CN104429802B - 一种干旱区重粘土地梭梭免灌植被造林方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干旱区重粘土地梭梭免灌植被造林方法，该方法是由地形整理、定植穴换沙、苗木质量、植物种植和管护步骤完成，经过了三年的试验研究和规模化实践，通过地形改造构建人工集水槽结合种植穴种植基质换沙的方式，实现收集天然降水，同时利用沙土具有易入渗、保水性好、蒸发量小的特点，提供相对多的有效可利用水分，防止地表过度集水保证植物的正常生长。为干旱区重粘土区梭梭免灌植被恢复提供新的方法。克服了当前干旱区重粘土区植被恢复困难，维护成本较高的问题。

Description

一种干旱区重粘土地梭梭免灌植被造林方法

技术领域

本发明属干旱区荒漠植被恢复技术，具体涉及在干旱区重粘土土壤条件下梭梭人工林免灌植被恢复与重建的方法。

背景技术

梭梭(Haloxylon ammodendrom (C.A.Mey.)Bunge)壤土荒漠分布在第四纪古老淤积平原上， 梭梭壤土荒漠群落盖度<10%，植被生存环境极为脆弱，土壤为荒漠灰钙土或龟裂土。龟裂土质地粘重并在河、湖旁冲积或淤积平原经沉积形成，土壤粘重土层透气性差。粘重土壤在天山以北约有60万公顷，此类重粘土质地粘重，渗透性弱，偶遇降水常沿水平方向移除而难以下渗。

由于长期过度拓荒、掠夺性樵伐、放牧和近年来油气矿产资源开发、道路兴建、引水工程等人为活动的影响，该地区植被遭到严重的破坏，生态系统不稳定，环境进一步恶化，生物多样性减少，直接威胁到地区经济的发展。为保护干旱区脆弱的生态环境，急需要通过实施有效的技术措施来保育、恢复和重建该地区的植被。

上世纪1980—1985年科研工作者主要在新疆石河子地区莫索湾龟裂地重粘土区利用自然坡降开集水沟和人工加大坡降集水的两种方式，进行梭梭免灌植被造林试验（梭梭的径流造林技术，新疆林科院，刘钰华）（利用龟裂地径流的两种方式进行梭梭造林，中科院新疆生物土壤沙漠研究所，李银芳）（双坡面集水区造林，中科院新疆生物土壤沙漠研究所，黄丕振），植苗成活率均大于60%，前两年植物生长均正常，但后期在集水区内土壤粘重地表极易板结，在沟底植物种植处偶有大量集水淹没，导致植物死亡。黄培祐在《干旱区免灌植被及其恢复》书中指出，通过人工改变地表原状而构建微形集水地形以种植梭梭时，偶遇降水多时导致集水量超出梭梭生长而引起种植的植株在过湿生境中死亡。

梭梭为超旱生植物，是在十分干早的生境中形成的物种，它有强大的抗旱能力，但却很不耐浸水。粘土环境中生长的梭根部不耐长时间淹水，由于粘重土壤潮湿不透气引起根腐现象。侯彩霞、周培之在对水分胁迫下超旱生植物梭梭的结构变化进行了研究，结果表明，即使是短期的过多水分供应，也对梭梭细胞结构造成破坏，这与同生境中的其它旱生植物明显不同，却可以很好解释实际生长中，过多水分供应造成梭梭死亡的现象。

另外，粘土板结层逐年增厚，严重影响土壤渗水性，且径流水多在夏天补给，水分蒸发很快，许多径流水未及渗入土壤植物根系分布层就被蒸发了，故利用率不高。

传统的造林方法一直没有解决好干旱区粘土区域梭梭免灌植被造林灌溉水和自然水资源合理高效利用的问题。在自然水资源状况下，由于土壤粘重梭梭在生长过程中很难得到高效有利于植株正常和可持续维系的水分条件，导致植物长势弱甚至后期造成植物的死亡。使荒漠植被恢复重建过程很难达到预期效果，浪费了人力、物力和财力。

