CN105474938B - 豫西伏牛山低山丘陵区退化生态系统的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生态修复技术领域的豫西伏牛山低山丘陵区退化生态系统的修复方法，包括如下步骤：选择合适的树种，灌木和草种，合理地进行结构配置，实现生态系统短期内有效地修复。本发明实现区域植被覆盖率提高20～40％，水土流失量减少30％以上，土壤养分蓄积量提高8～10％。林草生态系统结构合理。经过筛选优化，建立了水土保持效益高的“刺槐+紫花苜蓿”、“栓皮栎+紫花苜蓿”的人工林草群落结构模式，其单位土地面积经济效益提高25％以上，节省氮素化肥施入量20％，农民纯收入提高15％以上。实验区内生态环境和气候得到了较大改善。

Description

豫西伏牛山低山丘陵区退化生态系统的修复方法

技术领域

本发明属于生态修复技术领域，具体涉及一种豫西伏牛山低山丘陵区退化生态系统的修复方法。

背景技术

豫西伏牛山低山丘陵区地处暖温带向北亚热带过渡地带，植被属暖温带落叶阔叶林向亚热带常绿阔叶林的过渡型，该区水土流失严重，生态环境脆弱，生态系统严重退化。豫西伏牛山低山丘陵区的自然荒草地经长期水土流失，表层土壤养分流失较多，整地后打乱了原先土层结构，0-20cm下层土壤增加了表层养分含量，在没有使用任何肥料的情况下，全磷一直处于增加的趋势，但是速效磷一直处于最低临界水平，植被生物量增加受限，区域内的大多植株甚至死亡，生态恢复进程受到限制。

研究发现，豫西低山丘陵区及类似区域的土壤磷素极度缺乏，是制约植被恢复的主要限制因子。石质化土壤坡地磷素矿化能力低，导致土壤可被植物利用的有效磷极度缺乏，已成为该地区制约植被修复的“瓶颈”问题，研究显示，全磷试验前的自然荒草地为0.10g/kg，而通过林草植被修复后增加到4-9倍，已经处于较高水平。然而，无论试验前后，速效磷一直在最低水平徘徊，可供植被利用的有效磷明显不足。有效磷严重缺乏已成为该地区制约植被修复的“瓶颈”问题，是植被生长的最小限制性养分因子。为了解决豫西低山丘陵区及类似地区生态修复的“瓶颈“问题，石质土壤潜在的难以利用磷素的矿化和分解、以及有效磷的水土保持高效利用是需要解决的关键技术问题。

近年在豫西低山丘陵区坡地人工建植的森林常常出现“小老树”，甚至仅仅成活了短短几年后就死亡，出现“年年植树不见树，年年造林不成林”现象，究其原因，主要在于林地植被配置不合理，土壤发生侵蚀和水土流失所致。也有相关人员研究林草复合种植模式作为生态脆弱区植被恢复的有效模式，但是还存在诸多的技术问题，如树种草种搭配不科学、林草经营主体不清、树草间距太近、树草间产生恶性竞争、植草成活率低等问题，致使林草复合种植模式的功能效益难以达到应有的最佳状态。

而类似豫西伏牛山低山丘陵区的区域还存在很多，如何构建合理有效地生态修复方法，实现区域生态的良好恢复，是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种豫西伏牛山低山丘陵区退化生态系统的修复方法。

本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明涉及一种豫西伏牛山低山丘陵区退化生态系统的修复方法，包括如下步骤：选择合适的树种，灌木和草种，合理地进行结构配置，实现生态系统短期内有效地修复。

