沙棘在伊金霍洛旗礦區(qū)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用

程紅剛，岳本江，朱衛(wèi)東，李玉亭婷，張國財

(1.黃河上中游管理局 西安黃河規(guī)劃設(shè)計有限公司，陜西 西安 710021；2.東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 沙棘在伊金霍洛旗礦區(qū)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生了良好效益

沙棘(HippophaerhamnoidesL.)具有極強的生態(tài)防護功能，是我國造林綠化、國土整治和建立完備的農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)的主要先鋒樹種[1-2]。經(jīng)過30多年的栽培研究，我國在沙棘的地理種源變異、優(yōu)良種源選擇、引進大果沙棘品種的生態(tài)適應(yīng)性區(qū)劃、生態(tài)經(jīng)濟型良種的繁育與選育等方面取得了創(chuàng)新性成果，構(gòu)建起了遍布全國的沙棘栽培種植區(qū)。由于沙棘不僅能保土固氮、改善生態(tài)，還有較高的經(jīng)濟效益，因此在內(nèi)蒙古自治區(qū)伊金霍洛旗礦區(qū)生態(tài)治理和農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，并帶來了良好的效益。

1.1 生態(tài)效益

伊金霍洛旗礦區(qū)大部分區(qū)域植被類型單一，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。經(jīng)過多年實踐經(jīng)驗積累，利用沙棘作為生態(tài)治理的先鋒樹種，不但能夠快速恢復(fù)植被，而且還能短時間內(nèi)恢復(fù)生物鏈[3]。沙棘灌叢茂密、根系發(fā)達，在一些陡峭的砒砂巖和土壤貧瘠的坡面上，沙棘可利用其強大的根系萌蘗能力和耐寒耐旱性能，將較難治理的荒山坡地綠化。尤其是在溝底長成密林后，其抗雨水沖刷能力極強，且不怕風(fēng)沙吹打和掩埋，根系強大，能夠阻攔暴雨侵蝕、洪水沖刷，有效攔截泥沙，還能提高溝道兩側(cè)的侵蝕基準(zhǔn)面。伊金霍洛旗礦區(qū)雖然溝壑縱橫，地形復(fù)雜，沙棘卻憑借極強的生命力和快速的繁殖能力、保水固沙能力，成為治理礦區(qū)水土流失、改良土壤、提高林分質(zhì)量的“有力武器”[4]。

1.2 經(jīng)濟效益

沙棘產(chǎn)果量高，其果實含有多種維生素和生物活性物質(zhì)，不但可以制作食品、飲料，而且對高血壓及腦血管疾病都有很好的療效，受到了人們的廣泛喜愛。目前，國內(nèi)開發(fā)出的沙棘產(chǎn)品種類豐富，有營養(yǎng)保健品、沙棘原漿、果酒、濃縮果汁、沙棘茶等多種產(chǎn)品；國外也利用沙棘果為原材料，開發(fā)出了幾十種針對不同疾病的藥品[5-6]。近幾年伊金霍洛旗政府對沙棘產(chǎn)品開發(fā)支持力度加大，惠民政策也向新興產(chǎn)業(yè)逐漸傾斜，伊金霍洛旗研究開發(fā)沙棘產(chǎn)品的企業(yè)逐漸增多，勢頭發(fā)展迅猛。伊金霍洛旗的目標(biāo)是在本旗區(qū)域內(nèi)建成最大的沙棘種植園區(qū)和沙棘深加工廠。隨著沙棘產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展和沙棘在農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用，必將帶動礦區(qū)沙棘加工業(yè)的蓬勃發(fā)展，為提高農(nóng)民收入和鄉(xiāng)村振興發(fā)揮更大作用[7]。

