尹成戌
(舟曲縣水務(wù)水電局水土保持工作站,甘肅舟曲746300)
舟曲縣位于甘肅省南部,甘南藏族自治州東南部,地處白龍江河谷上游,岷山山系呈東南—西北走向貫穿全境。在大地構(gòu)造上屬南秦嶺復(fù)合褶皺帶,海拔1173—4504 m,地勢險(xiǎn)峻且西北高東南低,地形復(fù)雜,溝壑縱橫,坡度一般大于35°,局部75°以上,是典型的高山狹谷區(qū),境內(nèi)多石山深谷,氣候垂直變化十分顯著,土壤類型以山地褐土為主。該區(qū)屬溫暖帶氣候,光熱資源豐富,年平均氣溫13.1℃,≥10℃年平均積溫3846.1℃,多年平均日照時(shí)數(shù)1766.3 h,多年平均濕度50%,日照率36%,年均無霜期223 d,年太陽總輻射量7383 J/cm2。干熱河谷氣候明顯,氣候炎熱少雨且干燥度極大,多年平均降水量為435.8 mm,多年平均蒸發(fā)量1972.5 m,為年均降水量的4.5倍,旱季雨季兩極化,即旱季長時(shí)間干旱,雨季來臨則雨量極端集中,6—9月份降水量占全年降水量的75.8%。因此,水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境脆弱,滑坡、泥石流等自然災(zāi)害特別突出;植被難以恢復(fù),缺水使大面積的土地荒蕪,河谷坡面的表土大面積喪失,露出大片裸土(成土母質(zhì)化)和裸巖地。為了探索干熱河谷石質(zhì)山區(qū)水土流失綜合治理經(jīng)驗(yàn),加快水保立縣、生態(tài)興縣建設(shè)步伐,舟曲縣水保工作者經(jīng)過多年實(shí)踐摸索,總結(jié)出一項(xiàng)符合當(dāng)?shù)貙?shí)際的水土保持插干造林實(shí)用技術(shù),使每年的造林成活率均能達(dá)到90%以上,既實(shí)用又可靠、可行,極適合在白龍江石質(zhì)山區(qū)推廣應(yīng)用。
插干造林技術(shù)是一項(xiàng)科學(xué)性、綜合性、系統(tǒng)性和適用性較強(qiáng)的技術(shù),它包括規(guī)范整地、聚流造林、適地適樹、適樹適地、良種壯苗、精細(xì)栽植、選擇造林季節(jié)、合理結(jié)構(gòu)和撫育管理等一整套措施技術(shù)的綜合實(shí)施。在水土流失嚴(yán)重的白龍江干熱河谷石質(zhì)山區(qū),實(shí)施這項(xiàng)綜合技術(shù)可以縮短坡長(即縮短徑流線長度)、減緩徑流流速、攔蓄徑流泥沙、防止或減少徑流對土壤的沖刷,保護(hù)下部水土保持設(shè)施的安全,增加土壤持水量,改善水肥狀況,供給苗木成活和正常生長所需的水分,是提高造林成活率、保存率和成材率的關(guān)鍵,且有利于幼林的撫育管理。
插干法是直接利用植物的營養(yǎng)器官(干、枝、根蘗等)及地下莖(竹子)作為造林材料進(jìn)行造林的方法,即利用樹木的粗枝、幼樹樹干和苗干等直接插入造林地的造林方法,適用于無性繁殖能力強(qiáng)的樹種,如楊樹、柳樹和泡桐等。主要適用于水分充足的土質(zhì)或河灘低地、潮濕沙地、渠旁岸邊及地下水位較高、土層深厚疏松的平地等立地條件。插干的規(guī)格一般用多年(2~10年)生的苗干或粗枝,直徑2~15 cm,長度0.5~3.5 m。根據(jù)采用的插干長度的不同可分為高干造林和低干造林兩種方法:高干造林的干長一般為2~3.5 m,栽植深度以利于生根和防止干旱、風(fēng)倒為好,一般0.4~0.8 m較適宜;造林時(shí)定植穴要挖深、挖大(1 m見方),底土要翻松;栽植時(shí)要分層填土踩實(shí),最后在根頸部培松土,以利于干旱時(shí)灌溉水入滲,灌溉后可及時(shí)松土;用插干法進(jìn)行“四旁”綠化造林時(shí),如果土質(zhì)太差,可用客土;為了防止水分散失過多,可在插干頂端切口處均勻涂抹泥巴、凡士林或?yàn)r青等。