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文档简介
重庆峡谷石漠化地区植被恢复技术概述关键词:峡谷石漠化 植被恢复 植物筛选 典型模式前 言石漠化被学术界称为“生态癌症”,对生态环境的危害,不亚于沙漠化。石漠化带来的后果是大面积石头裸露,植物无法生长,耕地减少,干旱缺水,当地农民收入不断降低,水土流失严重,大量泥沙流入江河,影响水质和降低泄洪能力。我国西南地区拥有世界上最大的连片裸露岩溶地带,该地区的石漠化与西北地区的沙漠化、黄土高原的水土流失一起,并称为影响我国社会经济发展和人民生活的三大环境灾害。贵州、广西等省在石漠化治理方面开展了较多探索,总结了较为丰富的经验和行之有效的技术措施,但由于自然环境条件的差异,贵州、广西等省的治理经验很难在重庆石漠化地区直接应用。重庆市地处长江中上游,境内长江主干流长683.6km,流域面积9.49万hm2,为高山、中山向低山丘陵地区过渡的斜坡地带,河谷深切,地形起伏大,土质疏松,土层浅薄,植被稀少,暴雨集中,自然条件差,形成了独具特色的喀斯特峡谷石漠化,是全国水土流失较为严重的地区之一,与贵州、广西的喀斯特峰丛石漠化,在植物恢复条件上具有较明显的区别。重庆市林业局2005年石漠化监测数据显示,重庆市岩溶地区土地面积约327.22万hm2,其中石漠化土地达92.57万hm2,石漠化发生率达到岩溶土地面积的28.29%,占重庆市幅员面积的11.23%;潜在石漠化土地85.80万hm2,占岩溶土地面积的26.22%,占重庆市幅员面积的10.41%。石漠化危害已遍及全市37个区县,近郊华蓥山及缙云山两大山脉也出现了石漠化现象,直接侵蚀着主城肺叶。为推进重庆市岩溶地区石漠化防治工作,切实改善重庆市岩溶地区生态环境,重庆市已通过国土整治、退耕还林、天然林资源保护、水土保持等工程,在石漠化较严重地区采取了积极的工程防治措施,并取得了一定效果。但重庆市峡谷岩溶石漠化地区综合治理的相关研究较为薄弱,尚未总结出针对性强,且行之有效的技术措施,因此,治理工作还远没有达到预期的效果。目前,重庆石漠化呈现局部治理、总体加剧的加速发展趋势,已成为重庆市生态环境建设面临的根本性地域环境问题之一,是影响重庆市岩溶地区可持续发展的主要障碍之一,已严重影响到重庆地区的生态安全,并直接威胁中下游地区的生态安全,如不及时治理,后果不堪设想。这一情况已引起了市内外的广泛关注和高度重视,相关科研工作者和基层专业技术人员,针对重庆喀斯特峡谷石漠化的特点,已开展了一系统研究与治理实践,总结了一些经验,但与石漠化综合治理的任务相比,仍显不足,还不能为峡谷石漠化地区综合治理提供坚定的技术支撑。一、重庆石漠化治理与研究现状(一)治理现状通过退耕还林、天然林资源保护、水土保持等国家重点工程,重庆市针对石漠化较严重地区采取了积极的防治措施,并取得了一定效果。“十一五”期间国家启动了“百个岩溶地区石漠化综合治理试点县”工作,重庆市巫山、巫溪、奉节、酉阳、彭水5县纳入国家石漠化综合治理试点县。按照国家发改委等部门要求,我市结合本地实际,认真调查,发改委、林业、农业、水利各部门协调配合,组织编制了重庆市岩溶地区石漠化综合治理规划(2008-2015年),并于2008年8月14日,经过市政府审批,上报了国家有关部门备案。在此基础上,我市还积极组织了试点的5个区县开展了区县级试点实施方案的编制工作,并由市发改委会同有关部门进行了审批,并及时将2008年岩溶地区石漠化综合治理试点工程中央预算内投资计划2000万元下达到5个试点区县,综合治理工作于2008年正式启动。2008年,国家下达我市石漠化综合治理试点工程建设任务为治理岩溶面积115平方公里,林业治理任务为5543公顷,其中封山育林3405公顷,人工造林2138公顷,农业及其他治理任务495公顷,其中,草地建设418公顷,坡改梯77公顷,修建蓄水池85座,沉沙池274口,灌排沟渠29.1公里,输水支管65.5公里,耕作及人行便道15.5公里,棚圈建设950平方米。截至2009年4月底,完成岩溶治理面积71.6平方公里,占年度计划的62%。