張 明,李 莉
(1.陜西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院;2.西安市古建園林設(shè)計(jì)研究院,西安710082)
新世紀(jì)以來(lái),陜西省林業(yè)生態(tài)建設(shè)進(jìn)入戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期。飛播造(營(yíng))林作為擴(kuò)大和改善森林植被的重要手段,以獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在陜西荒漠化治理、天然林資源保護(hù)、“三北”防護(hù)林與長(zhǎng)江防護(hù)林建設(shè)等生態(tài)工程中起到了不可替代的作用。飛播造林既能節(jié)約成本,又能夠在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)人力難以到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)大面積造林,具有速度快、效率高、省勞力、收效大等特點(diǎn),特別是在人煙稀少、交通不便、勞力缺乏的大面積荒山荒地地區(qū),具有比人工造林和封山育林更強(qiáng)的造林優(yōu)勢(shì),是迅速改善生態(tài)環(huán)境的有效辦法之一。安康市飛播造林始于20世紀(jì)六十年代,發(fā)展于八十年代,隨著大面積飛播造林的逐年開(kāi)展,大片荒山荒地得到了綠化治理,已經(jīng)形成了頗具規(guī)模的飛播林基地,增加了后備資源,改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境[2]。
多年秦巴山區(qū)飛播造林實(shí)踐證明,地形、植被、土壤等立地條件因子直接影響飛播造林成效,飛播失敗或成效很低,播區(qū)選擇不當(dāng)是一個(gè)重要原因,而播區(qū)立地條件對(duì)播區(qū)選擇更為重要。為合理選擇播區(qū)及樹(shù)種、適時(shí)播種、科學(xué)施工、強(qiáng)化管護(hù),提高飛播成效,我們進(jìn)行了秦巴山區(qū)飛播造林成效主要影響因子分析。
調(diào)查播區(qū)地處巴山北部、秦嶺南麓的安康市境內(nèi),海拔1 200m以下,山勢(shì)低緩破碎,山脊渾圓或呈梁狀,相對(duì)高差100~250m,坡面多為凸形坡或凸凹復(fù)形坡,坡度15~40°。氣候?qū)俦眮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)。海拔800m以下具有亞熱帶氣候特征,海拔800以上則表現(xiàn)出暖溫帶氣候特點(diǎn)。年平均氣溫15.0~15.5℃,極端氣溫:最高40.1~41.7℃,最低-7.4~-10.1℃;初霜期十月下旬至十一月中旬,終霜期三月下旬,無(wú)霜期220~240d。年平均氣溫、無(wú)霜期具有自西向東遞增的特點(diǎn)。年平均降水量851.2~1128.0 mm,時(shí)空分布不均,但比其它地區(qū)雨量充沛。常綠落葉闊葉林分布于海拔600~1 000m間,喬木層由巖櫟、尖葉櫟、香樟等常綠闊葉喬木與栓皮櫟、麻櫟、化香等落葉闊葉組成,灌木層優(yōu)勢(shì)種有馬桑、火棘、胡枝子、黃櫨,草本植物有白茅、披針苔、苔草等,藤本植物有葛藤、獼猴桃、青藤等。播區(qū)土壤有黃棕壤和棕壤兩個(gè)土類,包括黃褐土、山地粗骨黃褐土、山地黃棕壤和山地粗骨黃棕壤,山地棕壤和山地粗骨棕壤6個(gè)亞類。土層厚大多20~45cm,局部地段小于20cm或基巖裸露。
2012年5月結(jié)合省級(jí)天然林資源保護(hù)工程飛播造林播區(qū)成苗成效核查工作,以安康市2005年3月下旬至4月下旬飛播施工的3縣(旬陽(yáng)縣、漢陰縣、紫陽(yáng)縣)5播區(qū)為對(duì)象,進(jìn)行了飛播成苗效果影響因子調(diào)查分析研究。
表1 安康市飛播造林成苗效果影響因子調(diào)查區(qū)概況
以播區(qū)為總體單元,依據(jù)市縣自查成效面積占播區(qū)宜播面積比重作為其面積成數(shù)(未自查的先預(yù)估),不足0.15時(shí)按0.15預(yù)估,估測(cè)精度≥80%,可靠性95%(t=1.96),和《陜西省飛播造林成苗成效調(diào)查辦法(試行)》[1]計(jì)算調(diào)查樣地?cái)?shù)量、調(diào)查線總長(zhǎng)度和確定調(diào)查線距離與調(diào)查樣地位置;樣地面積:成苗調(diào)查為2m2,成效調(diào)查為10 m2。調(diào)查的5個(gè)播區(qū)共設(shè)置調(diào)查線10條(每個(gè)播區(qū)2條),按播區(qū)寬度共設(shè)樣地1 420個(gè),其中:旬陽(yáng)縣王家溝播區(qū)300個(gè)、神河播區(qū)280個(gè),漢陰縣斑竹園播區(qū)320個(gè),紫陽(yáng)縣雙扒溝播區(qū)240個(gè)、五座營(yíng)280個(gè)。每樣地面積為5m×2m。
