曹東平,王建新,陳富彩,梁 瑩,賀曉荷
(榆林市林業(yè)工作站,陜西榆林 719000)
毛烏素沙區(qū)位于陜西省榆林市北部長(zhǎng)城沿線,沙帶東西長(zhǎng)超420 km,寬度在12~126 km,總面積達(dá)2 857 hm2,其中流沙面積為860 hm2。毛烏素沙區(qū)地貌為典型的新月形沙丘和沙地,波狀起伏,地勢(shì)相對(duì)平緩,但因常年風(fēng)沙堆積,沙丘平均高差在5~15 m。沙區(qū)氣候?qū)儆跍貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候,蒸發(fā)量大,降水少,多干旱、霜凍、大風(fēng)、冰雹和暴雨災(zāi)害。受氣候、地質(zhì)等諸多因素影響,毛烏素沙區(qū)覆蓋大量低效林,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)亓謽I(yè)發(fā)展。因此,探究毛烏素沙區(qū)低效林提質(zhì)增效技術(shù)具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。
毛烏素沙區(qū)整體環(huán)境較為脆弱,存在嚴(yán)重的風(fēng)蝕沙化和水土流失。經(jīng)過(guò)持續(xù)大規(guī)模的治沙造林活動(dòng),沙區(qū)生態(tài)環(huán)境初步穩(wěn)定,林木覆蓋率顯著提高。但是,沙區(qū)造林樹(shù)種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,多數(shù)為闊葉落葉鄉(xiāng)土樹(shù)種,針葉樹(shù)占比較低,導(dǎo)致林分群落穩(wěn)定性不佳。
小葉楊、沙柳等樹(shù)種林齡達(dá)到過(guò)熟期,表現(xiàn)出嚴(yán)重的老化退化現(xiàn)象,大量防護(hù)林開(kāi)始枯死,林分質(zhì)量不高,形成大面積早衰、低效林分[1]。目前,毛烏素沙地退化低效林分占總面積的46%以上。
2.1.1 挖穴
毛烏素沙區(qū)多數(shù)為流沙,水土流失風(fēng)險(xiǎn)較大。為避免低效林改造操作影響原有植被環(huán)境穩(wěn)定性,借助穴狀整地技術(shù),人工挖0.3 m×0.3 m×0.4 m 或0.5 m×0.5 m×0.4 m 的栽植穴。相鄰栽植穴錯(cuò)開(kāi)排列,呈“品”字形。具體操作時(shí),先在坑上方堆放表土,下方堆心土筑埂,再向穴內(nèi)回填熟土,緩砂坡的栽植穴面水平(或稍微傾向砂坡內(nèi))。在坑下沿,利用生土圍護(hù)半環(huán)狀土埂,土埂高度為0.20 m~0.25 m,坑上方左角、右角均斜向開(kāi)截水溝,溝寬度為0.2~0.3 m,深度為0.2~0.3 m,營(yíng)造良好的樹(shù)坑引流條件。
2.1.2 施底肥
根據(jù)沙地有機(jī)質(zhì)含量少、土壤結(jié)構(gòu)松散、保水保肥能力差的特點(diǎn),整地時(shí)應(yīng)注重有機(jī)肥料的施加。優(yōu)選腐熟肥料,用量為450~750 kg·hm-2。
2.2.1 灌木選擇
根據(jù)榆林毛烏素沙區(qū)長(zhǎng)城沿線造林地的自然條件,結(jié)合已有造林經(jīng)驗(yàn),落實(shí)“適地適樹(shù)”的原則,選擇兼具生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的紫穗槐(或長(zhǎng)柄扁桃、檸條)等灌木。
