沙地刺榆生物圍欄技術(shù)

孫海紅

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

沙地刺榆生物圍欄技術(shù)

孫海紅

(遼寧省固沙造林研究所，遼寧 阜新 123000)

摘要主要從刺榆繁育和生物圍欄營(yíng)建技術(shù)2個(gè)方面介紹了沙地刺榆生物圍欄技術(shù)，總結(jié)分析了6年生刺榆生物圍欄的生長(zhǎng)表現(xiàn)。該技術(shù)是一種成本低廉、使用壽命長(zhǎng)、施工簡(jiǎn)便和易于大面積推廣的實(shí)用技術(shù)，尤其是配套了工程圍封的刺榆生物圍欄效果更好。

關(guān)鍵詞刺榆；生物圍欄；播種育苗

試驗(yàn)區(qū)位于遼寧省彰武縣章古臺(tái)鎮(zhèn)和阿爾鄉(xiāng)鎮(zhèn)，土壤類(lèi)型多為固定風(fēng)沙土。由于氣候干旱缺水、土壤貧瘠、地下水位下降，造林成活率和保存率低下。隨著人口增加和種植業(yè)的擴(kuò)大，現(xiàn)有林分尤其是新植林分管護(hù)困難。2000年，遼寧省固沙造林研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)固沙所)開(kāi)始對(duì)部分實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行工程圍封。3年后發(fā)現(xiàn)，工程圍欄存在沙埋、刺線(xiàn)頻遭破壞和后期維護(hù)成本高等問(wèn)題，大部分圍欄不到10年就已經(jīng)失去作用。針對(duì)工程圍欄使用壽命短、成本高和影響景觀等問(wèn)題，亟須找到可替代工程圍欄的適宜圍欄技術(shù)。

固沙所先后于1997年和2000年分別在種子園實(shí)驗(yàn)區(qū)和萬(wàn)畝林實(shí)驗(yàn)區(qū)引種栽植刺榆10 hm2，發(fā)現(xiàn)其生長(zhǎng)表現(xiàn)十分穩(wěn)定。部分調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，栽后15年的刺榆平均高生長(zhǎng)達(dá)5 m，距地面30 cm處的平均地徑達(dá)12 cm，平均冠幅達(dá)4.7 m。于2009年進(jìn)行播種育苗，2010年和2011年開(kāi)展?fàn)I建刺榆生物圍欄試驗(yàn)。在有工程圍欄保護(hù)情況下?tīng)I(yíng)建刺榆生物圍欄11.8 km，圍封面積867 hm2；無(wú)工程圍欄保護(hù)情況下?tīng)I(yíng)建17.2 km，圍封面積1 267 hm2。經(jīng)過(guò)6年的研究總結(jié)，2015年在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一套實(shí)用易行的遼西北刺榆生物圍欄技術(shù)。

1刺榆生物圍欄栽植技術(shù)

刺榆〔Hemipteleadavidii(Hance) Planch.〕，又名釘字桿等，蒙語(yǔ)烏蘭散都，蕁麻目榆科刺榆屬。生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，原產(chǎn)地壽命長(zhǎng)達(dá)150～200 a。落葉小喬木，高可達(dá)15 m，或呈灌木狀；樹(shù)皮深灰色或褐灰色，不規(guī)則的條狀深裂；小枝灰褐色或紫褐色，被灰白色短柔毛，具粗而硬的棘刺；刺長(zhǎng)2～10 cm。葉橢圓形或橢圓狀矩圓形，葉柄短。小堅(jiān)果黃綠色，斜卵圓形，兩側(cè)扁，長(zhǎng)5～7 mm，在背側(cè)具窄翅，形似雞頭。花期4—5月，果期9—10月。喜光，耐寒，耐干旱瘠薄，適應(yīng)性強(qiáng)。以種子繁育為主，也可扦插或分株繁育。在我國(guó)刺榆主要分布于內(nèi)蒙古通遼市科左后旗，集中分布區(qū)面積1 000 hm2，以建群種存在并形成群落，屬于我國(guó)新的沙地植被類(lèi)型。另在遼寧、吉林以及華北等省區(qū)的山麓、林緣及路旁有少量分布。

該技術(shù)包括刺榆繁育技術(shù)和生物圍欄營(yíng)建技術(shù)。主要目的是防止人畜對(duì)受保護(hù)植被的干擾，為圍欄內(nèi)的喬灌草植被創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)較好的生態(tài)環(huán)境，并與受保護(hù)的植被形成混交狀態(tài)，兼有明確邊界作用。

1.1刺榆播種繁育技術(shù)