其中:完成林业治理任务5087公顷,占年度计划的92%,包括完成封山育林育草3472公顷,占年度计划的102%,完成人工造林1415公顷,占年度计划的66%。完成农业治理任务173公顷,占年度计划的41%,包括完成人工种草120公顷,改良草地53公顷.完成坡改梯11公顷,建蓄水池16座,沉沙池18口,灌排沟渠7.4公里,耕作及人行便道12.7公里。(二)研究现状重庆市内科研院所重视对岩溶石漠化综合治理相关研究,西南大学谢德体等对重庆市典型岩溶山地脆弱生态过程及恢复技术进行了系统研究,项目选择大巴山区、武陵山区和平行岭谷区作为研究点,揭示了重庆市岩溶山地生态特征和演变规律,项目从岩溶气候变化对生态环境的影响、岩溶景观格局、岩溶山地土壤退化机理、岩溶山地土壤种子库及岩溶山地土壤质量变化等方面研究了重庆市典型岩溶山地脆弱生态过程及恢复技术,提出了重庆市岩溶山地生态环境恢复的土地利用方式、生态重建思路。西南大学谢世友等对重庆石漠化地区岩溶水环境、岩溶水的利用、岩溶环境的演替等进行了一系列研究,并与重庆药用植物所合作,在岩溶石漠化地区经济植物的栽植利用等方面进行了初步探索。 重庆市林科院对乌江流域岩溶石漠化区瘠薄土地森林生态系统退化的原因及趋势、石漠化瘠薄地的土壤改良、瘠薄土地植被恢复耐逆植物品种选育、瘠薄土地造林技术、瘠薄土地逆境条件下抚育管理技术等进行了较为系统的研究;对重庆石漠化地区植被恢复立地条件进行了划分,筛选了石漠化地区植被恢复适宜植物材料,特别是对羽叶山黄麻、香根草等用于石漠化地区植被恢复进行了较为深入的总结;在此基础上总结了部分植被恢复典型模式、关键技术措施。 综上所述,当前在重庆岩溶山地生态特征和演变规律;气候变化对岩溶生态环境的影响、岩溶景观格局;岩溶山地土壤退化机理、岩溶山地土壤种子库及岩溶山地土壤质量变化;岩溶石漠化地区植被恢复适生植物、植被恢复典型模式;岩溶水利用、保水增肥等植被恢复关键技术;岩溶石漠化地区经济植物与特色产业开发等方面进行了一些研究与探索,取得了一批成果与经验。但与石漠化综合治理的重任相比,相关研究还不够深入全面,缺乏针对性,特别是在岩溶峡谷石漠化综合治理方面成功的案例还不多。二、重庆岩溶峡谷石漠化地区植被恢复立地条件划分(一)重庆岩溶峡谷石漠化地区环境背景1.重庆岩溶区地质环境震旦系仅出露于城口县高燕、巫溪县和平乡、彭水县高桥及秀山县漆园坝等地,下统为陆相沉积,上统为海相沉积,含灰岩及白云岩层。寒武系分布于市东南的黔江区和南川、綦江、南桐矿区,其次是城口、巫溪。以白云岩及白云质灰岩为主,厚13312700m。奥陶系分布与寒武系相同,以灰岩或灰岩与白云质灰岩互层为主,厚420820m。市境东北部的巫溪、巫山、奉节与东南部的酉阳、秀山、黔江、彭水一带,泥盆系、石炭系大部分为白云岩和灰岩构成,与二叠系地层共同组成单斜山的顶部,也常形成峰林、峰丛地貌。二叠系主要出露于本市东南黔江区、涪陵区和綦江、南桐,其次出露在市东北的城口、巫溪、巫山,零星分布于沙坪坝区的中梁山、北碚皮家山和长寿的白云山,以石灰岩为主。本系地层西北部分布于各背斜低山中部,在东南部分布较广。三叠系下统飞仙关组(T1f)/大冶组(T1d),前者分布在垫江南川一线以西,其第四段为较纯灰岩,厚115m,出露相对较多,岩溶发育;后者分布在该线以东,以灰岩为主。嘉陵江组(T1j)依岩性分四段,一三段以层理发育的灰岩为主,二、四段以岩溶角砾状白云质灰岩为主。厚500700m,分布最为广泛,岩溶十分发育。三叠系中统雷口坡组(T2l)/巴东组(T2b),前者分布在城口万州南川一线以西,岩性自上而下可分三段,主要为深灰色灰岩、泥灰岩、白云岩夹角砾岩,厚97470m,合川、重庆一带二、三段大部缺失。后者分布在该线以东,为页岩、钙质岩与泥灰岩夹岩溶角砾岩,厚371014m。侏罗系中下统自流井组(J12zl),上段为结晶灰岩夹泥岩,厚2244m;下段为黑色页岩及介壳灰岩,厚1264m。由于灰岩层较薄,岩溶不发育。2.重庆岩溶区土壤条件重庆石漠化区的土壤以矿子黄壤为主,约占整个石漠化区土壤可量算面积的44.75,主要分布在渝东南部和渝东北部,但是在渝东南部占有绝对优势,拥有较多的分布;其次是石灰土,约占19.76,尤以黄色石灰土居多,主要分布在渝东北部和渝东南部,且在渝东北部的分布较东南部更为集中;再次为黄棕壤,约占15.91,主要集中分布于渝东北部,在渝东南部也有零星分布;其它拥有的面积相对较少,而且分布较零散。