紫穗槐優(yōu)選播種苗,要求苗齡1~2年,苗高超過(guò)50 cm,根系長(zhǎng)度超過(guò)5 cm,側(cè)根條數(shù)超過(guò)15 個(gè),地徑超過(guò)0.5 cm,且充分木質(zhì)化、皮質(zhì)鮮嫩、無(wú)病蟲(chóng)害。
2.2.2 喬木選擇
根據(jù)生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性,按照“抗逆性強(qiáng)”的標(biāo)準(zhǔn)選擇常綠針葉樹(shù)種——樟子松。樟子松應(yīng)優(yōu)選當(dāng)?shù)胤庇膬?yōu)質(zhì)苗木,苗木質(zhì)量達(dá)到《主要造林樹(shù)種苗木質(zhì)量分級(jí)》(GB 6000—1999)的Ⅰ級(jí)苗木標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),苗木應(yīng)當(dāng)為容器(黃土營(yíng)養(yǎng)缽)大苗,苗齡4~5年,輪層超過(guò)4層,高度超過(guò)150 cm,且充分木質(zhì)化,根系長(zhǎng)度達(dá)到21 cm,地徑10~30 mm,頂芽飽滿,針葉完整,無(wú)偏冠,無(wú)多頭,無(wú)病蟲(chóng)害。
起苗前,進(jìn)行一次全面灌水,在苗圃地土壤松軟濕潤(rùn)的情況下進(jìn)行起苗,保證主要根系完整。運(yùn)苗時(shí),在苗根周邊進(jìn)行圍護(hù),上層遮蓋篷布,防止風(fēng)吹日曬。
將苗木運(yùn)送至低效林處理區(qū)后,根據(jù)“隨挖、隨處理根系、隨栽植”的要求,第一時(shí)間進(jìn)行栽植。若無(wú)法及時(shí)栽植,可將苗根帶土假植到背陰位置,定期澆水,保持苗根濕潤(rùn)。
正式栽植前,利用拌有0.1‰ 雙吉爾6 號(hào)(GGR6)、1‰KMnO4、6‰KH2PO4的黃心土泥漿,對(duì)苗木根系進(jìn)行蘸根處理,處理時(shí)間為3 s,提高苗木生根率。
2.5.1 栽植流程
在樟子松容器苗栽植時(shí),需要先向預(yù)先整理的栽植穴底部回填熟土,然后劃破樟子松苗木營(yíng)養(yǎng)袋底部,在保持苗木根團(tuán)不散的情況下,將樟子松容器苗栽入栽植穴中;之后回填土,回填土層高度應(yīng)在樟子松苗木容器袋上方2~3 cm;澆一遍水,等待水分充分滲透下沉后,繼續(xù)回填土,用腳踩踏密實(shí),表層低于地面2~3 cm。
2.5.2 栽植密度
毛烏素沙區(qū)選擇樟子松與灌木行間混交的模式進(jìn)行種植,樟子松行距為6 m、株距為5 m,每2行樟子松之間栽植紫穗槐,紫穗槐行距(被樟子松行隔開(kāi))為4 m、株距為2 m。紫穗槐苗木種植數(shù)量為150株·hm-2,樟子松苗木種植數(shù)量為225~233株·hm-2。
在栽植穴表層土體踩踏密實(shí)后,根據(jù)栽植穴尺寸,準(zhǔn)備稍大于栽植穴規(guī)格的地膜(地膜直徑大于樹(shù)冠直徑10 cm),嚴(yán)密覆蓋,然后用沙土壓蓋地膜,營(yíng)造良好的增溫保濕環(huán)境,并抑制雜草生長(zhǎng),為低效林改造成功率的提升提供保障[2]。具體操作時(shí),優(yōu)選透射率大、增溫效果佳的無(wú)色或白色地膜。隨后可以依據(jù)長(zhǎng)40~80 cm、寬40~80 cm的標(biāo)準(zhǔn),處理厚0.01 mm的農(nóng)用地膜。在地膜尺寸確定后,隨機(jī)選擇地膜一邊,沿中點(diǎn)向中心開(kāi)縫,并在中心位置打孔,孔徑大于樹(shù)徑1~2 cm。在樹(shù)苗移栽后,繞著樹(shù)干平整鋪開(kāi)地膜,樹(shù)干穿過(guò)中心孔,對(duì)齊開(kāi)縫兩側(cè),用土壓蓋密實(shí)。同時(shí),在地膜四邊壘土,形成周邊高、樹(shù)根低的“漏斗”形樹(shù)盤,減少沙區(qū)土壤水分蒸發(fā)量,奠定節(jié)水抗旱基礎(chǔ)。