1.1.1采種存貯選擇15年以上的健康大樹(shù)采種。10月上旬，刺榆種子由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S白色，說(shuō)明種子成熟，但最佳采種時(shí)間在11月中下旬，此時(shí)刺榆葉子完全掉落。采早了，翅果水分大，易發(fā)霉，發(fā)芽率低，苗木質(zhì)量差；采晚了，大部分種子被風(fēng)刮散，難以收集。選無(wú)風(fēng)天，將采種網(wǎng)架在樹(shù)下，振蕩樹(shù)枝，使種子落入網(wǎng)內(nèi)。網(wǎng)的大小以便于收集種子為準(zhǔn)。將采后種子除雜、陰干，裝布袋或麻袋，于通風(fēng)干燥處存放，待來(lái)年春季播種。刺榆種子極易喪失發(fā)芽能力，如果延期存放，可用麻袋裝好后放入低溫干燥的冷庫(kù)保存。常溫保存過(guò)程中要定期察看蟲(chóng)害的發(fā)生情況，一旦發(fā)現(xiàn)及時(shí)篩選剔除或進(jìn)行藥物處理。

1.1.2選地整地刺榆播種育苗地應(yīng)選擇土層深厚、肥沃、有灌溉條件、排水良好的沙壤土，切忌選低洼易澇地育苗。秋季翻耙，早春施底肥，每667 m2施2 500～5 000 kg。復(fù)耙一遍做壟，壟寬60 cm，用木磙鎮(zhèn)壓后灌足底水。

1.1.3播種育苗播種多采用條播。5月上旬可播種，每667m2播種3～5 kg。播種前灌水待下滲后，不粘工具時(shí)方可進(jìn)行播種。播種前將種子與濕沙混拌，每天翻動(dòng)2～3次，2～3 d后，待1/3的種子出現(xiàn)白色根點(diǎn)時(shí)，立即播種；或于播種前用溫水浸種6 h，待種子膨脹后拌沙和毒谷等防治螻蛄的農(nóng)藥。用小鎬順壟輕刮壟面開(kāi)1～2 cm淺溝，播幅6～8 cm，將拌沙的種子均勻撒在溝內(nèi)，覆土0.5 cm左右，以不見(jiàn)種子為宜。覆土后要及時(shí)輕輕鎮(zhèn)壓，使種子與土壤密接，以防透風(fēng)，并保持種子發(fā)芽所需的土壤濕度，覆土不宜過(guò)厚，否則影響幼苗出土。播種后，苗出齊前，切忌灌蒙頭水，以免土壤板結(jié)，影響幼苗出土。最好用滴灌或噴灌保持苗壟濕潤(rùn)，幼苗7 d左右出土，15 d后出齊。

1.1.4苗期管理苗期管理要及時(shí)。適時(shí)除草、灌水，6月上旬，苗高5～10 cm左右時(shí)進(jìn)行間苗定株，每延長(zhǎng)米留苗10～15株，并追施一次氮肥，每667 m2施5 kg。病蟲(chóng)害防治要提前預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，并及時(shí)對(duì)榆紫葉甲等蟲(chóng)害進(jìn)行生物或化學(xué)防治。

1.1.5苗木出圃苗木出圃要達(dá)標(biāo)。當(dāng)年秋季苗木即可出圃造林，一般出圃標(biāo)準(zhǔn)為苗高大于50 cm，地徑大于0.4 cm，長(zhǎng)度達(dá)5 cm的側(cè)根數(shù)達(dá)3條及以上，詳見(jiàn)表1。如果次年出圃，需要采取必要的防寒措施。2年生苗枝條有刺，起苗和造林較困難，故多用1年生苗造林。

表1　刺榆1年生苗出圃分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

注：Ⅲ級(jí)苗當(dāng)年不出圃

1.2生物圍欄營(yíng)建技術(shù)

刺榆適用于各種固定沙地造林，結(jié)構(gòu)松軟的土壤無(wú)須整地；植被蓋度大、土壤結(jié)構(gòu)緊密的沙地宜塊狀或帶狀整地。秋季或次年春季造林，雨季亦可直播造林。造林方式同常規(guī)造林，造林后需要撫育3年。

1.2.1打點(diǎn)定線(xiàn)因地制宜，大致以林班界選擇圍欄線(xiàn)的走向。設(shè)置好常用路口圍欄的進(jìn)出口，以便管理。在工程圍欄內(nèi)側(cè)1～3 m范圍內(nèi)為建植刺榆生物圍欄定線(xiàn)打點(diǎn)。

1.2.2局部整地圍欄打點(diǎn)定線(xiàn)后，造林定植前要對(duì)圍欄線(xiàn)路開(kāi)墾清理。人工整地，可結(jié)合定標(biāo)打點(diǎn)提前進(jìn)行穴狀整地，直徑1～1.5 m。機(jī)械整地，可用拖拉機(jī)在開(kāi)闊平地、緩坡地犁一次即可，清理寬約1.5～2 m。陡坡地及拖拉機(jī)無(wú)法到達(dá)的地方，要人工清除草根及樹(shù)樁。