优选地，所述树木选自侧柏、刺槐、栓皮栎、山合欢、茅栗、化香，油松、或马尾松。

优选地，所述灌木选自胡枝子、山梅花、连翘、黄栌、杜梨、忍冬、荆条或野蔷薇。

优选地，所述草种选自羊胡子草、狗尾草、披针叶苔草、紫花苜蓿或费菜。

优选地，所述混种具体为：栓皮栎+连翘+披针叶苔草模式，或栓皮栎+胡枝子+羊胡子草模式，或刺槐+紫花苜蓿模式，或侧柏+荆条+紫花苜蓿模式。

优选地，所述混种具体为：侧柏+胡枝子+羊胡子草与刺槐+荆条+紫花苜蓿混交种植。

优选地，所述混种具体为：在坡度较缓、海拔偏低、有合适土层厚度的坡地上，以种植刺槐为主，林下播种荆条和紫花苜蓿；在坡度较陡、海拔偏高、土层浅薄的坡地上，以种植侧柏为主，林下种植胡枝子和羊胡子草，进而实现区域生态退化区林草复合生态修复。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明以伏牛山低山丘陵区为研究对象，以林草结构配置的模式优化为突破点，对林草复合水土保持效应进行了深入研究。着重研究合理配置乡土树种与豆科牧草构建的林草复合群落结构模式。不同人工林草复合植被模式具有明显的水土保持效应。在坡地把多年生豆科牧草紫花苜蓿与乡土树种构建成林草复合群落模式，增加了土壤有机质，通过生物固氮途径，大幅提高土壤氮素，“槐树+紫花苜蓿”的林草复合模式显著提高了土壤铵态氮，对坡地水土保持效果明显，可作为低山丘陵区坡地首选的人工林草复合群落结构模式，“栓皮栎+紫花苜蓿”和“侧柏+紫花苜蓿”模式每公顷可节约2837.0kg尿素或7250.0kg磷酸二铵，替代了大量化肥，大面积推广后可取得较高的生态、经济和社会效益，这些研究成果将为低山丘陵区退化环境的生态修复和可持续发展提供理论依据和新的思路。

本发明提出林草复合群落结构模式4个。人工林模式2个：刺槐+紫花苜蓿、侧柏+荆条+紫花苜蓿；混交林模式2个：栓皮栎次生林+连翘+披针叶苔草、栓皮栎+胡枝子+羊胡子草，其植被覆盖率提高20～40％，水土流失量减少30％以上，土壤养分蓄积量提高8～10％。林草生态系统结构合理。经过筛选优化，建立了水土保持效益高的“刺槐+紫花苜蓿”、“栓皮栎+紫花苜蓿”的人工林草群落结构模式，其单位土地面积经济效益提高25％以上，节省氮素化肥施入量20％，农民纯收入提高15％以上。实验区内生态环境和气候得到了较大改善。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

发明人选择伏牛山低山丘陵区作为样本，研究类似区域的生态恢复方法。本申请的发明人经过大量的面上野外实地调研和点上定位试验，意外发现了具有显著恢复效果的生态恢复方法。本申请的发明人以林草结构配置的模式优化及其水土保持效应为突破点，重点研究合理配置乡土树种与豆科牧草构建的林草复合立体结构模式，以及林草立体配置下水土保持林建设的关键技术。通过对不同林草群落模式的土壤理化性质、水土保持功能、生物多样性和生物量的研究，揭示林草复合生态群落的结构功能及其生态群落演替趋势；并对林草复合系统构建参数指标并做出综合评价，揭示林草复合模式的生态恢复机理，筛选出最为稳定、高效的林草复合模式，实现了意想不到的技术效果。

实施例1：栓皮栎次生林+连翘+披针叶苔草修复方法

本实施例提供了一种生态系统的修复方法，具体为采用栓皮栎次生林+连翘+披针叶苔草模式，具体包括如下步骤：

在伏牛山低山丘陵区，采用栓皮栎次生林+连翘+披针叶苔草的混种模式，经过2-3年混种，栓皮栎易萌芽更新，成长形成栓皮栎次生林的乔木层，林下灌木层为连翘，草本层以耐阴的披针叶苔草为主，其中乔木层还混合有茅栗、山合欢和化香地带性落叶阔叶林。

本实施例的修复方法自然恢复效果好，而且节省开支和人力，对于提高低山丘陵地区的生态环境质量具有重要生态、经济与社会意义。

实施例2：栓皮栎+胡枝子+羊胡子草修复方法

本实施例提供了一种生态系统的修复方法，具体为采用栓皮栎+胡枝子+羊胡子草模式，具体包括如下步骤：

选择伏牛山海拔800米以下的低山丘陵地区；

选择栓皮栎，也可进一步选择伴生生态树种，如山合欢、茅栗、化香，油松、马尾松等；优选地，伏牛山南坡采用栓皮栎或栓皮栎-马尾松混交林模式；优选地，伏牛山北坡采用栓皮栎纯林或栓皮栎-油松混交林；优选地，选择胡枝子时，也可以同时选择山梅花、连翘、或野蔷薇；优选地，选择羊胡子草时，也可同时选择狗尾草、费菜。

在具体种植时，在土层厚度小于30cm地带，乔灌木树种宜用播种造林，土层大于30cm地带则采用容器苗造林，不论播种造林或植苗造林，均宜采用挖穴整地，穴的规格为40cm*40cm*30cm，灌木均宜播种造林，草本种植则采用扦插与移蔸植苗；种植密度，栓皮栎为2m*2m；马尾松、油松2m*3m；胡枝子等灌木1.5m*1.5m；羊胡子草等草本植物1m*0.5m。

优选地，造林后连续封育5年，为植被次生演替创造良好的环境。

该技术易被山区农民学习、掌握与运用。农民欢迎，易于推广。对于提高区域、流域治理成效具有重要生态、经济与社会意义。对于提高区域、流域治理成效具有重要生态、经济与社会意义。适应在伏牛山区有一定土层厚度的低山丘陵地区推广。进行林草恢复，人为加快次生演替过程，尽快恢复当地的生态环境。