造林當(dāng)年秋季,可進(jìn)入沙區(qū)檢查,記錄成活率低于85%的地段及幼小林木植株死亡不均地段。次年,根據(jù)前期檢查結(jié)果準(zhǔn)備健壯樹(shù)苗(5~6 年生樟子松苗、2~3 年生紫穗槐苗),根據(jù)之前設(shè)計(jì)的樟子松與紫穗槐行間混交株行距,進(jìn)行補(bǔ)植。
在補(bǔ)植當(dāng)年,利用GGR6 生根粉300~500 倍液灌根,每株生根粉用量為40~60 mg。每間隔7~10 d 處理1 次,連續(xù)處理3 次。次年春季樹(shù)木萌芽時(shí),結(jié)合澆水灌入GGR6 生根粉300~500 倍液,每株生根粉用量為40 mg,每間隔14 d處理1次,連續(xù)處理3次。
毛烏素沙地樹(shù)盤覆蓋可以有效促進(jìn)樟子松根系、枝梢生長(zhǎng),改善沙區(qū)低效林所處生態(tài)環(huán)境。因此,根據(jù)沙區(qū)水土流失控制、干旱季土壤水分蒸發(fā)控制要求,可以選擇季節(jié)性覆蓋方式,以冬季、夏末秋初為重點(diǎn),在樟子松樹(shù)盤覆蓋麥稈、稻草、雜草、玉米秸稈等,覆蓋物與樟子松根部維持(12.5±2.5)cm 的距離,覆蓋厚度達(dá)到(15±5)cm,植物腐爛后,結(jié)合中耕深翻覆蓋物入土,增加沙地土壤的有機(jī)質(zhì)含量。在樹(shù)盤覆蓋后,若沙地干旱程度較輕,可不灌水;若遇暴雨,則在樹(shù)盤外圍設(shè)置排水溝,減輕濕害[3]。
林木管理期間,貫徹化學(xué)除草與人工除草相結(jié)合的原則。人工除草需要落實(shí)有草就除的原則,拔除林內(nèi)高大雜草[4]。一般沙區(qū)人工除草應(yīng)配合中耕,栽植前2 年,每年中耕除草2~3 次,降低雜草危害?;瘜W(xué)除草則貫徹全面噴灑、均勻施藥的原則,選擇除草醚乳劑,施藥量為50 kg·hm-2。在施藥后24 h,全面澆水,以清除樹(shù)根部位殘留藥液,降低藥害。
3.4.1 修枝
樟子松、紫穗槐均為不宜修剪整形類樹(shù)種,在毛烏素沙地低效林增效管理期間,可以根據(jù)樹(shù)種自然生長(zhǎng)特點(diǎn),對(duì)樹(shù)冠進(jìn)行輔助性調(diào)整,以樹(shù)冠內(nèi)下垂枝、過(guò)密枝、受傷枝、衰弱枝、枯腐枝為重點(diǎn),全面修剪,營(yíng)造良好的通風(fēng)透光環(huán)境。適宜修枝時(shí)間為樹(shù)木休眠期結(jié)束后的晚冬、早春(尚未返青),修枝工具為剪刀、鋸子或?qū)I(yè)修枝剪,確保切口整潔,避免過(guò)度修剪。在科學(xué)修枝的基礎(chǔ)上,為促進(jìn)枝條美觀,應(yīng)從基部或側(cè)面去除過(guò)多萌發(fā)枝條[5]。
3.4.2 平茬
低效林中的灌木應(yīng)及時(shí)平茬。平茬時(shí)間為土壤封凍時(shí)期(落葉至翌年春季萌動(dòng)之前),平茬契機(jī)是丘間地、草本植物覆蓋度在60%以上,每次平茬強(qiáng)度為40%~50%。一般在紫穗槐造林后4~5 年,可以進(jìn)行第一次平茬,從地塊的一側(cè)出發(fā),沿著造林行方向,借助小型背負(fù)式平茬機(jī)(或鋒利的砍刀)進(jìn)行平茬。到達(dá)林地另外一側(cè)后,沿著反方向進(jìn)行平茬,減少新萌枝條,削弱細(xì)枝、小枝生長(zhǎng)勢(shì)頭。平茬后,封禁2年,加強(qiáng)管護(hù),避免形成老少條叢生或一株多頭的樹(shù)體結(jié)構(gòu)。每一平茬帶寬20 m,每次留茬5 cm 及以下。平茬隔帶開(kāi)展,留設(shè)40 m 寬與毛烏素沙地主害風(fēng)向垂直的防護(hù)林帶。
