劉 凱，曹昌楷，王守強，朱子政，王 博

(四川省林業(yè)勘察設計研究院，四川成都 610081)

干旱半干旱地區(qū)指的是年降水量在400 mm以下，干燥度在1.5以上的區(qū)域，這些地區(qū)自然條件惡劣，生態(tài)狀況脆弱，迫切需要增加林草資源總量。如何改善干旱和半干旱區(qū)域生態(tài)環(huán)境、增加林草植被等，一直是近年來學術界研究的熱點之一。國家相關部門對干旱半干旱地區(qū)的造林綠化也日益重視，如2014年3月，全國綠化委員會、國家林業(yè)局聯(lián)合下文要求加快推進干旱半干旱地區(qū)造林綠化［1］;全國綠化委員會第32次全體會議上，國家林業(yè)局趙樹叢局長指出，必須把造林綠化重點逐步轉到干旱半干旱地區(qū)等。

四川省干旱半干旱區(qū)域主要分布在橫斷山區(qū)的金沙江、雅礱江、安寧河、大渡河、岷江的河谷地帶和甘孜州的得榮縣、鄉(xiāng)城縣、巴塘縣，表現(xiàn)為干旱河谷和高山高原半干旱兩種形態(tài)，介于東經(jīng)98°～104°、北緯26°～35°之間，呈不連續(xù)分布，面積約133.35×104hm2，占全省區(qū)域面積的2.8%。行政區(qū)域上涉及甘孜州、阿壩州、涼山州、攀枝花市及雅安市的漢源縣、石棉縣等地區(qū)，是受“焚風”和地質構造等影響而形成［2，3］。該區(qū)域不僅自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，而且濫采、過牧、采挖等人為干擾，致使區(qū)域植被退化、水土流失、土地退化等現(xiàn)象嚴重。對區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全，乃至經(jīng)濟發(fā)展和人民生活生產(chǎn)造成嚴重影響。因此，研究并區(qū)劃全省干旱半干旱地區(qū)造林類型并提出植被恢復技術建議十分必要。

1 研究現(xiàn)狀

干旱半干旱地區(qū)的成因目前認為有自然成因、人為成因、自然和人為綜合成因3種情況［4］。在不同的區(qū)域和時間中，3種成因的貢獻率大小各有不同。四川干旱半干旱地區(qū)形成原因的普遍看法是，自然原因是其根本原因，人為的干擾等因素加速了土地的退化和植被的逆向演替。夏紅霞［5］對四川岷江上游的理縣熊耳山山地森林—干旱河谷交錯帶研究認為，干旱河谷生態(tài)環(huán)境的退化是板塊運動活躍、地貌陡峭、地表結構脆弱、水熱分配不均、土壤貧瘠等自然因素和毀林開荒、過載放牧、陡坡耕作等人為干擾因素共同作用形成。

研究干旱半干旱地區(qū)成因的目的在于尋找合適的植被恢復技術。根據(jù)生態(tài)學原理，植被恢復的方向有兩種:一種是恢復原有植被;另一種是進行適度人工改造，使其朝向更有利于人類生存和生活的方向發(fā)展。這也是目前干旱半干旱地區(qū)植被恢復的指導方向，相應提出的措施主要為封山育林和人工造林。而合適的補植或造林樹種，是成功實施封育或造林的重要因素之一。

研究發(fā)現(xiàn)，樹種通過調整氣孔導度、蒸騰速率、日凈光合速率和水分利用等，實現(xiàn)有效的吸水能力和完善的保水機制是干熱河谷生境中能生長的樹種主要的適應機制［6，7］，也是適宜樹種篩選的主要依據(jù)。目前，樹種篩選集中在篩選鄉(xiāng)土樹種和引進適宜物種兩方面，并通過實驗研究成功篩選了可應用于不同地理區(qū)域的多個樹種。需要注意的是:①雖然引進樹種有成功應用的實例，但要特別注意引進樹種可能帶來的物種入侵等問題，一定要謹慎引入;②鄉(xiāng)土物種并不一定就是植被恢復的適宜樹種，如對岷江干旱河谷應用鄉(xiāng)土樹種岷江柏造林的研究發(fā)現(xiàn)，造林保存率從造林后7 a的65%，下降到造林16 a后的38%，同時土壤的水分和物理性質甚至也呈現(xiàn)下降趨勢［8，9］。

