干热河谷不同整地措施造林成效研究

干热河谷不同整地措施造林成效研究_干热河谷植被恢复

干热河谷不同整地措施造林成效研究

崔永忠^1，2，李昆^1，2，孙永玉¹，陈艳彬³，张春华¹

(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所，昆明650224；2.国家林业局云南元谋荒漠生态系统定位研究站，昆明650224；3.攀枝花市国营林场，攀枝花617007)

摘　要:在元谋干热河谷对银合欢、山合欢、赤桉和大叶相思进行不同的整地方式种植，调查植株成活率、保存率、生长情况，对不同整地方式的土壤旱季、雨季土壤含水量、土壤养分等进行测定分析。实验结果表明:水平沟和反坡平台套塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度较大，浅沟套深塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度最大，造林效果最好；水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地旱季，土壤含水量比鱼鳞坑整地提高22%～32%，雨季可提高26%～35%，在3种整地方式中，树种之间土壤含水量差异不大；不同的整地方式对土壤养分的增减不同，加大整地力度，促进植物生长，可以在一定程度上起到改良土壤的作用。

关键词:整地方式；造林成效；干热河谷；成活率；保存率

金沙江干热河谷地区，一直是生态环境恶化，植被恢复极度困难的地区，不少的林业科学工作者在这些地区不断进行植被恢复的研究，并相继取得了一些重要成果。张映翠、沙毓沧、张建平等认为干热河谷的植被恢复应根据实际情况，将造林地土地差别地进行植被恢复研究工作，并把土地划分为不同的生态系统区，并以此不同进行植被恢复^［1－8］；柴宗新认为干热河谷气候太干旱的地方，降水量少，蒸发量大，土壤水分在干旱季节或干旱年代不能满足林木生长需要而枯死，代之以草地，但太干旱了，草地生长也受到限制，并指出金沙江干热河谷的自然植被恢复应以稀树灌草为主体，提出了植被恢复主要途径为封山育草，以防治坡面侵蚀^［10］；马焕成、陈奇伯等应用一些适用的先进造林技术，如集水造林、保水剂等，使干热河谷的造林成活率和保存率得到大幅度提高^［9－13］。综合各专家的看法均为干旱地区造林成活的关键在水分，而整地是改善土壤水分的重要措施，经过整地，改善了土壤理化性质，增强了透气性，提高了地温，从而达到蓄水保墒，较显著地提高了造林成活率。但是不同的整地措施达到的效果不同，本文在干热河谷地区通过不同的整地措施，调查造林树种的成活率，对生长量及土壤养分含量、含水量等进行分析后，得出适合不同树种的最佳整地方式。

1　试验地基本情况

元谋县地处云南滇中高原北部边缘，地理位置25°25'～26°07'N，101°35'～102°05'E。最高海拔2696m，最低为金沙江出境处，海拔899m。年降雨量613.8mm，全年干湿季分明，雨季(5～10月)降雨量为564.7mm，占全年降雨量的92%，蒸发量3911.2mm，是降雨量的6.2倍，年平均相对湿度53%，水热系数0.6～1.8，年均温21.9°C，≥10℃的年积温8003℃，年日照时数2670h，全年基本无霜，属南亚热带气候^［14］。

2　试验材料和方法

2.1　试验材料

银合欢(Leucaena leucocephalacv.Salvador)、山合欢〔Albizzia kalkora(Roxb.)Prain〕、赤桉(Eucalyptus camaldulensis)种子均采自当地，大叶相思(Acacia auriculi formis)种子购于云南省种苗站。

2.2　整地方法

选择坡度在25°左右的坡地，各种整地方式的株行距都为2m×3m。

(1)水平沟:规格为40cm×40cm，长度依山势定；

(2)反坡平台套塘:先挖一条60cm宽的平台，外高内低，再在平台上挖塘，塘规格40cm×40cm×40cm；

(3)鱼鳞坑:挖40cm×40cm×40cm塘；

(4)浅沟套深塘:先挖一条宽50cm、深10cm的沟，再在沟中挖40cm×40cm的塘，塘间的距离根据株行距来定。

2.3　造林方法

将4个树种分别种植在上述已整好的试验地中，同一个整地方式每个树种种植30株，随机区组试验设计，重复3次，即每个树种90株，比较各种方法对树木生长的影响。2004年7月造林，于当年11月调查成活率，翌年4月调查保存率，于每年12月测定生长量，每小区设固定观测样株20株，测定树高、地径，取平均值作统计分析。

