在北方地區(qū),油松、落葉松和云杉是常見的森林樹種,其在北方多變的氣候條件下生長面臨諸多挑戰(zhàn),為提高這些樹種的生存率,應(yīng)開發(fā)適應(yīng)性強的抗旱造林技術(shù)。本文系統(tǒng)分析了北方地區(qū)油松、落葉松和云杉的抗旱造林關(guān)鍵技術(shù),旨在為北方地區(qū)的抗旱造林實踐提供技術(shù)支持。
一、北方地區(qū)油松、落葉松、云杉種植現(xiàn)狀
油松、落葉松、云杉是北方地區(qū)主要林業(yè)樹種,根據(jù)最新的森林資源全國清查報告,油松林覆蓋面積約為460萬公頃,落葉松林面積達(dá)到380萬公頃,云杉林則擁有320萬公頃,為木材供應(yīng)鏈提供關(guān)鍵原材料。油松以其耐旱耐貧瘠的特性在北方沙漠化地區(qū)廣泛分布,成為防風(fēng)固沙的主力軍,然而近年來由于過度的人為采伐,油松自然更新能力受到影響,青壯年林木比例有所下降。落葉松林主要分布在北方地區(qū)的冷溫帶和亞寒帶,具有較快的生長速度,木材質(zhì)量高,是重要的經(jīng)濟林種,云杉林在北方地區(qū)廣泛種植,具有優(yōu)良的木材質(zhì)量。
二、北方地區(qū)油松落葉松云杉抗旱造林關(guān)鍵技術(shù)
1、抗旱樹種選擇
油松生長過程中對水分需求較低且根系發(fā)達(dá),能在較干燥的土壤中有效利用水資源,干旱適應(yīng)性較強。干旱條件下,油松存活率可以維持在 85% 以上,其年增長量雖有所下降,但下降幅度較同區(qū)域內(nèi)的其他樹種低,土壤水分利用效率較高。落葉松雖然在極端干旱條件下的表現(xiàn)稍遜于油松,但其生長速度快且恢復(fù)能力高,成為抗旱造林的有效選擇,落葉松在適度干旱的環(huán)境下可以保持較高的生理活性,其葉片氣孔導(dǎo)度調(diào)控能力強,有助于在水分不足時降低蒸騰作用,從而保持生長。云杉的選擇則是因為其對冷濕環(huán)境的適應(yīng)能力,具備抗旱特性,其根系結(jié)構(gòu)較為淺表,適合吸收地表近層的水分,能夠在土壤表層水分較為豐富的地區(qū)有效生長。對油松、落葉松與云杉的抗旱性能進行比較,油松在極端干旱條件下的表現(xiàn)最為優(yōu)異,是北方地區(qū)抗旱造林的首選樹種,而落葉松和云杉雖然在某些方面表現(xiàn)略遜,但在特定環(huán)境下仍然是有效的抗旱造林選擇。
2、育苗
育苗階段關(guān)注苗木生長速率,重視其生態(tài)特性培養(yǎng),以適應(yīng)干旱和半干旱環(huán)境。油松、落葉松和云杉的種子需先經(jīng)過分級篩選,保證種子發(fā)芽率,隨后采用層積處理來打破種子的休眠狀態(tài),增加其在不利條件下的發(fā)芽能力,油松種子最適發(fā)芽溫度為20~25% 。油松和云杉偏好疏松且排水良好的砂質(zhì)壤土,落葉松則適應(yīng)于較為濕潤的泥炭土,苗床土壤應(yīng)加入有機質(zhì)如腐葉土以改善土壤結(jié)構(gòu),增加其保水保肥能力。苗木培育過程中,應(yīng)調(diào)控水分供應(yīng)來訓(xùn)練苗木抗旱能力,并模擬自然干旱條件以逐漸減少灌溉頻率,使苗木在受控的環(huán)境下逐步適應(yīng)水分脅迫。同時,應(yīng)加強病蟲害防治,定期監(jiān)測苗圃病蟲害情況,將生物防治與化學(xué)防治方法相結(jié)合,以有效控制松毛蟲和松梢螟等害蟲發(fā)生,確保苗木健康成長。