由此可见,矿子黄壤、石灰土和黄棕壤是重庆市石漠化区的主要土壤类型,并且这3类土壤在渝东北部呈现出连片分布,面积相差不大,共同起着支配地位的作用;在渝东南呈现出相间分布,且黄壤的面积大于石灰土与黄棕壤,占有明显的优势。由此可以得出,渝东北和渝东南属地石漠化多发地区。3.重庆岩溶区植被环境重庆地区地处亚热带,地带性植被为常绿阔叶林,但由于石漠化区环境条件恶劣,因而植被主要为石灰岩植被,以灌草丛为主,间或有生长不良的马尾松、柏木林和零星分布的竹林。灌丛主要为小果蔷薇、多种悬钩子、火棘多刺灌丛和黄荆胡枝子灌丛大面积弃耕地和部分灌丛被进一步破坏而演变成草坡。石漠化区植物种类组成简单,以草本植物为主,其次为灌木,其主要原因是石灰岩地区土壤瘠薄。目前,有97科244属338种,其中木本植物有186种,占总数的55.03,其它草本植物152种。(二)岩溶峡谷石漠化地区植被恢复立地类型划分划分立地类型是选择适宜造林树种和提高造林成活率的主要措施之一。立地类型是立地分类的基本单位,它反映立地在小地形、岩性、土壤、水分条件、小气候及植物群落上都是基本一致的地段,在林分生产力或森林经营的适宜和限制性方面与其他类型有显著的差异。重庆市岩溶石漠化地区往往表现为植被恢复难度大,因此确定立地类型划分的主导因子为:地形地貌、石砾含量、土壤厚度、植被类型与盖度。重庆石漠化地区植被恢复适宜类型划分标准为:以地形地貌为基础,以植被恢复为主要考虑依据,结合基岩裸露率、植被类型、植被盖度、土壤厚度等指标,进行植被恢复立地类型划分。重庆岩溶石漠化地区可以分为渝中平行岭谷低山丘陵区,渝东北中山区,渝东南低、中山区三个分区,因地形地貌差异和岩溶发育程度的不同,各自具有不同的立地类型特征,形成了地形、土壤、水文、植被等方面的差异,三个分区农林业生产具有各自不同的特色,植被恢复有不同的技术要求。以三个地貌区为基础,进行立地类型划分,可以更有针对性地指导重庆岩溶石漠化地区农林业生产,和植被恢复实践。重庆市地处大巴山断褶带、川东褶皱带和川鄂湘黔隆起褶皱带三大构造单元的交汇处,地貌以山地、丘陵为主。区域地表起伏,地形破碎。西部海拔一般在500900m之间,东部海拔高程一般在10002500m之间,相对高差2723.7m。可分为三个地貌分区。(1) 渝中平行岭谷低山丘陵区:分布于华蓥山、巴岳山以东,方斗山及金佛山西北麓一线以西的一系列北北东向和北东向狭长紧闭背斜核部,为P、T1-2的碳酸盐岩地层,形成“一山两岭一槽”或“一山三岭两槽”式的地貌景观,岩溶往往作带状分布或只呈孤立的几条或零星小块,包括北碚、垫江、梁平、忠县、万州、开县、云阳、石柱等区县。(2) 渝东北中山区:位于市境东北部大巴山区内,包括巫山、巫溪、城口等县。受大巴山弧形构造的影响,构造线向北东偏转,以致近东西向,各时代碳酸盐岩地层广布,如巫山县碳酸盐岩面积占幅员面积50.4%,本区岩溶槽谷表现不明显,侵蚀作用大于岩溶作用,形成以T灰岩为主体的高山峡谷。一种是灰岩中山山原形成的峰丛地貌,一般灰岩裸露、灌木丛生,林木生长缓慢,多小老树,荒地比重也大;另一种是出露在中低山的巴东组紫色岩和薄层灰岩组成的向斜低中山,不少地区灰岩裸露,杂灌丛生。(3) 渝东南低、中山区:包括南川、万盛、涪陵、彭水、酉阳、武隆、秀山、黔江等区县市。褶皱走向北东向,为背斜宽缓、向斜狭窄的箱形隔槽式褶皱,背斜轴部出露(C、O、P、T2)碳酸盐岩地层。该区岩溶发育,凡灰岩分布区均呈现顶面齐一的岩溶丘陵(以中丘为主)景观,圆丘间以洼地、干谷、漏斗和落水洞发育为主,为典型的亚热带岩溶景观,属云贵高原及鄂西山地的过渡地带,部分地区有喀斯特原始森林。表1 重庆岩溶地区立地类型划分地貌区编号立地类型1.渝中平行岭谷低山丘陵区11低山顶部、坡部薄层石灰性紫色土型12低山坡部中、厚层石灰性紫色土型13低山薄层黄色石灰土型14低山中、厚层黄色石灰土型15丘陵(低山) 脊部、坡部石骨子型2.