实施例3：刺槐+紫花苜蓿模式修复方法

本实施例提供了一种生态系统的修复方法，具体为采用刺槐+紫花苜蓿，具体包括如下步骤：

选择刺槐和紫花苜蓿分别作为树种和草种进行种植；优选地，还可种植灌木，所述灌木为杜梨或忍冬。

具体种植时，首先整地：整地的目的是蓄水保墒，提高土壤含水量，已采取水平阶或鱼鳞坑整地等方式。整地方法随地形而异，在土层较厚，坡度20度以下的山地缓坡可以采取水平阶整地，阶宽30cm，深30cm，长5～10cm；在土壤薄坡度较大的山地造林，应采用鱼鳞坑整地，坑长70cm，宽50cm，深30cm。造林技术：刺槐采用一年生壮苗截干造林，截杆高度10cm，深埋于顶齐或露出地面5cm，株行距1.5m*2m。林下紫花苜蓿为播种量为1.5公斤/亩，播种深度1-2cm，行距可控制在20cm左右。抚育管理：造林后3年内，应进行松土、培土等工作。

该模式适合豫西土壤干旱贫瘠的低山丘陵地区，刺槐适应性强、耐瘠薄、生长快、郁闭早，侧根多，水土保持效果显著。紫花苜蓿根系发达，水土保持与固氮效果好，可以提高地力。刺槐+紫花苜蓿可尽快发挥其生态效益。紫花苜蓿固氮能力强，为刺槐生长提供氮素。刺槐生物产量大，枯枝落叶多，能尽快实现改良土壤，涵养水源、保持水土、改善环境的目的。该模式在豫西土壤干旱贫瘠的低山丘陵地区推广。

实施例4：杨树+紫花苜蓿模式修复方法

套草的播期、播量和播法。大多数牧草都可以在春秋两季播种，并以秋播为最好。紫花苜蓿以9月上中旬播种为宜。套种的播种量比正常的播种量要增加

5％左右，每亩以1.5公斤左右为宜。其种子发芽率可保持3～4年，种子硬实率达40％左右；新种子的硬实率更高，播前要进行碾磨处理或播前晒种2～3天，以提高发芽率。紫花苜蓿根瘤菌专业性很强，接种根瘤可增产15％～20％。可用特制根瘤菌剂拌种，也可从老苜蓿地取带有苜蓿根瘤的菌土拌种。单种和混种均以条播为好，一般行距35厘米左右，在套种前将种子,8～10公斤干细土拌均，拌后要避免日晒，尽快播种。

实施例5：侧柏+荆条+紫花苜蓿模式修复方法

本实施例提供了一种生态系统的修复方法，具体为采用侧柏+荆条+紫花苜蓿，具体包括如下步骤：

本实施例的方法在实施时，选择侧柏作为树种，选择荆条作为灌木，选择紫花苜蓿作为草种。在具体实施时，首先整地：采用鱼鳞坑整地，坑长70cm，宽50cm，深30cm。

造林技术：采用优质壮苗，侧柏以春季雨水天造林为主，秋季造林为辅。第一次降雨透墒后栽植。造林时用裸根苗要蘸泥浆，以保护根系。栽植后浇水封堆。混交方式：株行距侧柏为1m*2m，荆条为次生灌丛，林下紫花苜蓿为播种量为1.5公斤/亩，播种深度1-2cm，行距可控制在20cm左右。抚育管理：造林后3年内，封山育林，拔除杂草，促进紫花苜蓿生长。

侧柏适应能力强，可以提高次生荆条灌丛的郁闭度，紫花苜蓿固氮能力强，能尽快改良土壤，促使侧柏加快生长，从而能尽快实现保持水土、改善立地条件的目的。该模式在豫西低山丘陵地区地形起伏较大、土壤极度退化、干旱贫瘠、荆条郁闭度0.4以下的造林困难地区推广。该模式适合豫西低山丘陵地区地形起伏较大、土壤极度退化、干旱贫瘠、造林困难的地区，侧拍耐干旱贫瘠，对土壤条件要求不严。荆条为次生灌丛，郁闭度在0.4以下。其空白处种植侧柏，提高林分郁闭度，增大其水土保持效应，紫花苜蓿根系发达，固氮能力强，可改良土壤和保持水土，为侧柏和荆条生长提供氮素。

实施例6：林草复合植被模式生态修复方法

根据对伏牛山低山丘陵区生态退化区的调查与数据分析结果，结合区域内的社会、人文及地理和经济情况，结合他人成功的经验，认为林草复合立体种植模式是当地已退化的生态系统较好的修复措施。

林草复合模式应科学、合理地立体设计种植。所谓立体设计种植就是指在林草复合种植地的立体空间内，根据生物共生原理、充实生态位原理和整体效益原理，将多种适宜的林草生物种群合理地配置到相应的垂直层次上，使环境资源得以更充分利用，使模式功能得以高效持续的实现；同时又能降低生产成本，增加总产出。

