高文輝,高文耀
(1.甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局 夏瑪自然保護(hù)站,甘肅 天祝 733203;2.甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局 烏鞘嶺自然保護(hù)站,甘肅 天祝 733203)
烏鞘嶺地處甘肅省天祝藏族自治縣中部,祁連山東端,屬河西走廊門戶,在交通、地理、生態(tài)上都具有非常重要的意義。該地區(qū)年平均氣溫2.2 ℃左右,氣候變化無(wú)常,環(huán)境惡劣。烏鞘嶺自然保護(hù)站的經(jīng)營(yíng)區(qū)海拔在2 400~3 500 m之間,自然保護(hù)區(qū)范圍在天祝藏族自治縣安遠(yuǎn)鎮(zhèn)、朵什鎮(zhèn)和西大灘鎮(zhèn)行政區(qū)域內(nèi),森林資源主要分布在毛毛山至烏鞘嶺北坡,屬祁連山水源涵養(yǎng)林,是石羊河流域主要水源保護(hù)地,年提供水源約1 000萬(wàn)m3,具有非常重要的生態(tài)戰(zhàn)略地位。
1988年甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)成立后將烏鞘嶺林場(chǎng)納入保護(hù)區(qū),成立了烏鞘嶺自然保護(hù)站,將其區(qū)域內(nèi)經(jīng)營(yíng)面積36 180 hm2納入祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理,相繼實(shí)施了天然林保護(hù)一、二期工程,在保護(hù)、管理現(xiàn)有天然林資源的情況下,通過(guò)實(shí)施三北造林、小流域治理、生態(tài)恢復(fù)等生態(tài)工程,使保護(hù)區(qū)有林地面積不斷增加,林草植被得到有效保護(hù),生態(tài)環(huán)境得到有效治理和恢復(fù),水源涵養(yǎng)林功效不斷增強(qiáng)。在落實(shí)生態(tài)建設(shè)任務(wù)過(guò)程中,適宜造林的陰坡、半陰坡等地塊逐年減少,而干旱地塊造林卻面臨造林成本高、成活率低、苗木生長(zhǎng)緩慢等問(wèn)題。
經(jīng)綜合分析,造成該區(qū)域近年來(lái)生態(tài)造林成活率和保存率不高的主要因素是自然條件和技術(shù)因素。烏鞘嶺林區(qū)半干旱、干旱區(qū)域年平均降水量360~410 mm,全年呈現(xiàn)出春夏季節(jié)干旱少雨的季節(jié)性不平衡特征,這是影響造林成活率和保存率的關(guān)鍵。同時(shí),抗旱造林技術(shù)和抗旱經(jīng)驗(yàn)不足,抗旱措施欠缺,也是影響造林成活率的主要因素。
針對(duì)烏鞘嶺林區(qū)干旱半干旱地區(qū)局部林草覆蓋率低、造林成活率不高、苗木生長(zhǎng)不旺盛等問(wèn)題,通過(guò)實(shí)踐探索,推廣應(yīng)用了機(jī)械鉆坑深植覆膜綜合抗旱云杉造林技術(shù),提高了造林苗木成活率和保存率,對(duì)于增加水源涵養(yǎng)林功效具有非常重要的意義。
根據(jù)“適地適樹(shù)”原則,樹(shù)種的選擇在造林工程實(shí)施中非常關(guān)鍵。近年來(lái)烏鞘嶺林區(qū)造林習(xí)慣選用沙棘、檸條、云杉等樹(shù)種,但沙棘和檸條苗木本區(qū)域生產(chǎn)數(shù)量極少,在不能滿足造林需求的情況下只能從周邊市縣調(diào)運(yùn),而外調(diào)苗木由于生產(chǎn)地氣溫高,苗木發(fā)芽早,只能先起苗調(diào)運(yùn)到本區(qū)域假植,待造林地塊解凍后方可實(shí)施造林,長(zhǎng)時(shí)間假植致使苗木水分散失,一定程度上影響了造林成活率。據(jù)調(diào)查分析,本地產(chǎn)云杉苗木在造林中成活率和保存率最高。分析其原因,主要是云杉苗木屬本區(qū)域鄉(xiāng)土樹(shù)種,產(chǎn)量大,具備隨時(shí)起苗、及時(shí)栽植的優(yōu)勢(shì),減少了苗木水分散失,且該樹(shù)種適宜在海拔1 750~3 100 m的山地生長(zhǎng),具有耐干旱,耐瘠薄,對(duì)高海拔地區(qū)氣候環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng),可耐-30 ℃低溫等特點(diǎn)。根據(jù)三北造林工程、生態(tài)公益林補(bǔ)植補(bǔ)造等項(xiàng)目投資標(biāo)準(zhǔn),選擇高度40 cm、地徑1.5 cm以上的云杉換床優(yōu)質(zhì)苗木造林較適宜。