1.3 社會效益

沙棘樹姿美觀，觀賞效果好，并且具有極強的抗寒性及對土壤的適應(yīng)能力，是伊金霍洛旗礦區(qū)用來綠化美化的優(yōu)良灌木；其果實密集、經(jīng)秋不落、顏色鮮亮、果皮較厚，也是園林建設(shè)用作特殊景觀和盆景的常用樹種之一。沙棘還作為優(yōu)質(zhì)的飼料、薪材、肥料供農(nóng)牧民使用，不僅改善了環(huán)境，促進了經(jīng)濟發(fā)展，還產(chǎn)生了良好的社會效益[8-9]。

2 伊金霍洛旗礦區(qū)中的主要農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)類型

近幾十年的栽培實踐證明，沙棘已經(jīng)成為伊金霍洛旗礦區(qū)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)治理中應(yīng)用最多的優(yōu)良樹種之一，與其他優(yōu)良樹種形成了多種多樣的配置形式和模式，具體見表1。

表1 伊金霍洛旗礦區(qū)中的農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)類型及與沙棘的搭配模式

3 沙棘在伊金霍洛旗礦區(qū)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用模式

3.1 沙棘+杏(Armeniaca vulgaris)

該模式應(yīng)用于坡地農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，屬于水平溝、反坡梯田鑲嵌結(jié)構(gòu)，具體植物配置方法為采用沙棘和山杏喬灌混交搭配，選擇水平溝或反坡梯田整地。整地規(guī)格：梯形水平溝上口寬0.5～1 m，溝底寬0.3 m，溝長5～10 m，溝深應(yīng)不小于0.5 m，具體尺寸按實際需求確定；外側(cè)鋪有土埂，土埂頂寬0.2 m；溝與溝間距2～3 m，且以小溝相連。樹種栽植當(dāng)年撫育2～3次，以后每年2～3次鏟除雜草、增施有機肥并且采取有效的病蟲害防治措施。因為礦區(qū)降雨量少，所以樹木栽植當(dāng)年應(yīng)灌溉8～10次，次年進行缺損補植。此模式起到防護林和水土保持林的作用，喬灌搭配之間播撒草籽，如草木犀(Melilotusofficinalis)、沙打旺(Astragaluslaxmannii)等，為恢復(fù)天然牧草地打下基礎(chǔ)，使林草郁閉加快。

3.2 沙棘+甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)

該模式應(yīng)用于平地農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，屬于帶狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，具體植物配置方法為采用沙棘和甘草灌草混合搭配，帶狀整地，多數(shù)為連續(xù)的長條形，帶面基本與地表面相平，帶寬根據(jù)實際栽植情況確定，可以設(shè)置為0.5～1 m或1～2 m，帶間距離應(yīng)大于或等于帶面寬度，深度約為0.3 m，也可以增加至0.4～0.5 m，長度不限。栽植后撫育管理措施同3.1。此模式屬于林藥間作的經(jīng)濟型模式，二者搭配不僅能取得良好的生態(tài)效益，還能提供果材和藥材，提高農(nóng)民收入。

3.3 沙棘+榆樹(Ulmus pumila L.)

該模式應(yīng)用于砒砂巖農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，屬于點狀、穴狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，具體植物配置方法為采用沙棘和榆樹穴狀或點狀配置。砒砂巖坡度較大，地形較為破碎，因此選用穴狀整地在適宜種植植物的地段進行挖穴栽植[10]，穴面與原坡面相平或向內(nèi)傾斜，穴徑0.5 m左右，深度不小于0.4 m。穴狀整地可根據(jù)微地形變化適當(dāng)調(diào)整整地位置，這樣有利于將裸露砒砂巖地塊和土層堆積較厚的地方充分利用起來。栽植后撫育管理措施同3.1。此模式利用沙棘和榆樹根系發(fā)達、耐旱和耐貧瘠的特性為砒砂巖裸露的地貌增添了綠色。

3.4 沙棘+烏柳(Salix cheilophila)