用附近明顯地物對(duì)每條調(diào)查線起始樣地進(jìn)行標(biāo)注定位,之后利用手持GPS導(dǎo)航儀對(duì)確定位置的樣地逐個(gè)進(jìn)行定位和調(diào)查,記載樣地內(nèi)苗木樹(shù)種、株數(shù)、分布情況及所屬地類、地形、植被、土壤等因子。
按《陜西省飛播造林成苗成效調(diào)查辦法(試行)》[1]計(jì)算播區(qū)內(nèi)面積特征數(shù)(有效面積面積率、有苗面積占總面積面積率、有苗面積占有效面積面積率)和抽樣苗木特征數(shù)(有苗樣地苗木平均株數(shù)、有苗面積平均單位面積苗木株數(shù))。
數(shù)據(jù)按算術(shù)平均數(shù)計(jì)算,利用DPS分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析。
3.1.1 海拔高度對(duì)飛播造林成苗的影響 由表2可以看出,不同海拔區(qū)間有苗面積成效面積率平均為15.6%~31.9%,由高到低依次為海拔1 200~1 600m>海拔1 000~1 200m>海拔低于1 000m,差異極顯著(p<0.01);不同海拔區(qū)間有效面積單位面積株數(shù)平均為542.3~1587.8株·hm-2,其中海拔低于1 000m者最低,極顯著(p<0.01)低于海拔1 200~1 600m 和1 000~1 200m,后二者之間差異不顯著(p>0.05)。表明在該地區(qū)海拔越高越有利于飛播成苗。這是由于秦巴山地海拔1 000m以下的低山,因雨量少,蒸發(fā)量大,常常發(fā)生伏旱、伏前旱、伏后旱,海拔1 000m以上地段降雨量較多,氣溫較低,土壤蒸發(fā)量較小,在山地土層較薄、不易于積水條件下,土壤水分狀況較好,有利于種子出苗和幼苗生長(zhǎng)[3]。
3.1.2 坡向?qū)︼w播造林成苗的影響 表2顯示,不同坡向有苗面積成效面積率平均為14.8%~31.0%,由高到低依次為陰坡>半陰坡>半陽(yáng)坡>陽(yáng)坡,陰坡與陽(yáng)坡之間差異顯著(p<0.05),陰坡、半陰坡、半陽(yáng)坡之間以及半陰坡、半陽(yáng)坡、陽(yáng)坡之間差異不顯著(p>0.05);海拔低于1 000m,差異極顯著(p<0.01);不同坡向有效面積單位面積成苗株數(shù)平均為934~1 736株·hm-2,其中陰坡>半陰坡>半陽(yáng)坡>陽(yáng)坡,除半陽(yáng)坡與陽(yáng)坡之間差異不顯著(p>0.05)外,其它之間差異都極顯著(p<0.01)。表明該地區(qū)越是向陽(yáng)的地段越不利于飛播成苗,主要也是由于不同坡向陽(yáng)光照射狀況不同引起氣溫、土溫不同,進(jìn)而造成土壤水分狀況差異。
海拔1 600m以上,雖然雨量大,蒸發(fā)量小,但草灌也因此而生長(zhǎng)的特別旺盛,適應(yīng)飛播的地段較少。海拔1 000~1 600m之間,濕度條件好,植被蓋度適中,飛播造(營(yíng))林的效果最好。海拔1 000~1 200m,陰坡的水分條件優(yōu)于陽(yáng)坡,其成效率一般比陽(yáng)坡高,但飛播二、三年后,幼苗的生長(zhǎng)往往不及陽(yáng)坡。海拔1 200~1 600m,水分條件已不是主要矛盾,在植被覆蓋度相同時(shí),陰陽(yáng)坡成效無(wú)明顯差別[4]。
表2 不同海拔與坡向的飛播成苗效果比較
調(diào)查結(jié)果(表3)顯示:播區(qū)不同植被蓋度,成苗效果不同,平均有苗面積成效面積率蓋度0.3~0.6者最大、為27.1%,蓋度≤0.2者次之、為13.3%,蓋度≥0.7者最低、為8.1%,三者之間差異極顯著(p<0.01)。不同植被蓋度有效面積單位面積株數(shù)次序與成效面積率相同,即蓋度0.3~0.6者最大,蓋度≤0.2者次之,蓋度≥0.7者最低,平均單位面積株數(shù)分別為2175、1269、825株·hm-2,之間差異極顯著(p<0.01)。這是因?yàn)橹脖簧w度直接影響飛播種子落地,并通過(guò)影響光照、土壤水分等環(huán)境因素而影響出苗和幼苗生長(zhǎng)狀況,過(guò)密植被層和枯枝落葉妨礙種子觸土,旺盛的雜草、灌木在光、空間、養(yǎng)分等方面競(jìng)爭(zhēng)具有優(yōu)勢(shì),往往嚴(yán)重制約幼苗生長(zhǎng);植被蓋度過(guò)小,往往枯枝落葉較少、土壤水分狀況較差,不利于種子隱蔽和種子出苗與幼苗生長(zhǎng);只有植被蓋度適中者,植被層和土壤水分等條件協(xié)調(diào)狀態(tài)最好,最有利于種子隱蔽、出苗與幼苗生長(zhǎng)。