干旱半干旱地區(qū)植被恢復中，水分和土壤是兩大限制因子。如何提高土壤水分特別是旱季土壤中有效水的數(shù)量是植被恢復的核心［10］，也是造林及各種保障技術應用的關鍵點。如何改良土壤或根據(jù)土壤特性采取不同的恢復措施是植被恢復的另一個關鍵點。恢復技術的研究目前形成的主流思想就是根據(jù)不同的水分條件、土壤或巖土性質等分類治理，也有根據(jù)土地或植被退化程度進行分類治理。如紀中華等［11］根據(jù)水分來源，劃分出雨養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)、集水灌溉系統(tǒng)、適水灌溉系統(tǒng)3種類型，并提出相應恢復措施;熊東紅等［12］根據(jù)巖土性質，劃分出早更新統(tǒng)泥質沉積物坡地、元古界變質巖片巖坡地、上新統(tǒng)砂溝組砂礫巖坡地、階地礫石層坡地4種類型，并針對性提出措施。此外，張俊佩等根據(jù)植被退化程度劃分出極強度退化類型、強度退化類型、重度退化類型、中度退化類型、輕度退化類型并針對性提出治理措施［13］。

植被恢復中保障技術，也是圍繞以保水為核心而實施。除比較常用的保水劑［14］、預整地和容器育苗［15］、魚鱗坑造林和竹節(jié)溝造林等［16］集水造林技術外，研究者也在不斷探索可應用于不同區(qū)域植被恢復的新技術，并取得了一定的成績，如流塘—草網(wǎng)絡技術［17］、地下地膜隔水墻［18］等的研究和成功應用。

目前干旱半干旱地區(qū)植被恢復效益的研究，表現(xiàn)在兩個方面，一個是對造林效果和生態(tài)效益的研究，如朱林海對四川岷江干旱河谷造林長期效果進行了評價［8，9］，紀中華等對云南元謀干熱河谷植被恢復生態(tài)效益的評價［19］;另一個是對植被恢復后生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)、生物量分配、空間結構等研究，如高成杰等對云南元謀干熱河谷植被恢復中的10 a生混交林養(yǎng)分循環(huán)的研究［20］，李彬等對云南元謀干熱河谷植被恢復中20 a混交林生物量分配和空間結構的研究［21］等。需要注意的是，即便是植被恢復后造林樹種生長較好，但并不意味著生態(tài)功能的改善。李東勝等對岷江干旱河谷雜古腦河流岷江柏造林研究發(fā)現(xiàn)，雖然造林樹種生長較好，但林地植被和土壤并未改善，甚至群落物種數(shù)量下降［22］。關于這方面的原因還需要進一步的探索和研究。

可見，目前對干旱半干旱地區(qū)的研究集中在成因、適宜樹草種生理特性和篩選、土壤和水分等因子研究、植被恢復技術措施、恢復效益評價及恢復后生態(tài)系統(tǒng)的研究等。干旱半干旱地區(qū)由于其自然地理特征的復雜性和氣候的惡劣性，增加了植被恢復的困難性。在實現(xiàn)植被恢復的同時，如何提高保存率和恢復后植被生態(tài)效益，這可能是目前及今后一段時間內需要重點關注和研究的內容之一。

2 造林類型區(qū)劃

區(qū)劃造林類型有助于針對性采取造林措施，提高造林的成功性。在充分研究四川省干旱半干旱區(qū)自然地貌、土壤性質、植被特征、氣象因子等基礎上，將全省區(qū)劃出4個類型區(qū)。

2.1 區(qū)劃原則

①自然條件的相對一致性。以區(qū)域氣候差異性為基礎，結合區(qū)域降水量級別、水資源條件、地貌地表條件、土壤因子特征、土壤侵蝕程度、熱量條件等因子分析，將自然條件相對一致的類型區(qū)劃為一個類型區(qū)。②植被特征的相對一致性。根據(jù)研究區(qū)域主要分布植被的植被類型、植被種類、植物群落、優(yōu)勢物種等特征，將植被類型相同或相似的區(qū)域，區(qū)劃為一個類型區(qū)。③造林技術的相對一致性。根據(jù)不同研究區(qū)域適宜的綠化造林方向、造林立地條件、適宜主要樹種，以及造林整地技術的相同和相近性，將造林措施相同或相近的區(qū)域區(qū)劃為一個類型區(qū)。④行政區(qū)劃界限的相對完整性。在按照自然條件、植被特征、造林措施相對一致性區(qū)劃的基礎上，保持每個類型區(qū)涉及的不同行政區(qū)域的行政界線的相對完整和地理位置相對清楚。

