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文档简介

水土保持生物措施

第一节

水土保持生物措施概述

水土保持生物措施(Biologicalmeasuresofsoilandwaterconservation)是指在山地丘陵区以控制水土流失、保护和合理利用水土资源、改良土壤、维持和提高土地生产潜力为主要目的所进行的造林种草措施,也称为水土保持林草措施。它是治理水土流失的根本措施。一、水土保持林草措施的种类我国是一个多山的国家,山地丘陵区面积占国土面积的2/3以上。在不同的水土流失类型区,由于地形复杂地貌类型多样,水土流失特点出现明显差异。在长期的水土保持造林种草科研和生产实践中,科研工作者提出了不同区域的水土保持林草措施的种类,如黄土高原水土保持林种包括梁峁顶防护林、梁峁坡防护林、沟头沟边防护林、沟底防冲林等。水土保持林草措施种类的划分与地貌密切相关,同时也受灾害性质及社会经济需求的影响。水土流失区造林种草的主要作用是控制水土流失,但在不同的地貌立地条件下,造林种草的目的有所区别,如塬面以改善农田小气候,保护和促进农业生产为主;在山地丘陵区的陡坡以防止土壤侵蚀为主;在一些海拔较高的山地,又以涵养水源为主;在水库、河川地区,以护库、护岸、固滩为主;在饲草能源缺乏的地方,还要充分考虑改善群众生活,提高经济水平,解决农村能源和饲草等问题。因此,水士保持林草措施除保持水土外,还具有多种功能。水士保持林草措施种类的划分要具有科学性、实践性和系统性。所谓科学性就是要符合林学、生态学、地貌学、土壤侵蚀学及经济学的基本原理,所划分的种类概念清晰,相互之间具有明显的界限。实践性就是要符合生产实际,便于操作,每一个类型和种类,在造林种草实践中能充分体现。系统性是指所划分的类型和种类之间的隶属关系明确,在宏观上和微观上都可形成完整的体系。在生产实践中水土保持林草措施种类大多用地形(或小地貌)+防护性能+生产性能,或地形(小地貌)+防护性能(或生产性能)进行命名,如护坡薪炭林、护坡经济林、梁峁顶防护林、坡面水土保持林等。现将各类型区的水土保持林草措施工程种类进行归纳和总结,如表4-1。类型种类地形(或小地貌)及土地利用类型防护与生产性能分水岭防护林草工程山顶防护林石质和土石山脉顶部的荒草地、耕地保持水土、涵养水源,保护农田,获取大径材梁峁顶防护林黄土梁峁顶部的荒草地、耕地防止水蚀和风蚀,保护农田,获取小径材或灌木饲草山梁、峁顶草地山梁、峁顶退耕地、荒地防止水蚀和风蚀,获取饲草塬面防护林草工程塬面农田防护林塬面平缓耕地,梯田地埂(坎),道路、渠道和村庄周围防止侵蚀与风害,调节小气候,保护农田和渠道,获取木材或林副产品塬面农林复合经营塬面平坦耕地防蚀防风,调节小气候,保护农田,获取木材或林副产品塬面人工草地塬面平缓耕地防止轻度侵蚀,刈割牧草坡面防护林草工程坡面水土保持林较陡的山坡、峁坡、沟坡,矿区开发的裸露坡面防止各类坡面侵蚀,一般禁止生产活动护坡薪炭林较缓的山坡、梁峁坡、沟坡,且靠近村庄和农户防止各类坡面侵蚀,刈割取柴坡面护牧林较缓的山坡、峁坡和沟坡草地防止侵蚀,刈割牧草或放牧护坡用材林缓坡、坡麓、塌地防止侵蚀,获取木材护坡经济林平缓的向阳坡面防止侵蚀,获取经济林果坡地农林复合经营较缓的山坡、梁坡和塬坡耕地防止坡耕地侵蚀,获取木材或取条梯田地埂林梯田地埂或坎坡防止埂(坎)侵蚀,取材,取条或其它林副产品护坡草地较陡的山坡、梁坡、沟坡封禁成为天然草地;平缓的坡面、坡麓、塌地人工种草防止坡面侵蚀,封禁或刈割牧草侵蚀沟道防护林草工程沟头防护林(草)沟头荒地或耕地防止水蚀与重力侵蚀,一般禁止生产活动沟边防护林(草)沟边荒地或耕地防止水蚀与重力侵蚀,一般禁止生产活动沟底防冲林(草)沟底荒滩、荒草地防止水流冲刷,一般禁止生产活动坝坡防护林(草)拦泥坝、淤地坝坡防止水蚀,一般禁止生产活动水库、河川防护林草工程水库防护林(草)水库坝坡,库岸及周边防止水流冲刷,库岸坍塌,过滤挂淤,一般禁止生产活动护岸护滩林(草)河岸、河滩防止水流冲淘,河岸坍塌,固岸,挂淤护滩,一般禁止生产活动二、水土保持林草措施的作用在水土流失区造林种草不仅可以保持水土,涵养水源,保护农田和水利水保工程,还可以调节气候,减轻或防止环境污染,改善生态环境,保护生物多样性,为农牧业生产创造良好的条件,同时,水土保持造林种草又具有生产性。通过造林种草,可获得“四料”(木料、燃料、饲料和肥料)、果品及其它林草副产品,为发展多种经营广开门路,促进农林牧副业全面发展。造林种草的水土保持作用主要表现在以下几个方面。

(一)林冠截留降雨,减少土壤侵蚀造林后形成的林分,枝叶重叠,树冠相接,像一把伞一样,承接降雨,保护地面。据观测,林冠截留降雨一般为15%一40%,截留的雨水除一小部分蒸发到大气中外,其余大部分经过枝叶一次或几次截留以后,缓慢滴落或沿树干下流,改变了雨水落地的方式。林冠的截留作用,一方面减小了林下的径流量和径流速度;另一方面,又推迟了降雨时间和产流时间,缩短了林地土壤侵蚀的过程,使侵蚀量大大减小。另外,树干径流的雨水顺枝干到达地面后,一般在树干附近渗入土壤,有利于树木根系的吸收,避免了雨滴击溅侵蚀。(二)枯枝落叶层吸水下渗,调节径流l、林草地枯枝落叶层吸收调节地表径流的作用林草地大量的枯枝落叶层,像一层海绵覆盖在地面,直接承受落下的雨水,保护地表免遭雨滴的溅击。枯枝落叶层结构疏松,具有很大的吸水能力和透水性。据测定,1kg的枯枝落叶可以吸收2—5kg的降水。当其吸水饱和以后,多余的水分通过枯枝落叶层渗入土壤,变成地下水。因而,大大减少了地表径流。此外,枯枝落叶层还能增加地表粗糙度,又形成无数细小栅网,分散水流,拦滤泥沙,大大降低了径流速度,减少了泥沙的下移,枯枝落叶层的挡雨、吸水和缓流作用具有非常重要的意义。林草地保持水土的大小,取决于枯枝落叶层的多少。因此,保持林草地的枯落物,是水土保持林草经营的重要措施之一。2、林草地土壤的渗透作用林草地每年可形成大量的枯枝落叶,加之土壤中还有相当数量的细根死亡,能增加土壤的有机质和营养物质。有机质被微生物分解后,形成褐色的腐殖质,与土粒结合成团粒结构,可以减小土壤容重,增加土壤孔隙度,改善了土壤的理化性质。同时,林草根系的活动,也使土壤变得疏松多孔。这样有利于水分的下渗。大量的雨水渗入并蓄存于土内,变成地下水,在枯水期流入河川,不仅大大减少了地表径流及其对土壤的冲刷,而且改善了河川的水文状况,起到了调节径流和理水的作用。

(三)固持和改良土壤,提高土壤的抗蚀性和抗冲性1、固持土壤作用

林木和草本植物的根系均有固持土壤的作用。许多乔木树种主根粗壮,侧根发达,其上又生出大量的须根,形成密集的根网。浅根性的树种和灌木树种侧根发达,须根密集,交织成网,这样的根系网络能固持土体,大大增强了土体的抗冲防蚀能力。不同树种组成的混交林(Mixedforest),特别是深根性和浅根性树种的混交以及乔灌混交林,根系纵横交错,且多层分布,在相当大的范围内固持士体,消除了土体滑坡面的形成,为减轻或防止重力侵蚀,泥流和石洪创造了条件。

