傅培佳
(福建省晉江市坫頭國有防護(hù)林場,福建 晉 江362246)
晉江深滬灣是福建沿海幾大風(fēng)口之一,風(fēng)沙危害嚴(yán)重。20世紀(jì)50~60年代在深滬灣營建了木麻黃防護(hù)林基干林帶,成功遏制住了風(fēng)沙危害,改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展,成為了福建沿?;闪謳У氖痉饵c(diǎn)之一。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,2002年泉州市啟動沿海大通道建設(shè),這條公路在深滬灣路段沿著海岸線建設(shè),長達(dá)6 km、面積30 hm2的風(fēng)口木麻黃防護(hù)林遭到占用和嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致防護(hù)林基干林帶出現(xiàn)斷帶,大量風(fēng)沙入侵公路和內(nèi)陸,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)和生活。為了修復(fù)與重建沿?;闪謳б宰钃躏L(fēng)沙,2006年起晉江市啟動防護(hù)林分重建工程,在公路靠海一側(cè)重建木麻黃沿海基干林帶。在風(fēng)口地段,由于建設(shè)沿海大通道時公路離海岸線太近,沒有留足防護(hù)林生長的林地位置,林帶寬度只有5~12 m左右,地勢較低,歷年種植的木麻黃幼樹由于嚴(yán)重的風(fēng)沙、鹽霧和土壤干旱等原因,造林成活率極低,局部地段成活率幾乎為0。
2012年晉江市農(nóng)業(yè)局再次開始實施風(fēng)口基干林帶修復(fù)工程,在風(fēng)口地段沿海岸線修建約2 m高的石墻風(fēng)障以阻擋風(fēng)沙,2013年春采用客土(每穴20 kg黃土)、施肥等措施再次在風(fēng)口地段營造木麻黃幼林基干林帶。盡管石墻風(fēng)障擋住了大量的風(fēng)沙,但由于石墻風(fēng)障走向不與主風(fēng)方向垂直,防護(hù)能力有限,只有靠近風(fēng)障的木麻黃生長較好,成活率高,離風(fēng)障遠(yuǎn)的木麻黃死亡率高,且枯梢嚴(yán)重,造林總的死亡率在60%左右。臺風(fēng)來臨時局部地段海水倒灌林地,導(dǎo)致局部木麻黃幼樹幾乎全部死亡。
盡管前人對沿海防護(hù)林困難立地的造林技術(shù)和造林成效影響因子進(jìn)行過不少研究[1~8],但缺乏定量觀測資料。為了定量分析晉江深滬灣風(fēng)口木麻黃防護(hù)林基干林帶造林成效的主要影響因子,筆者于2015年1月初在風(fēng)口處建立了自動氣象站,在不同地段設(shè)置試驗林進(jìn)行木麻黃幼林的生長量和成活率觀測,同時采集不同地段林地土壤樣品進(jìn)行養(yǎng)分、水分和鹽分的測定。
試驗地位于福建省晉江市深滬鎮(zhèn)深滬灣地段,泉州市沿海大通道沿著海岸線通過,地理坐標(biāo)為24°37′N~24°41′N,118°38′E~118°39′E。該地屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)季風(fēng)氣候,年均氣溫20~21℃,1月均溫11.9℃,7月均溫28.2℃,年均日照時數(shù)2 130 h,多年平均降水量1 147 mm,折合年水量7.448億m3,干旱年份降水量500 mm。深滬鎮(zhèn)年均降水量965 mm,偶有霜期,主要災(zāi)害為臺風(fēng)、暴雨、飛沙。每年9月到翌年2~3月份風(fēng)沙最為嚴(yán)重,風(fēng)害天數(shù)150 d以上,年均風(fēng)速3.6 m/s。
于2015年1月5日在風(fēng)口處(24°39.115′N,118°38.585′E)安裝自動氣象站。正規(guī)氣象站風(fēng)速、風(fēng)向測定裝置一般要安裝在離地12 m高的位置,而風(fēng)速、風(fēng)向裝置安裝在離地約3 m高的位置,主要是為了盡量接近木麻黃試驗林所受到的實際風(fēng)速。儀器安裝完畢立即開始自動觀測,觀測間隔為10 min,即每10 min觀測一次,ELOG數(shù)據(jù)采集器自動記錄數(shù)據(jù),并保存在機(jī)內(nèi)。本文使用的觀測數(shù)據(jù)截止2015年9月30日23:50。測定的項目包括:氣溫、空氣相對濕度、降水量、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象指標(biāo)。
根據(jù)深滬灣木麻黃基干林帶的生長情況,選擇8個典型地段設(shè)置試驗地(表1)。由于風(fēng)口處木麻黃生長情況與距離石墻風(fēng)障遠(yuǎn)近關(guān)系密切,調(diào)查和統(tǒng)計時以種植行(平行于石墻)為單位進(jìn)行,每行調(diào)查30~50株。采用游標(biāo)卡尺測定每株木麻黃地徑,采用塔尺測定樹高。
