馮 德,馬增旺,劉朝華,王學(xué)勇
(1.張家口市國(guó)有林場(chǎng)管理處,河北 張家口 075000;2.河北省林業(yè)科學(xué)研究院,河北 石家莊 050061;3.河北省洪崖山國(guó)有林場(chǎng)管理局,河北 易縣 074100)
壩上地區(qū)是河北省沙漠化最嚴(yán)重的地區(qū),也是河北省沙漠化最重、最難治理的地區(qū),近年來(lái)沙漠化發(fā)展速度很快。該區(qū)包括張家口市壩上的尚義、康保、沽源、張北4縣和承德市圍場(chǎng)、豐寧兩縣的壩上部分,現(xiàn)有沙漠化土地114萬(wàn)hm2,占?jí)紊贤恋乜偯娣e的49.1%。
(1)自然條件惡劣,氣象災(zāi)害頻繁。惡劣的自然氣候條件是造成該區(qū)造林困難的主要因素。壩上高原具有西北風(fēng)大,低溫酷寒,少雨干旱,無(wú)霜期短等氣候特點(diǎn),干旱、冰雹、風(fēng)災(zāi)、凍害等氣象災(zāi)害居全省之冠。壩上年均氣溫低于4℃,極端最低氣溫-42.9℃;年降水量325~456mm,年蒸發(fā)量1510.1mm,相對(duì)濕度63%;無(wú)霜期70~110d;冬春干旱多風(fēng),且盛行西北風(fēng),80%受蒙古高壓和西伯利亞氣流控制,年大風(fēng)日數(shù)多達(dá)45~70d,最大風(fēng)速達(dá)31m/s,風(fēng)蝕模數(shù)高達(dá)2500~3000t/a.km2。年沙塵暴日數(shù)3.3d,最高11d。
(2)土層含有鈣積層,根系難以穿透。壩上高原因干旱、冷涼、多風(fēng)與草原植被的生境環(huán)境,所以在其成土因素下發(fā)育的栗鈣土即成為壩上的優(yōu)勢(shì)土類。據(jù)調(diào)查,壩上高原栗鈣土面積共計(jì)127.7萬(wàn)hm2,由于栗鈣土中分布有薄厚不一的鈣積層,pH值達(dá)到8.0~8.5,土體反應(yīng)由弱堿性至堿性,因此又稱“白干土”。由于鈣積層非常堅(jiān)硬,且多分布在根系分布層,一般的樹(shù)種根系都難以穿過(guò)鈣積層從而保證正常成活和生長(zhǎng),因此,對(duì)造林的影響很大。鈣積層的分布深淺不一,但尤以分布在土層20~40cm深度范圍內(nèi)的鈣積層居多,對(duì)造林的影響也最大。
(3)地下水位低,土壤水分不足。近年來(lái),壩上地區(qū)的地下水位明顯下降,湖淖干涸。據(jù)了解,從2001~2003年間,張家口壩上地區(qū)的深水井每年都以10%的速度遞增。以安固里淖所在地張北縣為例,2001年這個(gè)縣有水井1609眼,2003年底增長(zhǎng)到了1791眼,2a時(shí)間增加了近200眼。到2004年,地下水位已比1980年下降了3~5m。張家口壩上地區(qū)原有大小湖泊200多個(gè),目前許多已經(jīng)干涸。2004年冬天,擁有約7000hm2水域面積的安固里淖也徹底消失。地下水位的下降不僅給造林工作帶來(lái)了巨大困難,甚至對(duì)已營(yíng)造的森林產(chǎn)生了巨大影響,據(jù)調(diào)查,一些營(yíng)造了幾十年的楊樹(shù)目前正在面臨枯死,顯著降低了造林成效。
(1)樹(shù)種選擇不夠合理。從以往的造林效果來(lái)看,壩上沙地的植被恢復(fù)還存在著樹(shù)種選擇和恢復(fù)模式方面的問(wèn)題,缺乏生態(tài)學(xué)依據(jù)。其中,張家口壩上原生植被為干草原類型,因此,植被恢復(fù)應(yīng)以恢復(fù)草場(chǎng)為主,配置以適宜的灌木和喬木作為防護(hù)林。承德壩上原生植被為草甸草原和森林草原,植被恢復(fù)時(shí)可以適當(dāng)增加喬木林比例。目前來(lái)看,壩上沙地的植被恢復(fù)重視造林多,對(duì)草場(chǎng)的恢復(fù)相對(duì)較少;在樹(shù)種應(yīng)用上,用材型、速生型的喬木樹(shù)種多,耐干旱瘠薄、生態(tài)效益強(qiáng)、兼有經(jīng)濟(jì)效益的灌木樹(shù)種少;單一樹(shù)種造林多,針闊混交、喬灌混交造林少。
(2)造林成活率低。壩上地區(qū)造林難度大、效果差。惡劣的自然條件很容易導(dǎo)致造林失敗。因此,造林成活率比其它地區(qū)普遍低很多,有的年份、有的區(qū)域造林成活率甚至不足30%。造成了巨大的資金、人力和時(shí)間的浪費(fèi)。
(3)林木生長(zhǎng)不良。壩上地理位置和氣候條件特殊,林木生長(zhǎng)季節(jié)短,僅為70~110d,且易遭受寒害、旱災(zāi)、風(fēng)害、日灼等災(zāi)害,生長(zhǎng)期短,所以,林木大多生長(zhǎng)緩慢、健康程度低。
3.1.1 選擇適宜的植被恢復(fù)模式