2.1生态修复林草复合模式

侧柏+胡枝子+羊胡子草与刺槐+荆条+紫花苜蓿混交：即在坡度较缓、海拔偏低、有一定土层厚度的坡地上，尤其是中下坡位，以种植刺槐为主，林下播种荆条和紫花苜蓿；在坡度较陡、海拔偏高、土层浅薄的坡地上，尤其是中上坡位，以种植侧柏为主，林下种植胡枝子和羊胡子草。

2.2模式技术规程

林草带状间作复合。造林(种植侧柏或刺槐)时，沿等高线成排栽植；在岩石裸露较多、土层不均一的地段小块状造林，林地地块的大小和分布因土质状况而定；林下的灌草可与林木同时种植，也可在林下套播。造林密度按1～1.5m×1.5～2m的株行距栽植；林下灌草可于林木的行间按0.3m～0.5m行距条播，每个行间4～6行，作为一个灌草带。

2.3育苗及栽植技术

2.3.1林木育苗技术

2.3.1.1苗圃建立

设立在交通方便，劳力充足，且地势平坦、开阔、避风向阳，坡度不超过5度，排水良好的地方，尽量选择有电源水源且水源充足，排灌方便的河流、湖泊或水库附近。

育苗地对土壤要求：沙壤土，壤土或轻粘性壤土，土层厚度不少于50cm；地下水位依土质情况而异：沙土在1－1.5m以下，沙壤土在2.5m以下，粘性壤土在4m以下；水质含盐量不超过0.15％，PH值在6.0－8.0之间。

2.3.1.2苗圃地的土壤管理

(1)施基肥

在整地前施基肥，以有机肥为主，主要有厩肥、堆肥、腐熟人粪尿、饼肥等，必须经过充分腐熟后才能施用，一般每亩施厩肥，堆肥3－4t，腐熟人粪尿1－1.5t，饼肥0.1－0.2t。

(2)整地

育苗前必须进行整地，及时深耕细作，消除杂草，树根石块，要求地平土碎，一般深度20cm左右，干旱地区深20－30cm，时间春、秋均可；具体整地时间：春季播种前20—30天，秋冬依据土壤墒情和种植而定。

(3)作床

高床、低床均可。低床，床面低于步道15－20cm，宽1.0－1.5m，长10－20m，步道宽30－50cm；如果进行容器育苗，要求将床面整平、夯实，边缘可用砖、木板等作围栏或用土作硬，以防容器倒塌。营养土的配制方法：①沙壤活土与腐熟农家肥按8：2混合均匀过筛后配成营养土，每立方米50倍40％的福尔马林20-40毫升进行土壤消毒；②用氮(厩肥、垃圾、鱼塘泥)、磷(过磷酸钙)、钾(草木灰、火烧土)按3:1:1.5混合均匀过筛后配成营养土，每立方米用0.75公斤黑矾加水化开拌土进行土壤消毒。

2.3.1.3播种育苗

(1)床面灭菌

播种前7-10天用浓度1％－3％的硫酸亚铁溶液，按3.0-4.5L/㎡的用量均匀地浇洒土壤中，可用1‰ΚΜnΟ4溶液消毒或用浓度35-40％的福尔马林溶液50ml，加水6-12L，在播种前7－10天均匀喷洒在苗床上，喷后用地膜覆盖一周后揭去地膜。

(2)精选种子

种源地要选择气候和土壤条件与绿化区相一致或相近的地区。选择纯度高，品质好的种子，采用风选或水选的方法对种子进行精选分级。

(3)种子处理

处理程序：检斤—净种—检斤—发芽试验—消毒—催芽。

种子消毒：在种子催芽和播种前进行。

于播种前1-2天，用1份浓度40％的福尔马林溶液加水270份，稀释成0.15％的溶液，将种子浸泡在溶液中30分钟，捞出后密封2小时，然后用清水将种子上的药液冲洗干净，摊平阴干后即可播种或催芽。

(4)种子催芽

层积催芽：选择地势高，排水良好的地方挖宽1m、深度在地下水位以上冻层以下的坑，坑的长度以种子的多少而定，坑底铺10-20cm的湿河沙。种子与沙的体积比为1：3，沙的含水量为饱和水量的60％(即手用力握沙成团不滴水，手捏即散)；坑内温度控制在0-5度之间，要保持通气良好，防止霉烂；层积种子前最好用温水浸种，使种皮吸水膨胀后再层积于坑内。层积时间30天左右；播种前7－10天检查种子，如果尚未裂嘴露白，要将种子移到温暖(20度左右)的地方，上盖塑料膜促使尽快萌芽，当种子裂嘴1/3时即可播种。

水浸催芽：用40-50℃温水浸种，种子与水的体积比为1:3，浸种1-2昼夜，每天换水一次，种子吸水后捞出摊放在通气好的湿润物(筐、篓、蒲包、席)上，再盖上湿草帘或湿麻袋，并置于20℃左右的温暖处催芽，要求每天用洁净水淋冼2-3次，经常检查翻动种子，约经5-7天即可萌发，当种子裂嘴1/3时即可播种。(随采随播种子不催芽)