在河流两岸和水库周围栽植一些耐水湿的杨柳和灌木等树种,密集发达的根系固土能力强,可以缓冲或防止水流对岸边的冲陶破坏作用。同时,庞大的根系从深层吸水,可以减少土体的含水量,使土体滑动面的潜流减少,从而防止滑坡的产生。草本植物具有丛密发达的根系,纵横交错成根网,对固结土壤和保持水土也起很大的作用,特别是禾本科植物的根系固土能力更为明显。在侵蚀坡面和沟底种草,对于防止土壤侵蚀和水流冲刷作用很大。2、改良土壤的作用森林的改良土壤作用主要表现在通过制造有机物质和枯落物、腐根分解改善土壤理化性质等方面。森林通过庞大的树冠,进行光合作用,制造有机物质,为林地土壤肥力改善提供了良好的条件。林木从土壤中吸收的有机物质少,而归还给土壤的有机物质多。林地中根系数量很多,对土壤理化性质影响很大。林木根系直接与土壤接触交织成网,不仅增加了土壤的孔隙度,而且向土壤内分泌碳酸和其它有机化合物,促进了土壤微生物的活动,加速了土壤有机化合物的分解。同时根系不断更新,腐根分解后也增加了土壤有机质,改善了土壤结构。林内大量的枯枝落叶聚积在地表,形成了有机质,经过微生物的分解作用,提高了士壤腐殖质的含量。据测定,有林地土壤腐殖质含量比无林地多4%-10%。林地土壤腐殖质含量的增加,大大改善了土壤的质地、结构和其它理化性质。

草本植物茎叶繁茂,枯落物丰富,给土壤聚积了大量的有机物质。牧草的根系也能增加土壤的氮、磷、钾养分,尤其是豆科牧草的根系具有根瘤菌,能固定空气中的氮素。此外,草本植物在减弱径流过程中,将径流携带的泥沙过滤沉积,也能增加土壤肥力。一般来说,种植牧草可使土壤有机质含量增加10%一20%。草本植物的枯落物和腐根,经微生物分解后,形成土壤腐殖质,加之密集的根系交织成网,促进了土壤团粒结构的形成,增加了土壤的吸水、保水性和透气性,改善了土壤的理化性质。

3、提高土壤的抗蚀性和抗冲性土壤的抗蚀性(Anti-erosionofsoil)指土壤抵抗径流对土壤分散和悬浮的能力,其强弱主要取决于土粒间的胶结力及土粒和水的亲和力。胶结力小且与水亲和力大的土粒,容易分散和悬浮,结构易受破坏和分解。土壤抗蚀性指标主要包括水稳性团聚体含量、水稳性团聚体风干率(风干土水稳性团粒含量/毛管饱和土水稳性团粒含量×100)和以微团聚体含量为基础的各抗蚀性指标.土壤抗冲性(Anti-scouringofsoil)指土壤抵抗径流的机械破坏和搬运能力。王佑民等(1994)研究结果显示,林地抗冲性最强,草地次之,农地最差。多年生的天然草地在茎叶十分茂密的情况下,土壤表层抗冲性高于林地,但在20cm土壤以下不会超过林地。林草植物增强土壤抗冲性的作用主要表现在其地被物层对地面径流的调蓄和吸收,以及根系对土壤的固持作用方面。地被物包括活地被物和枯落物,二者均有抗冲作用。

单位面积上活地被物茎叶数量多和枯落物厚度大时,其土壤的抗冲性就越强。另外,林草地发达的根系网络能固结土壤,根系层是继枯落物层之后,对土壤抗冲性产生重大影响的又一活动层。根系提高土壤抗冲性的作用与≤1mm的须根密度关系极为密切,须根密度越大,增强土壤抗冲性效应就越大。因此,一旦植被遭到破坏,特别是地被层和根系遭到破坏,土壤抗冲能力会迅速下降,若遇暴雨冲刷,会导致沟蚀发生。第二节

水土保持林规划设计与造林技术一、水土保持林规划设计(一)水土保持林规划设计的内容1、立地条件类型的划分(Divisionofsitetype)划分立地条件类型是选择树种、制定造林技术措施的主要依据。立地条件类型划分正确与否,直接关系到造林工作的成败。划分立地条件类型的方法有生态因子法、立地指数法和主导环境因子法。由于水土流失区地形复杂,通常采用主导环境因子法划分立地类型。划分立地条件类型时,首先对影响林木成活与生长的环境因子进行调查与分析。环境因子包括:(1)地形:海拔高度、坡向、坡位、坡度、地貌部位等。(2)土壤:土壤类型、土层厚度、腐殖质层厚度及含量、土壤侵蚀程度、石砾含量、机械组成、结构、PH值等。(3)水文:地下水位深度及季节变化,有无季节性积水及积水持续期等。(4)生物:造林地植物群落名称、结构、盖度及其生长情况,病虫、兽害情况,有益动物及微生物状况等。另外,还需掌握一些特殊环境因子,如造林地是否处在风口和冰雹带,有无大气污染源等。

划分立地条件类型的步骤如下:

(1)绘制平面图:小流域平面图是划分立地条件类型最基本的图面资料,已经做过水土保持规划设计的流域可利用该规划设计平面图,未进行规划设计的流域可利用1/1000地形图对坡勾绘或者测绘,绘制平面图。(2)划分小班:小班(Subcompartment)是造林设计的基本单位,其地类、权属和立地条件基本一致。在平面图确定的宜林地上,根据地面明显的标志(如山脊、道路、流水线和地类界)划分小班,小班面积一般为1-20hm2,小班号自上而下,自左向右排列。(3)确定划分立地条件类型的方法:按主导环境因子法划分。

(4)确定小班调查的因子:根据主导环境因子法的要求,确定小班调查的具体因子,如地形(地貌)、土壤、水文等。(5)划分立地条件类型和命名:根据小班调查资料,通过分析找出主导因子,如黄土区主导因子有坡向、地貌部位和土壤种类;土石山区有海拔高度、坡向和土层厚度;河滩地区有地下水位、土壤质地等。主导因子找出后,要进行分级并组合成不同立地条件类型,然后进行命名,如梁峁阳坡黄墡土,冲风口峁顶黄墡土,阳向沟坡下部姜石粗骨土,低山阳坡紫色土,海拔800m以上阳坡厚层土等。2、造林典型设计造林典型设计(Typicaldesignofforestation)是对各立地条件类型的造林树种、造林密度、配置方式、混交、整地、造林方法等进行设计。造林典型设计的具体内容包括:(1)树种配置根据造林目的、立地条件和树种生物生态学特性,确定适生树种,或主要树种、混交树种、混交比例和方式。(2)整地根据造林地的自然条件、当地技术力量和劳力多少,确定整地方法及规格。

(3)造林季节、方法及苗木规格造林季节分春季、秋季、雨季。造林方法分为植苗、直播和分殖造林,但以植苗造林为主。种苗规格指苗龄、苗高、地径及根系长度,应根据苗木标准确定。(4)抚育措施包括松土除草、扩穴培土、除蘖、抹芽、修枝、平茬及病虫防治等。每年抚育时期、次数。(5)种苗、造林劳力需要量估算种苗包括造林所需苗木数量,劳力包括整地、育苗、造林、抚育、补植等投劳工作量。以上内容一般采用图、表和文字相结合的形式表示,称其为造林类型配置图,

举例如下:例:造林类型配置图式。造林类型名称:油松×沙棘水土保持林立地条件类型:阳向斜缓坡。地形:土石荒山,海拔1200-1400m,阳坡或半阳坡,坡度15°-25°。土壤:碳酸盐褐土,黄土母质,土层厚50cm以上。植物:狗尾草、白草、蒿类群丛、盖度50%-60%。××××××1.5m1.0m1.0m油松沙棘图4-1树种配置图式

