(辽宁省干旱地区造林研究所建平 122400)
摘 要: 通过对辽西半干旱地区造林地采取雨前整地,改善土壤小气候状况,提高土壤水分含量和造林苗木根系生长空间以及间接影响土壤养分状况和加强造林地的空气对流等,进而达到提高半干旱地区针叶树的造林成活率,促进幼树生长。
关键词: 整地,造林,油松,樟子松,辽西地区
造林地的整地一般可以通过清除造林地上的植被、改变微地形结构和改善土壤理化性质来实现。整地的作用主要是改善立地条件、保持水土及便于造林作业等,进而达到提高造林成活率、促进幼树生长及提高造林质量等目的。
1 试验区概况
试验区位于辽宁省西部的朝阳地区,属于土壤贫瘠、水土流失严重的低山丘陵山区。试验区内常年降雨量380~550mm,且分布十分不均,其中7~8月份占全年降水量的83%以上,年平均蒸发量1700~1900mm。所以经常发生“春旱”和“秋旱”的现象,除了雨季土壤水分较充分外(个别年份除外,1999年和2000年连续两年遭遇了历史上百年不遇的特大夏旱),春、秋造林时期,一般年份壤土和粘土的含水率在6~8%,只有雨雪较多的年份才能达到13~17%左右。年平均温度7℃左右,≥10℃活动积温3400~3700℃,年平均相对湿度50%~55%,春季平均相对湿度44%左右,无霜期140天;母岩为花岗岩和页岩,土层14~34cm,土壤多为淋溶褐土、草甸土等,腐殖质含量较低,pH值7.1~8.5。
2 试验材料与方法
2.1 试验材料
针叶树采用油松(Pinus tabulaeformis Carr.) 和樟子松(Pinus sylvestris L.var.mongolica Litv.)2年生的移植苗(见表1)。
表1 供试苗木规格
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树 种 |
苗 龄 |
作业别 |
地径 |
苗高 |
主根长 |
含水率 |
|
|
|
|
(cm) |
(cm) |
(cm) |
(%) |
|
油松 |
2 |
移植 |
0.38 |
14 |
17 |
58.5 |
|
樟子松 |
2 |
移植 |
0.34 |
12 |
16 |
57.3 |
2.2 试验方法
2.2.1整地方法
(1)水平沟
在丘陵坡地营造针阔叶树的水土保持林时,可采用水平沟整地。整地规格长160cm,宽60cm,深40~50cm;整地要求在雨前进行;按环山等高线排列。整地时先把上层熟土置于沟上沿,后将底土或母质放于沟下沿,筑拦水埂(埂高15cm),待沟挖到标准后,将上沿的熟土(拣净杂草、灌木根和石块)回填到沟内,回土厚度30~40cm,水平沟内剩余深度达10cm,以备拦积雨雪。
(2)水平阶
在植被覆盖物多、土层较厚的山地或缓坡地营造针阔叶树的水土保持林时,可采用水平阶整地。一般沿平行等高线方向,修筑成狭窄的台阶状台面,阶面水平或稍向内倾斜,可以有较小的反坡;阶的外缘修筑土埂或不修土埂均可;阶面宽50~60cm,阶面长100~120cm不等,要视地形而定;施工时从坡下开始,先修第一阶,然后将第二阶的表土下填,依此类推,最后一阶可就近取表土填充。
(3)鱼鳞坑
在地形坡度较大的山地、坡地栽植针叶树时,可采取鱼鳞坑整地。鱼鳞坑整地为半月形的坑穴,整地规格为长径70~120cm,短径60~80cm,深度40~50cm。整地时间和地面处理均同水平沟整地。整地的方法也是先把熟土翻到坑的下沿,用底土或母质土在下沿筑半圆形拦水埂(埂高15cm),最后将上沿的熟土填充坑内,回土深度30~40cm,如土层薄,表土不足时可用空地表土填充。
(4) 穴状
凡结合水土保持工程的造林地和沟底、沟坡造林均可采取穴状整地。整地规格穴径50cm,深30cm。对沟底、沟坡造林可随整地随造林,其他均应在雨季前进行整地。
2.2.2栽植方法
油松、樟子松在4月上旬开始造林。在水平沟、鱼鳞坑或穴状整地的栽植点上采取小坑靠壁栽植方法,坑深视苗木根系长短而定,一般比原根迹痕深1~3cm;苗木植于坑内先填大半坑土,进行灌水,灌水量以土壤墒情能否手握成坨(沙壤土含水率达到10%,轻壤土达到16%,粘壤土达到9%左右)为标准,能手握成坨的每株浇水1~1.5kg,不能手握成坨的每株浇水2~3kg,且水应浇到苗木根部;待水渗下后填满坑土,并将坑面全部踩实,最后坑面再覆一层活土。
2.2.3研究方法
设置固定标准地及样行的方法,定期观测造林成活率和幼树生长量;用环刀法测定土壤容重、孔隙度及土壤三相(固体物、空气、水分)比例;用烘干法(105℃±1℃)测定土壤含水率等。
3 结果与分析
3.1 不同整地方式对土壤理化性质的影响
通过对不同整地方式的土壤理化性质的测试(见表2),可以看出,整地不但可以疏松土壤,加厚活土层,改善土壤肥力状况,并能有效地拦截自然降水,增强土壤的抗旱保墒能力;整地后土壤容重相对降低16.7%,土壤孔隙度、透水性和持水量分别相对提高35.5%~77.4%、15.4%~16.5%和3.3%~21.4%,土壤含水率相对提高68.1%~178.0%,N和P的养分含量分别提高1.0~1.8倍和1.0~19.0倍;整地效果一般以水平沟整地效果为好,其次是水平阶、鱼鳞坑和穴状整地。