(5)播种期

春播3-4月份，秋播10月中下旬。

(6)播种方法

条播：一般采用开沟条播。沟宽10cm，深3cm，行距25-30cm。将种子均匀撒在沟内，覆土1-2cm，镇压后浇水，再覆盖地膜或稻草；亦可先在沟内灌水，待水渗下后撒种、覆土、盖膜。

点播：适用于容器育苗。将配制好的营养土装入容器中，把容器竖直排列在平整的苗畦中，苗床四周培土踏实，高于床面以防容器倒斜。用竹签或罗丝刀插入容器中间点穴，深约1.5-2cm，将消毒、催芽后的种子播于穴中，每穴3-5粒。播后用细沙和黄心土覆盖，厚度1-1.5cm，然后浇透水。1-2天后覆膜，也可覆盖稻壳、稻草、桔杆或遮阳网，并注意每天喷水保墒，约经8－10天即可出苗。

(7)播种量

按下列公式计算播种量：

W＝P·n·10·C·E-1·K-1

式中：W—播种量(每平方或每米播种沟)；

Р—种子千粒重(克)；

10—常数；

Е—种子净度(％)；

Κ—种子发芽率(％)；

С—损耗系数；

n—计划产苗量(株数)；

2.3.1.4苗期管理

(1)浇水

播种后出苗前保持土壤湿润，尽可能不浇水；出苗后开始浇水，要掌握适时适量。条播地采用细水漫灌的方法；点播的容器苗采用喷壶洒水灌溉，有条件的可采用喷灌。

(2)施肥

幼苗期追施氮肥和磷肥，每10-15天喷洒一次，浓度为0.2-0.3％，追肥后及时浇水。

(3)松土除草

幼苗出土后杂草生长快浇水后土壤板结，如不及时松土除草影响苗木生长，每年条播松土除草3-6天次；点播的容器苗主要是除草，每年6-8次。按照“除早、除小、除了”的原则进行。

(4)移植间苗

出苗期间要及时检查苗床出苗情况，发现缺苗及时间苗移植补苗，并浇水以保证全苗。移植培育大苗，应按高度和粗度进行分级，并剔除有病虫害、机械损伤、发育不健全和无顶芽的苗木。移植时间在早春土壤解冻后或秋冬土壤结冻前进行。根据计划产苗量确定移植株行距，一般单位面积上移植的株数要比计划产苗量大5—10％，要求分级栽植，根不干、不窝、栽正、踏实，移植后及时浇水。

(5)病虫害防治

主要病害是苗期的立枯病和叶枯病，采用等量式波尔多液100-150倍喷洒，每10天喷一次，连喷三次；或采用福尔马林200倍液，每周一次，连喷三次；或采用蓝矾100倍液灌根。

主要虫害是地下害虫蝼蛄和蛴螬，可采用敌百虫毒饵(敌百虫:麦麸＝1:100)诱杀，或采用敌百虫500倍液、敌敌畏500-800倍液、辛硫磷800-1000倍液于苗行间喷雾。2.3.1.5苗木出圃

(1)起苗与分级

起苗前要充分浇水，补充苗木水分；起苗时要保证圃地土壤湿润、疏松，尽量少伤根系；起苗后立即修根、分级，按数捆扎、浆根，及时假植或造林；在整个起苗过程中要严防苗木根系失水、风干；苗木分级工作必须在庇荫背风处进行，分级后要做好等级标志；分级标准参照国家林业局及地方林业行业标准。