1.2.3定植管理選擇1年生刺榆苗造林，株行距1 m×1 m。有工程圍欄保護(hù)條件下，一般定植2行或3行。無(wú)工程圍欄保護(hù)的情況下，宜增加寬度至3～4行，呈“品”字形栽植。挖穴栽植，視苗木大小確定栽植穴的長(zhǎng)、寬、深，一般穴深30～50 cm，有條件則應(yīng)施肥后定植。

1.2.4撫育管理栽植當(dāng)年必須進(jìn)行1～2次除草撫育，當(dāng)年造林成活率達(dá)不到80%的，翌年必須補(bǔ)苗。沙區(qū)影響定植刺榆生長(zhǎng)速度和成活率的關(guān)鍵因素是土壤水分，所以適時(shí)澆水非常重要。視天氣情況，栽植1～3 a必須及時(shí)澆水1～2遍。土質(zhì)較差的地段可通過(guò)適時(shí)施肥促進(jìn)刺榆生長(zhǎng)，一般于成活后的1～2個(gè)月內(nèi)追肥1次，施尿素以不超過(guò)0.05 kg.m-1為宜。如果考慮部分地段的景觀，可在必要的地點(diǎn)和時(shí)段修剪，修剪的最佳高度為1.2～2.0 m，剪除兩邊伸展較長(zhǎng)的側(cè)枝，保持圍欄寬度在2 m左右。病蟲(chóng)害防治以防為主，安排護(hù)林人員定期觀察，提前預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)病蟲(chóng)害發(fā)生情況，及時(shí)對(duì)榆紫葉甲、芳香木蠹蛾等蟲(chóng)害進(jìn)行生物和化學(xué)防治。

通過(guò)撫育管理，沙地生物圍欄生長(zhǎng)穩(wěn)定，且保存率達(dá)70%左右可視為成型，平均樹(shù)高1～2.3 m，平均地徑1.4～4.2 cm，平均冠幅1.2～2.5 m。大一間房實(shí)驗(yàn)區(qū)先有工程圍欄后栽的刺榆；后坨子實(shí)驗(yàn)區(qū)和阿爾鄉(xiāng)先栽刺榆?chē)鷻诤笊瞎こ虈鷻凇Ｓ泄こ虈鷻诒Ｗo(hù)下，空白地段占生物圍欄營(yíng)建地段總長(zhǎng)度的比例不大于30%；非空白地段的刺榆保存率達(dá)70%左右，3～5 a達(dá)郁閉狀態(tài)。詳見(jiàn)表2。

表2　2015年固沙所刺榆生物圍欄生長(zhǎng)情況

不同土壤條件對(duì)刺榆的生長(zhǎng)影響很大。平緩沙地或沙丘背風(fēng)面積沙地段土質(zhì)多較好，刺榆平均樹(shù)高、平均地徑和平均冠幅分別為土質(zhì)較差地段的1.81倍、2.0倍和1.68倍。說(shuō)明在較好的立地條件下，生物圍欄能更早達(dá)到防護(hù)高度和寬度，提前郁閉。詳見(jiàn)表3。

2效益分析

2.1經(jīng)濟(jì)效益

主要體現(xiàn)在降低營(yíng)建和維護(hù)成本方面。綜合成本上，刺榆生物圍欄造價(jià)是工程圍欄的13.1%，每公里可節(jié)約4.34萬(wàn)元(我省青山工程的圍欄封育的成本5萬(wàn)元.km-1)。在材料上，按照栽雙行1年生苗1元.株-1計(jì)算，2010年生物圍欄2 000元.km-1，而刺線(xiàn)圍欄材料成本為1萬(wàn)元.km-1。在用工上，工程圍欄需要重車(chē)搬運(yùn),不適于部分沙區(qū)作業(yè)，車(chē)輛和人工成本不易控制。在后期維護(hù)上，工程圍欄使用壽命一般5～10 a，重建或維護(hù)都需要高額投入；刺榆造林成活3 a后開(kāi)始發(fā)揮防護(hù)作用，根據(jù)現(xiàn)有林分生長(zhǎng)表現(xiàn)可知刺榆防護(hù)周期至少在18 a以上，無(wú)須平茬且萌蘗能力強(qiáng)，生長(zhǎng)穩(wěn)定，后期維護(hù)成本低廉。