低干造林的干長一般為0.5~2.0 m;在河灘地造林時(shí),如果單根栽植難于成活,每穴可植2~4根,用方穴每角一根,以保證栽植點(diǎn)的成活率,這在一些地方稱為窩墩造林法;在干熱河谷地帶造林時(shí),宜深埋。
插干造林與其他造林方法相比,優(yōu)點(diǎn)是沒有育苗環(huán)節(jié),直接進(jìn)行造林,節(jié)省了育苗時(shí)間和經(jīng)費(fèi),且造林技術(shù)比較簡單,因而造林成本低,初期幼樹生長較快,能提前成林,迅速發(fā)揮其保持水土的功效,同時(shí)能將母樹的優(yōu)良特性繼續(xù)保持下去;缺點(diǎn)是受樹種和立地條件的限制較大,林分生長較旺盛,同時(shí)粗干材料的來源比較有限,因而不適宜大規(guī)模造林。
細(xì)致整地、蓄水抗旱是干熱河谷石質(zhì)山區(qū)插干造林的基本要求。整地的作用主要是蓄水保墑、增加土壤總孔隙度,從而疏松土壤,提高最大田間持水量,降低土壤密度,促進(jìn)根系發(fā)育,提高抗旱能力,改善插干的生長立地條件。
2.1.1 竹節(jié)溝整地
采用具有當(dāng)?shù)靥厣摹?1551”竹節(jié)溝插干造林整地法,即:開挖寬1 m、深1 m的竹節(jié)溝,埂頂寬0.4 m、高0.5 m,回填熟土0.5 m(回填一半),填墊的竹節(jié)溝寬1 m,要求外埂堅(jiān)固、埂頂水平,回填后溝間距3~5 m,在株距中心部位設(shè)一橫垱,插干置于溝槽底中心。
2.1.2 燕尾式臥??诱?/p>
在地形較陡或地形破碎的溝谷坡地,以燕尾式臥??诱貫橹?。每坑平面呈半橢圓形,坑長徑0.8 m、短徑0.6 m、深0.4~0.6 m,坑內(nèi)取土在正下沿筑成高0.2~0.3 m的弧狀土埂。各坑在坡面上基本沿等高線布設(shè),上下兩行坑口呈“品”字形錯(cuò)開排列,株行距2 m×2 m??觾蓚?cè)開挖橫斷面為“V”形,與坑行(橫向兩坑中心連線)成15°~45°角的倒“八”字形的長為1~2 m的截水溝攔蓄坑兩側(cè)坡面徑流,詳見圖1。
圖1 燕尾式臥??诱厥疽?單位:cm)
2.1.3 串聯(lián)式聚流坑造林整地
串聯(lián)式聚流坑插干造林整地適宜于25°以上的宜林地。聚流坑為半橢圓筒形,上口蓄水面積不應(yīng)小于0.4 m2,最小底寬不小于0.5 m,蓄水容積不小于0.2 m3;坑行間呈“品”字形或不規(guī)則“品”字形(地形地貌起伏破碎時(shí))排列,各行盡可能沿等高線水平布設(shè);以水平相鄰兩坑間中心連線的垂直平分線為中心線,挖橫斷面為梯形(下底寬 0.2 m,上底寬 0.3 m,深 0.25 m)的“人”字形串聯(lián)截流溝,截流溝渠底縱向坡度θ由不同土壤質(zhì)地的不沖不淤流速?zèng)Q定,黏土類20°、壤土類18°、砂土類15°,詳見圖2。在石料豐富的宜林地,截流溝外沿和聚流坑外沿可用塊石干砌,干砌石內(nèi)側(cè)用生土填筑夯實(shí)。情況,分別采用不同的暴雨頻率,即當(dāng)?shù)刈钜桩a(chǎn)生嚴(yán)重水土流失的短歷時(shí)、高強(qiáng)度暴雨。各項(xiàng)工程的位置、尺寸應(yīng)按照因地制宜、就地取材要求施工,以保證能攔蓄設(shè)計(jì)的暴雨徑流;整地工程的填方土埂,必須分層夯實(shí)(或踩實(shí)),使干容重達(dá)到1.3 t/m3以上,保證蓄水后不坍塌或穿洞。
