、地塊的具體情況,對(duì)于山坡中上、山脊、坑狀等地區(qū),選擇生命力強(qiáng)、抗旱能力強(qiáng)的苗木品種[6]。
2.2.1 整地
整理綠化用地可以改善土壤的理化性質(zhì),是造林工作開始之前非常重要的施工內(nèi)容,可以清除雜草、提高土壤的肥力,有利于蓄水保墑,改善水、肥、氣、熱條件,為提高造林成活率和促進(jìn)幼樹生長創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件[7]。選擇整理綠化用地的方法前,需要按照水土保持的要求,將山坡的上下位置及坡度的大小納入考慮范圍,最大限度減少破土面。不同的整地方法,對(duì)土壤養(yǎng)分和物理性質(zhì)影響也不同。目前常用的方法有水平階整地、魚鱗坑整地等。
1)水平階整地。沿等高線修筑階面,從坡面方向自上而下,內(nèi)切外墊,階面寬度隨坡度大小和栽植樹種而變,修筑成一種里低外高的臺(tái)面,臺(tái)面水平或稍向內(nèi)傾斜有較小的反坡[8]??梢詳r截地表徑流,起到儲(chǔ)蓄雨水的作用,提高土壤的含水率。2)魚鱗坑整地。把山坡修葺成具有一定蓄水能力、錯(cuò)綜排列、類似魚鱗狀的半圓形、三角形土坑。當(dāng)降水量較小時(shí),可以分段、分片攔截徑流,當(dāng)降水量較大時(shí),坑內(nèi)積水過多會(huì)發(fā)生漫溢,徑流從上而下,行列之間分割徑流減少?zèng)_刷,適用于發(fā)生水土流失的干旱地區(qū)[9]。
北京市周邊荒山大多為土石山,水土流失嚴(yán)重,整地時(shí)要結(jié)合山體的坡度。坡度在25°以上和山坡上部區(qū)域,通常采用魚鱗坑或者穴狀的整地方式;在坡度15°~25°和山坡的中部區(qū)域,通常采用水平階或者魚鱗坑的整地方式;在坡度15°以下和山坡的下部區(qū)域,一般采用水平溝整地。
2.2.2 保水
荒山干旱、水分流失嚴(yán)重,對(duì)土壤的水分進(jìn)行有效保持,減弱苗木的蒸騰作用,減少土壤水分過度流失,是急需解決的關(guān)鍵問題。目前保水技術(shù)措施在荒山造林中的應(yīng)用有以下3 種方式。
1)塑料薄膜覆蓋。塑料薄膜通過阻隔土壤水分垂直蒸發(fā),迫使水分橫向蒸發(fā)或者向四周分散蒸發(fā),減緩了土壤水分的蒸發(fā)速度,大幅度降低了土壤水分的總蒸發(fā)量[10]。水分和大氣隔絕,使得水分蒸發(fā)后只能通過覆蓋的薄膜回流土壤,循環(huán)往復(fù),提高了土壤水分的利用率。2)生物、有機(jī)肥料覆蓋。覆蓋材料結(jié)合因地制宜的原則,利用雜草、秸稈、廄肥等有機(jī)肥料覆蓋在造林苗木樹盤的土壤表層,能夠有效減少土壤中的水分流失,抑制水分蒸發(fā),雜草、秸稈、有機(jī)肥料等通過微生物降解或者發(fā)酵催熟堆腐法,給土壤提供豐富的營養(yǎng)元素,有機(jī)肥料肥力持久,可以不斷更新土壤的有機(jī)質(zhì),改善土壤理化性質(zhì)。3)物理覆蓋。北方荒山等地土壤表層多卵石、礫石、砂石等,可以利用這些混合物覆蓋在苗木的樹盤中,為土壤表層創(chuàng)造一層通透性良好的覆蓋層,減少土壤板結(jié),并且可以隨時(shí)取材,隨地覆蓋,既實(shí)現(xiàn)了保水的效果又節(jié)約了造林成本[11]。
2.2.3 供水