造林技术措施:整地时间及方法:雨季前反坡梯田整地,宽1.0m;深0.3m。带上挖穴,植树穴规格:长、宽、深为0.5m×0.5m×0.4m。苗木规格:两年生油松实生苗,地径0.5cm以上,根长25cm以上,苗高20cm以上。沙棘用一年实生苗。地径0.4cm,根长20cm以上,苗高30cm以上。造林时间及方法:春季植苗造林。侧柏苗树种混交比例每公顷种植点每穴种苗数每公顷苗数每公顷劳力工作量(工日)整地造林抚育合计油松沙棘40%60%33335000226666100001004560205表4-2每公顷苗木、劳力需要量树种配置:油松×沙棘行间混交,株行距为油松:1.5m×2.0m,沙棘:1.0m×2.0m。幼林抚育:前3年每年松土、培土2次,后两年每年一次。每公顷苗木、劳力需要量见表4-2。3、树种规划树种规划主要按照适地适树的原则,兼顾防护和群众的需要来选择树种。选择树种时,必须坚持以当地优良乡土树种为主,乡土树种与引进外地良种相结合。在树种搭配上,尽量作到针阔结合,乔木和灌木相结合。在典型设计的基础上,统计各树种的面积。4、林种规划林种是按森林所起的作用来划分。《森林法》将我国森林分为防护林、用材林、薪炭林、经济林及特种用途林五类。虽然水土保持林是防护林的一种,但从广义上讲,在水土流失区,能够产生防护及水土保持作用的林木均可归入水土保持林体系的范畴。其主要包括分水岭防护林、坡面水土保持林、护坡薪炭林、护坡用材林、护坡经济林、坡面护牧林、梯田护埂林、塬面农田防护林、塬面农林复合经营、护路护渠林、沟头沟边防护林、沟底防冲林、水库防护林、护岸固滩林等。新疆英吉沙县防护林建设水土保持林5、造林顺序安排根据规划设计和治理实施的原则,结合当地实际情况安排不同林种、不同造林类型的具体造林顺序,为造林年进度安排提供依据。6、种苗规划要保证造林规划设计的实现,必须有充足的种苗,种苗规划要根据造林规划中提出的树种和规格要求来安排。规划种苗要贯彻“自采、自育、自造”的原则,尽量减少苗木调运。但对外地优良品种应积极引进扩大繁殖。规划时要首先计算出每年各树种种苗需要量,然后提出育苗计划,并具体规划出苗圃用地。也可和当地林业部门协商,解决种苗供应问题。7、幼林抚育规划幼林抚育是巩固造林成果,促进林木生长的重要措施。规划时应按照林地水分、杂草和土壤情况,确定抚育方法、年限及每年抚育次数。8、投劳和投资预算根据规划结果和造林投劳,投资定额,对完成造林规划任务的总投劳和总投资进行预算。落叶松幼林(二)水土保持造林规划设计的工作程序通过水土保持外业综合调查,对规划区域的环境因子和林木生长状况有了较为详细的了解,在此基础上根据土地利用规划结果,对宜林地进行水土保持林内业规划设计,应按以下程序进行工作。1、准备阶段主要包括对规划人员的技术培训和对规划指导思想、规划原则、规划内容、规划要求及有关指标的统一等。2、资料的分析研究阶段根据土地利用规划结果具体落实宜林地的面积和位置,以及外业调查资料,分析和研究影响当地造林成活及林木生长的主要环境因子,总结造林技术等方面的经验和教训,为具体规划设计提供依据。3、规划与设计阶段包括造林立地条件类型的划分,造林典型设计、树种和林种规划、造林顺序安排、种苗规划、幼林抚育规划、投劳和投资预算等。

4、规划设计图的绘制和规划设计报告的编写在基本图或现状图的基础上,按立地条件类型,树种和林种等绘制规划设计图,规划设计图要用大比例尺成图,并显示小班界,小班号及面积,标出造林树种和施工年限,同时用颜色表示林种。规划设计报告的编写是规划设计最重要的内容,它是造林施工的主要依据,其内容的详简程度可根据规划设计的目的、要求及范围大小而定。报告主要内容有:

经济林(1)水土保持林的现状及发展概况①森林资源现状和分布;②林木的生长状况及效益;③水保造林的经验和存在的主要问题。(2)水土保持林发展战略方针和规划设计的原则、依据生态经济林业美国甜油桃林(3)造林规划设计①主要环境因子分析和立地条件类型划分;②造林典型设计;③树种和林种规划;

④造林顺序安排;⑤种苗规划;⑥幼林抚育规划;⑦投劳和投资预算。(4)完成造林规划设计任务的主要措施安徽省灵璧县国营尹集苗圃已挂果的银杏园二、水土保持造林技术在长期的造林实践中,林业工作者总结出了适地适树、良种壮苗、细致整地,合理密植、精细栽植、抚育管理等六项造林基本技术措施,对造林工作具有普遍的指导意义。但在水土流失区,适地适树、合理混交、细致整地、精细栽植、抚育管理则是水土保持造林的关键。1、适地适树适地适树(Treespeciesforasuitablesite)就是使造林树种特性,主要是生态学特性与立地条件相适应,以充分发挥生产潜力或生态经济效益,达到该立地在当前技术经济条件下可能达到的最佳水平。适地适树是造林工作的一项基本原则,也是决定造林成败的关键之一。由于我国水土流失区地形、土壤、气候等条件复杂,树木种类繁多,树种的生物学和生态学特性各不相同,对立地条件的要求也不一样。

在造林时,若不贯彻适地适树原则,而是盲目地有啥树栽啥树,就可能出现栽不活,活得少,长不旺,成活不成林,成林不成材等现象。这样不但浪费人力、财力和种苗,而且使造林地在数年甚至数十年中生产潜力和生态经济效益得不到充分发挥,造成很大的损失。因此,正确贯彻适地适树的原则,对植被恢复和保持水土具有十分重要的意义。要做到适地适树,首先要了解树种的生物学和生态学特性,熟悉造林地的生态环境,使二者达到统一。适地适树有三条途径:第一是选树适地或者选地适树,即把具有一定生物学和生态学特性的树种栽植在适合它生长的地方,使其成活成林,充分发挥生产潜力和生态经济效益。第二是改地适树,通过改善立地条件使地和树相适应,如采用集流整地、客土、施肥、排盐碱等措施。第三是改树适地,通过选育和引种驯化等方法改变树种的某些特性,使造林树种与立地条件相适应。在实际工作中,一是对造林地的立地条件因子进行调查,找出主导因子,划分立地条件类型。二是调查树种生长发育状况,并通过造林对比试验或引种试验,全面了解各树种的生物生态特性,按立地条件类型筛选适生树种。这样才能真正做到适地适树。在长期的适地适树研究和造林实践中,林业工作者已筛选出许多适合不同区域立地条件的树种,见表4-3,表4-4和表4-5。立地条件类型名称适生树种沟底川滩塌积冲积土毛白杨、箭杆杨、小叶杨、15号杨、北京杨、旱柳、白榆、国槐、刺槐、臭椿、泡桐、楸树、核桃、紫穗槐、杞柳、白蜡、桑树、花椒沟底川滩冲积石砾土旱柳、紫穗槐、红枣塬面黄土泡桐、毛白杨、新疆杨、15号杨、箭杆杨、大关杨、臭椿、楸树、旱柳、白榆、刺槐、柿子、合欢、紫穗槐、核桃、花椒、桑树、苹果树、梨树、桃树、杏树阴向山梁坡、沟坡中下部黄土油松、华山松、河北杨、刺槐、侧柏、杜梨、沙棘、紫穗槐阳向山梁坡、沟坡中下部黄土河北杨、刺槐、核桃、花椒、柿树、山桃、山杏阴向山梁坡、沟坡上部黄土油松、华山松、刺槐、紫穗槐、山桃、山杏阳向山梁坡、沟坡上部黄土油松、刺槐(栎类)、沙棘、山桃、山杏山梁顶黄土油松、侧柏、山杏、沙棘、狼牙刺山梁坡、沟坡上部姜石粗骨土河北杨、(栎类)、沙棘、荆条山梁顶黄土冲风口侧柏、杜梨、山桃山梁姜石粗骨土侧柏、杜梨、山桃、黄蔷薇表4-3晋陕黄土高原沟壑类型区立地条件类型及适生树种

2、混交造林混交造林能充分利用造林地的营养空间,改良土壤,促进各树种的生长,减轻火灾和病虫害的发生和蔓延,在保持水土、涵养水源等方面具有显著的作用。(1)混交林的树种分类混交林中的树种,依其地位和所起的作用不同,可分为主要树种、伴生树种和灌木树种三类。主要树种:是作为主要培育对象的树种,经济价值高,防护效能好。它在混交林中数量最多,是优势树种。主要树种的数目有时是一个,有时是二至三个。

伴生树种:是在一定时期与主要树种伴生,并促进其生长的乔木树种。伴生树种是次要树种,在数量上一般不占优势。伴生树种的作用是辅佐、护土和改良土壤,为主要树种的生长创造有利条件。灌木树种:是在一定时期与主要树种生长在一起,并为其生长创造良好条件的灌木。灌木树种的主要作用是护土和改良土壤,有时也有一定的辅佐作用。