2.2社會(huì)效益

刺榆生物圍欄技術(shù)，不僅可以提高傳統(tǒng)圍封技術(shù)的科技含量，更有利于造福地方百姓。目前已經(jīng)營(yíng)建的刺榆生物圍欄技術(shù)示范林，為周邊有林單位或林農(nóng)參觀學(xué)習(xí)和技術(shù)培訓(xùn)提供了便利，為推廣應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。一旦該技術(shù)大面積推廣應(yīng)用，可有效解決科爾沁沙地及類(lèi)似地區(qū)工程圍欄的維護(hù)或更新問(wèn)題。

刺榆幼樹(shù)具硬刺，牲畜不能接近，為干旱、半干旱區(qū)的重要固沙樹(shù)種和綠化樹(shù)種，園林綠化多作綠籬應(yīng)用。刺榆木材淡褐色，堅(jiān)硬而細(xì)致，可供制農(nóng)具及器具；枝條可做農(nóng)家障子；嫩葉可食用，可作飲料。樹(shù)皮纖維可作人造棉、繩索、麻袋的原料。種子可榨油。《浙江天目山藥植志》：根皮或樹(shù)皮和醋搗爛敷患處治癰腫、治水腫。一旦刺榆資源得到恢復(fù)和合理開(kāi)發(fā)利用，形成的產(chǎn)業(yè)可為地方百姓致富開(kāi)辟新路。

2.3環(huán)境效益

刺榆為科爾沁沙地珍貴的樹(shù)種，資源分布少，結(jié)合該技術(shù)的大面積推廣，既可起到一定的防風(fēng)固沙、阻止人畜干擾或破壞等生態(tài)功效，又可實(shí)現(xiàn)刺榆本身種質(zhì)資源的有效保護(hù)。在防護(hù)林景觀上，刺榆生物圍欄與受保護(hù)林分或草場(chǎng)可形成針闊混交林、喬灌草混交林等，形成渾然一體的自然景觀搭配，防護(hù)效果持久，優(yōu)于工程圍欄。該技術(shù)相對(duì)工程圍欄還有一定節(jié)能減排固碳效益，即營(yíng)建刺榆?chē)鷻诳芍鹉暝黾庸烫剂浚鄳?yīng)減少水泥樁、鐵刺線(xiàn)等工程圍欄的產(chǎn)量相當(dāng)于減少了二氧化碳排放量。

3結(jié)論與討論

在我國(guó)半濕潤(rùn)、半干旱及風(fēng)沙地區(qū)，刺榆生物圍欄封育是恢復(fù)草原植被、提高牧草產(chǎn)量和質(zhì)量的一項(xiàng)重要措施，也是恢復(fù)天然植被非常有效的措施，在防風(fēng)固沙、治理退化草場(chǎng)中具有重要意義。

3.1該項(xiàng)技術(shù)針對(duì)沙區(qū)工程圍欄存在的投資成本高、圍封效果差和使用年限短等問(wèn)題，首次提出并選擇適合遼西北沙地生長(zhǎng)的鄉(xiāng)土樹(shù)種刺榆，作為替代工程圍欄的理想生物圍欄材料。刺榆與沙棘等其他生物圍欄相比，生長(zhǎng)更加穩(wěn)定，防護(hù)周期更長(zhǎng)，更具有地域特色和優(yōu)勢(shì)。

3.2該技術(shù)包括刺榆繁育技術(shù)和生物圍欄營(yíng)建技術(shù)。確定了刺榆出圃用苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，提出了合理營(yíng)建措施和技術(shù)指標(biāo)。應(yīng)用該技術(shù)營(yíng)建刺榆生物圍欄29 km，保護(hù)土地面積2 067 hm2。

3.3該項(xiàng)技術(shù)相對(duì)工程圍欄具有生物防護(hù)效果顯著、防風(fēng)固沙作用強(qiáng)、易推廣和生物防護(hù)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。與工程圍欄配套營(yíng)建刺榆生物圍欄模式，綜合圍封效果好。

3.4該技術(shù)還需進(jìn)一步完善不同立地條件下針對(duì)防風(fēng)固沙的細(xì)化分類(lèi)技術(shù)措施。如刺榆的造林密度、苗齡選擇等需要進(jìn)一步試驗(yàn)結(jié)果來(lái)細(xì)化確定。其他樹(shù)種的生物圍欄營(yíng)建應(yīng)先進(jìn)行小面積試驗(yàn)，一般經(jīng)6 a有了顯著試驗(yàn)結(jié)果，才可進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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文章編號(hào)：1005-5215(2016)06-0115-03

收稿日期：2016-03-29

作者簡(jiǎn)介：孫海紅(1978-)，男，大學(xué)，從事森林經(jīng)營(yíng)與保護(hù)工作.

中圖分類(lèi)號(hào)：S792.19

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.048