渝东北中山区21中、低山区缓斜坡粗骨土型22中、低山区陡急坡粗骨土型23山地薄层黄色石灰土型24山地中、厚层黄色石灰土型3.渝东南低、中山区31山地缓斜坡中、厚层矿子黄壤型32山地陡急坡薄层矿子黄壤型33山地缓斜坡粗骨土型34山地陡急坡粗骨土型35坡地薄层黄色石灰土型36山地坡部中、厚层黄色石灰土型立地条件的差异和植被恢复目的的差异,决定了植被恢复模式的差异,石漠化治理应以立地类型为基础,分类实施。三、重庆岩溶峡谷石漠化地区植被恢复主要植物材料(一)重庆岩溶区植物资源重庆市岩溶区植物资源丰富,植物资源种类繁多,有维管植物4000多种,其中栽培植物就有近千种。自然植被有阔叶林、针叶林、竹林、灌丛、稀树草丛等5种类型,其中亚热带常绿阔叶林是主要植被类型,主要由栲树属、青冈属、栎属、木兰属等树种构成。常绿阔叶林长期受人为破坏,现仅存于江津的四面山、南川的金佛山、主城缙云山等地。天然林带被砍伐破坏后,常成为天然次生、人工针叶林、竹林、次生灌木林、石漠化山地所替代。重庆地区自第四纪以来,未受冰川“入侵”,成为植物的“避难所”,孑遗和珍稀植物极为丰富。全市属国家1-3级保护的植物有50多种。其中,属国家一级保护的有桫椤、水杉、秃杉、银杉、珙桐等,水杉(万州盐井溪)、银杉(南川金佛山)均为我国最早发现地区,曾轰动了世界;二级保护的有银杏、鹅掌楸、金佛山兰、香果树、木瓜红、连香树、台湾杉、钟萼木等;三级保护的有黄杉、穗花杉、白桂木等。重庆地区石灰岩植被已鉴定定名维管植物(按恩格勒系统)有97科244属338种。从生长型来看,木本植物有186种,占总数的55.03%,其它草本植物152种。其中有大量适合于石灰岩山地的植物。(二)峡谷石漠化地区植被恢复适生植物筛选条件人工植被恢复是恢复石漠化山区植被见效最快的途径,而选择适生植物是石漠化山区植被恢复成功的前提与关键。根据岩溶石漠化山地的自然条件及特点,石漠化地区植被恢复应具备以下特点:1.喜钙偏碱石灰性土壤含钙很高,且土壤大多数属中性偏碱(土壤pH值6.5-8.0之间为多),因此,植被恢复所选植物应当具有喜钙及适于偏碱性土壤生长的特点,如:柏木、羽叶山黄麻、龙须草等,否则将难以成活,即使成活也会因生长不良而最终成为“小老头树”。2.耐干旱瘠薄石灰岩山地土少石多,土层浅薄,土壤保水能力差,土壤能贮存的水量有限,且其岩层缝隙较多,地表水易因强烈的渗漏转为地下水而形成“岩溶干旱”。特别是构造抬升区,地表水系解体,地下水深埋,使地表生境长期处于干旱状态。此外,石灰岩溶区植被破坏严重,地表遮盖物少,土壤与大气的交换通畅,土壤水分蒸发较强,土温极易升高,使其生境常常处于水分亏缺、干旱缺水的状态。另外,石灰土往往是土石相间的石旮旯土,岩石日间吸热,夜间放热,使土壤被“烘烤”的时间延长,加剧了土壤水分的蒸发。因此,同样水平的气象干旱,岩溶区远比非岩溶地区严重。此外,石山坡陡,土壤粘重板结,降水不易渗入,故有“下雨易涝,天晴则旱”的特点。因此植被恢复所选植物必须能耐干旱。3.根系发达植物根系具有将植株稳固于土壤中,并从土壤中吸收水分和养分等功能,石灰性土土层浅薄,只有具备发达根系、穿透力强的树种,才有可能将树木稳固于土壤中而不被风吹倒,此外,根系发达,能扩大树木吸收水分和养分的范围,促进其生长,提高其抗旱能力,并能起到较好的固土和保水作用,有利于水土保持,因此,根系发达是石漠化山区植被恢复植物选择的重要条件。4.适应性强岩溶山区的地质地貌复杂多样,不同地貌类型立地条件、小气候差异较大,因此,造林树种应强调以乡土树种为主,且具有较强的适应性。5.兼顾生态效益、经济效益岩溶区不仅要解决生态问题,同时也必须考虑群众的生存与发展,故在植物选择上最好能选择生态效益与经济效益能够兼顾的树种,只有这样,才能在实现生态重建的同时实现岩溶区群众的脱贫致富,从而调动广大群众植树造林和石漠化治理的积极性。选择生态与经济效益兼顾的树种造林,对发展地方产业,增加群众收入,帮助群众脱贫致富,促进社会主义新农村建设,实现社会经济的可持续发展等都具有重大意义。故在适地适树前提下应优先选择能兼顾经济效益的植物种。