不同造林撫育措施對(duì)桉樹(shù)人工林坡面徑流特征的影響

陳朝明

（廣西壯族自治區(qū)國(guó)有東門林場(chǎng)，廣西 扶綏 532100）

0 引言

桉樹(shù)通干曲直，紋理多樣，耐腐蝕性較高，如今已成為廣西壯族自治區(qū)（以下簡(jiǎn)稱廣西）重要的家居、建材和人造板原材料。同時(shí)，桉樹(shù)萌芽力較強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，固土能力較強(qiáng)，在廣西已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化種植，可以有效遏制水土流失，生態(tài)效益顯著［1］。但是，在常態(tài)化營(yíng)林撫育過(guò)程中，不科學(xué)的造林方式和管理模式可能直接引發(fā)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，如化學(xué)除草不正確、間伐不當(dāng)、火燒煉山頻繁、施肥類型和頻次不當(dāng)?shù)龋紩?huì)導(dǎo)致林間生物多樣性降低、土壤肥力下降和水土流失等問(wèn)題發(fā)生。基于此，考慮到桉樹(shù)種植的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，種植戶應(yīng)該采用精量化撫育措施，以提升桉樹(shù)人工林綜合效益。

1 造林撫育內(nèi)容

造林撫育措施主要包括林地施肥、保護(hù)地表枯落物層、土壤深翻、栽種綠肥作物、林地灌溉與排水、改良土壤、混交營(yíng)林及防治水土流失等。各地為逐步提高森林資源生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林進(jìn)行林分撫育，調(diào)整林分郁閉度和林間密度，使林木可以得到良好的光照與通風(fēng)，進(jìn)而縮短林木成熟期。尤其對(duì)于桉樹(shù)這類速生樹(shù)種，可通過(guò)精細(xì)化造林撫育措施在最短時(shí)間培育優(yōu)質(zhì)木材，根據(jù)不同造林目的縮短桉樹(shù)幼苗期與成材期間隔，提高林木生長(zhǎng)品質(zhì)。

2 不同撫育措施對(duì)桉樹(shù)人工林坡面徑流影響的實(shí)證研究

一般降雨量越高，地表徑流越大；蒸發(fā)量越高，徑流量越低；林間濕度越大，徑流速度越快；風(fēng)速越高，徑流量越大。因此，桉樹(shù)造林地徑流變化具有一定復(fù)雜性。為了探究不同撫育措施對(duì)桉樹(shù)造林地坡面徑流的影響，以廣西某地區(qū)（國(guó)有林場(chǎng)）為例進(jìn)行實(shí)證研究。試驗(yàn)地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均蒸發(fā)量在1 655 mm左右，全年無(wú)霜期336 d，日照充足，太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，海拔在80～165 m，年均降水量在1 478 mm左右。該地區(qū)地帶性土壤以磚紅壤為主，土壤層厚度為80～110 cm，造林密度為1 650株/hm2左右［2］。

2.1 造林地坡度對(duì)坡面徑流的影響

在該林場(chǎng)分別選取坡度為15°、25°和30°的向陽(yáng)坡，在廣西降雨量最為集中的夏季進(jìn)行比較測(cè)試，觀察時(shí)間為4個(gè)月（6—9月）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)夏季降雨量占全年降雨總量的70%～80%，尤其是7月降雨量最高，可以達(dá)到485 mm，并且不同坡度的坡面徑流具有明顯差異，如表1所示。

表1 造林地坡度對(duì)坡面徑流的影響 mm

從表1可以看出，不同坡度對(duì)坡面徑流影響較為顯著［3］。無(wú)論是哪一種降雨等級(jí)（小雨至大暴雨），坡度高的地區(qū)徑流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于坡度低的地區(qū)，并且隨著降雨強(qiáng)度的增加而逐漸遞增。這是因?yàn)槭艿街亓τ绊懀露仍酱螅乇硭魉僭娇欤聺B就越少，因此形成的徑流量就越大。所以，在造林撫育過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該盡量選擇坡度低的地區(qū)（以15°為宜）營(yíng)林，盡量促使水分下滲、延緩徑流。但是也應(yīng)該注意到，在實(shí)際造林過(guò)程中，立地條件多有不同，尤其廣西以丘陵、山地為主，部分林場(chǎng)內(nèi)部地形坡度較大，造林地選擇具有局限性，甚至部分地區(qū)必須在坡度30°以上立地條件下進(jìn)行造林。此時(shí)，為有效降低坡面徑流，可以利用護(hù)坡工程提高土質(zhì)穩(wěn)定性，充分發(fā)揮林木資源的水土保持能力，提高造林成功率的同時(shí)，避免造林地邊坡邊腳遭到洪水沖刷。對(duì)于結(jié)構(gòu)緊密、高度大于20 m的土坡，可從上到下對(duì)松散夾層土坡進(jìn)行加固，同時(shí)按照當(dāng)?shù)亓⒌貤l件進(jìn)行削坡（削坡程度比原坡減緩即可，切忌削坡度數(shù)過(guò)大，一般維持在5°以內(nèi)，重點(diǎn)削緩上部，調(diào)整上下部高度和坡比）。也可以利用階梯形削坡方法，類似于梯田打造法，將造林地劃分為多階小平臺(tái)，平臺(tái)之間高差依據(jù)坡度變化略有差異。一般寬度在2 m左右，高差在6 m之內(nèi)；如果在陽(yáng)坡，差值應(yīng)更小，約在5 m以內(nèi)。在造林過(guò)程中，也可適當(dāng)采用種草護(hù)坡技術(shù)，選擇低矮鋼伏型草種對(duì)造林坡面進(jìn)行整治。采取坑植法，在土質(zhì)密實(shí)的邊坡播種草籽，2 a之內(nèi)可有效固土固沙，幫助林木更好地扎根，從而發(fā)揮穩(wěn)定坡面徑流作用。