(2)运输

运输途中，必须采取保湿、降温和通风措施，严防日晒；苗木运到目的地，应立即开包检查或假植、造林；起苗后苗木不能立即外运或栽植时，要进行假植。

(3)贮藏

秋季起苗、竖春栽植的苗木，必须进行越冬假植或窖藏。苗木窖藏必须保持低温3℃以下，空气相对湿度85％以上。

(4)检疫

按国家有关规定执行。

2.3.2造林技术

2.3.2.1整地

(1)整地时间

春季造林和雨季造林宜在造林前一年的雨季前或雨季进行，最迟在前一年的秋季整地；秋季造林在当年的雨季前进行整地，至少要提前一个月进行整地。

(2)整地方式

穴状整地：规格为60cm×50cm×40cm；

鱼鳞坑整地：在水土流失严重的地段采用。鱼鳞坑为半圆形，外高内低，坑面水平或向内倾斜，外缘有土梗，规格为60cm×50cm×40cm。

2.3.2.2造林

(1)造林时间

裸根苗以春季造林为主，在土壤解冻后立即进行；也可在秋末冬初造林。

容器苗春、夏、秋三季均可造林，多在雨季进行。雨季造林要掌握好雨情，一般在雨季前期，第一次透雨之后的连阴天栽植，最好不晚于7月下旬。

直播造林在春、夏、秋三季均可，但多在雨季进行。当降过第一次透雨之后及时播种，最迟也要保证幼苗有60天以上的生长期。

(2)造林密度

以株行距(1～1.5)m×2m为宜，每公顷3300株～4950株。

(3)造林方法

采用植苗与播种两种方法造林。

a裸根苗造林

苗木质量：达到GB 6000－1999《主要造林树种苗木质量分级》标准规定的要求；

栽前处理：造林前将苗木根系蘸上泥浆，保持苗根湿润，不受风吹日晒；有条件的可用ABT生根粉溶液速蘸或浸泡，或将苗木用保水剂处理，或使用黄腐酸钠、聚硅酸酮等抗旱蒸腾剂，防止茎叶蒸腾失水。

栽植方法：栽植时，苗干要竖直，根系要舒展，埋土深浅要适当，在干旱地区以不埋针叶为准，当根系全部埋住时，将苗轻轻向上提一下，踩实，然后再填土踩实，并覆松土与地面平，以利保墒。

b容器苗造林

苗木质量：应达到LY 1000《容器育苗技术》标准规定的要求。

栽前准备：造林前一天，对容器苗灌足水，再顺序取出，轻放于运苗器中，运往造林地。

栽植方法：栽植时，把容器苗轻放入穴，埋土踏实，不要踏碎容器内的土坨，根系保持自然舒展状态。对于苗木根系不易穿透的容器，要将容器划破后再造林。

c直播造林

种子质量：达到GB7908-1999《林木种子质量分级》标准的要求。

种子处理：种子消毒、催芽的方法与要求同3.1.3.3和3.1.3.4。

播种方法：以穴播为主。将穴面疏松，清除草根石块，平整穴底后进行播种，每穴播种8～10粒，均匀撒开，以不重叠为度。覆土厚度1.5cm～2cm，播后镇压。上面最好覆盖杂草，以防鸟害。

2.3.2.3抚育管理

(1)平整穴面

植苗造林结束后一周内，应进行一次以平整穴面、加固土埂、扶正苗木和补苗为内容的抚育，将苗木调整到标准栽植深度。

(2)松土除草

松土除草时间：一般每年进行1～3次，连续进行3年～5年，当幼树超过杂草层时即可停止。有条件的可持续到幼林郁闭(约5年～6年)。

春季土壤解冻泛浆应松土保墒，并结合松土进行扩穴；进入雨季，杂草滋生，应结合松土，及时除草。

松土除草深度：到里浅外深，不伤苗木根系，深度一般在5cm～10cm。

直播造林松土除草要求：当年雨季要注意抚苗防淤。第二年进行松土除草抚育，以后每年不少于2次，坚持到幼林郁闭。

(3)培土防寒

造林当年，结合秋季抚育进行培土防寒、防风。第二年春季，土壤解冻20cm左右时，进行撤土。

(4)补植与定株

对造林成活率不合格的造林地，应及时进行补植。补植应采用同龄苗木。

直播造林的第二年秋冬季进行间苗定株,每穴保留一株健壮苗木。

(5)病虫害防治

根据病虫害发生情况，及时进行生物防治或综合防治。

(6)混交林管理

混交林可采用修枝、平茬、间伐等措施调节林木之间或林灌草之间的关系，保证其正常生长。

(7)造林地管护

新造林地可采取相应措施进行封禁保护，严禁进入林地放牧或打柴。

2.3.2.4造林技术档案

(1)技术档案的主要内容

建立造林技术管理档案。主要内容包括：造林地基本情况、整地方式和规格，造林树种、造林方法、造林密度，种苗来源、质量和处理保护措施，幼林抚育管理技术措施，病虫害种类和防治情况，各项作业的实际用工量和肥、药、物料的使用情况等。

(2)技术档案的管理

造林技术档案要有专人记载，坚持按时填写，做到准确无误。由造林施工单位业务领导和技术人员审查签字后存档。

2.3.3灌木育苗技术

同3.1林木育苗技术。

2.3.4林下植草技术

紫花苜蓿、羊胡子草皆为野生植物资源，迄今尚无人工驯化培育品种；皆以种子繁殖。

2.3.4.1直播

在水源不足的地块以及不便精细管理的较陡山坡、荒沟上，直播能及时抢墒，达到优质丰产的目的。

播种方法：可人工或用畜力、机械牵引，进行穴播、条播或撒播。每亩播种量8～10kg，穴播每亩控制在1800～2000穴。应在平均气温10℃以上时进行播种。

2.3.4.2抚育管理

施肥：原则上以氮肥为主，配合使用磷、钾肥。磷肥全部作基施，钾肥基肥、追肥各一半，氮肥适量基施，多次追施。

苗期管理：经常保持土壤湿润。如遇干早要及时浇水，根据地面情况及时进行中耕、杂草工作。

间苗：条播，2～5cm留1株苗；

病虫害防治：长期处于野生状态，抗逆性强，无危险性病虫害，所以以防为主，防治结合。病害防治一般在第2年3月底至4月上旬，每亩用25％的可湿性多菌灵粉剂300克，兑水90公斤喷施一次即可；虫害防治视具体发生虫害而定。