根據(jù)毛烏素沙地多大風(fēng)、氣候干旱、水分蒸發(fā)量大的特點(diǎn),在低效林提質(zhì)改造當(dāng)年6 月中旬前,每天需要澆水2 次左右,保持沙地表面濕潤(rùn)[6]。在6 月中旬到9 月初,每天澆施1 次透水。進(jìn)入9 月后,每間隔3~5 d 澆施1 次水,促進(jìn)樟子松與灌木生長(zhǎng)。同時(shí),在毛烏素沙地封凍前,需要灌透越冬水,并在樟子松、紫穗槐混交行中間取土覆蓋樹(shù)盤,覆蓋厚度達(dá)到10 cm,周邊拍打密實(shí),避免樹(shù)木表面裸露遭受凍害。
在低效林行間混交改造當(dāng)年6 月中旬,施加硫酸銨肥,將硫酸銨、水按照1∶6 的質(zhì)量比例混合、溶解,借助噴霧器噴施到樟子松、灌木冠層,硫酸銨肥用量為3 750 g·hm-2。首次施肥后7~10 d 再次追肥,連續(xù)追肥4~5 次,到8 月上旬停止追肥,避免林木徒長(zhǎng)。在追肥后立即澆施一遍透水,避免造成燒根[7]。
3.6.1 樟子松立枯病防治
立枯病是樟子松常見(jiàn)病害,由尖孢鐮刀菌引起,會(huì)直接導(dǎo)致樟子松出現(xiàn)根莖腐爛、猝倒等情況,最終引發(fā)樟子松死亡。
為降低立枯病發(fā)生概率,在移栽前,向沙地表面噴施0.02%新吉爾20 倍液,用量為225 kg·hm-2。栽植當(dāng)年,在6—8 月,每間隔7 d 噴施1 次45%敵克松可濕性粉劑30 倍液,連續(xù)噴施3 次,藥液用量為225 kg·hm-2。
在發(fā)生立枯病后,噴施1 次甲基托布津粉劑60 倍液,藥液用量為225 kg·hm-2,每間隔7~10 d 噴施1次,連續(xù)噴施3次,降低立枯病危害。
3.6.2 紫穗槐大灰象甲防治
大灰象甲屬鞘翅目,以成蟲(chóng)為害紫穗槐葉片、花,嚴(yán)重時(shí)可吃光全樹(shù)葉片,造成林分衰弱。在榆林市毛烏素沙地,紫穗槐大灰象甲一年發(fā)生一代,以成蟲(chóng)形態(tài)越冬,5月底到6月成蟲(chóng)出土并迅速進(jìn)入為害盛期。
為降低紫穗槐大灰象甲發(fā)生概率,可以在樹(shù)下距離樹(shù)干10 cm 范圍內(nèi)噴施2.5%敵百蟲(chóng)粉,藥粉用量為18.75~37.5 kg·hm-2。在紫穗槐已遭受大灰象甲成蟲(chóng)危害后,在蟲(chóng)害發(fā)生初期,根據(jù)大灰象甲成蟲(chóng)假死性,可以人工擊打紫穗槐樹(shù)枝,集中收集成蟲(chóng)后殺死。在成蟲(chóng)發(fā)生高峰期,可以噴施20%除蟲(chóng)脲懸浮劑1 000 倍液或5%抑太保乳油1 500 倍液,藥劑用量為75~150 kg·hm-2,降低大灰象甲對(duì)紫穗槐的危害。
毛烏素沙區(qū)具有林分結(jié)構(gòu)單一、針葉樹(shù)占比少、闊葉落葉林分衰退的特點(diǎn)。為有效遏制林分退化,當(dāng)?shù)貞?yīng)以樟子松配套造林為重點(diǎn),有序開(kāi)展預(yù)整地挖坑、施底肥、蘸泥漿(灌根)、植苗、適度深栽、覆土、灌水及覆膜操作,打造樟子松與原有植被相結(jié)合的混交體系。借助樟子松與紫穗槐混交,逐步替代易衰老的小葉楊,豐富林分結(jié)構(gòu),促進(jìn)沙區(qū)生態(tài)狀況進(jìn)入全面跨越式發(fā)展的良性循環(huán)。