2.2 區(qū)劃因子

①地貌因子:按海拔高度區(qū)劃不同地貌單元，包括海拔1 500 m以下、1 500 m～2 800 m、2 800 m～3 800 m、3 800 m以上4個高度等級。②降水量因子:按年降水量進行區(qū)劃，包括降水量在300 m～400 mm、400 m～500 mm、＞500 mm共3個不同的降水量等級。③水資源因子:按照造林可利用水資源情況進行區(qū)劃，包括可利用地表水、可利用地下水、可利用雨水、水資源匱乏等不同情況。④氣溫因子:按最冷月平均氣溫、最暖月平均氣溫、日均溫≥10℃天數(shù)區(qū)劃。最冷月平均氣溫包括＜5℃、5℃～12℃、＞12℃共3個等級;最暖月平均氣溫包括16℃～22℃、20℃～24℃、24℃～28℃共3個等級;日均溫≥10℃天數(shù)包括151 d～250 d、251 d～350 d、＞350 d共3個等級區(qū)劃。⑤植被因子:按照主要植被類型群落、代表性群系、優(yōu)勢物種等區(qū)劃，包括稀樹灌木草叢群落、扭曲散生的松林和硬葉常綠闊葉林類型、干旱小葉灌叢、干旱小葉灌叢和冷杉林類型4種不同植被類型。⑥土壤因子:按土壤類型和質地區(qū)劃，包括粘土、粉粘土、基巖粗粒土不同土壤質地，和山地燥紅土、山地褐土、山地棕壤、山地灰化土、草地森林土等不同類型。

2.3 區(qū)劃結果

四川干旱半干旱區(qū)域主要分布在青藏高原橫斷山脈及得榮縣、鄉(xiāng)城縣區(qū)域，根據(jù)區(qū)劃原則和區(qū)劃因子區(qū)劃出4個類型。類型區(qū)以地貌特征和熱量特征、區(qū)域名稱命名。

①橫斷山區(qū)干熱河谷區(qū)。包括西昌市以南的金沙江支流、雅礱江河谷和安寧河谷，以及金沙江河谷，涉及涼山州的布拖縣、德昌縣、會東縣、會理縣、金陽縣、雷波縣、美姑縣、寧南縣、普格縣、西昌市、喜德縣、昭覺縣;攀枝花市的米易縣、東區(qū)、西區(qū)、鹽邊縣、仁和區(qū)等。海拔在1500 m以下，年均氣溫15℃～22℃，1月均溫10℃～15℃，7月均溫24℃～28℃，蒸發(fā)量是降水量的3倍～4倍，土壤為燥紅土。主要植被類型為稀樹灌木草叢、肉質刺灌叢群落，代表性群系有余甘子、毛葉柿群落和余甘子、蝦子花群落，其它伴生群有霸王鞭群落、仙人掌群落、錐連櫟群落、鐵橡櫟和蘇鐵群落［2］。

②橫斷山區(qū)干暖河谷區(qū)。包括干熱河谷向北至北緯30°左右的河谷地帶，包括雅礱江、岷江、大渡河、白龍江的河谷。涉及甘孜州的巴塘縣、丹巴縣、得榮縣、九龍縣、康定縣、瀘定縣、鄉(xiāng)城縣、雅江縣;雅安市漢源縣、石棉縣;阿壩州九寨溝縣、理縣、汶川縣、小金縣;涼山州的冕寧縣、木里縣、鹽源縣、西昌市。海拔在150 m～2800 m，年均氣溫10℃～15℃，1月均溫4℃～8℃，7月均溫22℃～24℃，蒸發(fā)量是降水量的3倍～4倍，土壤為山地紅褐土。主要植被類型為扭曲散生的松林和硬葉常綠闊葉林類型，代表性群落為扭曲云南松林、鐵橡櫟和尖葉大犀欖林，其它伴生群落有鐵橡櫟和云南松林、滇青岡和欒樹林、仙人掌灌叢、霸王鞭灌叢［2］。