在2007年旱季的4月和雨季的7月分别取各种整地方式的土壤做湿度分析，测定深度为20cm。2007年生长量调查结束后，分别取各种整地方式的土壤，取0～40cm的土样，混合后进行营养元素分析。

2.4　分析方法

调查数据用excel和spss13.0进行处理。

3　结果和分析

3.1　不同整地方式的造林成活率和保存率

从表1看出，3种不同整地方式水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地方式与鱼鳞坑整地相比，当年造林成活率差异极显著，第二年的保存率，各种整地方式差异极显著，其中山合欢的下降最快，水平沟、反坡平台分别到了45%和40%，浅沟套深塘中的保存率仍为85%，鱼鳞坑整地只有30%。为何会出现这么大的差异，山合欢的造林方法还有待进一步研究。鱼鳞坑整地与前3种造林方式比较，银合欢、赤桉、大叶相思分别下降了5%～25%。到了第三年前3种整地方式间保存率差异不大，鱼鳞坑整地与它们的差异继续扩大，银合欢、赤桉、大叶相思分别下降了12%～30%左右，而山合欢下降了25%。由此可知，在生产实践中，可以通过加大整地强度，增加雨水入渗土壤的数量，从而提高土壤湿度，提高造林成活率，保证造林的成功。

表1　不同整地方式的造林成活率、保存率及差异性

注:＊＊表示0.01差异极显著。

3.2　不同整地方式旱季雨季土壤含水量分析

表2　不同整地方式旱季雨季土壤含水量比较(%)

不同整地方式旱季雨季土壤含水量见表2，不同的整地技术措施的各处理间土壤水分含量有所差异，通过整地，改善了土壤物理结构，具有蓄水保墒作用。根据表2知，水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地旱季的4月，土壤含水量比鱼鳞坑整地提高22%～32%，雨季的7月可提高26%～35%，在3种整地方式中，树种之间土壤含水量差异不大。刘文耀1995年在云南南涧干热河谷区观测到自然荒草坡的水土流失量较大，地表径流系数高达17.0%，通过采取一定的整地措施，地表水土流失量，尤其是地表径流量和径流系数都有较大程度的降低，其中地表径流系数在水平带状整地中下降到7.7%，在小撩壕状整地和穴状整地中分别下降到5.5%和2.8%^{［15，16］}。在元谋干热河谷地区造林，水分是关键因素，如无任何地下水补给，天然降水是唯一可利用的水源。造林成功的关键是如何提高水分的利用率，在长达6～8个月长的旱季中，降雨量仅有全年的10%，植物仍有水分可以利用，可以通过不同的整地措施减少地表径流，提高雨水入渗水量，增加土壤湿度，此外这3种整地方式强度高，造林后，塘周围杂草不易滋生，而鱼鳞坑整地易生杂草，遮盖塘表，与幼树争光抢肥，幼树容易死亡^{［20－23］}。

3.3　不同整地方式生长量比较

不同整地方式下不同树种的生长量见表3。从表3可以看出，4种不同整地方式水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地及鱼鳞坑整地的净生长量，树种的生长量以银合欢和山合欢的为例，其中山合欢高生长2006年净生长分别增高3.6cm、5.0cm、24.6cm、2.5cm，2007年净生长分别增高12cm、8.3cm、31.6cm、3.8cm，地径净生长量2006年分别为0.14cm、0.17cm、0.30cm、0.05cm，2007年分别为0.23cm、0.43cm、0.65cm、0.18cm，银合欢高生长2006年净生长分别增高70.1cm、69.0cm、81.8cm、65.1cm，2007年净生长分别增高228.4cm、344.7cm、478.3cm、190.0cm，地径净生长量2006年分别为1.31m、1.45cm、1.55cm、1.06cm，2007年分别为2.17cm、2.21cm、4.69cm、1.86cm。前3种整地方式的银合欢和山合欢的高和地径净生长2006年已达到文献所述的比鱼鳞坑整地多0.5～2.0倍，2007年甚至达到1.0～3.0倍以上，方差分析表明，不同整地间树高和地径有显著差异。这与刘文耀(1995年)在云南南涧干热河谷区通过调蓄水系统建设改善了土壤水分条件，促进植物生长的结论相一致。凡布设调蓄水系统的坡面上，各蓄水坑和截流沟周围，特别是各坑沟的下部土壤湿度明显增加，整个山体坡面土壤湿度亦有较大提高，坡面上各类苗木生长状况普遍良好，尤其是种植在各蓄水坑和截流沟周边的苗木，一般都比其他位置上的苗木高0.5～2.0倍，调蓄水系统创造了局部生态环境的多样性，为全面恢复植被提供了有利条件。通过调蓄水系统的建设，出现了坑底、沟底、坑边、沟埂、台地等多种多样的局部生态环境，按生态学的观点，可营建不同类型、不同结构和功能各异的各种植物组合，有利于植被的恢复与发展^［16］。