3、造林地選擇
在北方地區(qū),適宜油松、落葉松和云杉生長的地形主要為坡度適中的山地,該地區(qū)具有較好的排水條件,可以防止土壤水分過剩導(dǎo)致的根部病害,其坡向也會影響日照量,從而間接影響樹木的蒸騰作用。油松和云杉更適合生長在砂質(zhì)壤土中,此類土壤排水良好,透氣性高,有助于樹木根系深入擴展,從而提高其抗旱能力,落葉松則對土壤的適應(yīng)性更廣,但以沼澤地為佳,這些土壤富含有機質(zhì),有利于落葉松生長發(fā)育。在實際操作中,應(yīng)結(jié)合土壤剖面分析確定土層厚度至少為 1m ,以保證樹根有足夠空間生長,土壤 pH 值應(yīng)在5.5~7.5之間,以滿足大多數(shù)樹種對土壤酸堿度的需求。在北方干旱地區(qū),選擇接近水源的造林地可以提高林木成活率,可以在距離河流湖泊 1km 范圍內(nèi)的地區(qū)造林,干旱季節(jié)需要利用地表水來補充植物所需水分。然而,過于靠近水源會導(dǎo)致土壤水分過剩,不利于樹木健康成長,需精確評估土壤水分持留能力,以達(dá)到最優(yōu)的水土平衡。科學(xué)合理地選擇造林地可以有效提高油松、落葉松和云杉在北方地區(qū)的抗旱造林效果,從而為造林項目的成功奠定堅實的基礎(chǔ)。
4、整地改良
科學(xué)的整地改良方法可以有效增加土壤的透氣性,改善土壤物理化學(xué)性質(zhì),從而為樹木生長創(chuàng)造有利條件。整地前應(yīng)進行詳細(xì)的土壤分析,油松適宜生長的土壤中有機質(zhì)含量通常需達(dá)到 5% ,pH值介于5.5~6.5之間,鉀、磷含量則應(yīng)分別維持在200mg/kg 和 30mg/kg 以上,為后續(xù)整地改良提供科學(xué)依據(jù)。整地改良過程中,深翻可以達(dá)到 30~50cm 的土層深度,破壞原有土壤結(jié)構(gòu)以增加土壤深層的水分流動性,從而促進根系深層擴展。在干旱地區(qū),為增加土壤保水性,需向土壤中添加砂質(zhì)成分以減少土壤密實度,施加腐熟的農(nóng)家肥可以提高土壤保水能力,促進苗木早期生長。生物整地也是提高土壤肥力的有效方法,需引入固氮植物如豆科植物自然提高土壤中氮素水平,改善土壤生物活性。整地改良工程需進行分區(qū)排水系統(tǒng)建設(shè),排水系統(tǒng)設(shè)計需要根據(jù)土壤滲透率量身定制,以確保有效的水分調(diào)控,設(shè)置深度為 1m ,間距為 10m 的排水溝能夠降低土壤的濕度,提高樹木的抗旱能力。
5、造林方式
采取科學(xué)合理的造林方式能夠確保有效造林,需進行精確的地塊規(guī)劃,使用隔行植樹法,其中樹行間距一般設(shè)定為 4~5m 樹與樹之間的距離則保持在 2~3m ,以優(yōu)化光照和空氣流通,減少病害發(fā)生并提高樹木生長質(zhì)量。在林木較為成熟的林分中,油松的林分密度一般控制在每公頃約1000~1200株,而云杉則略高,每公頃約1200~1400株。