③橫斷山區(qū)干溫河谷區(qū)。包括干暖河谷再向北的河谷地帶，金沙江上游、雅礱江上游、岷江和大渡河流域，涉及甘孜州白玉縣、德格縣，阿壩州金川縣、馬爾康縣、茂縣、松潘縣等。海拔在 3 000 m～3 800 m，年均氣溫5℃～10℃，1月均溫-3℃～2℃，7月均溫16℃～22℃，蒸發(fā)量是降水量的3倍～5倍，土壤為山地褐土、山地棕壤。主要植被類型為干旱小葉落葉灌叢，代表性群系有馬鞍葉灌叢、川甘亞菊群落，其它伴生群落有仙人掌灌叢、金合歡和青香木灌叢、小葉帚菊和栒子灌叢、錦雞兒和苦刺花灌叢［2］。

④橫斷山區(qū)得榮鄉(xiāng)城半干旱區(qū)。涉及金沙江流域，甘孜州的得榮縣、鄉(xiāng)城縣、巴塘縣。高山高原區(qū)，海拔在3 000 m以上，年均溫10℃～16℃，年降水量400 mm～500 mm，蒸發(fā)量是降水量的2倍～6倍。土壤為山地草原土、山地灰化土。主要植被類型:干旱小葉灌叢、冷杉林。代表性物種:川西云杉、鱗皮冷杉、川滇冷杉等，以及香木、小葉荊、滇荊、白刺花、小鞍葉羊蹄甲、草沉香、仙人掌、豆科、禾本科、菊科等。

3 植被恢復技術措施

3.1 技術思路

根據(jù)研究現(xiàn)狀，建議以有效遏制人為干擾和破壞，恢復或適度改造原有植被，改善生態(tài)環(huán)境為恢復目標，宜喬則喬、宜灌則灌、宜草則草、宜荒則荒，不強求造林成材。

目前恢復技術的主流思想是根據(jù)水分、土壤或巖土性質等分類治理。因此要將水分、土壤作為植被恢復技術的重要參考因子。根據(jù)區(qū)劃的4個類型區(qū)，分類治理、定向培育，使原有植被的人為干擾和破壞得到有效遏制，立地條件相對較差區(qū)域林草植被逐漸恢復，立地條件相對較好區(qū)域林草植被覆蓋率明顯提高。同時在適宜區(qū)域要適度發(fā)展經(jīng)濟林、用材林等，以帶動建設區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展。

考慮到區(qū)劃的4個類型區(qū)自然地理、小氣候環(huán)境等復雜性，為提高造林技術措施的針對性。根據(jù)“分類治理、定向培育”的原則，參照紀中華等采用的土地退化評價體系［19］將每個類型區(qū)根據(jù)地貌、土壤厚度、植被蓋度、土壤侵蝕模數(shù)等區(qū)劃為兩大類型(類型A和B)，提出宏觀性技術建議。造林中可在此基礎上進一步區(qū)劃具體立地類型。

類型A:為立地條件相對較差區(qū)域，土地退化程度在中度以上。地貌切割密度＞4 km·km-2，坡度＞20°，土壤厚度 ＜15 cm，土壤有機質 ＜15 g·kg-1，土壤侵蝕模數(shù) ＞6 000 t·km-2·a-1，植被蓋度 ＜30%。類型B:為立地條件相對較好區(qū)域，土地退化程度在中度及以下。地貌切割密度＜4 km·km-2，坡度＜25°，土壤厚度＞15 cm，土壤有機質＞15 g·kg-1，土壤侵蝕模數(shù) ＜6 000 t·km·-2·a-1，植被蓋度＞30%。

3.2 技術措施

(1)橫斷山區(qū)干熱河谷區(qū)

