太行山北段困難立地造林綜合配套技術

王建軍，李永生

(1.山西省五臺山國有林管理局，山西 繁峙 034302;2.山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

太行山北段困難立地造林綜合配套技術

王建軍1，李永生2

(1.山西省五臺山國有林管理局，山西 繁峙 034302;2.山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

在太行山北段雁門關進行了9個樹種的荒山造林對比試驗，應用EM50土壤水分測定系統對油松容器苗不同規格整地、不同覆蓋處理的土壤水分進行動態監測。結果表明:除油松、樟子松外，杜松、沙地柏對寒旱瘠薄困難立地有良好的適應性;以土壤含水量的單位增量費用為標準，確定中小規格的整地(0.8 m×0.6 m×0.4 m，0.6 m×0.5 m×0.4 m)、“石塊+地膜雙層覆蓋”或“石塊單層覆蓋”方法是太行山北段困難立地最經濟有效的植被恢復技術措施，提出了基于抗旱樹種容器苗及相關配套造林技術集成的植被恢復技術對策。

太行山;困難立地;整地規格;覆蓋處理;土壤水分

晉北太行山區冬春氣候寒冷干旱，降雨分布不均，水蝕、風蝕危害嚴重。土壤瘠薄、石礫含量高、適宜樹種少是該區域典型的立地條件，也是該區域植被恢復中面臨的最大挑戰。為解決此類立地植被恢復難題，為區域困難立地植被恢復提供示范。筆者結合國家和省級“六大”林業工程實施情況，選擇太行山北部雁門關段，開展了“寒旱瘠薄困難立地植被恢復研究”，總結出了太行山北段困難立地造林綜合配套技術，旨在為該區域植被恢復提供技術支撐。

1 研究區概況

研究區位于山西省山陰縣與代縣交界處，地理坐標東經 112°46'30″～112°47'10″，北緯39°9'40″～39°10'00″．海拔1 450 m ～1 600 m，為森林草原半干旱過渡地帶。研究區內春季干旱多風、溫差較大，夏季溫熱多雨，秋季短暫涼爽，冬季漫長、干冷。年均溫約5℃，極端最高氣溫35℃，極端最低氣溫－30℃，無霜期105 d．年降水量約390 mm，多集中在7月，8月，9月，2005年以來年降水量低于350 mm．氣象災害主要是大風、春旱，全年平均8級以上大風天數達40 d～60 d，沙塵暴天數10 d～20 d．地貌屬恒山剝蝕斷塊中高山區，坡陡且破碎，溝壑縱橫，連綿起伏。母巖以石英巖、片麻巖、花崗巖為主，土層厚約5 cm～25 cm，石礫含量大于30%，多數坡面裸露面積大于20%．土壤以山地褐土為主，質地為砂壤或輕壤。區內植被稀少，無天然林分布，人工林以油松、楊樹為主，灌木樹種有山桃、山杏、繡線菊、小葉鼠李等。

2 研究方法

2.1 樹種選擇

2.1.1 試驗樹種

篩選油松、落葉松、樟子松、杜松、云杉、沙地柏、山桃、火炬樹、文冠果9個樹種進行造林對比試驗。試驗苗木樹高(H)≥50 cm，闊葉樹地徑(D)≥0.9 cm．

2.1.2 造林季節及方法

2008年春季造林，試驗用苗選用2+2油松移植容器苗，苗木長勢及高度一致，栽植時脫去營養袋，栽后進行覆蓋。設置2個區組進行對比試驗，區組內樹種按栽植行隨機排列，每行栽植20株，重復1次。

2.2 不同規格整地試驗

試驗地位于半陽坡，采用翼式魚鱗坑整地方式，設計2 m×1 m×0.5 m(G 2)，1 m ×0.8 m ×0.4 m(G1)，0.8 m ×0.6 m ×0.4 m(G 0.8)，0.6 m ×0.5 m×0.4 m(G0.6)4種不同規格，各類規格整地面積均為0.2 hm2．

2.3 不同覆蓋試驗

栽植后設計石塊單層覆蓋、石塊薄膜雙層覆蓋、生態墊覆蓋、對照(不覆蓋)4種不同處理，每個處理的面積均為0.067 hm2，設3次重復。

2.4 土壤水分監測

采用美國Decagon公司的EM50土壤水分測定系統，對不同規格整地、不同覆蓋處理的代表性樣株進行土壤含水量測定，各處理重復1次。探頭埋設時，探頭上部距造林穴面的距離為15 cm，每半小時自動采樣1次，取儀器運行1周后的平穩數據進行統計分析。