类型区立地条件类型适生树种四川盆地丘陵区(海拔200-500m,钙质紫色土)丘陵薄层紫色土、粗骨土马桑丘坡薄层紫色土马桑、桤木、黄荆、乌桕丘坡中、厚层紫色土桤木、柏林、马桑、刺槐低山阴坡中、厚层黄壤、紫色土柏木、桤木、麻栎、枫香低山阳坡薄层黄壤、紫色土黄荆、马桑、桤木、乌桕贵州高原西北部中山、低山区(海拔900-1500m)山坡薄、中层酸性紫色土山坡薄层钙质土及半裸岩石灰岩地光皮桦、栓皮栎、麻栎、枫香、响叶杨、蒙自桤木、毛桤木、马尾松、茅栗、山苍子、胡枝子、马桑、月月青、小果蔷薇、悬钩子、化香、朴树、灯台树、黄莲木表4-4长江中上游4片重点水土流失区的主要立地条件类型及适生树种四川、云南金沙江高山峡谷区干热河谷荒坡,海拔325-1000m,南亚热带半干旱气候坡柳、余甘子、山毛豆、木豆、小桐子、新银合欢、赤桉、台湾相思、木绵低山山坡,海拔1000-1500m,北亚热带半湿润气候蒙自桤木、刺槐、马桑、余甘子、乌桕、栓皮栎、麻栎、滇青冈、化香低中山山坡,海拔1500-2500m,北亚热带湿润气候蒙自桤木、华山松、云南松、刺槐、马桑、栓皮栎、麻栎中山山坡、海拔2000-2500m,暖温带湿润气候云南松、华山松、山杨、灯台树、高山栲、苦槠、丝栗栲、野核桃、山苍子、石栎类高中山山坡,海拔2500-3200m,温带湿润气候云南松、华山松、高山栎、红桦、箭竹湖南衡阳盆地丘陵区丘陵、低山红壤(一般土层深厚)马尾松、湿地松、枫香、木荷、栓皮栎、麻栎、苦槠、米槠、白栎、盐肤木、杨梅、山茶、胡枝子、其他灌木类低丘钙质紫色土(主要为薄层土)草木犀(先锋草本)、酸枣、黄荆、六月雪、乌桕、白花刺、小叶紫薇、马桑(试种);个别厚层土处:桕木、刺槐、黄连木、黄檀类型区立地条件类型适生树种立地条件类型适生树种海拔400m以下阳坡厚土组油松、侧柏、刺槐、栓皮栎、元宝枫、黄栌、杜梨海拔400m以下阳坡薄土组侧柏、栓皮栎、黄栌、紫穗槐、酸枣、杜梨、黄荆海拔400m以上阳坡厚土组油松、侧柏、刺槐、栓皮栎、元宝枫、槲树、山杨、杜梨、山杏、黄栌、沙棘、酸枣、黄荆、胡枝子海拔400m以上阳坡薄土组侧柏、栓皮栎、黄栌、杜梨、紫穗槐、酸枣、黄荆阴坡厚土组油松、华山松、槲树、元宝枫、黄栌、山杏、沙棘阴坡薄土组侧柏(背风处低山下部)、油松(土层厚30cm以上)、槲树、华山松(土层厚30cm以上)、山杨、杜梨、丁香、沙棘、黄荆表4-5太行山低山区各立地条件类型及适生树种(2)树种的混交类型混交类型(Mixedtypeoftreespecies)是根据树种在混交林中的地位、生物学特性及生长型等人为搭配在一起而成的树种组合类型。混交林类型有以下几种。①主要树种与主要树种的混交反映水保林和防护林中两种以上的目的树种混交时的相互关系。两种主要树种混交,可以充分利用地力,同时获得多种经济价值较高的木材和更好的发挥其他有益的效能。

主要树种种间矛盾的出现时间和尖税程度,随树种搭配情况不同。两个阳性树种混交种间矛盾出现得很早而且激烈,竞争进程发展迅速,种间矛盾难于调节。两个阴性树种混交种间矛盾出现的晚且较缓和,种间的有利作用持续时间较长,一般只是到了生长发育后期矛盾才有所激化。这种林分比较稳定,种间关系也比较容易调节。阳性树种与阴性树种混交,种间关系介于上述两者之间,有利作用在相当长的一段时间里是主要的。②主要树种与伴生种混交这种类型的混交林,防护效能较好,稳定性较强。主要树种与伴生树种混交多构成复层林林相,主要树种居第一林层,伴生树种位于其下,组成第二林层。主要树种与伴生树种的种间矛盾比较缓和。因为伴生树种大多为耐荫的亚乔木树种,如椴树等。伴生树种可以改善主要树种的生长条件,一般不会对主要树种构成严重威胁,一旦树种间关系变得尖锐时,也比较容易调节。

③主要树种与灌木混交主要树种与灌木混交,种间矛盾比较缓和,林分稳定。混交初期灌木可以为乔木树种创造侧方庇荫、护土和改良土壤;林分郁闭以后,因在林冠下见不到足够的光线,灌木便趋于衰老,逐渐退出“历史舞台”,而当郁闭的林分树冠疏开时,灌木又会在林内重新出现,继续发挥作用。总的看来,灌木的有利作用较大,但持续的时间不长。在一些混交林中,灌木死亡,可以为乔木树种腾出较大的营养空间,起到调节林分密度的作用。主要树种与灌木之间矛盾尖锐时也易调节,因为灌木林多具有较强的萌芽能力,在其妨碍主要树种生长时,可以将地上部分砍去,使之重新萌发。主要树种与灌木的混交,一般为乔灌混交类型。乔灌混交类型多用于立地条件较差的地方,而且条件越差,越应适当增加灌木的比例。④主要树种、伴生树种与灌木的混交反映由主要树种、伴生树种和灌木树种共同组成的混交林中的种间相互关系,一般称为综合混交类型。综合混交类型兼有上述三种混交类型的特点。(3)混交树种的选择在营造水保混交林时,要为主要树种选择混交树种。混交树种一般指的是起辅佐、改良土壤和护土作用的次要树种,包括伴生树种和灌木树种。选择适宜的混交树种,是调节种间关系的重要手段,也是保证顺利成林和增强林分稳定性的重要措施。混交树种选择不当,有时会被主要树种从林中排挤掉,更多的可能是压抑或代替主要树种,使造林的目的落空。选择混交树种,原则上是要尽量使其与主要树种在生长特性和生态要求等方面协调一致,以便避害就利,合理混交。同时还应考虑到混交树种本身的适地适树问题,要求混交树种也能适应造林的立地条件,保证混交造林预期目的变为现实。选择混交树种一般应根据以下条件。①混交树种应具有良好的辅佐、改土和护土作用或其它效能,给主要树种创造生长环境,提高林分的稳定性。②混交树种最好与主要树种之间的矛盾不太大。如喜光树种与耐阴树种混交。深根性与浅根性树种混交,有根瘤和非根瘤菌树种混交等。③混交树种具有较高经济价值。④混交树种萌芽力强,繁殖容易。(4)混交比例混交林中各树种株数所占的比例称为混交比例。混交比例一般用百分比表示。混交比例在数量上的变化与混交林各树种间关系的发展方向和混交效果有密切关系。通过调节混交比例,既可防止竞争力强的树种过分排挤其他树种,又可使竞争力弱的树种保持一定数量,从而有利于形成稳定的混交林分。

在确定混交林比例时,要估计到组成比例的未来发展趋向,保证主要树种在林分内始终占优势。混交树种所占比例,应以有利于主要树种生长为原则,一般依树种、混交类型及立地条件等而不同。竞争力强的混交树种,混交比例不宜过大,以免压抑主要树种,反之,则可适当增加其比例。综合混交类型与其他混交类型相比,其混交树种所占比重常常较大。在立地条件优越的地方,混交树种所占比例不宜太大,其中伴生树种比例应多于灌木树种;立地条件恶劣的地方,可以不用或少用伴生树种,而适当地增加灌木树种的比例。一般来说,在造林初期伴生树种或灌木树种的混交比例,应在25-50%之间,但对于特殊的立地条件或个别混交类型,混交树种的的比例仍可适当增加。红土丘陵区梯田梗,金丝楸、灰楸

(5)混交方法混交方法(Mixedmethod)是参加混交的各种树在造林地上配置或排列的形式。混交方法不同,各树种的位置不同,种间关系会因之发生变化。常用的混交方法有下列五种。人工混交林①株间混交又称行内混交或隔株混交,是在同一种植行内隔株种植两个以上的树种(图4-2)。这种混交方法因不同树种的种植点相距较近,种间发生相互作用和影响较早,如果树种搭配适当,主要树种被其他树种所包围,能较快地产生辅佐等作用,种间关系以有利的作用为主。若树种搭配不当,种间矛盾尖锐。这种混交方法造林施工较麻烦,但对种间关系比较融洽或容易调节的树种混交仍有一定的实用价值。一般多用于乔灌木混交。图4-2株间混交

②行间混交

又称隔行混交,是两个以上的树种彼此隔行混交的方法(图4-3)。行间混交树种间关系的有利或有害作用均出现较迟,一般多在林分郁闭以后才明显的出现。这种矛盾比株间容易调节,施工也较简便,是常用的一种混交方法。适用于阴阳性树种混交或乔灌木混交。

图4-3行间混交

③带状混交是一个树种连续种植三行以上构成一条“带”与另一个树种构成的带依次配置的混交方法(图4-4)。带状混交树种种间关系最先出现在相邻两带的边行,带内各行则出现较迟。带状混交的种间关系容易调节,栽植、管理也较方便。乔木与亚乔木或生长较慢的耐荫树种混交时可将伴生树种改为单行。这种介于带状和行间混交之间的过渡类型,可称为行带混交。行带混交的优点是保证主要树种的优势,削弱伴生树种过强的竞争能力。图4-4带状混交