適宜本區(qū)的植被恢復樹種喬木類有:酸角、新銀合歡、鈍葉黃檀、思茅黃檀、大葉相思、印度楝、絹毛相思、珍珠相思、念珠相思、厚莢相思、肯氏相思、臺灣相思、蘇門答臘金合歡、直桿蘭桉、赤桉、巨尾桉、窿緣按、檸檬桉、尾葉桉、細葉桉、木麻黃、山黃麻、山麻柳、刺槐、沖天柏、加納比松、攀枝花、油桐、桑樹、澳州堅果、龍眼、番石榴、毛葉棗、余甘子。藤灌類有:苦刺、小桐子、坡柳、劍麻、膏桐、大葉千斤拔、西蒙得木、山毛豆、木豆、車桑子、金合歡、仙人掌、馬桑、戟葉酸模、花椒、喜馬拉雅葛藤、地瓜藤、木薯。

該區(qū)類型A區(qū)域:應以封山育林為主，人工造林為輔，優(yōu)先培育發(fā)展防護林。封育類型應以灌木型、灌草型為主，建議采取全封方式，封育年限根據(jù)封育類型和時間情況確定，可相應采用抗旱、補植/補播等人工促進輔助措施;造林密度不宜過大，以666株·hm-2～1 666株·hm-2為宜;整地技術要堅持局部整地、集雨整地、保護原有植被的原則，隨造林隨整地，或在雨季整地;可采用水平帶、撩豪、水平溝、短冊狀等利于集水的帶狀整地和魚鱗坑整地方法;造林方法推薦以植苗、容器苗等，樹種配置推薦采用灌、灌+草等。

該區(qū)類型B區(qū)域:造林方式可兼顧封山育林和人工造林，適度培育發(fā)展經(jīng)濟林和用材林;封育類型以喬木型、喬灌型為主，也可培育灌木型;采用全封和半封相結合的封育方式，封育年限根據(jù)封育類型和時間情況確定，可根據(jù)需要采取人工促進更新、平茬復壯、灌溉施肥、除草抗旱等人工促進措施;造林密度以喬木833株·hm-2～2 500株·hm-2，灌木1 250株·hm-2～3 333株·hm-2為宜;整地技術除類型A方式外，也可穴狀整地，可春季、雨季造林;造林方法除植苗、容器苗外，也可用插干、直播等方法，樹種配置推薦喬、灌、喬+灌、喬+灌+草等。

(2)橫斷山區(qū)干暖河谷區(qū)

適宜樹種喬木類有:阿根廷柳、火炬樹、岷江柏、四季楊、四倍體刺槐、臭椿、巴旦杏、三倍體毛白楊、輻射松、香椿、榆樹、黃連木、梨椿等。灌木類有:馬鞍羊蹄甲、白刺花、刺旋花、鐵桿蒿、蓍狀亞菊、小角柱花、馬桑、岷江木蘭、金花蚤草、甘川紫苑、虎棒子、黃櫨、扁桃、沙棘、檸條等。

該類型區(qū)造林難點在于春季苗木萌動早，進入生長期的4月仍是旱季高峰期，更新苗木難以成活［3］。因此對該區(qū)類型 A區(qū)域:優(yōu)先進行封山育林，培育發(fā)展生態(tài)林。封育類型、方式、年限和人工促進措施可參照干熱河谷類型區(qū)中的類型A;造林密度以1 250株·hm-2～1 666株·hm-2為宜;整地原則、整地技術、造林方法、樹種配置、造林季節(jié)等可參照干熱河谷類型區(qū)中的類型A實施。

該區(qū)類型B區(qū)域:造林方式以人工造林為主，封山育林為輔，兼顧培育發(fā)展防護林、經(jīng)濟林和用材林。封育類型以喬木型、喬灌型為主，也可發(fā)展其他類型;封育方式以半封和輪封為主，也可全封;封育年限根據(jù)封育類型和時間情況確定，可采取補植/補播、人工促進更新、平茬復壯、灌溉施肥、除草抗旱等人工促進措施;造林密度以喬木1 250株·hm-2～2 500株·hm-2，灌木1 250株·hm-2～5 000株·hm-2為宜;整地技術優(yōu)先采用利于集水的水平帶狀、水平溝狀、短冊狀等帶狀整地和穴狀、魚鱗坑整地，可春季造林、雨季造林;造林方法除植苗、容器苗外，也可用插干、直播等方法，樹種配置推薦喬、灌、喬+灌、喬+灌+草等。