(三)部分岩溶峡谷石漠化地区适生植物 表2 部分岩溶峡谷石漠化地区适生植物序号植物种拉丁名科名峡谷石漠化区应用特点1柏木Cupressus funebris Endl.柏木科1-2年生容器苗上山造林,成活率高,造林早期生长缓慢,4-6年以后生长速度变快,能较好的适应峡谷石漠化环境,四季常青2羽叶山黄麻Trema levigata Hand-Mazz榆科特别适生于松动边坡、工程创面,直播造林比植苗造林见效更快;峡谷石漠化坡地造林要特别注意保证整地深度,裸根苗造林成活率极低3构树Broussonetia papyrifera桑科主根发达,根系穿透力强,造林成活率高;保证整地质量是峡谷石漠化地区取得良好造林效果的必要条件4紫穗槐Amorpha fruitcosa L.豆科耐干旱瘠薄,直播造林,能较快的形成灌木林,主要作为石漠化地区植被恢复先锋树种5乌桕Sapium sebiferum (L.) Roxb.大戟科生物质能源树种,三峡红叶树种之一,能在碱性土壤环境条件下生长6任豆Zenia insignis Chun豆科较速生,适于在岩溶较发育,有“碗碗土”的石漠化地块;植苗、直播皆可,立地条件较好的石漠化地块,可以发展任豆用材林7黄连木Pistacia chinesis Bunge漆树科生物质能源树种、常绿彩叶树种,耐干旱瘠薄8香椿Toona sinensis楝科能在岩溶土壤环境条件下生长,木本蔬菜,良好的用材树种9红椿Toona ciliata Roem.楝科适于在立地条件较好的岩溶地区发展用材林,材质优良,可作为红木代用树种10新银合欢Leueaena leuecocephala豆科耐干旱瘠薄,直播造林,成林快,用作峡谷石漠化地区造林先锋树种11剌槐Robinia pseudoacacia L豆科耐干旱瘠薄,直播造林,成林快,用作峡谷石漠化地区造林先锋树种12光皮树Cornus wisoniana山茱萸科生物质能源树种,耐干旱瘠薄,可用于岩溶山区发展生物质能源产业13栾树Koelreuteria paniculata无患子科根系发达,生长迅速,岩溶区土壤瘠薄,无“碗碗土”,地表土层难于松动的地块,很难良好生长14柽柳Tamarix chinensis Lour柽柳科适生于沙土盐碱环境15花椒Zanthoxylumarmatum DC.芸香科岩溶较发育,有“碗碗土”的地块生长良好,耐瘠薄,较耐旱,岩溶区重要的经济树种16黄葛树Ficus virens vit.桑科根系发达,能在岩溶峡谷边坡良好生长,寿命长17岩桂Cinnamomumpetrophilum樟科可用于岩溶区发展香料林产业18白榆Ulmus pumila L.榆科耐干旱瘠薄19杨梅Myrica rubra杨梅科经济价值较高,岩溶区栽植,须进行土壤改良20黄栌Cotinus coggygria漆树科耐干旱瘠薄,三峡红叶的主要树种,立地条件好的地块能长达小乔木21马桑CoriariasinicaMaxim马桑科耐干旱瘠薄,用作岩溶峡谷石漠化区植被恢复先锋树种22黄荆VitexnegundoL.马鞭草科耐干旱瘠薄,用作岩溶峡谷石漠化区植被恢复先锋灌木23火棘Pyracantha fortuneana蔷薇科耐干旱瘠薄,用作岩溶峡谷石漠化区植被恢复先锋灌木,白花季节、红果季节,能形成良好峡谷景观24猪屎豆Crotalaria mucronata Desv.豆科多年生灌木状草本,冬季有霜冻现象,可在背风的坡中上部种植25多花木兰Indigofera amblyatha豆科多年生灌木,植苗、播种皆可,根部耐旱力强26金银花Lonicera japonica Thunb.忍冬科常绿或半常绿藤本,药用植物,能适应中性到微碱性土壤,但在干旱瘠薄土壤条件下产量较低27葛藤Putraria Iobaia豆科藤本,适应能力强,能够较快的覆盖裸露石块28崖豆藤Millettia championi Benth豆科攀援灌木或世藤本状,适生崖石缝中29紫花苜蓿Medicago sativa L.豆科多年生草本,抗逆性强,适应在中性至微碱性土壤,是重要的牧草和绿肥兼用作物。30龙须草Poa sphondylodes Trin.