小流域內(nèi)串聯(lián)式聚流坑、竹節(jié)溝等插干造林整地工程一定要做到適地適樹。適地適樹就是插干造林時(shí)要根據(jù)造林地的立地條件,選擇適宜在這種立地條件下生長的樹種,即:把插干造林樹種栽植在最適合該樹種生態(tài)要求的立地條件上,以水土定栽,盡早發(fā)揮最大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益;合理高效利用水土資源,充分發(fā)揮資源優(yōu)勢潛力,達(dá)到最佳效果;不僅要求造林地和插干造林樹種相適應(yīng),而且要求造林地和插干樹種的一定類型(地理種源、生態(tài)類型)或品種相適應(yīng),即適地適類型或適地適品種;水保型用材林要求材質(zhì)好、價(jià)值高、速生豐產(chǎn)的樹種,在符合上述原則的前提下,應(yīng)盡量選擇生長快、適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性好的當(dāng)?shù)貎?yōu)良鄉(xiāng)土樹種和先鋒樹種,鄉(xiāng)土樹種不能滿足要求時(shí),也可以通過試驗(yàn)引進(jìn)外地優(yōu)良樹種,引進(jìn)時(shí)不僅要考慮其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,而且要考慮其生態(tài)功能,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效益最優(yōu)化組合,達(dá)到綜合效益最大化。小流域內(nèi)坡面、溝壑多,不同地類坡面的上部、中部、下部和陽坡、陰坡等不同位置立地條件不同,不僅應(yīng)布設(shè)不同林種,在同一林種中,還需考慮配置不同樹種,不是僅僅把樹種的生物學(xué)特性與各地氣溫、降雨、土質(zhì)等主要生態(tài)因素的特點(diǎn)綜合考慮就可行。有些地區(qū)由于立地條件差,不能完全適應(yīng)樹種要求時(shí),可采取一些改地或改樹的技術(shù)措施,以達(dá)到“地”與“樹”的相適應(yīng),即適地適樹、適樹適地。所以,適地適樹應(yīng)包括選樹適地、改樹適地與改地適樹三項(xiàng)內(nèi)容,可根據(jù)造林的目的、要求衡量是否達(dá)到適地適樹、適樹適地的客觀標(biāo)準(zhǔn),是否達(dá)到成活、成林和成材的具體要求,還要對自然災(zāi)害有一定的抗御能力,并有一定的穩(wěn)定性。
2.2.1 選樹適地或選地適樹
即在已確定造林地的前提下去選擇適合該立地條件生長的插干造林樹種,或是在已確定插干造林樹種的前提下選擇適合該樹種生長的造林地。
2.2.2 改樹適地
即通過選種、引種、試種和嫁接等方法改變樹種的某些特性,使其逐漸適合在原來不適應(yīng)的立地條件下生長。如通過試種馴化工作增強(qiáng)插干樹種的耐寒性、耐旱性或抗鹽性,以適應(yīng)寒冷、干旱或在鹽漬化土地上生長。
2.2.3 改地適樹
通過整地、施肥、灌溉、混交及其他土壤管理措施,改變土地上的生長環(huán)境,使其適合原來不適應(yīng)的插干樹種生長。酸性、堿性及鹽漬化嚴(yán)重的土壤,均應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處理,以滿足樹種生長的需要。一般鹽堿地可采用灌水洗鹽堿、排鹽堿等,酸性土壤可施石灰等改良,堿性土壤可施石膏、磷石膏、明礬、綠礬、硫磺粉等改良。