同時(shí),植被層高度和樹(shù)種組成也影響飛播成效,據(jù)觀察,秦巴山區(qū)飛播造林效果以平均株高不超過(guò)1.2m、蓋度0.3~0.6的荒山最好,其次為蓋度小于0.2的櫟類幼齡林和灌木林,覆蓋度大于0.7、平均株高大于1.2m的灌木林、竹林較差,藤本植物如葛藤占優(yōu)勢(shì)的地段,效果最差,但漆樹(shù)飛播效果近乎相反,覆蓋度較大的灌木林、灌木狀竹林、高草地段出苗效果也好[5]。
表3 不同植被蓋度的飛播成苗效果
調(diào)查結(jié)果(表4)顯示,播區(qū)土壤類型不同成苗效果也有差異。有苗面積成效面積率,沙壤土平均為32.7%、最高,粗骨性壤土平均為17.5%、次之,壤土平均11.2%、最差,之間差異極顯著(p<0.01);有效面積平均單位面積株數(shù),沙壤土2 268株·hm-2、最高,粗骨性壤土1 377株·hm-2、次之,壤土927株·hm-2、最低,三者之間差異極顯著(p<0.01)。表明沙壤土最適于飛播造林,壤土飛播造林成效最差,粗骨性壤土介于二者之間。這是由于土壤對(duì)飛播造(營(yíng))林影響的因子主要是土層厚度和機(jī)械組成,秦巴山地生境不同導(dǎo)致土壤水熱條件差異,對(duì)飛播種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)影響十分明顯:低山區(qū)分布的壤土,土層薄、易板結(jié),種子不易觸土,撒播種子裸露,常常因濕度不夠而不能及時(shí)發(fā)芽,或雖發(fā)芽而又旱死;沙壤土機(jī)械組成疏松、土壤水分狀況較好,種子易在雨、風(fēng)等外力作用下而覆土,有利于種子發(fā)芽和幼苗保存,飛播效果好[6]。
表4 不同類型土壤的飛播成苗效果比較
秦巴山區(qū)地形、植被、土壤是彼此密切相關(guān)的,它們對(duì)飛播造(營(yíng))林成效形成綜合影響,播區(qū)有苗面積成效面積率和有效面積平均單位面積株數(shù),不同地形,海拔1 000~1 600m、陰坡飛播造(營(yíng))林效果最好,分別是31.0%和2 067株·hm-2;不同植被狀況,蓋度0.3~0.6飛播造(營(yíng))林效果最好,分別是27.1%和2 175株·hm-2;不同土壤類型,沙壤土飛播造(營(yíng))林的效果最高,分別是32.7%和2 268株·hm-2。由此,秦巴山區(qū)飛播造(營(yíng))林規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先選擇海拔1 000~1 600m、植被蓋度0.3~0.6、陰坡、沙壤土區(qū)域。
秦巴山區(qū)立地類型復(fù)雜,海拔較高地段,土壤水分條件好,對(duì)飛播成效有利,但往往植被覆蓋度過(guò)大,而對(duì)幼苗生長(zhǎng)不利;海拔較低地段,溫度條件雖然最好,但植被蓋度往往較小、土壤水分條件較差。因此,考慮飛播地區(qū)立地條件時(shí),必須綜合考慮海拔、坡向、坡位、植被、降雨、光照、溫度等多種因素,在這些因子基本得到滿足后,才能保證良好的飛播成效,同時(shí),采取科學(xué)管理辦法,也可一定程度改善飛播造林效果[7]。
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).飛播造林技術(shù)規(guī)程(GB/T 15162-2005)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.
[2]王中會(huì),李建春,葛芬仙.陜西省飛機(jī)播種造林成效分析及對(duì)策[J].陜西林業(yè),2003,(4):41-45.
[3]李建春.陜西飛播造林生產(chǎn)中的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題探討[J].陜西林業(yè)科技,2004(4):45-48.
[4]竇美英,佘洛萍.商洛市飛播造林成效及對(duì)策[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技,2012(12):49.
[5]張建華.提高飛播造林成效的技術(shù)措施[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技,2011(6):52.
[6]謝銀鎖,張建華.低山區(qū)飛播造林最佳季節(jié)選擇的調(diào)查研究[J].陜西林業(yè)科技,2011(1):36-38.
[7]吳欽考,韓洛川.油松飛播造林的地理分布和適宜性分區(qū)[J].水土保持學(xué)報(bào),2000,14(1):18-23.