④块状混交又叫团状混交,是把某树种栽植成规则或不规则的块状,与另一树种的块状地依次配置进行混交的方法(图4-5)。规则的块状混交,是将坡面整齐的造林地,划分为正方形或长方形的块状地,然后在每一块状地上按一定的株行距栽植同一树种,相邻的块状地栽植另一树种。块状地的面积,原则上不小于成熟林中每株林木占有的平均营养面积,一般可为25-50m2。块状地面积过大,就成了片林,混交的意义也就不大。块状混交比带状混交更能有效地利用种内和种间的有利关系,施工比较方便,适用于矛盾较大的主要树种与主要树种混交以及陡坡灌木树种的混交,也可用于将幼龄纯林改造成混交林,或低价值林分的改造。图4-5规则的块状混交

△△△△△○○○○○△△△△△○○○○○△△△△△○○○○○△△△△△○○○○○△△△△△○○○○○○○○○○△△△△△○○○○○△△△△△○○○○○△△△△△○○○○○△△△△△○○○○○△△△△△不规则的块状混交,是按造林地形的起伏状况分划成块地栽种某一树种,而相邻地块栽种另一树种的混交方法。不规则的块状混交既可以达到使不同树种混交的目的,又能因地制宜地安排造林树种,更进一步地做到适地适树。不规则的块状混交,可用于小地形变化明显及支离破碎的沟坡。⑤植生组混交是种植点配置成群状时的混交形式,就是在一小块地上密集种植某一树种,与相邻小块状地密集种植的另一树种的混交方法(图4-6)。由于小块状地间距较大,种间相互作用出现很迟,小块状地内为同一树种,具有群状配置的优点。植生组混交树种关系容易调节,但造林施工比较麻烦。主要适用于水保林人工更新,次生林改造等方面。○○○○○○××××××○○○○○○××××××图4-6植生组混交

3、整地工程整地(Sitepreparation)能改善造林地小气候和土壤理化性质,增强土壤蓄水保墒和保肥能力,减少杂草和病虫害,有利于保持水土。整地工程有:(1)反坡梯田梯田面向内倾成坡度较大的反坡,一般反坡坡度为5°-15°,田面宽1-3m,田埂外坡约60°。反坡梯田蓄水保土、抗旱保墒能力强,改善立地条件的作用大,造林成活率较高,林木生长良好,但整地花费劳力较多,反坡梯田适用于黄土高原地区比较完整的坡面。

(2)水平沟

是沿等高线挖沟的一种整地方法。沟的断面形状多呈梯形。一般水平沟的上口宽约0.5-1.0m,沟底宽0.3cm,沟深0.4-0.6m;外侧斜面坡度约45°,内侧坡(植树斜面)约35°;沟长4-6m;两水平沟距离2-3m。水平沟过长时,沟内可留横埂。为增强保持水土效果,可将各沟串联起来。挖沟时先将表土堆于上方,用底土培埂,再将表土填盖在植树斜坡上,最后在内斜坡栽植苗木。水平沟整地由于容积大,能够拦蓄较多的地表径流,沟壁有一定的遮荫作用,也可降低沟内温度,减少土壤水分蒸发。但是水平沟整地动土量大,比较费工。这种方法多用于黄土高原丘陵区水土流失严重的坡面。(3)撩壕整地其方法是沿等高线由山坡下部向上部逐渐开挖。先在坡下部挖一条壕,将上面相邻的表土填入此壕沟内,用底土筑埂。壕宽0.3-0.6m,深0.3-0.5m,两壕相距约2m。撩壕整地松土深度较大,且回填表土,有利于树木生长。但动土量大,用工较多,投资较高。主要用于南方山地丘陵区造林。(4)鱼鳞坑为形似半月形的坑穴。规格有大小两种;大鱼鳞坑长径0.8-1.5m,短径0.6-1.0m;小鱼鳞坑长0.7m,短径0.5m。坑面水平或稍向内倾斜,有时坑内侧有蓄水沟与坑两角之引水沟相通;外缘有土埂,半环形,高0.20-0.25m。

鱼鳞坑鱼鳞坑整地时,一般先将表土堆于坑的上方,心土放于下放筑埂,然后再把表土回填入坑。坑与坑多排列成三角形,以利保土蓄水。鱼鳞坑整地方法,有一定的保持水土效能,适用于容易发生水土流失的坡面,小鱼鳞坑可用于土薄、坡陡、地形破碎的地方,大鱼鳞适用于土厚、植被茂密的中缓坡。有些地方把两种整地工程结合运用,如在一个坡面上修一条反坡梯田,再挖2-3排鱼鳞坑,或者根据坡面的变化,梁峁顶部用鱼鳞坑,斜坡或沟坡上用反坡梯田等等。这样既节省用工,又可达到蓄水保墒,保持水土的目的。此外,在干旱半干旱地区,也可采用坡面防渗集流整地技术。(5)整地时间从全国范围来讲,一年四季均可进行整地,但一般在造林前一年或半年提前整地。北方地区最好在雨季以前进行整地,有利于截蓄雨水。4、造林方法造林方法(Forestationmethod)按所使用的造林材料(种子、苗木、插穗等)不同,一般分为植苗造林,播种造林和分殖造林。(1)植苗造林植苗造林是营造水保林最广泛的一种造林方法,植苗造林最突出的优点是不受自然条件的限制,如水土流失地区、气候干旱的地方,杂草繁茂、鸟兽害及冻拔害比较严重的造林地上都可以采用植苗造林。此外植苗造林可以节省种子,在种源不足的情况下,应先育苗再造林。植苗造林应注意:①苗木种类、年龄和规格植苗造林所用的苗木种类主要有播种苗、营养繁殖苗及其容器苗。造林时,阔叶树以1年生苗木为宜,侧柏用1年生苗,油松、落叶松、樟子松等针叶树用2年生苗木进行造林。苗木规格应根据国家和地方苗木标准确定。地径和根系是确定苗木标准的主要指标,苗高为次要指标,如栽植2年生的油松,地径>0.5cm,根长>25cm,苗高15cm左右。造林时应先将苗木分级,用一、二级苗进行造林,严禁用等外苗造林。

②苗木保护和处理起苗以后到栽植入土,苗木根系保护的好坏,是造林成败的关键之一。苗木的保护与处理包括:起苗时多留须根,减少伤根,剪除过长和受伤的根系;用泥浆、生根粉、保水剂、根宝等浸泡根系,用湿草袋、破麻袋包根运输,运到造林地要及时假植灌水等。以上各项要紧密衔接,可防止苗木失水,大大提高造林成活率。

③栽植技术穴植是通用的栽植方法,栽植是要掌握“三埋两踩一提苗”及“深埋、砸实、根展”等要点。植树穴一般挖成园形,坑底宜平,将苗木置于中央扶正,填上一半土,略提苗,严防窝根,踩实,再填满土,踩实,最后复一层虚土。在干旱半干旱地区造林时,对萌蘖力强的阔叶树要进行截干,苗干高度10cm左右,栽植后进行埋土,秋季造林埋土厚度要高出苗木顶部3cm左右,可省去翌年春季苗木发芽后的刨土工序。春季截干造林埋土较浅。另外,在疏松的黄土丘陵区和干旱沙地,秋季营造侧柏、油松和樟子松时,也可用土覆盖苗木,以便防止地上部分风干和兔鼠危害,翌年春季刨去盖土,有利于提高造林成活率。④植苗造林的季节春季气温回升,土壤解冻,土壤水分比较充足,是我国大部分地区造林的适宜季节。雨季造林适合于夏季降雨集中的地区,如华北、西北和西南等地。造林时要掌握雨情一般在下过一二场透雨,出现连阴雨天气时最好。秋季造林应在落叶后至土壤冻结以前进行,寒冷多风地区对萌芽力强的阔叶树要进行截干,埋土覆盖。冬季造林可在土不结冻的西南、华南两个地区进行

(2)播种造林播种造林也叫直播造林,可分为人工播种造林和飞机播种造林。①人工播种造林播种造林幼苗根系不受损伤,发育比较完整;播种造林时每个播种点要求播多粒种子,经过自然和人为选择,可以留下较优良的植株,林分质量较高;播种造林的幼苗木一开始就在造林地上生长,比较适应林地环境条件。但播种造林易遭受鸟兽危害,往往没有植苗造林保存率高,特别是自然条件较差的地方尤为明显