禾本科多年生草本,冬季枯萎,生长迅速,适应能力强,耐干旱瘠薄,覆盖能力强31香根草Vetiver zizanioides禾本科多年生草本,冬季半枯,生长迅速,适应能力强,耐干旱瘠薄32岩垂草1Lippia nodiflora L.马鞭草科多年生草本,四季常青,匍匐生长,草株低矮,生长迅速,耐干旱瘠薄,喜强光,对土壤酸碱度适应性强四、岩溶峡谷石漠化地区植被恢复典型模式(一)柏树植被恢复模式柏树造林是重庆石漠化山区最普遍的植被恢复模式。柏树是石漠化山区适生树种,特别是在重度石漠化地区,用其它树种,成活率难以得到保证,常常是“年年栽树不见树”,而用柏树造林效果良好。柏树造林密度300800株/亩,造林后前三年生长缓慢,一般在第34年,生长速度加快。在岩溶山区造林效果因造林地土壤条件而异,立地条件较好的地块造林5年后柏树平均苗高可达3m,基本成林;而在重度石漠化山地,土壤浅薄的地块5年生柏树平均苗高只有70cm。巫山、巫溪等地的实践表明,柏树在石漠化山区造林后每年开展两次以施肥为主的抚育能有效促进柏树生长。条件稍好的造林地块(土壤厚度大于20cm),用2年生容器苗造林,见效快,比一年生苗更快恢复生长,更早进入速生期。(二)经果林模式 经果林模式是指在石漠化山区兼顾生态与经济效益,栽植桃、枇杷、枣、板栗、花椒等经果树种。一般是工程措施与植苗措施相结合进行。可先进行坡改整冶,就地取石呈水平梯状垒彻,挡截土壤;或局部整地,用石块就地垒彻堆土;或是充分利用“碗碗土”。巫溪以发展桃、枇杷、枣为主,巫山以发展脐橙、板栗为主,南川、万盛以花椒为主,酉阳、彭水、武隆以香椿、红椿、枣、弥猴桃为主,均取得了较好的经济效益。(三)林草模式该模式是在石漠化山区退耕还林地疏林下套种牧草。具体方法为:在13年生,密度900株/hm-2左右的退耕幼林间种植黑麦草,以黑麦草为基础发展畜牧业。牧草种植覆盖土面,可明显降低水土流失量,当年即可多次采割,种植一次可连续采收5年,每年可采收5次以上,年平均鲜草产量10吨/亩,产值达0.15万元/亩,且能起到以耕代抚的作用,很好解决了林草争地的矛盾。另外,黑麦草的营养价值高,其干物质中粗蛋白质含量达1113%,适口性好,草食动物喜欢食用,一亩林草模式的混交林,能解决近十头羊或23头牛一年的饲料问题,为牛羊的圈养创造了条件。此外,羊、牛粪可作为沼气原料,23亩牧草养殖的牲畜,其粪便产生的沼气可解决一家人的生活燃料问题,既使当地群众摆脱了打柴之苦,又可确保封山育林成果。同时,沼气水和沼气渣都是优质肥料,施用在农作物中,不仅可节约肥料费用及减少施用化学肥料所带来的环境污染,而且可大大提高农作物的产量和质量,使农产品价值上升,效益增加,群众增收。可见该模式的生态、经济和社会效益都十分显著,目前已在部分石漠化山区得到推广。(四)林药模式此模式同样是兼顾了生态与经济效益。在疏林下栽植中药,主要品种有厚朴、芍药、金银花、吴茱萸等,采用见缝插针方式混交。金银花模式:即在疏林下相对空旷的位置种植金银花,最好种在大石头周围的缝隙土中,使金银花往石面上长,并逐渐将石头覆盖,这不仅有利于采花,而且有利于植被恢复效果。种植密度2m1m,定植坑规格303020。栽植坑内施经腐熟的有机肥(农家肥),并将肥料与坑内土壤混合均匀后,将坑回填至与土面平。雨季土壤湿透后,定植金银花扦插苗,栽后在坑面盖上稻草、石片或地膜等,以减少土壤水分蒸发,提高成活率。金银花一般栽后第3年开花,一年可采3-4茬。厚朴+芍药模式:巫山采用此模式。厚朴定植密度34m,林下种植芍药,厚朴前5年生长较慢,以后进入速生期,林下种植芍药,可以充分利用林下空地,有效覆盖地表,保持水土。(五)林竹模式竹类在中度至重度石漠化地区大多生长不良,在有深厚“碗碗土”的石漠化地块,可以正常生长。轻度、潜在石漠化区可以发展硬头黄、慈竹、白夹竹、方竹、麻竹等竹类。在立地条件差的石漠化地区栽植竹类仅能达到植被覆盖的目的,而很难有经济产出。(六)灌木、藤本、草本植被恢复模式重度石漠化地块,乔木造林难度大,可先栽植马桑、黄栌、紫穗槐、新银合欢等灌木;葛藤、岩豆藤、爬山虎等藤本;香根草、龙须草、岩垂草等草本,进行植被覆盖,保持水土,固土增肥,待造林地土壤条件改善后,再逐步进行乔木植被恢复。