2.5 生長調查

栽植后調查苗高、地徑等生長指標，秋季調查造林成活率、苗高、地徑及新梢生長量，第2年調查保存率及相關生長指標。數據統計分析采用Excel軟件進行。

3 結果與分析

3.1 荒山造林對比試驗

應用成活率、保存率、新梢平均生長量、生長勢(優4、良3、中2、差1)4項指標對試驗樹種進行綜合評價。采用5分制，把9個樹種各項指標按得分高低分成5類。如表1所示，9個樹種造林成活率最大為100%，最小為60%，最大值與最小值之差為40．采用5分制，應把它們劃分成5組，組距為8，據此可把9種植物成活率劃歸于5個區間。第1組的成活率下限為60%，上限為下限值+組距，凡成活率在60%～68%范圍內的樹種，其成活率單項分得分為1．另外規定，成活率等于臨界值時，得分以上組的分數計。同理計算保存率、生長量得分。按成活率、保存率、生長量及生長勢得分計算的平均分即為表1中不同樹種的平均得分，據9個樹種平均得分，按優、良、中、差4類計算組距后進行綜合評價，9個造林樹種對比試驗的結果見表1．

表1 不同樹種造林對比試驗綜合評價

由表1可知，9種喬灌樹種成活率、保存率有較大差異，平均成活率、保存率分別為 86.4%，80.6%;6種針葉樹種采用容器苗或帶土坨苗造林，其平均成活率、保存率分別為95.4%，88.3%;而3種闊葉樹種因缺乏容器苗只能采用裸根苗造林，平均成活率、保存率分別為68.3%，65.0%．采用容器苗造林應是此類立地的主要造林方式。

除油松、樟子松表現良好外，杜松、沙地柏兩個樹種對太行山北段寒旱瘠薄困難立地的適應性也較好，應進一步開展這兩個樹種的區域化栽培試驗。山桃、文冠果、火炬樹3種闊葉樹種因沒有容器苗，采用裸根苗造林，造林成活率較低，但山桃、文冠果成活后的保存及生長表現較好，可作為此類立地造林的一個混交配置樹種。為提高造林成活率，灌木和小喬木的容器苗應是此類劣質立地植被恢復的主要用苗類型。

3.2 不同規格整地造林效果綜合評價

3.2.1 不同規格整地土壤平均含水量增量

4種不同規格整地的土壤平均含水量(VWC)與對照荒坡相比，其增量見表2．

表2 不同規格整地土壤平均含水量增量 %

由表2可知，4種不同規格整地均有一定的蓄水能力。以規格G0.8土壤含水量增量最高，其次為規格G0.6．

3.2.2 不同規格整地成本及林木生長狀況

不同規格整地的用工、造林成活率、林木生長狀況及土壤含水量單位增量費用調查統計結果，見表3．

表3 不同規格整地費用及效果比較

表3中不同整地規格成本核算時，規格G2的整地密度以825穴/hm2計算，其它3種規格以1 650穴/hm2計算。人工費以平均價格50元/d計算。由表3可知，G2規格整地的土壤含水量單位增量費用為9.4元，分別是規格 G1，G0.8，G0.6的7.6倍，20.6倍，15.6倍，而不同規格整地之間造林成活率及林木生長量差異不大。從土壤含水量單位增量費用及林木成活和生長效果綜合來看，以中小規格G0.8，G0.6兩種整地規格綜合經濟效益為好。

3.3 不同覆蓋處理造林效果綜合評價

3.3.1 不同覆蓋處理土壤平均含水量增量

3種不同覆蓋處理土壤含水量與對照不覆蓋相比，其增量見表4．

表4 不同覆蓋處理土壤含水量增量 %

由表4可知，測定期間，單層覆蓋、雙層覆蓋、生態墊覆蓋土壤含水量月增量分別為1.87%，2.66%，4.45%．從雁門關當地氣候條件來講，4月下旬至5月上旬為當地春季主要造林季節，3種不同覆蓋措施均有較好的保墑作用。其中以生態墊保墑效果最好，土壤平均含水量增加4.45%．