播种造林一般适用于大粒种子的树种如核桃、油茶、板栗、栎类、山杏、油桐等,也适用于油松、华山松、侧柏、柠条等中小粒种子的树种。播种方法:通常采用撒播、条播、穴播、偷播等方法。撒播是将种子直接撒在造林地上。条播是在已整好的造林地上,按一定行距的条状播种。穴播是应用最广泛的播种方法,穴播也是在预先整好的造林地上进行,穴播又可分为行状、簇状、梅花等方式。偷播不预先整地,直接在造林地上用镰刀或镢头开一深约2cm宽的小缝,播入种子后拍实即可,偷播不露痕迹,抵抗鸟害能力较强。但这种方法只适宜于植被盖度较大,土壤比较湿润的地方。播种量:根据树种、种子质量、立地条件、整地的细致程度等确定。每穴的播种粒数一般是:大粒种子核桃、油桐、板栗、山杏、山桃、油茶等每穴3-5粒;中粒种子栎类、华山松、红松4-6粒;小粒种子马尾松、云南松、油松、柠条、沙棘等10-15粒。播前最好进行发芽试验,并根据试验结果对播种量加以调整。水杉种子处理:播种前种子处理包括消毒、浸种、催芽和伴种。处理方法与苗圃中种子处理相同。但作何种处理必须根据具体情况而定。一般针叶树种播种前要做好消毒工作。秋季播种造林无需进行浸种和催芽,但春季播种要进行浸种和催芽,有利种子早发芽,早出土,增加幼苗抗旱能力和越冬能力。此外,鸟兽害严重的地方,播种时要进行药剂拌种。复土:复土厚度要根据播种时间、种子大小、土壤水分、土壤性质等灵活掌握。一般大粒种子复土厚度5-8cm,中粒种子2-3cm。秋季播种复土宜深,春播复土宜浅。土质粘重,土壤湿度大者,复土浅些,反之就要厚些。复土过厚有利保墒,但幼苗顶芽出土困难,长期不能出土,幼芽会霉烂于土中。复土过浅,土壤干燥,种子很难发芽。因此,正确掌握复土厚度是播种造林的重要环节。播种造林的时间:播种时间一般以早春抢墒播种较好,但晚霜危害严重的地方,不宜播种过早。鸟兽害轻微的地方或不易贮藏的种子可进行秋播,大粒种子如核桃、栎类、油桐等均适宜秋播,雨季也可进行播种造林,雨季温度高,土壤湿度大,幼苗发芽率高,雨季播种要掌握时间,一般应在连阴雨天气之前播种。但播种过迟,苗木来不及木质化,不能安全越冬。②飞机播种造林飞机播种造林(Aerialsowing)简称飞播造林,多用于人口稀少、交通不便、劳力缺乏的大面积荒山、荒坡。其特点是速度快、省劳力、成本低。播区的选择:飞播区面积要集中连片,最好是长方形;地形起伏不能太大,要便于飞机作业;播区立地条件,特别是水分和温度,要适宜于飞播树种的生长;自然植被覆盖率为30%-70%。飞播树种的选择及种子处理:适宜的飞播树种是飞播造林成功的关键。飞播树种选择时要求种源充分,种子吸水力强,发芽容易,耐干旱,抗逆性强。我国飞播造林的树种近30种,效果好且成林面积大的树种有马尾松、云南松和油松。有相当发展前途的树种有华山松、黑松、黄山松、思茅松、高山松等。有些树种曾进行过飞播试验,并取得一定的效果,如侧柏、樟子松、臭椿、漆树、赤杨、桦木、乌桕、马桑和沙棘等。飞播造林须进行种子品质检验,以保证飞播质量。播种一般常用未处理的种子,但对有些不易发芽的树种种子,应按常规方法进行处理,如漆树种子的脱蜡处理等。播期的确定:选择适宜的播期是提高飞播造林成活率的重要环节。确定播期要根据播区的土壤水分、气候条件、苗木生长期的长短等因素来确定,春季飞播造林主要应限于南岭山地以北至秦岭、淮河一线以南的地区。夏季飞播可在秦岭、淮河以北到长城沿线一带。秋季飞播只限于个别地区,如四川东部,时间以秋雨较多的时期为宜。冬季飞播造林只限于南岭以南至粵桂沿海丘陵山地。各季飞播造林时,要特别注意土壤水分,一般在降雨前飞播最好。飞播造林播种量的确定:播种量应根据造林区的气候、土壤、种子质量和经营条件而定,各地不同树种每公顷的播种量大致为:油松、云南松3.75-7.0kg,黑松、马尾松、高山松3.75kg,侧柏4.5-6.0kg,漆树3.75-4.5kg,臭椿3-4.5kg,沙棘6-9kg。6.0-9.0kgY-12型飞机在进行飞播造林航标的设置及播幅宽度:播种前要进行飞播设计精确计算各播带的长度、宽度、下种量和每一架次的装种量。要预先设置航标,航标是在飞播区设置的导航信号,一般设置在播区的两端和中部。航标线间距一般为2-3km,两航标之间设置接种样方,以便检查飞播质量。飞机进入播区后,先按航标摆正航向,播种人员依据作业图和地面信号,准时打开和关闭种子箱,调准播种口大小,控制播种量,地面信号人员要做好指挥工作。

第四期工程建设防护林规划任务(按造林方式)(3)分殖造林分殖造林是利用树木的营养器官(如茎、枝条、根、地下茎等)直接进行造林的方法。该造林方法只适用于营养器官具有萌芽能力的树种,如杉木、竹类、杨、柳等。分殖造林不需要种子和育苗,能保存母本植株的特性,但因没有现成的根系,故要求较湿润的土壤条件。由于采用营养器官的部位和栽植方法不同,分殖造林可分为插干造林、分根造林、分墩造林等。①插干插条造林主要用于杉木、杨树、杞柳、沙柳等树种,插干造林一般采取2-4年生,直径3-5cm、长2.5-4m的通直枝条作为插干,深栽1m左右。插条造林采取1-3年生,生长健壮、木质化程度高的枝条做为插穗,长度30-70cm,粗度2cm,栽植深度依插穗长度而定,地上只留1-2cm,每穴植1-2株。为提高成活率,杨、柳等树种造林前,插干和插穗应浸水处理3-6天,可以增加其含水量,增强抗旱能力,提高造林成活率。采集插干和插条的时间,应在秋季树木落叶后至第二年春季发芽以前,造林也以春、秋为主,当时不用的插干插条要挖坑埋藏。

②分根造林分根造林多用于根系萌蘖能力强的树种如刺槐、香椿、河北杨和枣树等。分根造林与苗圃中的埋根育苗方法相同,只是所用的根条要长一些、粗一些。一般斜埋于植树穴内,略低于地面,埋好后穴面封土,待发芽时扒去。③分墩造林适于丛生灌木,如紫穗槐、白蜡条等。把盘墩很大的条墩劈下一部分,下带根系,上带枝条或茬桩,移栽于造林地上。

5、抚育管理抚育管理(Tendingandmanagement)是巩固造林成果,加速林木生长的重要措施。抚育管理主要是在造林整地的基础上,继续改善土壤条件,使之满足林木生长的需要,对林木进行保护,使其免受各种自然灾害及人畜破坏;调整林木生长过程,使其适应立地条件和人们的要求。“三分造林,七分管”,“一日造林,千日管”,“有林无林在于造,活多活少在于管”,都生动地说明了造林后抚育管理的重要性。抚育管理的主要内容包括松土除草,间苗、补植、平茬、除蘖、修枝和防治鼠兔危害等工作。具体措施可根据树种特性而定。第三节

农田防护林规划与经营农田防护林(Farmlandprotectionforest)是以抵御自然灾害、改善农田小气候、促进作物生长发育和高产稳产为主要目的,将一定的组成和结构的树种成带状或网状配置在田块四周,所形成的复合生态系统。农田防护林的形式大致有3种:第一种是林带(网)的形式,在农田四周营造的带状林分,林带往往在农田之中交织成网,称为农田防护林网。这种形式在国内外应用最普遍。第二种是林农间作形式,在农田内部栽植树木,其株行距均较大。第三种是片林形式,在农田的间隙地带营造的丛状和小片林。一、农田防护林的规划设计农田防护林规划设计是否合理,直接影响到农田防护林效能的大小和农牧业生产率的高低。因此,农田防护林规划设计必须贯彻“因地制宜、因害设防、宜带则带、宜网则网”的原则,同时要考虑当地群众生产生活和国民经济发展的需要。1、林带结构的选择林带结构(Structureofforestbelt)是指林带树冠上下组成的层次、宽度、纵断面形状、枝叶状况、密度和透光度状况等综合情况。不同的林带密度、宽度、树种组成,构成防护效能不同的林带结构。根据防护的需要,通常把林带结构划分为三种基本类型,即紧密结构、疏透结构和通风结构。1)紧密结构由乔木、亚乔木和灌木树种组成,林带上下层均较密,外观上不透光,气流从林冠上越过,背风林缘附近形成静风区或弱风区,但越过此区以后,风速很快恢复到旷野风速,防护距离较短。此结构适合于阻止流沙的防风固沙林带。(2)疏透结构由乔木或亚乔木和灌木组成。林带纵断面透风透光,且孔隙分布均匀,一部分气流可以通过,另一部分越过林冠。在背风林缘附近形成一个弱风区,且防护距离较大。各地农田均可采用这种结构。3)通风结构由乔木或亚乔木组成,林冠层紧密不透光或透光较小,树干层有相当大的透光空隙。气流一部分从下部通过,一部分从林冠上面越过,防风范围较大,但林缘附近和林带内风速大,易引起土壤风蚀。因此,除易风蚀地区外,其它地区可采用这种结构。2、林带走向林带走向(Directionofforestbelt)取决于害风的风向,确定林带走向时,首先应掌握和了解害风风向的特点。所谓害风,是指对农作物造成影响或严重影响的风,如引起风沙流的风、引起落花落果的风和吹折作物茎秆和达到干旱风指标的风等均称为害风。害风风向是指害风由哪个方向刮来的,某一风向的危害程度是由该风的风速和出现的频率(一年中出现的次数)两个因素构成。在一年当中,害风风向频率出现最大和风速在8m/s(相当于6级风)以上的风称为主害风。频率较大且风向与主害风风向交角大于±45°的风,称次害风。根据害风的这些特点,具体配置如下:(1)当主害风风向频率很大,即害风风向比较集中,其他方向的害风频率均很小,主林带应与主要害风垂直配置。由于次害风频率很小,危害不大,副林带作用较小,副林带距可以大些或不设副林带。(2)主害风与次害风风向频率均较大,主林带与副林带所起的作用同等重要,林带可设计成正方形。(3)主害风风向频率较大但不太集中,主林带方向可以取垂直于2个频率较大的主害风方向的平均方向。副带距可以较大或不设副林带。(4)主害风与次害风的风向频率均较小,害风方向不集中,主林带与副林带几乎同等重要,而且在两三个或更多方向上害风风向频率相差无几。可以设计成正方形林网,林带走向可以在相当大的范围内进行调整。(5)考虑当地农业技术措施和耕作习惯,道路、沟渠的布局和走向,在风、沙灾害均不严重的地区,营造农田防护林主要是改善田间小气候,为当地提供木材、条材及林副产品等。林带走向的确定不能单纯局限在与主害风风向垂直这一点上,允许有不大于45°的偏角,林带偏角指林带与理想设计林带(与主害风垂直方向的林带)的夹角。