落葉松快速生長特性使其在初期可以采用較密的種植方式,每公頃植樹1500~1700株,隨著林分成熟可以逐步進行間伐以調(diào)節(jié)林分密度,以促進健康成長,維持林分生態(tài)平衡。對于土壤較差且水分條件不佳的地區(qū),可采用混交林方式有效提高林地的生態(tài)穩(wěn)定性,在油松云杉主導(dǎo)的林分中引入耐旱性較強的本地灌木,從而改善土壤結(jié)構(gòu),以根系的互作提升水分養(yǎng)分利用效率。實施造林過程中,需配合適當(dāng)?shù)耐寥栏牧迹诜N植前對土壤進行深翻并添加有機物,從而提高土壤保水保肥能力,干旱季節(jié)需適時灌溉,使用滴灌系統(tǒng)確保苗木良好生長。
6、抗旱水分管理
水分管理過程中應(yīng)精確評估林地水文條件,油松在干旱條件下的最佳土壤水分容量應(yīng)保持在土壤總?cè)萘康?40% 以上,云杉落葉松則需要達(dá)到 50% 以上,定期監(jiān)測土壤水分狀態(tài)可以有效調(diào)整灌溉策略,確保水分供應(yīng)與樹木需求相匹配。北方干旱地區(qū)可以使用滴灌或微噴灌系統(tǒng)直接將水分輸送到樹木根部周圍,提高灌溉效率,同時也能減少水分在空氣中的蒸發(fā),從而保證水資源的高效利用。造林初期需在土壤覆蓋塑料薄膜有效減少土壤表面水分蒸發(fā),抑制雜草生長,降低競爭對苗木生長的不利影響,并合理使用土壤改良劑如高分子吸水劑,提升土壤保水能力,延長灌溉間隔,為樹木提供更穩(wěn)定的水分環(huán)境。干旱季節(jié)應(yīng)增加灌溉量,雨季則應(yīng)適當(dāng)減少灌溉,避免因過量水分導(dǎo)致根系疾病,可以采用定時定量的灌溉策略使每次灌溉的水分都能充分利用,以提高生長效率。
7、抗旱病蟲害防治
① 松樹腐爛病
松樹腐爛病又名松褐根病,是由多種真菌引起的一種嚴(yán)重病害,主要感染油松等松樹種類,導(dǎo)致松樹根部褐變,樹皮松散,嚴(yán)重時導(dǎo)致樹木死亡,該病害在樹木根部形成的褐色壞死組織可以迅速擴展,影響樹木對水分養(yǎng)分的吸收,導(dǎo)致樹冠枯萎。防治松樹腐爛病需采取綜合管理措施,需選擇抗病品種進行造林,在已有病害發(fā)生的林地采用農(nóng)業(yè)防治措施與化學(xué)措施相結(jié)合的方法進行治理,改善林地排水系統(tǒng),避免土壤積水,適時進行土壤翻耕以減少病原體的存活條件,并施用石灰等堿性物質(zhì)來調(diào)整土攘 pH 值至6.5~7.5之間。化學(xué)措施需使用系統(tǒng)性殺菌劑如甲基硫菌靈進行根部處理,每株樹使用濃度為 0.2% 丙環(huán)唑溶液100mL ,以灌根方式施入樹木根部附近的土壤中。甲基硫菌靈可用于幼苗預(yù)防性處理,以每立方米土壤施用 10g 的比例混入土壤中,從而控制已感染樹木,預(yù)防病害發(fā)生。在施用化學(xué)藥劑的同時也應(yīng)注意環(huán)境保護,避免過度使用化學(xué)藥物,以減少對環(huán)境的負(fù)面影響,并定期監(jiān)測林地健康狀況,及時發(fā)現(xiàn)病害跡象并采取相應(yīng)措施。
② 云杉枯梢病