2.2 整地方式對(duì)坡面徑流的影響

筆者選取該林場(chǎng)2塊相同的桉樹(shù)造林地，分別采取不同的整地方法，之后對(duì)桉樹(shù)成林坡面徑流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其中一塊造林地采用測(cè)土配方施肥技術(shù)，分析該地區(qū)土壤養(yǎng)分含量狀況，監(jiān)測(cè)土壤理化性質(zhì)，并且遵循“缺什么補(bǔ)什么”的原則補(bǔ)充肥料。另一造林地不采取任何整地措施。

采用測(cè)土配方施肥技術(shù)地塊的土壤現(xiàn)狀為有機(jī)質(zhì)含量14.34 g/kg，容重 1.29 g/m3，堿解氮含量49.67 mg/kg，有效磷含量1.34 mg/kg，速效鉀含量145.80 mg/kg，緩效鉀1 299.64 mg/kg。未采取任何整地措施的林地土壤性狀為有機(jī)質(zhì)含量9.34 g/kg，容重1.17 g/m3，堿解氮含量20.10 mg/kg，有效磷含量0.96 mg/kg，速效鉀含量58.70 mg/kg，緩效鉀含量925.47 mg/kg。從表2可以看出，在采用測(cè)土配方施肥技術(shù)的情況下，無(wú)論是哪一種降雨等級(jí)（小雨至大暴雨），坡面徑流量均小于不整地地塊。這是因?yàn)椴捎脺y(cè)土配方施肥技術(shù)后土壤中有機(jī)質(zhì)和其他養(yǎng)分含量逐漸遞增，土壤理化性狀優(yōu)于不整地的造林地，而這，可以提高桉樹(shù)成活率和生長(zhǎng)率，對(duì)徑流產(chǎn)生一定阻擋作用。

表2 整地方式對(duì)坡面徑流的影響（土層厚度20～40 cm）

2.3 造林密度對(duì)坡面徑流的影響

眾所周知，人造林可以起到削減洪峰、調(diào)節(jié)枯水徑流的作用［4］。筆者選取該林場(chǎng)4塊相同的桉樹(shù)造林地，設(shè)置4種造林密度（667 m2造林密度分別 為90～110株、110～120株、120～130株、130～140株），對(duì)桉樹(shù)成林坡面徑流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。一般來(lái)講，造林密度越大，隨著林齡的增長(zhǎng)，林木對(duì)地表徑流的攔截作用就越明顯，固存水分功能越強(qiáng)。同時(shí)，如果桉樹(shù)造林地是大徑材，在遇到強(qiáng)降雨時(shí)就可以攔截大部分雜質(zhì)，確保地面不會(huì)有裸露沙土的情況發(fā)生。

從表3可以看出，隨著造林密度的不斷增加，平均坡面徑流量呈遞減趨勢(shì)，二者基本呈反比例關(guān)系。這是因?yàn)橹脖桓采w率越高，其保持水土的能力就越強(qiáng)，當(dāng)洪峰到來(lái)之際，可以減小洪峰徑流影響、減緩地表徑流形成速度。在今后營(yíng)造林撫育管理工作中，營(yíng)林技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)林木生長(zhǎng)勢(shì)、生長(zhǎng)情況、發(fā)育情況，靈活調(diào)控造林密度，及時(shí)進(jìn)行透光撫育。對(duì)于純種人工林，如果近熟林或成熟林?jǐn)?shù)量過(guò)多或者占比過(guò)高，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行間伐，避免其對(duì)低矮幼樹(shù)造成不良影響，以此保證幼樹(shù)和中齡林獲得良好通風(fēng)與光照條件，最終滿足速生目的。對(duì)于混交林，應(yīng)始終維持主要樹(shù)種和次要樹(shù)種比例，最低不能低于1∶5，最高不能高于1∶3。必要時(shí)，營(yíng)林技術(shù)人員在透光撫育過(guò)程中可設(shè)置間隔帶，將造林地分為若干條帶，對(duì)樹(shù)木進(jìn)行保留、隔離、清理和除冠等操作，為林木營(yíng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境。