五、岩溶峡谷石漠化地区植被恢复关键技术(一)良种壮苗“好种出好苗,好苗造好林”,良种壮苗的重要性人尽皆知。尤其是对石漠化山区这类困难立地,苗木质量对造林成活及造林后苗木的生长影响十分明显,因此,必须严格把好采种、育苗各个环节的技术关。1.采种技术选择好采种母树,在优良的林分中,选择生长优良、冠形、干形良好,壮龄(树龄1030年,视树种定)的优树作为采种母树;采种后去壳,除杂、去劣,保留粒大、饱满、无病虫害的种子作为育苗材料,根据种子特点采取现采现播或相应的贮藏技术措施。2.苗木培育技术种子的消毒、催芽、播种及苗木管理等环节的技术与常规育苗无异,但因石漠化山区自然条件恶劣,故在苗木质量要求上应高于一般山地造林。(1) 严格苗龄控制苗龄太小,苗木过于幼嫩,抵御恶劣环境的能力差,造林成活率不高;苗龄太大,苗株过于高大,起苗时伤根严重,造林后苗木的蒸腾作用过大,同样会导致造林成活率不高。故苗木出圃时除要茎干粗壮,根系发达外,应针对树种的特点确定苗龄,主要以苗木出圃时苗的高度来确定苗龄,一般营养苗2535,裸根苗5080出圃较好,故对大多数树种营养苗的苗龄8个月1年;裸根苗的苗龄11.5年生为宜。(2) 推广使用容器苗容器苗根系保护好,造林成活率高,单位面积产苗量高,能节约育苗土地、种子,便于集约化育苗,并可缩短育苗周期,苗木整齐度高,造林景观效果好。容器苗培育的关键:一是培养基质的配制,要求肥沃、腐殖质含量高,结构良好,保水能力强,反复灌水不板结,最好还能兼顾轻质,方便运输;同时严格基质消毒,有效的基质消毒可以减少苗减少病毒。二是注意育苗过程中保持土壤湿润,浇水适量,不可过多,也不可过少,并注意及时除草。三是避免容器苗根系长出容器,直接长入苗圃地中,容器苗的根系一旦长入地中,根系就会很快向土地中转移,甚至容器内只有主根,须根都进入地中,造成容器苗培育失败,此外还要避免苗木根系在容器内形成盘根、缠绕根,解决的办法是将育苗容器用支架撑起来,不与苗圃地面接触,此外采用空气修根容器可以避免或减少盘根、缠绕根。四是控制温、湿度。温度太高,会造成苗木灼伤;温度太低,会导致苗木长势差。湿度不适宜,会引起根系缺氧而导致根发霉、腐烂或枯萎、死亡。苗木生长适宜的温度为1828,相对湿度为80%95%,土壤水分宜保持在田间持水量的80左右。五是适当施肥。真叶生长后可以适当施肥,促进苗木健康生长。可将一定比例的氮、磷、钾混合肥料,配制成水溶液,进行喷施,薄肥勤施,严禁干施化肥,或结合浇水进行追肥,使用苗木专用复合肥,浓度为0.1%0.2%。追肥时间、次数、肥料种类和施肥量根据树种而定,出苗前应停止使用氮肥,适当增加磷、钾肥,促使苗木木质化。容器苗的出圃标准,不是根据苗木高度而是要求充分形成根系团。(3) 充分炼苗炼苗是提高苗木适应环境能力的重要手段,石漠化山区造林实践证明,无论裸根苗还是营养苗,造林前经过充分炼苗的苗木其造林成活率都较高,一般能提高20%以上。裸根苗造林前可进行切根、断根处理,处理时间应在造林起苗前15个月,奉节县马尾松切根苗造林成活率达85%,明显高于非切根苗木。切根处理切断主根的同时,促进苗木增生侧根、须根,能显著提高祼根苗造林成活率。(二)高标准整地石漠化山区生境条件严酷,土层浅薄,保水能力差,要确保其造林效果,必须采取一些特殊的整地技术。1.整地不能炼山石漠化山地植被稀少,炼山会将不多的原生植被破坏殆尽。而原生植被不仅能给新造林提供遮荫,提高其造林成活率,而且能起到保水、固土及改善生境的作用。此外,炼山过程中产生的高温会导致土壤有机质碳化,土壤变疏松、结构遭破坏,水土流失加重。因此,岩溶山地造林必须强调对原有植被的保护,不能炼山。2.株行距及定植坑规格石漠化山区立地条件复杂,地形地貌变化大,造林整地只能因地制宜,株行距及定植坑规格不能强求一致,岩溶石漠化山地土石相间,整地时难以要求横成行,竖成列,只能采取“见缝插针”的方式,通常在土层较厚的地段栽植密些,土少石多地段则疏些,另外,定植坑的规格也只能因地制宜,条件充许的地块尽量按要求规格整地,若遇石块太多,难以达到整地规格要求的,只能量力而行。3.整地方式(1) 大穴整地石灰土粘重板结,保水性差,通过科学的整地方式提高其保水保肥性对提高造林成活率及幼林的生长十分必要。