良干壯枝不僅是提高插干造林效果的物質(zhì)基礎(chǔ)和保證,而且直接關(guān)系到林木的生長量、品質(zhì)和對生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)能力。良干壯枝的規(guī)格為:枝干的主干通直圓滿、粗壯,發(fā)育良好;組織器官有正常健壯的色澤。在相同的自然條件和經(jīng)營管理?xiàng)l件下,采用良干壯枝生長快,年生長量提高20%~30%;抗逆性強(qiáng),發(fā)病率降低45%~60%,造林成活率提高30%~40%;木材產(chǎn)量提高15%~50%,是實(shí)現(xiàn)人工林速生、豐產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的重要措施。小流域內(nèi)應(yīng)根據(jù)插干造林的需要,在規(guī)劃范圍內(nèi)就地就近加工插干,避免從外地遠(yuǎn)距離購置插干。
當(dāng)?shù)厝罕娮园l(fā)創(chuàng)造了在嚴(yán)冬“三九”期間(選擇栽植時(shí)間對成活率具有決定性影響,即“植樹不讓春知道,根系發(fā)達(dá)枝葉茂”,在水分充足的前提下成活率可達(dá)95%),用從溝道兩岸坡面的楊、柳樹上疏下的3~10年生、直徑5~15 cm的枝,截取成2~3 m長的直干,挖大坑(直徑1 m,深0.8 m)順極性栽植(要順極性栽植才易成活,絕對不要顛倒定植),再澆足定根水的插干造林栽植方法。該法在布設(shè)谷坊的溝道內(nèi)3~5年即可成林;溝岸由于水分充足,因而成活率高,年生長量達(dá)0.8~1.5 m。舟曲縣仁家溝流域的“千佳村”壩里村,郁閉成林的溝道幾乎全部采用此方法造林,實(shí)現(xiàn)了“工程養(yǎng)生物,生物固工程”的良性循環(huán)。
2.4.1 插干的保護(hù)和處理
從截取插干、假植、包裝到運(yùn)輸?shù)皆灾颤c(diǎn),各個(gè)環(huán)節(jié)都要維持插干體內(nèi)的水分平衡。必須保護(hù)好插干,特別要注意對插干萌芽的保護(hù),使其免受損傷、枯萎;應(yīng)盡可能縮短從插干加工到栽植的時(shí)間,使插干加工與定植連續(xù)銜接,最好隨加工隨栽植,當(dāng)天加工,當(dāng)天定植;插干運(yùn)輸過程中,用濕草包裹頂端和根部,始終保持頂端和根部的濕潤,避免風(fēng)吹日曬,運(yùn)到造林地后及時(shí)整體浸水,土壤干旱時(shí)可預(yù)灌適量的定植水;栽植前采取套塑料袋、抹泥巴等處理方法對插干的頂端進(jìn)行適當(dāng)處理;栽干時(shí)取一批定植一批,取出的插干應(yīng)放到盛干器內(nèi),定植一根取一根。經(jīng)過長途運(yùn)輸?shù)牟甯?,栽植前整體浸水的目的是為了補(bǔ)充損耗的水分,使插干充分吸水,有利于成活;頂端抹泥巴等是為了保持插干定植后水分不致散失,但應(yīng)防止泥巴過稀風(fēng)吹雨淋日曬散失影響成活。
2.4.2 抗旱插干造林方法
插干常用坑植法,定植之前開挖好集流坑,坑為圓筒形,坑的直徑要超出插干的根部直徑80~90 cm,坑深60~80 cm,挖出的表土和心土分開堆放在坑的旁邊,心土、草根和石塊砌壘夯筑坑邊埂。定植時(shí)把插干放正,將濕潤細(xì)碎的表土填入坑內(nèi),填到1/3左右,踩實(shí)后把余土填覆再踩,分3次填踩。為防止土壤中的水分蒸發(fā),定植踩實(shí)后應(yīng)在坑面上蓋一層松土、枯草和石子;有條件的地方,定植后要澆足定根水,再覆蓋抗老化地膜或土工織物。插干成活的關(guān)鍵是坑大水足。