表3　不同整地方式高径年平均生长量表及差异　　单位:cm

3.4　不同整地方式土壤养分含量比较

不同的整地方式土壤养分含量见表4。通过表4看出，3种整地方式水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地的pH值比鱼鳞坑整地有所下降，有机质分别增加24%、14%、25%，这是因为在植被的覆盖下，有机质的积累和分解也影响土壤盐基组成，从而影响土壤的酸碱性。由于枯枝落叶的分解会产生有机酸，因此pH值会降低^［14］。全P没有变化，全K、速效N、速效P、速效K与鱼鳞坑整地相比都有一定幅度的增加，说明通过加大整地力度，促进植物生长，可以在一定程度上起到改良土壤的作用。

表4　不同整地方式土壤养分含量

4　结果和讨论

(1)整地不仅可以疏松土壤，增强土壤蓄水保墒的能力，还可以改变小地形，减少水土流失，从而改善小环境，促进苗木的成活和生长。因此，要根据地形、母岩的不同，选择不同的整地方法。水平沟和反坡平台套塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度较大，浅沟套深塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度最大，造林效果最好^［19］。

(2)根据造林立地条件的不同，可采取不同的整地方式，在土层薄、石块多、作业又不便的地段，可以用鱼鳞坑。用鱼鳞坑整地，可容纳1d的最大降水量30～40mm，如降雨量超过就造成水土冲刷^［17］。在坡度平缓、土层较厚的地段用水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地，就可大大容纳降水量，保持水土不下山，使水蓄存多，土壤多淤积，土壤湿度大，造林效果就好。

(3)元谋干热河谷地区造林，水分是影响林木存活与生长的关键因素，但也应重视其他因素的影响。正确选择适宜的造林树种，采取有利的整地方式，应用营养袋育苗，追施基肥等措施，发展社区经济，减少当地群众对森林资源的依赖性，利用我国有关的扶贫工程项目，通过发展当地支柱产业、节能改灶、退耕还林、开展社区群众能力建设等发展当地经济，经济发展了，群众对山林的依赖性必然减小，造林的成果才有利保持^［18］。

参考文献

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Report on the Afforestation Result under Different Measures of Soil Preparation in Yuanmou dry－hot valley

Cui Yongzhong^1，2，LI Kun^1，2，Sun Yong－yu¹，Chen Yan－bin³，Zhang Chunhua¹

(1.Research Institute ofResource Insects，CAF Kunming，650224；2.Yuanmou DesertEcosystem Research Station of the State Forestry Administration，Kunming，650224，Yunnan，china； 3.Panzhihua state forest farms，Panzhihua，617007)

Abstract:Planted Leucaena leucocephala，Albizzia kalkora，Eucalyptus camaldulensis and Acacia auriculi formis under different measure of soil preparation in Yuanmou dry－hot valley.Investigated the reserving rate and survival rate and growth state of trees.Analysis the nutrient，themoisture content of soil in dry and raining season of differentmeasure of soil preparation.The result showed:contour trench and hole in site preparation in terrace beltwith outside higher than inside with an increase in amount of growth and survival rate.Hole in site preparation in shallow ploughing with a great increase in amount of growth and survival rate，the effect of afforestation is the best.In dry season the soilmoisture content of the contour trench and hole in site preparation in terrace beltwith outside higher than inside and hole in site preparation in shallow ploughing increased by 22%～32%compare with hole in site preparation like scale.Raining season increased by 26%～35%.The soilmoisture contentwithin trees in the threemeasure of soil preparation has little difference.Soil nutrient on differentmeasure of soil preparation increase or decrease.Increase the extent of soil preparation，could promote the growth of trees and improve the soil to a certain degree.

Key words:measure of soil preparation；the afforestation result；dry－hot valley；the reserving rate；the survival rate