為提高造林成活率,在起苗前7 d對(duì)計(jì)劃用來(lái)造林的云杉苗木進(jìn)行灌水,以提高苗木自身含水量。在造林前1 d開(kāi)始起苗,起苗后將苗木根部用SAP保水劑與ABT生根粉調(diào)配成的水凝膠混合劑蘸根處理,具體調(diào)配方法是:將生根粉和保水劑與自然水分別按照1∶100和1∶200的比例制成水凝膠,再將兩種水凝膠混合到一起,也可適當(dāng)加土調(diào)成泥漿混合使用[1]。將20~50株包扎為1捆的云杉根部在水凝膠混合劑中蘸根處理,反復(fù)擺動(dòng)讓藥劑充分黏著在根部表面,然后用不透水包裝袋將苗木根部包扎嚴(yán)實(shí),以防風(fēng)干失水。苗木通過(guò)保水處理后立即裝車運(yùn)輸?shù)皆炝脂F(xiàn)場(chǎng),卸車后馬上在造林地塊就近找潮濕的土壤進(jìn)行假植處理,防止根部外露散失水分。
以往在生態(tài)造林中一般都采用傳統(tǒng)的人工開(kāi)挖魚鱗坑、穴狀坑等造林技術(shù),施工中由于開(kāi)挖基坑速度慢,水分散失較快,加之破壞地表原有植被也造成一定的土壤水分散失,且土壤結(jié)塊多,苗木栽植后根系和土壤不能完全接觸,因此苗木成活率和保存率不高。引用推廣單人手扶機(jī)械掘坑機(jī)開(kāi)挖基坑技術(shù)解決了上述技術(shù)難題。在施工中掘坑機(jī)選擇安裝30 cm大小的鉆頭,在造林打點(diǎn)位置垂直掘坑,開(kāi)挖基坑深度為35~40 cm,直徑為35 cm,隨時(shí)開(kāi)挖隨時(shí)栽植。其優(yōu)點(diǎn):一是在施工中垂直作業(yè)不造成基坑周圍植被破壞,基坑周圍地表層原始生態(tài)和僵硬土層形成的天然水分保護(hù)層減少了土壤內(nèi)水分蒸發(fā);二是掘坑機(jī)鉆頭可將土壤充分粉碎形成細(xì)小顆粒,苗木栽植后根系與土壤接觸充分,且土壤之間縫隙小,減少了水分蒸發(fā)散失;三是掘坑效率高,邊開(kāi)挖基坑邊栽植苗木,保持了土壤水分。
苗木栽植時(shí)邊掘坑邊栽植,地表土壤覆蓋到苗木最下層側(cè)枝下3 cm處較為適宜,栽植過(guò)程中采取“三踏一提”的方法,扶正踏實(shí),回填后土壤表面低于基坑原水平面15~20 cm,形成自然的集水坑以便匯集雨水。有條件的地塊或較為干旱的土壤造林時(shí)適當(dāng)在積水坑內(nèi)灌水,以保持土壤濕度。
苗木栽植后,有條件的地塊立即灌水處理并對(duì)基坑覆膜,沒(méi)條件的地塊立即對(duì)基坑覆蓋。地膜覆蓋抗旱造林技術(shù)適宜在最高氣溫低于28 ℃的山區(qū)造林。覆膜時(shí)先將地膜切割成小塊,并在地膜上打若干個(gè)直徑3 cm左右的圓形雨水滲漏孔,以便降雨時(shí)增補(bǔ)土壤水分,然后將地膜嚴(yán)實(shí)覆蓋在苗木基坑土壤表面,上覆3 cm厚的土壤以防止地膜被風(fēng)吹走。
在烏鞘嶺林區(qū)開(kāi)展的造林作業(yè)中,分別采取人工開(kāi)挖魚鱗坑抗旱造林技術(shù)和機(jī)械鉆坑深植覆膜綜合抗旱造林技術(shù)在同一地塊進(jìn)行了造林對(duì)比試驗(yàn)。通過(guò)調(diào)查2017—2018年不同技術(shù)造林的成活率和生長(zhǎng)量數(shù)據(jù),結(jié)果顯示:采取機(jī)械鉆坑深植覆膜綜合抗旱技術(shù)造林的云杉苗木當(dāng)年和次年補(bǔ)植補(bǔ)造后成活率分別達(dá)到85%和92.5%,比采取人工開(kāi)挖魚鱗坑抗旱造林技術(shù)分別提高4、6.5百分點(diǎn);采取機(jī)械鉆坑深植覆膜綜合抗旱技術(shù)造林的云杉苗木當(dāng)年和次年平均高生長(zhǎng)量分別達(dá)到12和20 cm,比采取人工開(kāi)挖魚鱗坑抗旱造林技術(shù)分別增長(zhǎng)4和7 cm。具體對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 相同立地條件下不同抗旱技術(shù)云杉造林對(duì)比
針對(duì)祁連山東端烏鞘嶺林區(qū)干旱地塊造林實(shí)際情況,林業(yè)專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)長(zhǎng)期探索,采取了機(jī)械鉆坑深植覆膜綜合抗旱云杉造林技術(shù),在干旱林區(qū)抗旱造林技術(shù)試驗(yàn)研究中取得了成功經(jīng)驗(yàn)。該綜合抗旱造林技術(shù)的推廣使用,有效地提高了相同立地條件下生態(tài)造林中苗木的成活率和生長(zhǎng)量,為區(qū)域生態(tài)建設(shè)提供了具有可操作性、科學(xué)實(shí)用的技術(shù)參考。但是,在干旱立地條件造林中還缺乏蓄水保墑、應(yīng)對(duì)干旱性自然災(zāi)害天氣等綜合技術(shù),有待于進(jìn)一步試驗(yàn)研究,以便更進(jìn)一步提高生態(tài)造林成效。