对于伏牛山低山丘陵区及类似地区的生态恢复，必须要同时满足以下要求原则，才能实现恢复生态的技术效果：

1、模式结构与功能统一原则，模式设计必须使模式系统内以及系统与外界环境之间的物质、能量及价值的流动方向和流动速度更加合理，并伴随更高的变换和转化效率；

2、提高模式整体效益原则，在林草复合种植模式的设计时，林草生物种群搭配，要坚持互利互惠、取长补短；模式环境构成，要以当时当地自然资源优势和社会资源优势为主体，根据林草生物种群和群落需求做相应的投入；

3、相宜性原则，在林草复合种植模式设计时，对于宜农区域，其林草复合种植物种选择应趋农；对于宜林区域，林草复合种植物种选择应趋林；对宜牧区域，则林草复合种植物种选择应趋牧；

4、生物与环境相适原则，在林草复合种植模式设计中，既要根据当地自然资源环境和生产条件选择与之相适应的林草优势生物种群，又要根据既定林草生物对环境条件的要求，通过人为的作用林草复合模式结构调整，改进当地自然环境条件和生产条件，达到生物与环境相适应；

5、生物共生原则，在林草复合种植模式设计中，林草优势种群的选择与搭配，应通过选择与既定林种能够形成共生的草种，或选择与既定草种能够形成共生的林种，以便尽量利用和发挥物种间的正相互作用，就能扩大资源有效利用空间，并通过资源互补利用方式，提高单位资源利用率和利用效率；

6、生态位原则，在同一个生境的群落或人工复合群体中，不存在两个生态位完全相同的物种，否则必然会引起激烈的竞争。在同一个小生境中同时存在两个或两个以上物种时，应尽量选择在生态位上有差异的类型。

综上所述，本发明的方法具有显著的应用价值，单从经济效益、生态效益两个方面考虑，分别形成示范基地2个：①平顶山市新城区国砥山示范基地，面积600亩。主要偏重于坡地水土保持的林草生态模式示范推广基地。②平顶山市鲁山县库区乡昭平湖低山丘陵区生态修复示范基地，面积1000亩。科研成果进行示范推广、产业化后产生的经济、环境和社会效益有待继续监测与评估。

1.经济效益：林草复合促进林下经济发展，地面植被生物量生长迅速，木材和牧草经济效益客观。草林牧相结合可以促进牧业发展，林草复合配置系统实施初期，可放牧利用2％，以后间伐林木，林下作为放牧地，可提高畜产品的产值，增加林业的收入，从经济的观点看林牧体系，将会对低山丘陵区养殖业有更大的吸引力。

2.社会效益：草林牧生态系统不仅可以为社会提供木材、燃料、饲料、肥料、药材和畜产品，而且客观存在采用复合经营模式，在劳动力资源丰富的地区还可以充分发挥剩余劳动力的作用，实行集约经营,这样既可以充分利用土地资源，又可以利用劳动力、资金、设备等，使草林牧生态系统获得较大的社会效益。另外，通过“草-畜-肥-田”的途径达到物质与能量的可持续循环利用，促进牧业的发展。

3.环境效益：林草植被水土保持功能明显，具有保水固氮，防止土壤侵蚀、调节气候、防风固沙、改善水文循环、涵养水分、改良土壤、吸收各种污染物质、保护生物多样性等多种生态功能，对人类和生物的生存环境起着不可替代的重要作用。

2.不同人工林草复合模式对土壤养分的恢复效应。不同林草植被类型的土壤有机质和全氮含量均高于试验前自然荒草地(ZC)和同期对照荒草地(ck)，表现出良好的生态恢复效应。刺槐+苜蓿(HM)模式对土壤铵态氮恢复及保持效果最好，可能与林草结构均为多年生豆科植物的固氮功能有关。但土壤硝态氮含量降低，其中苜蓿(M)坡地降幅最大。林草模式对硝态氮的消耗量大于对照荒草地(CK)，除苜蓿(M)外，其他植被模式硝态氮含量比试验前自然荒草地(ZC)提高了0.88～1.48mg/kg；比同期对照荒草地(CK)下降了0.66～3.14mg/kg。土壤铵态氮降到很低的水平，比试验前的自然荒草地(ZC)降低6.24～14.91mg/kg；说明人工林草模式干扰了土壤生态环境，导致速效养分易于流失；各林草模式对坡地土壤磷素恢复效果明显，苜蓿(M)对土壤速效磷保持效果最好，刺槐+苜蓿(HM)效果最差；所有植被模式均造成全钾含量的下降，尤以苜蓿(M)、杨树+苜蓿(YM)模式降幅较大。

