太行山貧瘠石質山地造林綠化技術措施探討

李大鵬孫艷艷韓淑偉史強

(1.邯鄲市林業局，河北 邯鄲 056002；2.涉縣林業發展服務中心，河北 邯鄲 056400)

太行山山脈是我國極具價值的國土資源，綿延400km以上，面積廣闊。然而由于20世紀以來長期缺乏管理和無節制地開墾，早期的原始森林已經被嚴重破壞，加之自然條件和地理環境十分復雜，降水分布差異性較大，暴雨集中時會造成土壤流失嚴重、生態環境趨向惡化。具體主要表現在土壤干旱貧瘠，土層單薄，石頭較多，植被覆蓋率低。鑒于以上情況，為盡快改善太行山區的生態環境，減少土壤流失，保護這一京津和華北平原的綠色生態屏障，需要對太行山進行大面積綠化。

在現階段，需要解決的主要問題是針對太行山石質山區大部分的劣質立地，充分利用本地區的山地、光熱、水土、自然資源和植物資源，根據造林地的生產實際開展生態林業工程建設，以最少的投入，獲取最大的效益。“八五”期間根據國家科技計劃，進行了太行山石質山區造林育林技術的系統研究，并持續開展太行山綠化工程；后期又歷經太行山綠化二期工程及太行山綠化三期工程，共完成人工造林112.3萬hm2；《北方防沙帶生態保護和修復重大工程建設規劃(2021—2023年)》將太行山生態綜合治理項目納入京津冀協同發展生態保護和修復工程。太行山綠化任務仍然繁重，特別是目前需綠化荒山多為石質山區“困難地”，也亟需研究推廣適合太行山貧瘠石質山區的綠化技術。本文以河北省南部太行山區為研究區域，分析該區域貧瘠石質山地的特點和立地條件，提出在該區域造林綠化主要采用的技術措施。

1 太行山貧瘠石質山地特點及植被資源

1.1 立地條件

太行山是我國北方典型的干旱瘠薄的山地，以石質山地為主，因西側為山西黃土高原的一部分，黃土沉積較厚，形成土石山地貌；東側的重要特征是山巒起伏，溝谷縱橫，降水量少，旱災較多，土壤貧瘠，植被稀少，水土流失現象嚴重。土壤主要為在片麻巖、石灰巖、頁巖和磷礦石等母質上發育而來的山地褐土。土壤多屬粗骨土，易侵蝕，土壤結構不良，石礫含量較大；土壤土層淺薄，土層厚度為10～30cm，土壤貧瘠，且保肥保水能力差。

1.2 植被資源

河北省南部太行山區的植被屬于暖溫帶落葉闊葉林區。因為人為破壞的后果，加之海拔高度小，所以植被的垂直地帶性分布規律不明顯，植被的分布主要是以土壤條件和坡向而產生的水熱條件的差異為基礎。因為本地區所處地理位置相對特殊，其植物區系具有多方交匯的特點，總體上以暖溫帶的華北植物區系成分為主，兼有其它區系成分[1]。

2023年8月在涉縣索堡鎮開展的調查中記錄植物種128種，草本植物81種，占總種數的63%，其次為灌木和藤本共35種，占27%，而喬木樹種只有12種，占10%，原生高大喬木很少，多年生灌木和草本較多。可見，生境條件較過去原生森林植被已顯著惡化，森林植被被破壞后，形成了灌叢、灌草叢，或深入破壞后形成草叢，呈現了干旱、瘠薄的生態環境。現存的森林植被主要是以側柏、油松為主的人工林，其次為栓皮櫟和小面積的刺槐人工林，天然次生林早已破壞殆盡。油松林主要分布在坡度20°～35°的陰坡、半陰坡。海拔400m以上陰坡生長的油松，可郁閉成林，其下只能形成疏林或小塊狀片林。側柏分布在坡度15°～45°的陽坡、半陽坡。