云杉枯梢病會導(dǎo)致樹梢變黃后逐漸枯萎,病部樹枝上的針葉提前脫落,嚴(yán)重時可導(dǎo)致整個枝條死亡,影響樹木的生長發(fā)育,其傳播主要通過風(fēng)、雨及受污染的園藝工具,潮濕環(huán)境中傳播迅速。為有效控制云杉枯梢病,應(yīng)優(yōu)先考慮培育抗病品種,選擇對該病害有較強抵抗力的云杉品種進行栽植,并合理調(diào)整樹間距以確保良好的空氣流通,減少林分內(nèi)濕度,從而降低病害發(fā)生概率。可以使用殺菌劑進行定期噴灑,如含有咪鮮胺或氟硅唑的殺菌劑,每公頃使用咪鮮胺制劑 600mg 混合水1000L進行噴灑,或氟硅唑制劑按每公頃 400mL 配水1000L的比例進行定期噴灑,在病害高發(fā)季節(jié)前后進行防治可以降低病害發(fā)生。同時,定期剪除病弱枝條,及時清理并焚燒枯死病變的植株,以減少病原體,并消毒工具防止通過工具將病害傳播到健康植株。
③ 松針銹病
松針銹病主要感染油松等松樹種的針葉,影響樹木光合作用能力,該病害會導(dǎo)致針葉出現(xiàn)橙色斑點,隨后這些斑點會形成銹色孢子囊,最終導(dǎo)致針葉枯萎并提前脫落。該病防治應(yīng)選擇抗病性強的松樹品種進行栽植,保持適當(dāng)?shù)牧址置芏却龠M空氣流通,減少樹冠內(nèi)濕度,從而降低病菌的繁殖條件。可以使用含有三唑酮或氯硫磷的殺菌劑,病害初發(fā)期使用三唑酮,按每公頃用藥量為 150g 兌水1000L進行噴灑,也可以使用氯硫磷,每公頃用藥量為 200g ,同樣兌水1000L進行噴灑。噴灑應(yīng)在病害發(fā)生初期進行,每隔7~10天噴施1次,連續(xù)2~3次,以防止病害蔓延。病害易發(fā)季節(jié)應(yīng)定期對林地進行監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)病害跡象并采取措施,清除并銷毀受感染落葉,避免病菌在土壤中越冬,減少來年病源。
④ 松毛蟲
松毛蟲成蟲體型較大,翅膀展開可達(dá)到幾厘米寬,身體覆蓋有褐色鱗片,幼蟲則具有明顯的黃色條紋,體表生有細(xì)毛。松毛蟲主要危害油松、落葉松和云杉等松科樹種,幼蟲啃食樹木葉片造成光合作用下降,導(dǎo)致樹木整體枯萎甚至死亡,松毛蟲1年可繁殖多代,氣候溫暖濕潤環(huán)境中其種群數(shù)量能迅速增加。為防治松毛蟲,應(yīng)設(shè)置誘捕燈有效監(jiān)控松毛蟲的種群密度,一旦監(jiān)測到松毛蟲數(shù)量增多即應(yīng)采取相應(yīng)措施。可以使用速效性的殺蟲劑如氯蟲苯甲酰和噻蟲嗪,在發(fā)現(xiàn)松毛蟲幼蟲活動初期用氯蟲苯甲酰配制的噴霧液,按每公頃用藥量為 150g ,兌水1000L稀釋后均勻噴灑受影響的樹木,也可使用噻蟲嗪,在松毛蟲發(fā)育初期進行用藥,每公頃用藥量為 200g ,兌水1000L進行噴灑,以阻斷其生長周期,減少成蟲產(chǎn)卵量。在生物防治中,可以引入天敵如寄生蜂和病原菌,對松毛蟲幼蟲具有較好防控效果,使用蘇云金桿菌時每公頃可施用1000L,濃度根據(jù)制劑規(guī)格調(diào)整。同時,應(yīng)植栽抗蟲品種的松樹來減少松毛蟲危害,從源頭減少松毛蟲為害。
⑤ 云杉小蠹蟲