3.不同林草植被模式具有明显的水土保持效应。在固氮牧草紫花苜蓿参与的林草复合模式下，增加了土壤氮素，节约了氮肥投入。研究发现，在坡地把多年生豆科牧草紫花苜蓿与乡土树种构建成林草复合群落模式，增加了土壤有机质，通过生物固氮途径，大幅提高土壤氮素，“槐树+紫花苜蓿”的林草复合模式显著提高了土壤铵态氮，对坡地水土保持效果明显，可作为低山丘陵区坡地首选的人工林草复合群落结构模式，“栓皮栎+紫花苜蓿”和“侧柏+紫花苜蓿”模式每公顷可节约2837.0kg尿素或7250.0kg磷酸二铵，不同林草复合模式比试验前的自然荒草地(ZC)每hm²可节约纯氮1015～1305kg，折合尿素2206.5.7kg～2837.0kg，折合磷酸二铵6343.8kg～8156.3kg；比同期对照荒草地(ck)每hm2可节约纯氮870kg～1160kg，折合尿素1891.3.7kg～2521.7kg，折合磷酸二铵5437.5kg～7250.0kg。替代了大量化肥，大面积推广后可取得较高的生态、经济和社会效益，这些研究成果将为低山丘陵区退化环境的生态修复和可持续发展提供理论依据和新的思路。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (1)

1.一种豫西伏牛山低山丘陵区退化生态系统的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：选择合适的树种，灌木和草种，合理地进行结构配置，实现生态系统短期内有效地修复；

所述结构配置具体为：栓皮栎+连翘+披针叶苔草模式，或栓皮栎+胡枝子+羊胡子草模式，或刺槐+紫花苜蓿模式，或侧柏+荆条+紫花苜蓿模式；或者所述结构配置具体为：侧柏+胡枝子+羊胡子草与刺槐+荆条+紫花苜蓿混交种植；

其中，所述栓皮栎+连翘+披针叶苔草模式包括如下步骤：在伏牛山低山丘陵区，采用栓皮栎次生林+连翘+披针叶苔草的混种模式，经过2-3年混种，栓皮栎易萌芽更新，成长形成栓皮栎次生林的乔木层，林下灌木层为连翘，草本层以耐阴的披针叶苔草为主，其中乔木层还混合有茅栗、山合欢和化香地带性落叶阔叶林；

其中，所述栓皮栎+胡枝子+羊胡子草模式包括如下步骤：选择伏牛山海拔800米以下的低山丘陵地区；选择栓皮栎，进一步选择山合欢、茅栗、化香，油松、马尾松作为伴生生态树种；伏牛山南坡采用栓皮栎-马尾松混交林模式；伏牛山北坡采用栓皮栎-油松混交林；选择胡枝子时，能够同时选择山梅花、连翘、或野蔷薇；选择羊胡子草时，能够同时选择狗尾草、费菜；在具体种植时，在土层厚度小于30cm地带，乔灌木树种用播种造林，土层大于30cm地带则采用容器苗造林，不论播种造林或植苗造林，均采用挖穴整地，穴的规格为40cm*40cm*30cm，灌木均播种造林，草本种植则采用扦插与移蔸植苗；

其中，所述刺槐+紫花苜蓿模式包括如下步骤：具体种植时，首先整地：整地的目的是蓄水保墒，提高土壤含水量，已采取水平阶或鱼鳞坑整地；整地方法随地形而异，在土层较厚，坡度20度以下的山地缓坡采取水平阶整地，阶宽30cm，深30cm，长5～10cm；在土壤薄坡度较大的山地造林，采用鱼鳞坑整地，坑长70cm，宽50cm，深30cm；造林技术：刺槐采用一年生壮苗截干造林，截杆高度10cm，深埋于顶齐或露出地面5cm，株行距1.5m*2m；林下紫花苜蓿为播种量为1.5公斤/亩，播种深度1-2cm，行距控制在20cm；抚育管理：造林后3年内，进行松土、培土；

其中，所述侧柏+荆条+紫花苜蓿模式包括如下步骤：选择侧柏作为树种，选择荆条作为灌木，选择紫花苜蓿作为草种；在具体实施时，首先整地：采用鱼鳞坑整地，坑长70cm，宽50cm，深30cm；造林技术：采用优质壮苗，侧柏以春季雨水天造林为主，秋季造林为辅；第一次降雨透墒后栽植；造林时用裸根苗要蘸泥浆，以保护根系；栽植后浇水封堆；混交方式：株行距侧柏为1m*2m，荆条为次生灌丛，林下紫花苜蓿为播种量为1.5公斤/亩，播种深度1-2cm，行距控制在20cm；抚育管理：造林后3年内，封山育林，拔除杂草，促进紫花苜蓿生长。