該區域內的灌草叢分布廣泛，且長勢良好，灌叢可以根據植被生長時間分為原生灌叢和次生灌叢。原生灌叢分布在海拔較高，人煙烯少的深山區。次生灌叢是生境條件改變后，經長期適應而穩定下來的次生植被，如野皂莢、胡枝子、荊條、繡線菊等。灌草叢是森林或次生灌叢經反復砍伐后，導致土壤貧瘠、水分條件愈發惡劣而形成。陰坡的灌木和草本主要以胡枝子、螞蚱腿子、荊條、三裂繡線菊等灌木為主[2]。灌草以羊胡子草、蒿類等為主。陽坡山地的灌叢多具刺的灌木為建群種，如酸棗、野皂莢、小葉鼠李、荊條等。

2 荒山綠化植物選擇

2.1 適地適樹

適地適樹原則主要是指在挑選造林樹種時，要讓樹種自身生存特征與造林立地環境相適應。換言之，就是按照造林地帶具體土質和環境情況，結合造林目的和要求，挑選適合這片造林地帶條件的樹種。由于不同樹種具有不同的天然生存特性，因此在開展造林工作時，需要結合考慮造林地帶環境以及樹木的生長情況來選擇樹木品種。如，當造林地帶環境較為干旱時，水分條件是最有影響力的生態因子。對于一些干旱少雨的造林地帶，這時可以選擇具有旱生或半旱生存活特征的造林品種。由此可見，樹種選擇過程中需要全面掌握樹種的適生規律，找出其適生環境的特征，這是最為重要的環節。

在挑選造林樹種時要重視先鋒樹種的應用。想要確保荒山植物群落，確保其多樣性恢復，首先要做的就是研究荒山生態環境特征，找出限制植物生長定居的因素，挑選最合適的先鋒物種。如，針對石灰巖山地，這種地帶的生態環境特征顯示為高鈣干旱、水肥匱乏，選擇先鋒樹種時，可以挑選喜鈣抗旱耐貧瘠的物種，隨著植被的逐漸成型，也能夠有助于其他生物的出現。在造林工作中，除了要按照造林目標選擇合適的樹種以外，還要挑選具有強耐干旱性的先鋒樹種，這樣有益于形成穩定的森林植物群落。

2.2 選擇鄉土樹種

荒山人工造林所需要的是不僅具有良好的適應能力，而且能正常生長，形成穩定森林群落，完成穩定的生長發育周期的樹種。許多荒山受到惡劣的自然條件和嚴重的人為影響，這可能對樹木的生長和發展產生不利的作用。在干燥、貧瘠的山地等環境中，鄉土樹種更適應當地條件，使其更快地恢復到接近當地自然森林植被的狀態。研究表明，鄉土樹種的種植遠比非鄉土樹種的種植更具多樣性價值。絕大部分鄉土樹種，以及經過馴化以后的非鄉土樹種，對不良環境條件也有了很好的適應性，能夠穩定生長和發育，在種植以后可以很快的郁閉成林。因此，在荒山上種植的樹種的選擇應以本地鄉土樹種為主，輔以引進的、馴化的和具有豐富栽培經驗的外來樹種，栽種時考慮當地環境中的多樣性風險并提前采取措施。

2.3 喬灌草物種合理搭配

在傳統的植樹造林中，荒山造林的物種往往選擇喬木。喬木具有壽命長、覆蓋面積廣、環境效益顯著等優點，但其需要較高的土壤條件，并不是所有的荒山都適合直接種植。山區的許多裸巖區干燥而貧瘠，使喬木難以生長、成材和成林。因此，許多學者提倡和建議通過種植灌木植物和草本植物來恢復裸巖地區植被，待環境條件得以改善以后，再開始引進喬木種植，如此更契合群落的演替規律。考慮到荒山土壤母質對植物生長具有決定性影響，而且每個物種各有最適宜的水分、土壤、光照等立地條件，因此在選擇荒山綠化的物種時應考慮在河北省內太行山地區分布廣、耐受性強、生長良好、能自我更新，在大多數立地條件下均能定居建立群落的喬灌草植被。