云杉小蠹蟲成蟲體型微小,長度通常不超過 5mm ,體色從深棕到黑色不等,主要在樹木樹皮下產(chǎn)卵,幼蟲孵化后會在樹皮內(nèi)部形成復(fù)雜的通道,這些通道會阻礙樹木水分運輸,導(dǎo)致樹木健康迅速下降,嚴(yán)重時可導(dǎo)致樹木死亡。由于其生命周期短,繁殖能力強,云杉小蠹蟲能迅速在林區(qū)內(nèi)擴散,對林木造成連續(xù)性的危害。云杉小蠹蟲的防治措施應(yīng)綜合考慮其生物學(xué)特性和生態(tài)環(huán)境,采取多種方法以實現(xiàn)有效控制。監(jiān)測是基礎(chǔ)性工作,需設(shè)置誘捕器,定期進行巡查,從而及時發(fā)現(xiàn)蠹蟲活動跡象,早期發(fā)現(xiàn)并控制病蟲害擴散。化學(xué)控制可以使用含有氯蟲苯甲酰和吡蟲啉的殺蟲劑,對于控制蠹蟲類害蟲具有良好效果,施藥時可以采用樹干注射或土壤灌注的方法,有助于藥劑直接作用于害蟲活動區(qū)域,提高防治效果。使用氯蟲苯甲酰時每株樹注射0.2% 的溶液約 50~100mL ,或在樹木周圍土壤中灌注 0.1% 的溶液約2L,使用吡蟲啉時每株樹可注射 0.5% 的溶液約100L,需在發(fā)現(xiàn)初期時進行防治。生物控制也較為有效,可以利用其天敵如捕食性甲蟲在不破壞生態(tài)平衡的情況下控制蠹蟲種群,并保持林分健康,以科學(xué)的林分管理增強樹木的自然抵抗力,進而減輕云杉小蠹蟲危害。
⑥ 松梢螟
松梢螟成蟲體型較小,翅膀展開時長度通常不超過 2cm ,體色多為黃褐色且翅膀上常帶有深色斑點,其幼蟲主要活動在新生梢上,以嫩芽新針為食,導(dǎo)致枝條畸形,生長受阻,從而影響樹木生長。這種害蟲1年可繁殖數(shù)代,幼蟲期是其造成危害的主要階段。松梢螟幼蟲侵襲樹木新梢,導(dǎo)致梢頭枯死、樹形不佳,長期危害還會嚴(yán)重削弱樹木的生長勢,導(dǎo)致樹木提前衰老。由于其繁殖力強,如果不加以控制,松梢螟能在較短時間內(nèi)在林區(qū)內(nèi)迅速蔓延,造成嚴(yán)重危害。松梢螟防治應(yīng)定期檢查林區(qū),及時剪除并銷毀受害的樹梢,可以物理去除大量幼蟲以減少其種群數(shù)量,并利用性信息素誘捕成蟲,從而降低其繁殖率。化學(xué)防治是使用具有廣譜性的殺蟲劑如氯氟氰菊酯,可在松梢螟活躍期使用,按每公頃用藥量為 50g 配合水500L進行噴灑,也可以使用阿維菌素,每公頃用藥量為 20g ,配水500L進行噴灑,噴灑應(yīng)在幼蟲初孵化期進行,以減少初期幼蟲群體,阻斷其生命周期。生物防治需引入松梢螟的天敵,在不破壞生態(tài)環(huán)境的情況下控制害蟲種群。
綜上所述,在面對全球氣候變化的背景下,北方地區(qū)頻發(fā)的干旱事件對油松、落葉松與云杉等主要林木的生長構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。研究油松落葉松云杉抗旱造林關(guān)鍵技術(shù)能夠為造林管理提供科學(xué)依據(jù),優(yōu)化林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高林地生產(chǎn)力,恢復(fù)退化林地,進而為實現(xiàn)林業(yè)資源的可持續(xù)管理提供技術(shù)保障,推動林業(yè)生態(tài)文明建設(shè)向更高水平發(fā)展。
(作者單位:756000寧夏固原市原州區(qū)林業(yè)和草原局青石林場)