林带间距包括主林带(Mainforestbelt)间距和副林带(Secondaryforestbelt)间距。(1)主林带间距主林带间距的大小,是由林带的防护距离和林带的树高所决定的,一般的规律是害风越过林带后不造成危害的距离,为主林带的有效防护距离。①尘风暴危害地带主林带的间距应根据灾害因地制宜的确定。为防止表土风蚀,保证适时播种和全苗,保持土壤肥力,主林带间距应以当地林带成林树高的15-20倍为准。②以干热风为主的危害地带由于干热风风速不大,在背风面相当林带高度20倍处,仍能降低风速20%左右,对温度的调节和相对湿度的影响仍然明显。加上下一条林带的迎风面的作用,主林带间距按当地林带成林高度的25倍设计。③风害盐渍化地带本区生物排水和抑制土壤返盐是设计林带要考虑的又一重要因素。在盐渍化土壤上,树高较低。这类地带一般主林带间距不应超过200m。以上两三种灾害同时存在的地带,应以其低限指标来设计主林带间距

2)副林带间距副林带间距的大小,可根据防护效率来定,当防护效率要求为100%时,副林间距与主林带相等;当防护效率要求低于100%时,以主林带间距的2-4倍设计。若害风来自不同的方向,仍可按主林带间距设计,构成正方形林网。

4、林带宽度林带宽度(Widthofforestbelt)是以能够形成适宜的林带结构和适宜的疏松度为标准,疏透度指林带纵断面透光孔隙面积占纵断面总面积的百分数。以减免干热风危害为主要目的,以适度通风结构为宜。适度通风结构的林带以疏透度0.3-0.4、透风系数(指林带背风面林缘平均树高以下处的风速与旷野同一高度平均风速之比)0.4-0.6的林带防护效益最好。构成适度通风结构的林带,一般4-6行乔木,两侧再配1行灌木。如果树种选择适当,加以株间密植,由2行乔木,或由1-2行乔木再配1行枝叶稠密的亚乔木,也可以构成适度通风结构。按照以上配置,带宽4-12m即可。

尘风暴危害地带或暴风较多的地带,以疏透结构林带效益最好。疏透结构林带以疏透度0.25-0.3、透风系数0.35-0.5的防护效益最好。这种林带4-10行乔木,两侧再配以灌木。由一种乔木树种构成的林带,边行乔木不实行修枝时,才能形成疏透结构。若用2种乔木,其中边行为枝叶稠密的亚乔木,构成疏透结构,林带宽度8-12m。5、网格面积按上述设计,风沙危害严重地带的网格面积为10hm2左右,风沙危害一般地带为13.3hm2左右,仅少数严重风蚀沙地和盐渍化地区可小于6.7hm2。以干热风为主的危害地区,网格面积一般为16.7-26.7hm2。总之,应按不同灾害的性质、轻重和不同立地类型,因地制宜、因害设防地确定当地的适宜结构,不可千篇一律。(一)农田防护林营造技术1、农田防护林的树种选择和配置(1)树种选择农田防护林的树种选择(Selectionoftreespecies),应掌握以下原则:选择种源丰富,表现良好的乡土树种;选择速生丰产,干形通直,树冠较窄,生长稳定,寿命长,抗性强的树种;选择经济价值高,产量大的木本粮、油树种和果树做伴生树种;避免选择根蘖性强、串根、遮荫及胁地严重的树种;避免使用和当地主要农作物有共同病虫害的中间寄生树种。适宜于农田防护林的树种较多,但主要的树种有北京杨、新疆杨、箭杆杨、群众杨、合作杨、泡桐、白榆、楸树、紫穗槐、白蜡、杞柳等。核桃、桑树、柿树等多用于山地林网。(2)树种配置树种配置(Treespecieslayout)通常是采取树种的株间或行间混交方式进行,常见的类型有:乔木和乔木混交配置;乔木和灌木配置;阔叶树和针叶树混交配置。其中以乔木和灌木配置混交最好,可以形成复层林冠,亦可防止病虫害的发生蔓延。由于农田防护林所处的立地条件较好,在考虑以上3种混交配置时,除最大限度地发挥农田防护林的作用外,还应为当地提供一定数量的木材、林副产品和干鲜果品

2、整地造林前的细致整地可以改善造林地土壤的理化性质,消灭杂草,蓄水保墒,为幼林的成活和生长创造良好的条件。(1)整地方法整地方法分为全面整地和局部整地两种。①全面整地全面整地是指对造林地全部进行翻耕。营造农田防护林的造林地大多数为地形平坦或稍有起伏的耕地、荒地和草原,采用全面整地的方式最为合适。全面整地一般使用翻耕机具进行,整地深度为30-40cm。

②局面整地局部整地是指在造林地上对直接影响苗木生长的局部面积进行整地。又可分为带状整地和穴状整地。带状整地是按林带栽植行方向连续整地,整地宽度要大于林带宽度,在栽植带上,以定植为中心进行的圆形或方形的整地为穴状整地。在立地条件比较恶劣的地段,如有风蚀的固定半固定沙地、盐碱地、水湿地、道路、堤坡等不宜全面整地的地方,宜采用局部整地。

(2)整地季节选定适宜的整地季节,可以较好地改善立地条件,提高整地效果,保证较高的造林成活率。在北方干旱半干旱地区,土壤水分往往是影响林带造林成活率的主要因子,为了保证造林时期有充分的土壤水分,整地季节的选择要考虑当地的气候条件、土壤条件、土地利用状况、农忙与农闲季节。一般应提前整地,雨前整地,农闲整地。多年的农耕地或风蚀严重的地区,可以随整地随造林。

3、造林方法(1)植苗造林植苗造林常用的苗木有实生苗、移植苗和扦插苗。营造农田防护林时,应选择速生树种造林,多采用1~2年生的苗木,目前也有采用3~5年生的大苗,在三北地区,气候和土壤条件均较恶劣,地广人稀,经营管理条件较差,采用大苗造林尤为合适。在干旱半干旱地区,为了防止苗木的过多失水,栽植前苗木地上部分可采用截干、修枝、剪叶等措施,这对于秋季栽植萌芽力强的阔叶树种尤为必要。植苗造林前,在整好的造林地上,根据林带株行距的设计划线定点,作出标志,然后按照植苗造林的技术要求进行栽植。(2)埋干造林埋干造林也称卧干造林。一般以树枝或树干为材料,截成一定长度,平放于犁沟中,再用犁覆土压实。但埋干造林萌条形成的幼树株距不等,需要在造林后第二年早春解冻后进行第一年定干,每隔1m保留健壮萌条2~3株,其余除去。在第三年、第四年进行第二次定干,每米保留1株。在沿河低地或湿润沙土地上采用埋干造林可获得较好的效果。此外,对萌芽力强的阔叶树,如杉木、杨树、柳树也可采用插干造林