3 貧瘠石質山地造林綠化技術措施

3.1 造林整地

造林整地技術對于提高造林成活率和促進幼林生長具有重要作用。采用造林整地技術，有利于加速母質風化，加速有機質分解，提高土壤肥力，保持土壤水分，改善土壤通氣性。具體的整地方法主要依據造林地的地形、地勢、植被、土壤、造林品種及勞力情況等因地制宜。

25°～35°山坡，釆取穴狀及魚鱗坑相結合的方式整地。穴狀規格：穴徑40cm左右，深30～40cm；魚鱗坑規格：短徑40～60cm，長徑60～80cm，深40cm。2種方式土堰高10～20cm。針葉樹種因造林密度較大，一般釆用穴狀整地。

15°～25°山坡，土層厚度大于30cm，釆取水平階整地，規格為寬100～150cm；土層厚度小于30cm，釆取魚鱗坑整地，規格同上[3]。

坡度15°以下，中厚層土山坡、溝底及較平緩的崗頂，應釆用窄幅梯田整地，規格為田面寬130～150cm，深50～80cm，堰寬30cm，梯田長度因地制宜，沿等高線分布。

3.2 抗旱造林

荒山造林需要抗旱造林技術，以適應山區氣候和土壤條件，提高造林的成活率。采取的主要措施：種植枝干強壯、根系發達的苗木；闊葉樹疏剪枝條，剪去樹梢，保留樹干；針葉樹選擇容器苗種植；選擇早春和雨季，土壤墑情狀況良好的秋季等；將樹苗采用泥漿和保水劑蘸根，栽植深度適當；栽植后覆蓋。在幼林期，加強管護和除草，加深和拓寬種植穴，促進肥料和水分的儲存。

邯鄲市涉縣在太行山應用的主要抗旱技術：覆草種植，覆草種植的幼苗或播種造林可以提高造林的成活率，覆草采用干枯秸稈或灌草，厚度應在8～10cm。通過覆草可以集中地面上的雨水，提高土壤溫度和濕度，可以顯著提高種植苗木的成活率，促進幼樹的生長，據涉縣的試驗顯示，雨季播種造林，10月下旬調查，覆草刺槐、側柏出苗率比不覆草相應提高35%和50%，在天氣持續干旱15d的情況下，覆草比不蓋草刺槐和側柏幼苗保存率相應地高56%和15%；生根粉，生根粉是一種新型、無毒、高效的植物生長調節劑，可以補充植物生根的外源性激素，促進幼苗生根，由于各種樹種在山地造林中生根比較困難，生根粉可用于促進山地造林當中苗木的快速生根，提高造林成活率20%～30%；保水劑，保水劑是一種具有較強吸水性的高分子化合物，其功能主要是吸水和保水，使用方法為種子包衣、浸根處理、土壤混拌和用作培養基。應用保水劑技術可顯著改善種植穴的環境條件，尤其在間歇性的干旱高溫時期，保水劑可保持土壤含水量，保證苗木根系在7d內不失水，造林成活率可相應提高15%以上。

3.3 容器苗造林

采用容器苗造林是提高山地造林成活率的先進技術措施。容器苗的根系較好地維持了苗木的自然生長狀態，而且其貯存的肥水能在造林初期的一段時間內滿足植株生長發育之需，確保苗木在惡劣條件下也能正常生長，所以栽植后其成活率很高。另外，蘸泥漿苗和裸根苗2種造林方法，在實際操作中會破壞苗木根系的正常生長，造林后所需的肥水主要依托土壤的自然水分供應，鑒于山地本來水分供應較差，因此這2種造林方法的成活率相對而言就較低。

容器苗所采用的容器材質可用丙綸材料，在自然環境中易于降解。起苗造林時提前3～4d澆水，待容器內土壤含水率20%時起運造林最合適。在運輸和栽植環節注意保持土壤結構和根系的完整。造林時苗木不脫容器袋(膜)，深度要求袋頂和坑面齊平。栽植時，將容器底部剪開去除，側面用刻刀縱向劃開3～4道，將袋柱直立放入坑內，填入土壤至與上口相平即可，反坡整地的，不可太靠近后部，以防止上部徑流對苗木的淤埋。在魚鱗坑中間挖定植穴，每穴加入充分吸水的保水劑1000g，將容器苗直立放入穴中央，覆土，從側方踏實，及時澆透水，水滲下后覆一層細土[3]。