经多年的实践证明,挖大坑整地为岩溶区造林整地的最理想方式,它既能疏松土壤,提高土壤保水、保肥性能,同时,又不至于破坏过多的原生植被,且水土流失较少,故为岩溶区整地最常用的方式,但也不是越大越好。坑太大,破坏原生植被多,水土流失会加重,且整地难度大,投资也大。(2) 石块垒砌,表层客土重庆中度至重度石漠化山区土层浅薄,特别是巫山奉节巫溪石漠化山地,岩溶地貌发育程度低,部分地块石块裸露量大,土层厚度只有515cm,没有“碗碗土、鸡窝土”,根本无法保证整地深度,这类地块进行植被恢复,客土是必要的,否则难以保证造林成活及幼林的正常生长。客土方法为:先尽可能在预定种植点挖坑,待不能再挖后,在坑的外缘用石块垒成穴,使其大小、深度与正常定植坑一致,然后,从其它地方运来肥土将所垒的坑填满,堆土厚度2035cm。并做成四周稍高,中间稍凹的定植坑,这样有利于保持水土。(3) 爆破整地在土壤板结,石砾含量大的石漠化山地,可以采用定向爆破进行整地。定向爆破可以松动土层,同时形成凹坑,结合适当客土,就可以成为较好的栽植穴。但爆破整地技术要求高,要求专业爆破人员操作,成本较高。此外,爆破整地对土地表面破坏较大,易造成水土流失,不适于大面积推广使用,可以在绿化重点地段局部使用。(4) 空压钻探适于在土壤板结,石砾含量大的石漠化地块,用震击器、气动锤等机械工具整地,可以节约人工,提高整地效率与整地质量,但仅限于交通较为方便的造林地块,方便机器运输。(三)严格控制造林质量1.造林密度峡谷石漠化山地立地条件差,密度过大不仅会破坏过多的原生植被,而且,减少了单株林木所占有的营养面,使水、肥的供给更难保证,从而影响林木的成活与生长;而密度过于稀疏,则造林效果慢,甚至起不到人工促进的效果。实际造林密度应视石漠化山地具体情况而定,因受石漠化山区立地条件的限制,石漠化山地造林苗木生长明显慢于立地条件较好的山地造林,因此其造林密度应比一般山地大2060%为宜。2.造林季节峡谷石漠化山地植被恢复受天气影响大,造林成活率的高低与造林季节的天气情况密切相关,因此,把握好造林时机对提高造林成活率十分关键。重庆石漠化地区造林应避开春旱和伏旱,因45月的春旱、78月的高温伏旱,对造林苗木的成活是很大的考验,应计算好定植时间,使苗木在春旱、伏旱来临时已经全面恢复,根系已经生长,具备较好的抗旱性,能够较好地经受春旱、伏旱的考验。重庆地区最适宜的造林时间为秋季1012月和早春的3月,因这一时段气温不高,阴雨天较多,蒸发量小,定植坑经过雨水浸湿,有利于造林成活。3.植苗技术容器苗植苗前,应先把袋内土用手压实,并将营养袋撕毁弃去;裸根苗定植,应先剪去部分叶片(苗木过大应截干)和过长的根须,用搅拌好的黄泥浆浆根(泥浆中可以加入适量生根粉,浓度为300800ppm),然后将苗木定植到种植坑内。植入坑内的树苗,苗干要竖直,根系要舒展,深浅要适当,填土一半后提苗踩实,再填土踩实,最后覆上一层虚土,然后在坑面覆盖一层杂草、树叶或小石片等,或用凝胶状的保水剂(保水剂溶水后形成的凝胶状物)将坑面覆盖。4.节水、保水技术季节性干旱、水分亏缺是阻碍岩溶石漠化山区植被恢复的瓶颈,采用科学的节水、保水技术及措施来提高保水性能,保持植树穴内土壤的水分含量,增加定植坑内土壤水分总量,减少土壤水分蒸发对石漠化山区植树造林成效的影响。主要的保水技术措施有:(1) 坑面覆盖岩溶石漠化山地土少石多,基岩裸露,阳光直射,“烘烤”作用强,水分蒸发作用强,造林定植后,进行坑面覆盖处理,能有效减少阳光照射,阻止土壤水分丧失,保持土壤水分。 坑面覆膜定植后坑面用聚乙烯薄膜覆盖,注意边角用泥土和小石块压实,避免进风。薄膜在阻止水分蒸发的同时,也阻挡了雨水浸入,因此定植坑的上坡面可以人为作出集水槽,让雨水流从定植坑边缘浸入,进一步保证定植坑土壤水分含量。 坑面盖石就近拣取石块,盖在定植坑表面,石块可以有效阻止阳光照射和减少水分蒸发。虽然阳光照射后石块温度升高,会带动地表土壤温度升高,促进土壤水分局部蒸发。但与不做覆盖处理的地表相比,用石块覆盖的保水效果十分明
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