表3 造林密度對(duì)坡面徑流的影響

同時(shí)，在撫育過(guò)程中要遵循適量和適度原則，在促進(jìn)林木生長(zhǎng)的同時(shí)保持林分穩(wěn)定性。如果采用多次間伐，一次間伐強(qiáng)度應(yīng)該以中度間伐或弱度間伐為主，盡量獲取最大胸徑；二次間伐以強(qiáng)度間伐和中度間伐為主，促進(jìn)林冠恢復(fù)，同時(shí)維持林木密度，確保造林地所有林分均可正常郁閉，最終提高林木蓄積量和生長(zhǎng)質(zhì)量。

2.4 除草撫育對(duì)坡面徑流的影響

該林場(chǎng)采用人工除草、化學(xué)藥劑除草、人工灌割+綠色植保技術(shù)3種不同的除草撫育方式，判斷除草撫育和坡面徑流之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用人工灌割+綠色植保技術(shù)，坡面徑流量最低，人工除草方式次之，化學(xué)藥劑除草方式坡面徑流量最大（見(jiàn)表4）。

表4 除草撫育方式對(duì)桉樹(shù)人工林地坡面徑流的影響

除草管理是桉樹(shù)幼林和中成林撫育時(shí)必不可少的重要環(huán)節(jié)。如果林間雜草叢生量過(guò)高，雜草將會(huì)與桉樹(shù)爭(zhēng)奪土壤養(yǎng)分，導(dǎo)致林間弱苗、死苗、殘苗過(guò)多，不利于桉樹(shù)大徑材的培養(yǎng)。而該試驗(yàn)中不同除草撫育措施下桉樹(shù)人工林地坡面徑流差距較大，主要是因?yàn)椴捎镁G色植保技術(shù)不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥缹釉斐蓳p害，可在維持原本土壤理化性狀的基礎(chǔ)上殺死雜草，從而為桉樹(shù)幼林和中成林根系發(fā)育提供良好空間，有助于桉樹(shù)大徑材培養(yǎng)，對(duì)坡面徑流的攔截效果更好；人工除草方式雖然較為傳統(tǒng)，但是該種物理割除方法對(duì)土壤損害較小。在保證生物多樣性基礎(chǔ)上選擇性割除雜草，不僅可以增強(qiáng)坡面植被覆蓋率，還會(huì)對(duì)徑流起到阻攔作用［5］。因此，在今后的造林撫育管理過(guò)程中，營(yíng)林技術(shù)人員應(yīng)采用人工灌割 + 綠色植保技術(shù)進(jìn)行除草撫育。除草過(guò)程中，營(yíng)林技術(shù)人員應(yīng)盡量使用綠色植保藥劑，切忌盲目混用除草劑，而是根據(jù)說(shuō)明書(shū)中用法用量要求，科學(xué)掌握除草劑用量和施用濃度，避免施藥過(guò)多破壞土壤理化性狀。

3 結(jié)論

該試驗(yàn)表明，坡度高的地區(qū)坡面徑流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于坡度低的地區(qū)；使用測(cè)土配方施肥技術(shù)的地塊坡面徑流量均小于不整地地塊；造林密度的不斷增加，平均坡面徑流量呈遞減趨勢(shì)；采用人工灌割+綠色植保技術(shù)，坡面徑流量最低，人工除草方式次之，化學(xué)藥劑除草方式坡面徑流量最大。

在桉樹(shù)人工林地，要想控制坡面徑流量，防止水土流失，應(yīng)采用科學(xué)化撫育措施，加速林下植被更新，改善林分衛(wèi)生條件，增強(qiáng)桉樹(shù)人工林抵抗自然災(zāi)害的能力。例如，根據(jù)造林地具體類型，選擇測(cè)土配方施肥技術(shù)，加強(qiáng)枯枝落葉腐化；盡量在平原地帶或者坡度在15°～25°的區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模種植，原則上種植密度越大，坡面徑流越低，但是出于造林環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙重考慮，建議將667 m2造林密度維持在110～120株；采用綠色植保技術(shù)和人工除草方式相結(jié)合進(jìn)行除草，避免對(duì)土壤層造成損害，提升林木對(duì)坡面徑流的攔截作用。