3.4 封山育林

封山育林措施是恢復和保護森林資源的重要手段。封山育林的期限可依照成林的年限確定，一般為3～5年，在林地植被破壞較為嚴重的地區也可能在10年之上[4]。封山育林適用在巖石裸露率超過30%的自然保護區、山地、飛播造林地等。此外，還適用在河流上游及土壤流失、風沙危害嚴重地區的防風固沙林、水源涵養林、水土保持林等區域。

采取封山的措施和人工造林措施為植物群落和多樣性增加提供了較為適宜的生長環境，維持了植物生態環境系統平衡。而且枯落物腐爛分解后，能夠形成具有團粒結構、營養元素含量均衡的土壤，保護枯落物，可明顯提高土壤肥沃度，改善土壤性狀。李鐵華等探究采用封山的措施和人工造林措施對樹木生長的作用及其產生的生態綜合效應，其分析結果認為利用封山的措施和人工造林措施時間越長，高木層和幼樹層中闊葉樹種種類和數量的增加會愈發顯著，此外，物種多樣性也會增加，群落發展會更加穩定[5]。張勤敏研究討論了賀蘭山西坡自然保護區的植物多樣性在采取封山的措施和人工造林措施后的變化，得出的結論表明，賀蘭山自然保護區生態系統在封山育林后，物種多樣性增加，生態系統向正向演替的方向發展[6]。和麗萍等探究了利用封山的措施和人工造林措施對云南金沙江流域主要林分生態功能的影響，結果顯示，采取封山的措施和人工造林措施方法實施之后，云南松林和常綠闊葉林的林分物種豐富度和多樣性指數顯著高于沒有采取措施的森林，且封育時間越長多樣性指數會變高[7]。

采取封山育林和人工造林相結合的措施一直是我國長期培育森林的傳統方法，這種方法適用于荒山造林及水源地保護等各種生態修復的工程。我國在此領域積累了豐富的實踐經驗，被譽為“中國式的造林法”。封山育林和人工造林充分利用了森林自身恢復能力，不僅操作方便、省時省工，而且成本低、見效快，對于增加和恢復森林植物群落多樣性、保持水土、提高水源涵養能力等方面效果顯著。中華人民共和國(新中國)成立后，我國一直非常重視封山育林工作，多次頒布了指導采取封山育林措施的政府令，并且已經取得明顯的的成效。

4 結語

太行山區荒山特別是干旱貧瘠石質山區的造林綠化目前已進入“攻堅克難”階段，生態修復存在很大難題，關鍵就是干旱貧瘠的困難立地條件造成的影響。本文提出了科學整地、適地適樹和優化林灌草種植結構、干旱貧瘠山區造林容器苗新技術應用、封山育林保護植被等技術措施。在實踐操作中，邯鄲市林業局十分重視各項技術和科技成果的組裝配套，如在完整的流域推廣了小流域綜合治理措施，合理搭配樹種，進行工程整地和綜合造林措施推廣；在貧瘠石質山區推廣黃櫨、側柏、黃連木、刺槐等混交技術；礦山廢棄地裸巖立地利用包衣種子和抗干旱瘠薄的灌木及藤本(爬山虎等)垂直綠化裸巖；大塊巖石裸露的立地，釆取不規則穴狀整地，調整局部微環境，增加局部土壤厚度，結合樹木品種篩選，利用需要水分養分少的灌木、藤本，較快地覆蓋裸巖，增加了林木覆蓋率；針對春季、雨季不同季節開展不同樹種和不同造林措施的推廣；實現了營養杯育苗、無紡布容器育苗的規模化生產，以及容器苗造林技術措施的推廣。綜上所述，邯鄲市在太行山區的荒山造林實踐中突破傳統觀念和技術的壁壘，大力推廣新技術、新成果的應用，建立荒山造林科學技術體系，實現了太行山區綠化美化的目標。