表2 不同整地方式土壤理化性质的比较
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整地
方式 |
土 壤 理 化 性 质 |
土 壤 养 分 含 量 |
|
含水率 |
容重 |
孔隙度 |
持水量 |
N |
P |
K |
|
(%) |
(g/cm3) |
(%) |
(g/cm3) |
|
水平沟 |
16.54 |
1.174 |
55 |
0.4438 |
12.0 |
10.0 |
10 |
|
水平阶 |
13.27 |
1.332 |
49 |
0.4730 |
10.0 |
5.0 |
10 |
|
鱼鳞坑 |
11.93 |
1.413 |
46 |
0.4337 |
8.0 |
3.0 |
10 |
|
穴状 |
5.95 |
1.793 |
31 |
0.3655 |
2.5 |
2.5 |
10 |
3.2 不同整地时期对土壤理化性质的影响
造林地的整地,一般应在造林前一年雨季到来之前进行。从不同整地时期对土壤理化性质的影响(见表3)来看,雨季或雨前整地孔隙度、最大持水量和土壤含水率等主要技术指标均大于春季和秋季,更远远超过不整地的。
表3 不同整地时期土壤理化性质比较
整 地 整地 调查 土壤饱和 土壤最大 土壤 容重 土 壤 土 壤 三 相 (%)
深度 深度 含水率 含水量 湿土干土 孔隙度 固 空 水
时 期 (cm) (cm) (%) (%) (g/cm3) (%) 体 气 分
春 季 30 20 9.8 44.1 1.51 1.30 50.4 49.6 35.4 15.0
雨 季 30 20 12.4 49.9 1.57 1.37 53.5 46.5 33.5 20.0
秋 季 30 20 6.6 43.6 1.38 1.21 47.2 52.8 30.2 17.0
不整地 --- 20 7.6 43.0 1.63 1.50 47.3 52.5 34.5 13.0
3.3 整地对造林成活率、保存率的影响
由于整地明显地提高了土壤含水率,改善了造林地的养分状况,为造林苗木成活创造了一个适宜的环境条件,使辽西半干旱地区针叶树造林成活率和保存率明显提高(见表4),整地比不整地造林成活率相对提高11.3%~42.2%;保存率相对提高9.6%。
表4 整地与不整地造林成活率关系的比较
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地点 |
树种 |
坡 向 |
整地方式 |
成 活 率(%) |
比值(%) |
|
土梁子山 |
樟子松 |
半阳坡 |
水平沟 |
85.3 |
142.2 |
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土梁子山 |
樟子松 |
半阳坡 |
不整地 |
60.0 |
100.0 |
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姜家南山 |
油 松 |
阴 坡 |
水平沟 |
92.3 |
111.3 |
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姜家南山 |
油 松 |
阴 坡 |
不整地 |
82.9 |
100.0 |
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3.4 整地对幼树生长的影响
整地不但在很大程度上提高了造林成活率,而且由于水分、养分的不断改善,幼树生长量也不断提高(见表5)。地径相对提高58.8%,树高相对提高52.6%。
表5 整地与不整地油松生长状况比较
整 地 地 径 树 高 幼树平均鲜重 (g) 主根长 侧根数 侧根总长
方 式 (cm) (%) (cm) (%) 地上 地下 全株 (cm) (条) (cm)
水平沟 2.7 158.8 92.0 161.4 1445 165 1310 69.0 22 1111
穴 状 2.7 158.8 82.0 143.9 845 160 1005 40.0 38 787
不整地 1.7 100.0 57.0 100.0 380 50 430 48.0 13 197
4 小结
4.1整地效果一般以造林前一年雨前水平沟整地为最好,其次为水平阶和鱼鳞坑。即整地规格越大,效果越好,在人力、物力、财力可能的情况下,采取水平沟整地,将提高造林成活率17.5%左右。
4.2不同时期整地,整地效果不同。雨季或雨前整地土壤含水率高于春季2.6%,高于秋季整地5.8%,高于不整地4.8%。
4.3在辽西半干旱地区,土壤水分成为影响造林成活率及幼树生长的主导因子。雨前整地,能有效提高土壤含水率6.6%,提高造林成活率17.5%;幼树地径相对提高37.7%,树高相对提高34.5%。
注:该文原载林业实用技术,2002,(1):9--10