采用S形布點(diǎn)方法,在每個地段用取土鉆分層采集土樣,土壤按照深度分為0~10cm、10~20cm、20~40 cm和40~60cm等4個層次,將同一標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)相同土層土樣混合均勻取混合樣,將樣品帶回實驗室進(jìn)行分析測定。
土壤中pH值測定采用 H2O浸提(土∶水=1∶2.5),酸度計測定;土壤有機(jī)C和有機(jī)N含量采用碳氮分析儀測定,全P用NaOH熔融-鉬銻抗比色法,全K用NaOH熔融-火焰光度計法,速效P用雙酸浸提-鉬藍(lán)比色法,交換性K和交換性Na用NH4OAc浸提-火焰光度法[9]。
根據(jù)晉江深滬灣風(fēng)口自動氣象站9個月的風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,風(fēng)向、風(fēng)速是動態(tài)變化較大的數(shù)據(jù),2015年1~9月平均風(fēng)速3.12m/s,最大風(fēng)速13.7m/s(出現(xiàn)在1月)。把風(fēng)向分為16個方向,1~9月份各風(fēng)向均有出現(xiàn),但各風(fēng)向的頻率和平均風(fēng)速是不同的。9個月中,NE(東北)和NNE(東北偏北)風(fēng)向出現(xiàn)的頻率分別為17.04%和16.77%,分別居各風(fēng)向頻率的第一和第二位,二者頻率之和達(dá)33.81%,平均風(fēng)速分別為4.54m/s和4.46m/s,分別是各風(fēng)向風(fēng)速的第一和第二位。9個月中,WNW(西北偏西)風(fēng)向出現(xiàn)的頻率最低(1.73%),W(西)風(fēng)向的風(fēng)速最低(0.69m/s)。
不同地段和位置木麻黃基干林帶生長量調(diào)查結(jié)果見表1,試驗地地理坐標(biāo)等基本情況見表2,表層土壤(0~10cm)的基本化學(xué)性質(zhì)見表3。
表1 深滬灣木麻黃基干林帶各位置生長量和成活率情況
表2 深滬灣木麻黃基干林帶各地段基本情況
表3 深滬灣木麻黃基干林帶各地段土壤化學(xué)性質(zhì)
從表1可見,由于木麻黃基干林帶木麻黃幼樹生長量和成活率受強(qiáng)風(fēng)、海水入侵、鹽霧等環(huán)境因子的影響,不同位置木麻黃生長量是有巨大的差異,這主要是與離海岸線距離、離風(fēng)障距離、客土情況、海水侵入程度、木麻黃林齡等情況有關(guān)。風(fēng)口地段木麻黃生長困難,造林成活率低,枯梢率達(dá)100%。
深滬灣中部位置1和2由于海水大量倒灌進(jìn)入林地,造林時盡管有客土,也有石墻風(fēng)障保護(hù),但表層土壤含鹽量高(>1.0%),木麻黃幼樹由于土壤鹽分高幾乎全部死亡。位置3~8受到海水入侵,表層土壤含鹽量中等(0.56%),靠近石墻風(fēng)障第1行的木麻黃成活率高達(dá)95%,而距離風(fēng)障5.7m的木麻黃成活率僅為15%。位置9~15受到海水少量入侵,土壤含鹽量較低(0.22%),靠近石墻風(fēng)障第1、2行的木麻黃成活率高達(dá)100%,地徑、樹高、活梢生長量均較大。
深滬灣南部沙丘距離海岸線稍遠(yuǎn),土壤含鹽量低。背風(fēng)坡(位置16)由于風(fēng)速相對較小,6年生木麻黃生長較好,順風(fēng)坡(位置17)由于風(fēng)速稍大,木麻黃生長量次之。深滬灣南部靠近海岸處(位置18),由于造林時沒有客土,石墻風(fēng)障低矮(1.3m),土壤含鹽量低,但2年生木麻黃成活率僅為2.33%。
后沿沙地木麻黃成熟林由于遠(yuǎn)離海岸線,受風(fēng)害影響小,土壤含鹽量低,木麻黃平均高度達(dá)13.47m。
深滬灣盛行強(qiáng)勁的東北風(fēng)(年平均風(fēng)速>3 m/s)導(dǎo)致濱海前沿木麻黃發(fā)生嚴(yán)重枯梢甚至死亡,這是晉江市深滬灣風(fēng)口沿海基干林帶造林失敗的主要原因之一。木麻黃基干林帶不同位置,風(fēng)速差異顯著,靠近石墻風(fēng)障,或者離海岸線50 m以上,風(fēng)速較小,木麻黃生長較好,成活率高,離石墻風(fēng)障較遠(yuǎn)、離海岸較近(小于50 m)的木麻黃成活率低,生長不良。木麻黃基干林帶濱海前沿部分林地海水倒灌和鹽霧,局部土壤含鹽量超過1.0%,土壤重度鹽漬化,再加上強(qiáng)風(fēng),是導(dǎo)致木麻黃幼林在局部幾乎全部死亡的主要原因。
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