2.4.3 使用抗旱藥劑
通過抗旱藥劑的作用,提高坑穴內(nèi)土壤含水量,減少插干蒸騰,促進(jìn)插干生根,增強(qiáng)插干的抗逆性能,以提高插干造林成活率,力爭達(dá)到一次造林成功。我縣尖各老水土保持生態(tài)示范園以金絲柳的插干為試材,采用具有保持土壤水分、促進(jìn)插干吸收養(yǎng)分、促進(jìn)生根、減少蒸騰作用的25%Ⅱ型多菌靈、旱地龍和生根粉,用不同的施用方法(澆拌和水、拌土、蘸泥漿、浸根)進(jìn)行栽植試驗(yàn),效果明顯,在特別干旱年份的冬春季栽植,金絲柳成活率提高12.1~46.2百分點(diǎn),節(jié)省造林費(fèi)用159~306元/hm2,效果顯著,簡單易行。
2.4.4 抗老化地膜覆蓋
澆足定根水后,用中心打孔的0.4 m×0.4 m的抗老化地膜覆蓋坑穴,地膜四周用土埋壓拍實(shí),插干根頸孔用土壓實(shí),成四周高中間低的鍋底形。
從人工林群落的結(jié)構(gòu)組成來看,人工林的產(chǎn)量是群體的產(chǎn)量,許多樹木的個(gè)體組成群體必須有一定的結(jié)構(gòu),包括一定的栽植密度、配置方式方法、樹種最優(yōu)化搭配、年齡結(jié)構(gòu)等。人工林系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理則能充分利用光能和地力,改良土壤,增加抗逆性,提高防護(hù)效能,也利于插干林的速生豐產(chǎn)。
為了立體開發(fā)利用干熱河谷的光照條件和土壤中的水分、養(yǎng)分,強(qiáng)化改良土壤,增強(qiáng)抗御自然災(zāi)害的能力,提高防護(hù)效益,在經(jīng)營條件好、技術(shù)力量強(qiáng)、造林立地條件好、適合于多種樹種生長的情況下,宜將陽性樹種與陰性樹種、深根性樹種與淺根性樹種、喬木與灌木、針葉樹種與闊葉樹種進(jìn)行株間、行間、帶狀、塊狀和植生組混交,如青楊與紫穗槐混交,效果會(huì)更加顯著。
“三分栽七分管”是成林、成材的關(guān)鍵。為提高造林成活率,促進(jìn)幼林及時(shí)郁閉,加速林木生長,實(shí)現(xiàn)速生、豐產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的目標(biāo),要充分認(rèn)識到撫育管護(hù)的重要性和作用,具體包括土壤管理(除草松土、灌溉施肥、林農(nóng)間作等)、幼林撫育(間苗、平茬、除蘗、抹芽、修枝等)、幼林管護(hù)(封山育林、防火、防病蟲害等)。在夏初,將插干地面高度5/6以下部位萌出的尚未木質(zhì)化的枝條、嫩芽及時(shí)剪除、抹掉,只在插干頂端1/6以上留2~3個(gè)生長健壯、通直圓滿的枝條,以防止養(yǎng)分散失,促進(jìn)主干的生長。
在我縣“長治”七期工程的三眼峪小流域、何家灣小流域和磨溝小流域內(nèi)采用燕尾式臥??印⒋?lián)式聚流坑等造林整地工程營造的水保插干林,與魚鱗坑植苗造林方法相比,成活率從60%提高到80%,年生長量增長40%,何家灣小流域的大河灣溝、廟坪溝和砂子溝等造林點(diǎn)效果尤其顯著,增加了植被覆蓋度,有效地防治了水土流失。因此,插干造林技術(shù)在白龍江干熱河谷石質(zhì)山區(qū)極具推廣價(jià)值。