該模式應(yīng)用于侵蝕溝農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，屬于撩壕、魚鱗坑鑲嵌結(jié)構(gòu)，具體植物配置方法為采用沙棘和烏柳混播種植，選擇撩壕整地的方式，做成連續(xù)或斷續(xù)帶狀，溝面保持水平，寬深依具體地形確定，長度不限。其中大一點的撩壕寬度為0.5 m左右，深度不小于0.5 m，上下兩壕間距為2.5 m；小一點的撩壕寬度為0.4 m左右，深0.3～0.4 m，上下兩壕間距約2 m。魚鱗坑整地的坑面要低于原坡面，坑面保持水平或內(nèi)斜，規(guī)格大小隨坑的長短徑確定，一般長徑0.8～1.5 m、短徑0.5～1 m、深度0.5 m左右，外側(cè)堆土埂，半環(huán)狀，高約0.2 m，也可以在魚鱗坑內(nèi)側(cè)設(shè)置小蓄水池溝與坑兩角的引水溝相通[11]。栽植后撫育管理措施同3.1。此模式利用沙棘和烏柳的深根性與吸水性做成植物柔性壩，以此保水蓄土，對侵蝕溝的土壤流失起到了阻滯作用，與工程措施淤地壩的作用相同，但更符合當(dāng)下以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導(dǎo)向的高質(zhì)量發(fā)展新路子。

3.5 沙棘+紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)+紫花苜蓿(Medicago sativa L.)

該模式應(yīng)用于壩坡農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，屬于水平帶狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，具體植物配置方法為采用沙棘和紫穗槐混交中間撒播紫花苜蓿草籽的方式，山地帶狀整地，原則上采用連續(xù)長帶狀，帶面與坡面相平，帶寬為0.3～3 m，保留帶要與翻墾部分等寬或更寬，帶長一般較長，整地深度0.3～0.5 m。沙棘株行距為3 m×3 m，每隔2～3行種紫穗槐，紫穗槐株行距為4 m×4 m。栽植后撫育管理措施同3.1。此模式利用豆科植物的根瘤來增加林地的氮素含量，起到了改良土壤的作用，為以后林分的更新?lián)Q代提供了養(yǎng)分基礎(chǔ)。

3.6 沙棘+蒙古韭(Allium mongolicum)

該模式應(yīng)用于農(nóng)果互作農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，屬于帶狀、塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，具體植物配置方法為采用沙棘和蒙古韭帶狀混交，選擇帶狀或塊狀的整地方式。此類型主要用于地勢平坦、無風(fēng)蝕或風(fēng)蝕比較輕微的立地條件，也適用于坡度平緩和坡面平整的丘陵和黃土高原地區(qū)。沙棘株行距為3 m×3 m，每隔兩行種蒙古韭。栽植后撫育管理措施同3.1。此模式利用沙棘的固氮作用為蒙古韭的生長提供更充足的養(yǎng)分，這種果菜種植模式為農(nóng)民增收提供了有力支持。

4 結(jié) 論

實踐證明，將沙棘應(yīng)用到伊金霍洛旗礦區(qū)農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)治理中均取得了良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。本文介紹的幾種應(yīng)用模式是伊金霍洛旗經(jīng)過多年經(jīng)驗積累和栽培實踐，在眾多的農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用的沙棘種植復(fù)合模式，而隨著沙棘新品種的不斷涌現(xiàn)，伊金霍洛旗沙棘種植從以往的主要追求生態(tài)效益，轉(zhuǎn)變成為在獲得生態(tài)效益的同時給礦區(qū)帶來更大的經(jīng)濟效益，為人民群眾的美好生活提供更加堅實的支撐。

目前，沙棘在農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷π路N和新的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)類型進行研究，但我國土地類型復(fù)雜、氣候類型多樣、人均土地資源少，從眾多的模式中優(yōu)中選優(yōu)還有很長的路要走，對沙棘在復(fù)合模式中的作用還要深入研究。