壩上地區(qū)從60年代開(kāi)始大規(guī)模造林,但植被恢復(fù)難度一直很大。其原因之一就是沒(méi)有遵循植被恢復(fù)學(xué)的科學(xué)規(guī)律,樹(shù)種及配置模式選擇應(yīng)用不當(dāng),沒(méi)有真正做到適地適樹(shù)。為了做到適地適樹(shù),對(duì)研究區(qū)必須進(jìn)行立地條件類型劃分,這是治沙造林成敗的關(guān)鍵所在。在劃分立地類型時(shí),要遵守兩個(gè)原則,即科學(xué)性和實(shí)用性。多年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究表明:壩上高原造林的主要限制因素是水分狀況,在同一森林植物地帶內(nèi),地形因素和土壤類型直接影響水熱狀況的變化,反映出影響林木生長(zhǎng)的主導(dǎo)因素。因此,以局部地形特征來(lái)劃分立地類型組,以地形部位、坡向或土壤的差異參考植被特征為依據(jù)確定立地類型,基本上能反映出不同立地類型間宜林性質(zhì)的差異。選擇抗干旱、耐瘠薄、耐風(fēng)蝕,根系穿透能力強(qiáng)的沙區(qū)適應(yīng)植物,同時(shí)還要兼顧樹(shù)種的經(jīng)濟(jì)效益,重點(diǎn)推廣應(yīng)用樟子松、榆樹(shù)、落葉松、云杉、沙棘、檸條、枸杞等耐旱喬木和灌木,同時(shí)為解決牧區(qū)生態(tài)、飼料、燃料問(wèn)題服務(wù)。
3.1.2 選擇能夠穿透鈣積層的樹(shù)種
針對(duì)壩上高原的自然氣候特點(diǎn)、土壤條件,按照“適地適樹(shù)”和鄉(xiāng)土樹(shù)種優(yōu)先的原則,選擇在白干土上根系穿透能力強(qiáng)、成活率高、生長(zhǎng)表現(xiàn)好的樹(shù)種。從目前看,在壩上高原白干土上造林,應(yīng)選擇白榆、檸條、山杏等耐寒、耐旱、耐瘠薄、能穿透鈣積層的樹(shù)種。
3.1.3 強(qiáng)調(diào)草灌喬的合理配置
依據(jù)壩上的自然植被特點(diǎn),根據(jù)壩上植被退化現(xiàn)狀,采取近自然的方式,以恢復(fù)草原植被類型為主,配置以草牧場(chǎng)防護(hù)林、防風(fēng)固沙林、補(bǔ)充飼料林為輔的綜合防護(hù)林體系,保護(hù)草場(chǎng)和農(nóng)田。注重草、灌、喬的合理搭配。
通過(guò)整地可以為栽植苗木創(chuàng)造適宜成活和生長(zhǎng)的微生境,從而解決好困難立地造林問(wèn)題,提高造林成活率。壩上高原以沙地為主,地勢(shì)也較為平坦,多為草原或地勢(shì)起伏不大的漫甸,整地相對(duì)容易。整地的難點(diǎn)在于破除分布深度不一的鈣積層。白干土造林,應(yīng)深翻整地,打破白干土層,采取開(kāi)溝和大穴破碎鈣積層整地技術(shù),將破除土壤鈣積層與蓄水保墑、防止植被破壞相結(jié)合,可提高成活率避免形成小老樹(shù),保證根系正常生長(zhǎng)和苗木成活。通過(guò)機(jī)械整地技術(shù)破除白干層,進(jìn)行植苗造林或者直播造林,既能解決勞力不足、成本高的問(wèn)題,還能提高整地的效率。
配套研究應(yīng)用壩上沙地造林技術(shù),采用沙地深栽造林技術(shù)提高造林成活率,采用容器微灌技術(shù)節(jié)約生態(tài)用水,采用幼樹(shù)保護(hù)網(wǎng)套保護(hù)新植幼樹(shù),采用埋土防寒技術(shù)提高幼樹(shù)的抗寒能力,解決造林各環(huán)節(jié)遇到的干旱、寒冷、低溫、風(fēng)害等難題,避免由于某個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)導(dǎo)致的造林失敗問(wèn)題,從整體上把握好造林工作,從而提高苗木的成活率和保存率。
[1]張進(jìn)獻(xiàn),李冬杰;,馮長(zhǎng)紅.提高河北壩上地區(qū)營(yíng)造林質(zhì)量研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(29).
[2]馮長(zhǎng)紅,賀康寧,任寶俊,等.河北省京津風(fēng)沙源區(qū)困難立地植被恢復(fù)主要模式與技術(shù)[J].遼寧林業(yè)科技,2009,(1).
[3]楊麗慧.塞罕壩困難立地造林探討[J].河北林果研究,2012,(1).
[4]邢存旺,黃選瑞,馬增旺.黃羊?yàn)┤斯す躺沉址雷o(hù)期分析與評(píng)價(jià)[J].林業(yè)科學(xué),2012,(11):134-139.
[5]馬增旺,范少輝,官鳳英,等.冀北沙地人工林的土壤逆轉(zhuǎn)特征[J].浙江林業(yè)科技,2013,33(4):23-28.
[6]趙亞民,龍雙紅,張利民,等.塞罕壩林場(chǎng)沙地造林經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)報(bào)[J].河北林果研究,2003,(增刊 1).
[7]劉美英.沙地營(yíng)養(yǎng)袋樟子松育苗與造林技術(shù)[J].科技信息,2012,(11).