(二)农田防护林的抚育与经营管理1、抚育抚育的任务主要是通过植树行间和行内的锄草松土,促使幼林正常生长和及早郁闭。松土除草要做到除早、除小、除了,对幼树而言,第一年应当保证3次,第二年2次,第三年可视情况进行1~2次。盐碱地及年降水量300~500mm的半干旱地区,抚育年限应延长到5~7年。有条件时要适时灌水。林带缺苗断条时要及时补植,补植处要细致整地,并选用大苗精心栽植,必要时浇水,保证成活,促其生长。林带两侧的灌木,应在幼树根系生长壮大后,进行平茬。视树种不同,可2~4年平茬一次,以促使其复壮,萌生更多枝条,可提高防护效益,并能得到一定的收益。2、经营管理(1)林带的修枝修枝(Pruning)的主要目的是维持林带的适宜疏透度,改善林带结构,提高木材质量。林带的适宜疏透度依靠林带适应的枝叶来保持。修枝不当或修枝过度会使疏透度过度增大,降低防护效果。这是当前很多地区存在的一个严重问题。华北、中原地带有大量的窄林带由于修枝过度成为高度通风结构林带,防护效益很差。一般修枝高度不超过树高的1/3~1/2。无论适度通风结构,还是疏透结构,其适宜疏透度最大不能超过0.4。因此,需要注意的是:①在暴风多、尘风暴多,以疏透结构林带为宜的地区,一般窄林带不能修枝。各地经验证明,4行或少于4行的窄林带,只有在不修枝的情况下,才能形成疏透结构及适当的疏透度。对于该地区的较宽林带,边缘的1~2行林木不应修枝,内部林木则应适当修枝。②大风较少,以防止干热风为主要目的林带,为保持其适度的通风结构,必要时,可适当修枝。③紧密结构林带除以防沙、固沙为目的不能修枝外,防风护田的紧密结构林带应通过修枝,使其形成疏透结构或适度通风结构。

(2)间伐间伐(Thinning)是经营管理中的一项重要技术措施,但林带间伐只能在增强其防护作用或不降低其防护作用的情况下进行。间伐后的疏透度不能大于0.4。间伐后的郁闭度不能低于0.7,这是林带郁闭度的低限标准。同时,间伐还应保持合理的林带结构。(3)林带的更新树木的寿命是有限的,当达到自然成熟年龄时,生长速度开始减慢而出现枯梢、枯干,最后全株自然枯死。随着林带树木的逐渐衰老、死亡,林带的结构也逐渐疏松,防护效益也逐渐降低,要保证林带防护效益的持续性,就必须建立新的林带,代替自然衰老的林带,这便是林带的更新(Regenerationofforestbelt)。①更新方法林带的更新主要有植苗更新、埋干更新和萌芽更新三种方法。②更新方式在一个地区进行林带更新时,应该避免一次将林带全部砍光,以致广大农田失去林带和林网的防护,造成农作物减产,因此需要按照一定的顺序,在时间和空间上合理安排,逐步更新。就一条或一段林段而言,可采用全带更新、半带更新、带内更新和带外更新4种方式。③林带更新年龄农田防护林的基本功能出发,主要根据农田防护林防护效果明显降低的年龄,结合木材工艺成熟年龄(一般主伐年龄)及林带状况等综合因子来确定。a、全带更新将衰老林带一次伐除,然后在采伐迹地上建立起新的林带。b、半带更新将衰老林带一侧的数行伐除,在采伐迹地上建立的新的林带当其郁闭发挥防护作用后,再进行另一侧保留林带的更新。c、带内更新在林带原有树木行间或伐除部分树木的空隙地上进行带状或块状整地、造林,并依次逐步实现对全部林带的更新。d、带外更新在林带的一侧(最好是阴侧)按林带设计宽度整地,营造新林带,郁闭成林后,再伐原林带。这种方式占地较多,只适宜窄林带的更新或者地广人稀的非集约地区林带的更新。表4-6我国农田防护林主要树种的更新年龄

树种更新年龄(a)泡桐等极速生软阔叶树种10~20杨树、柳树、木麻黄等速生软阔叶树25~25刺槐、臭椿等阔叶树种25~40榆树、蒙古栎等硬阔叶树种40~60油松、樟子松、落叶松等针叶树种40~80第四节

生物固沙技术生物固沙又称为植物固沙,是通过封育和栽种植物等手段,达到防治沙漠,稳定绿洲,提高沙区环境质量和生产潜力的一种技术措施。它是沙漠治理最有效的途径。植物固沙的功能主要表现在:

1、植物固沙,能提高植被覆盖率,防止土地的风蚀,促进流动沙丘→半固定沙丘→固定沙丘→稳定沙地的转化。2、植物固沙可以促进贫瘠流沙向沙土方向转化,促进难利用沙漠向可利用沙地的转化,具有沙漠资源改造的基本功能。3、植物固沙可改善植被覆盖沙域的生境条件,促进沙地植物群落向良性方向发展,形成稳定的生态系统,有利于增加生物多样性。4、通过植物固沙技术改造后的沙丘系统(包括沙丘、丘间低地、沙丘群间的平坦滩地和沙质平地),一旦控制了流沙前移和风蚀危害,可把植被防护的丘间平地开辟为基本农田、果园、瓜地或饲草料基地,提供适量的植物资源,可适度放牧、樵采和提供民用建筑材料,建立居民新村,逐步建立绿洲体系,完成沙漠向绿洲的转化。不同的沙地类型,有其适宜的植物固沙措施,应用时应有针对性的选择,使各种措施相互结合,相互补充,共同构成完备的技术体系。一、流动沙丘固沙造林技术流动沙丘在风力作用下,往往沿主风向前移埋压绿洲、渠道、居民点,危害极大。防护绿洲邻边和内部零星分布的流动沙丘,是造林固沙的重点。治沙实践证明,采用生物固沙为主、辅于人工沙障,化学固沙制剂相结合的技术措施,便可达到固定流动沙丘、发展经济之目的。(一)丘间低地造林技术(沙湾造林技术)流动沙丘的丘间低地,立地条件较沙丘优越,风蚀轻,可直接造林治沙,成效较快,此技术在沙区普遍应用.沙丘丘间低地风力较小,风力场平缓,沙粒较易受阻堆积;低地水分条件较好,植物较易成活,造林难度较小。利用上述两方面的特点,一方面进行人工造林,另方面利用风力拉削沙丘,导沙入林,形成“前挡后拉”的治沙势态,经过数年,便可固定沙丘,改善生态环境和生产条件(图4-7)。图4-7沙湾固沙造林示意图1、造林场地的确定

沙湾造林必须选择沙丘背风坡的丘间地,但不宜紧靠沙丘,要留出一段空地。留出空地的宽度应根据沙丘高度和沙丘年移动速度及林木生长高度来测算

2、造林树种的选择

造林成功与否与树种选择关系极为密切。固沙造林树种一般应选择耐旱沙生性能强、具有一定经济价值的树种。这些树种多数叶枝旱生形态突出,抗风蚀沙埋能力强,适宜瘠薄立地环境。

4、造林季节的选择

干旱沙区的植苗和插条造林,应以春季为主。春季解冻后,土壤湿润、地温回升,苗木根系再生力旺盛,而芽基尚未发叶,蒸腾量最小,有利于苗、条的成活。5、造林密度的确定

流沙地造林密度,以维持沙地水分平衡为基准,因地制宜。广大干旱荒漠地区的流沙地,在无灌溉条件、地下水又不能被树木根系利用的立地环境下,以稀植为宜。但株距稍小,而行距较宽,并横对主风向成行种植。

6、栽植和播种技术

流沙地带的造林,不论是灌木、乔木,不论是插条还是植苗,因空气干燥,蒸发强烈,而土壤含水率低。因而栽植时应采用深栽、实埋、少露苗的技术。造林实践证明,栽植苗出露地表越高,成活率越低;深栽深埋,成活率均较高。

(二)沙丘固沙造林技术1、设置沙障,辅助植物固沙

植物固沙实施前,要先对流动沙丘设置人工沙障,减缓侵蚀,改善沙地条件,为固沙植物创造适生环境。2、沙丘造林部位的选择

由于流动沙丘具有物质结构松散与易风蚀移动的特点,沙丘造林首先应在迎风坡中下部进行,丘顶不造林,让风吹蚀削低。

3、造林树种的选择

选择适宜树种对于保证固定目标的实现十分重要

二、绿洲防护林体系营造技术绿洲防护林体系主要由三部分组成。一是绿洲外围的灌草固沙带;二是防风阻沙林带;三是绿洲内部农田林网。(一)绿洲外围灌草固沙带灌草固沙带为绿洲外围第一道防线,它接壤沙漠戈壁,地表疏松,处于风蚀风积都很严重的生态脆弱带。为制止就地起沙和拦截外来流沙,需建立宽阔的抗风蚀、耐干旱的灌草带。其方法,一靠自然繁生;二靠人工种植;实际上常是二者兼之。

(二)防风阻沙林带防风阻沙林带(F

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