在干旱区重粘土质区域，如何为人工种植梭梭的良好生长提供适宜水资源和土壤环境条件是梭梭免灌植被造林急待解决问题。本发明从2012年至2014 年从事这项工作的研究，经过三年多的大量试验，限定了集水槽边缘集水土垄的高度和角度与合理种植密度，修建了挡水土埂和种植穴集水树坑口，实施了种植后种植穴集水树坑口覆干沙等综合技术措施，最终研发了适宜于重粘土地梭梭免灌植被造林方法，以满足自然降水量>90mm干旱区重粘土区域进行荒漠植被恢复与重建，为生态恢复工程建设提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于，针对当前干旱区重粘土区植被恢复困难，维护成本较高的问题，提供一种干旱区重粘土地梭梭免灌植被造林方法，该方法经过了三年的试验研究和规模化实践，通过地形改造构建人工集水槽结合种植穴种植基质换沙的方式，实现收集天然降水，同时利用沙土具有易入渗、保水性好、蒸发量小的特点，提供相对多的有效可利用水分，防止地表过度集水保证植物的正常生长。为干旱区重粘土区梭梭免灌植被恢复提供新的方法。

本发明所述的一种干旱区重粘土地梭梭免灌植被造林方法，其特征在于按下列步骤进行：

a、地形整理：

选择在干旱区重粘土区域，将地形整理为5 m宽度集水槽，集水槽的槽底宽3 m，槽集水土垄（5）高0.9m，槽集水土垄（5）边缘坡度（1）为40°，在槽底（2）开挖种植穴，种植穴直径50cm、穴深70cm，株行距为2m×2-3 m，在槽底（2）垂直和平行于集水槽方向，槽内种植行中间和种植穴地势底处打一条20cm高的挡水土埂（4）；

b、定植穴换沙：

种植穴回填沙土为种植基质，沙土回填时留距离槽底平面0.1m的种植穴树坑口（3）；

c、苗木质量：

梭梭苗木为Ⅰ、Ⅱ级苗标准GB/6000-1999；

d、种植时间：

种植时间为春秋两季，时间以当地适宜植树时间早期为准；

e、植物种植：

种植前向树坑口（3）内灌溉20L水，第二天用缝植锹专用工具种植梭梭，植苗时，苗干要竖直，根系要舒展，种植后树坑口（3）覆干沙0.05m保墒；

f、管护：

梭梭栽植后，严防鼠害，在2年内要设护林员进行管护，2年以后近自然管护。

本发明所述的一种干旱区重粘土地梭梭免灌植被造林方法与现有技术相比，具有以下优点和显著的效果：

种植穴换沙渗水深，透气性好，生长速度快，种植穴灌溉20L水渗水试验表明，回填沙土种植基质渗水深度达46cm，而回填粘土种植基质渗水深度为23cm，植物种植后树坑口覆干沙后可迅速降低毛细管作用，减小蒸发量，保水性好；沙土渗水深度达植物根系需水土层，有利于植物成活生长。而沙土具有良好透气性和渗漏性，在降水集水较多时，可有效防止梭梭根腐死亡。

2014年9月种植两年试验调查结果分析表明：保存率均达到86%，与原状粘土比较，种植基质换沙的梭梭株高增加了1.7倍，生物量增加了2.7倍。种植基质换沙后营造人工梭梭林的生态效益显著增高。

集水槽集水土垄、挡水土埂和集水树坑口集水效果显著。通过综合技术方法每株植物均有独立的集水区域，得到的水资源量均匀，有利于整体提高植物的生物量。集水土垄边缘角度态小时，由于集水土垄表面遇水后产生龟裂，降雨沿龟裂缝隙下渗导致集水效果差，故集水土垄边缘角度要达到40°，6月份实施地两天降雨雨量计显示为9.4mm，种植穴中沙土基质水入渗深度50cm左右，土壤含水率在7.2%。等于每株植物浇水约25L，相当于种植穴面积内沙土基质得到127mm的降水。

有研究报道，1龄梭梭的根集中分布在0-20 cm土层,根干重占根系总量的82.60%；2龄梭梭根数以20-60 cm层中最多，而0-40 cm层根重占总根重的73.8 %；3龄梭梭根系条数以下层为主，主要集中在40-80 cm土层,但生物量多集中于上层；根据以上资料分析可知，此次降水过程中，种植穴沙土基质中集水的下渗深度与梭梭根系分布深度相符，沙土基质集水入渗深度以达到植物所需根际土壤水分较理想深度，土壤中水分可更有利于植物有效利用，增加生长量。

附图说明

图1为本发明集水槽断面图；

图2为本发明集水槽俯视图。

具体实施方式

实施例1

2012年在克拉玛依石化工业园南部重粘土区域设置试验区（N45 ^o 19´28´´E85 ^o03´07´´），试验区选择在修筑公路路基时推土机从公路两边推土而形成的工程槽沟地段，工程槽沟垂直于公路，2012年8月进行集水槽地形整理， 2012年10月下旬种植梭梭：