3.3.2 不同覆蓋處理的成本及林木生長狀況

以規格G0.8翼式魚鱗坑整地為例，造林密度為2 490株/hm2，勞動力價格50元/d·工計，3種不同覆蓋處理費用、林木生長狀況及效果調查統計結果見表5．

表5 不同覆蓋費用及效果比較

由表5可知，3種不同覆蓋處理，以生態墊土壤含水量單位增量投資最高，提高1%需1.83元。以石塊薄膜雙層覆蓋土壤含水量單位增量費用最低，為0.92元。從覆蓋成本、保墑效果綜合考慮，太行山北段經濟適用覆蓋方式以“石塊+地膜”雙層覆蓋或石塊單層覆蓋為好。生態墊覆蓋雖然保墑效果好，但價格較高，難以在生產中大面積推廣。

4 結論與建議

太行山北段寒旱瘠薄困難立地造林，除油松、樟子松外，杜松、沙地柏兩個樹種有良好的適應性，應加強這兩個樹種容器苗木的培育力度，擴大區域試驗規模。

山桃、文冠果采用裸根苗造林，造林成活率較低，但山桃、文冠果成活后的保存及生長表現較好，可作為此類立地造林的一個混交配置樹種。為提高造林成活率，灌木和小喬木的容器苗造林應是寒旱瘠薄劣質立地植被恢復的主要技術措施。

不同規格整地、不同覆蓋處理均有一定的蓄水保墑效果，以土壤含水量單位增量費用比較，中小整地規格(0.8 m×0.6 m×0.4 m，0.6 m×0.5 m×0.4 m)、石塊+地膜雙層覆蓋或石塊單層覆蓋為寒旱瘠薄立地最經濟有效的植被恢復技術措施。

建議將適宜抗旱樹種(油松、樟子松、杜松、沙地柏、山桃等)容器苗+中小規格整地+脫容器造林+覆蓋(石塊薄膜雙層或石塊單層)技術集成，作為當前解決寒旱瘠薄困難立地植被恢復難題的技術對策在生產中進行推廣。

［1］李永生．晉北太行山區不同整地規格效果分析［J］．山西林業科技，2011，158(2):9-12．

［2］李永生．晉北太行山區不同覆蓋處理造林效果［J］．山西林業科技，2010，156(4):1-3．

［3］梁銀麗．黃土區地面覆蓋的主要類型及其保水效應［J］．水土保持通報，1997(1):30-34．

［4］徐 瀾，安 偉，郝建平．滲水膜覆蓋保墑效應研究［J］．山東農業大學學報:自然科學版，2005(3):20-23．

［5］張建生，張梅花，李慶會，等．生態墊覆蓋對沙漠土壤水分和溫度的影響［J］．中國沙漠，2008(2):280-283．

［6］蔣世澤，王 棣，史敏華，等．整地方式對油松幼林生長影響及水保效益研究初報［J］．山西林業科技，1991(3):26-29．

［7］張志強，王禮先，洪惜英．晉西黃土區水土保持林造林整地工程效益的研究［J］．北京林業大學學報，1993，15(2):59-67．

［8］張鼎華，葉章發，李寶福．造林整地規格對幼樹生長的影響［J］．林業科技通訊，2001(6):19-21．

Completed Technical and Supporting Facilities to Plant Trees in Difficult Sites in North Taihang Mountain

Wang Jianjun1，Li Yongsheng2
(1.National Forestry Management Bureau of Wutai Mountain，034302 Fanshi，China;2.Shanxi Academy of Forestry Science，030012 Taiyuan，China)

Comparative experiments of 9 species plant trees in Yanmenguan in North Taihang Mountain，soil moisture of container seedling of Pinus tabulaeformis in different preparation process and different coverage treatment were monitored dynamically with EM50 monitoring system of soil moisture．The results showed that except Pinus tabulaeformis and Pinus sylvestnis var．mongolica Litv．，Juniperus rigida and Sabina vulgavis were suitable in frigid and arid of sites．Preparation process of 0.8 m×0.6 m×0.4 m and 0.6 m×0.5 m×0.4 m and coverage treatment of stone+coverage of two layers plastic mulching or coverage of one layer stone were most economical technology of vegetation construction in North Taihang Mountain with expense of added soil moisture per unit as a standard．The paper supported technology of vegeation construction based on container seedling of drought-resistant trees and relative supporting facilities．

Taihang mountain;difficult site;preparation process;coverage treatment;soil moisture

S725

A

1007-726X(2012)03-0021-04

2012-06-15

中央財政林業科技推廣示范資金項目(2009EQT01);山西省“六大”造林綠化工程科技支撐項目(2008-04)

王建軍(1977— )，男，山西山陰人，1998年畢業于山西林業職業技術學院，助理工程師。

李永生(1965— )，男，山西文水人，1988年畢業于北京林業大學，高級工程師。