苗木在不同的生長階段對(duì)水分的需求不同,根據(jù)苗木的生長習(xí)性,結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥赖乃智闆r,防止供應(yīng)的水分流失,提高水資源利用率。目前適宜荒山造林的供水技術(shù)有以下3 種。
1)插灌供水。插灌供水技術(shù)可以減少外滲、提高水分利用率,其工作原理是利用廢舊的塑料瓶等容器做穿孔處理,埋入植物根部,借助細(xì)孔定點(diǎn)定量地將水分滲透到植物根區(qū)[12]。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、易操作且效率高。2)防止水源滲流擴(kuò)散。因?yàn)樵灾捕嗍褂萌萜髅?,可以通過容器或者四周敷設(shè)一定深度的塑料薄膜等措施,有效防止土壤水分四散流失,延長水分在土壤中滯留時(shí)間,保證苗木有充足的時(shí)間吸收水分[13]。器皿和薄膜可以避免周圍雜草和苗木搶奪水分,從而改善了苗木根系的生長環(huán)境,顯著提高了苗木的成活率。3)集雨坑。在栽植區(qū)尋找適宜的位置開挖集雨坑,對(duì)雨水進(jìn)行收集、儲(chǔ)存,能有效增加土壤的水分供應(yīng)量,減少水分的無效損耗,保證苗木得到及時(shí)澆灌,提高成活率、節(jié)約成本[14]。
對(duì)于苗木栽植完成后的撫育管理,需要從專業(yè)的角度出發(fā),熟悉本地區(qū)栽植苗木的生長習(xí)性和荒山淺山的立地條件,掌握苗木的防護(hù)、澆灌和水源儲(chǔ)蓄的方法,根據(jù)不同的生長階段調(diào)節(jié)苗木的密度和營養(yǎng)供給[15]。
周圍的雜草會(huì)和栽植的幼苗爭奪養(yǎng)分,影響幼苗的生長,林業(yè)工作人員需要及時(shí)清理幼苗周圍的雜草,通常情況下,每年需要進(jìn)行4~5 次除草作業(yè)。
在荒山缺肥缺水的環(huán)境條件下,科學(xué)配備肥料就顯得很重要,栽植幼苗的品種不同,肥料的配制和種類也會(huì)不同。配備的肥料以有機(jī)肥為主,在秋分前后對(duì)荒山土壤施積肥,肥料在積雪覆蓋下可以腐爛發(fā)熱,有利于苗木順利過冬。
荒山降水量少、山坡陡峭、環(huán)境復(fù)雜,科學(xué)、合理的灌溉措施可以為幼苗提供充足的水分,并且減少水土流失。在幼苗撫育過程中,采用少量、多次、定時(shí)、定次的灌溉方式,始終保持苗木土壤的濕潤度。
荒山淺山造林地形復(fù)雜,施工作業(yè)難度大,地勢陡峭,制約因素較多,尤其是施工過程中水資源的收集及利用困難,需要綜合梳理提高造林苗木成活率的技術(shù)措施。因地制宜,科學(xué)合理規(guī)劃,使這些邊角地、撂荒地、低效土地環(huán)境條件得到改善,通過針葉樹種-闊葉樹種、常綠樹種-變色樹種的合理搭配,形成季相分明、野趣橫生、色彩斑斕的大尺度森林景觀帶,助力山區(qū)生態(tài)旅游發(fā)展,對(duì)京津風(fēng)沙源治理和太行山綠化兩大生態(tài)治理工程有很大的幫助。提高樹種的多樣性,打破油松、側(cè)柏、刺槐等少數(shù)幾個(gè)樹種“霸占”山頭的局面,解決荒山水土流失嚴(yán)重、土地難以開發(fā)利用等問題?;纳皆炝志G化成活率的提高,地區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善,對(duì)防風(fēng)固沙、減緩?fù)恋厣衬兄陵P(guān)重要的作用。