地形整理：选择在修筑公路路基时形成的5 m宽度工程槽沟地形，在工程槽沟地段整理为集水槽，集水槽的槽底宽3 m，槽集水土垄5高0.9m，槽集水土垄5边缘坡度1为40°，集水槽长25m，在槽底2开挖种植穴，种植穴直径50cm、穴深70cm，株行距为2m×2-3 m，集水槽内行距2m，两集水槽边缘相邻种植行距3m。在槽底2垂直和平行于集水槽方向，槽内种植行中间和种植穴地势底处打一条20cm高的挡水土埂4；

定植穴换沙：种植穴回填种植基质换为沙土，沙土回填留距离槽底2平面0.1m种植穴树坑口3；

苗木质量：梭梭苗木达到Ⅱ级苗标准（GB/6000-1999）；

植物种植：种植前向树坑口3灌溉20L水，用缝植锹专用工具种植梭梭，植苗时，苗干竖直、根系舒展，种植后树坑口3覆干沙0.05m保墒；

管护：梭梭栽植后，在2年内设护林员进行管护，禁止放牧，同时严防鼠害，防治病害，清除种植穴内的杂草，2年以后近自然管护。

2014年9月种植两年试验调查结果分析表明：集水槽种植梭梭保存率均达到86%，与原状粘土比较，种植基质换沙的梭梭株高增加了1.7倍，生物量增加了2.7倍，集水槽种植穴换沙种植方法中，集水槽槽内种植行中间和种植穴地势底处设置挡水土埂平均生物量是没有设置挡水土埂的1.3倍，通过各项措施综合实施，使人工梭梭林的生态效益得到显著提高。

实施例2

2014年在克拉玛依石化工业园南部重粘土区域推广荒漠免灌植被恢复建设工程面积280亩（N45^o19´32´´，E85^o03´10´´），成活率达85%，2013年10月进行地形整理，挖种植穴种植基质换沙，2014年3月种植梭梭：

地形整理：将地形整理为5 m宽度集水槽，集水槽的槽底宽3 m，槽集水土垄5高0.9m，槽集水土垄5边缘坡度1为40°，集水槽长50m，在槽底2开挖种植穴，种植穴直径50cm，穴深70cm，株行距为2m×2-3 m，集水槽内行距2m，两集水槽边缘相邻种植行距3m。在槽底2垂直于集水槽方向，集水土垄边缘角度种植穴地势底处打一条20cm高的挡水土埂4；

定植穴换沙：种植穴回填种植基质换为沙土，沙土回填留距离槽底平面0.1m树坑口（3）；

苗木质量：梭梭苗木达到Ⅰ级苗标准（GB/6000-1999）；

植物种植：种植前向树坑口3灌溉20L水，用缝植锹专用工具种植梭梭，植苗时，苗干竖直、根系舒展，种植后树坑口3覆干沙0.05m保墒；

管护：梭梭栽植后，在2年内设护林员进行管护，禁止放牧，同时严防鼠害，防治病害，清除种植穴内的杂草，2年以后近自然管护。

Claims (1)

1.一种干旱区重粘土地梭梭免灌植被造林方法，其特征在于按下列步骤进行：

a、地形整理：

选择在干旱区重粘土地段，按5 m宽度将地形整理为集水槽，集水槽的槽底宽3 m，槽集水土垄（5）高0.9m，槽集水土垄（5）边缘坡度（1）为40°，在槽底（2）开挖种植穴，种植穴直径50cm、穴深70cm，株行距为2m×2-3 m，集水槽内行距2m，两集水槽边缘相邻种植行距3m，在槽底（2）垂直和平行于集水槽方向，种植行中间和种植穴地势低处打一条20cm高的挡水土埂（4）；

b、定植穴换沙：

种植穴回填沙土为种植基质，沙土回填时留距离槽底平面0.1m的种植穴树坑口（3）；

c、苗木质量：

梭梭苗木为Ⅰ、Ⅱ级苗标准GB/6000-1999；

d、种植时间：

种植时间为春秋两季，时间以当地适宜植树时间为准；

e、植物种植：

种植前向树坑口（3）内灌溉20L水，第二天用缝植锹专用工具种植梭梭，植苗时，苗干要竖直，根系要舒展，种植后树坑口（3）覆干沙0.05m保墒；

f、管护：

梭梭栽植后，严防鼠害，在2年内要设护林员进行管护，2年以后近自然管护。