(3)橫斷山區(qū)干溫河谷區(qū)

適宜樹種喬木類:娃打索(海棠)、火炬樹、阿根廷柳、西南光果楊、青楊等。灌木類有:西藏沙棘、俄羅斯大果沙棘、高山櫟、馬桑等。

該區(qū)類型A區(qū)域:優(yōu)先封山育林、培育防護林，封育類型、方式、年限及人工促進輔助措施可參照干熱河谷類型區(qū)中的類型A;造林密度以1 250株·hm-2～1 666株·hm-2為宜;整地原則、整地技術、造林方法、造林季節(jié)等參照干熱河谷類型區(qū)中的類型A實施。

該區(qū)類型B區(qū)域:采用人工造林和封山育林相結合的造林方式，優(yōu)先培育防護林，適度培育經(jīng)濟林、薪炭林等;封育類型以喬木型、喬灌型為主，方式以半封為主，封育年限4 a～8 a，可采取補植/補播、人工促進更新、平茬復壯、灌溉施肥、除草抗旱等人工促進措施;造林密度以喬木1 250株·hm-2～2 500株·hm-2，灌木1 250株·hm-2～5 000株·hm-2為宜;整地技術、造林方法、造林季節(jié)和樹種配置等參照干熱河谷類型區(qū)中的類型B實施。

(4)橫斷山區(qū)得榮鄉(xiāng)城半干旱區(qū)

適宜樹種喬木類:葉楊、青揚、新疆楊、沙棗等。灌木類:烏柳、甘蒙錦雞兒、枸杞、西藏沙棘、檉柳、梭梭、檸條、白刺、抄拐棗等。

該區(qū)類型A區(qū)域:優(yōu)先封山育林為主，培育防護林;封育類型、方式、年限和人工促進措施可參照干熱河谷類型區(qū)中的類型A;造林密度木以833株·hm-2～1 250株·hm-2為宜;整地技術要堅持局部整地、集雨整地、保護原有植被的整地原則，隨造林隨整地，或在雨季整地，以穴狀、魚鱗坑整地為主，也可采用其他利于集水的整地方式;可采用植苗、容器苗等造林方法，樹種配置推薦灌、灌+草等。

該區(qū)類型B區(qū)域:可根據(jù)土壤性質進一步區(qū)分粘土和粉粘土、基巖粗粒土兩種類型。①以粘土和粉粘土為主的土壤，優(yōu)先封山育林，培育防護林，少量發(fā)展經(jīng)濟林;封育類型以淺根系灌木型、灌草型為主，封育方式以全封為主，也可半封或輪封，封育年限2 a～5 a;可采取補植/補播、人工促進更新、灌溉施肥、抗旱等輔助措施;造林密度建議1 250株·hm-2～1 666株·hm-2;該類土壤降水主要貯存在淺層土體，整地不宜過深，以穴狀、魚鱗坑整地為主，也可采用水平帶、撩豪、水平溝、短冊狀等帶狀整地方法;可采用植苗、插干、直播等造林方法，樹種配置采用淺根系灌、灌+草等;造林季節(jié)在春季、雨季均可。②以基巖粗粒土為主的土壤，優(yōu)先培育防護林，適度培育經(jīng)濟林，封育類型以深根系喬木型、喬灌型為主，封育方式以半封為主，也可全封，封育年限4 a～8 a，可采取補植/補播、人工促進更新、抗旱等輔助措施;造林密度喬木建議1 250株·hm-2～2 500株·hm-2，灌木建議1 250株·hm-2～5 000株·hm-2;該類土壤降水主要貯存在深層土體，整地宜適度深挖，可采用水平帶狀、水平溝狀、短冊狀等帶狀整地方法和穴狀整地方法;可采用植苗、容器苗等造林方法，樹種配置采用深根系喬、灌、喬+灌等配置，造林季節(jié)在春季、雨季均可。

［1］全國綠化委員會、國家林業(yè)局聯(lián)合通知要求作為首要政治任務組織開展系列活動認真學習貫徹習近平總書記重要批示精神［EB/OL］.(2014-03-05)［2015-01-05］http://www.forestry.gov.cn/ZhuantiAction.do?dispatch=content＆id=661641＆name=stwm.

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