韓濤

（太原市國(guó)營(yíng)林場(chǎng)，山西 太原 030003）

古交市煤礦采空區(qū)造林樹(shù)種選擇研究

韓濤

（太原市國(guó)營(yíng)林場(chǎng)，山西 太原 030003）

古交市地形復(fù)雜，溝谷縱橫，平均海拔1 604m，丘陵山地占全市總面積的95%。進(jìn)行了不同抗逆性樹(shù)種選擇研究，從中選擇出了適宜的造林樹(shù)種，對(duì)加快古交市造林綠化步伐具有重要意義。

古交市；煤礦采空區(qū)；造林

1 試驗(yàn)研究材料與方法

1.1 研究地概況

古交市地形復(fù)雜，溝谷縱橫，平均海拔1 604m，丘陵山地占全市總面積的95%，河谷平川尚不足5.0%。汾河由西向東橫貫全市，較大支流有屯蘭河、原平河及大川河。屬于北溫帶大陸性氣候，年日照時(shí)數(shù)2 808h，最高氣溫40℃，最低氣溫-20℃，年均溫9.5℃；年均降水量460mm，主要集中在7月-9月；冬春季節(jié)多風(fēng)，最大風(fēng)速7.20m/s，風(fēng)向多北西；無(wú)霜期平均202d；土壤類(lèi)型多樣，垂直分布為山地褐土、褐土性土、淡褐土性土、間有草甸土，成土母質(zhì)為石灰?guī)r、砂質(zhì)巖。表層有機(jī)質(zhì)含量平均1.967%，PH7.3～8.4。

石千峰、屯蘭川分布有天然次生林。立地條件較好的山地有側(cè)柏、油松為主的人工針葉林；村莊周邊及河灘分布有少量楊樹(shù)人工闊葉林；草地以中覆蓋度和低覆蓋度草地為主，無(wú)高覆蓋度草地；農(nóng)林牧結(jié)構(gòu)不合理，系統(tǒng)抗逆能力差，生態(tài)環(huán)境較為惡劣。

1.2 試驗(yàn)材料及研究方法

試驗(yàn)造林地位于市境北部，海拔975m～1 225m，坡向以陽(yáng)坡為主，有少量半陰、半陽(yáng)坡，土壤為褐土性土，土層深厚，全部為煤礦采空區(qū)。2008年實(shí)施綠化工程，造林整地前全部進(jìn)行了土地復(fù)墾，造林樹(shù)種及苗木規(guī)格：油松、側(cè)柏苗高40cm～50cm營(yíng)養(yǎng)杯或帶土胎苗木，山桃、山杏地徑2.0cm，國(guó)槐、五角楓、火炬、刺槐、新疆楊、漳河柳、毛白楊等闊葉樹(shù)胸徑3.0cm；管理措施，除闊葉樹(shù)第一年種植后進(jìn)行基本澆水管理外，包括針葉樹(shù)在樹(shù)木生長(zhǎng)期間，未進(jìn)行任何人工管理包括澆水、施肥、鋤草等撫育措施。2011年試驗(yàn)采取機(jī)械布點(diǎn)的辦法，對(duì)北山造林地的12個(gè)主要造林樹(shù)種及配置，設(shè)置50個(gè)樣地，面積3.34hm2，進(jìn)行樣地成活率、保存率調(diào)查，并對(duì)生長(zhǎng)狀況進(jìn)行評(píng)估，從中篩選出最佳種樹(shù)種及置配模式。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 煤礦采空立地因子調(diào)查

2.1.1 采空區(qū)土壤對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)該區(qū)域土壤因子調(diào)查，采空區(qū)由于地表發(fā)生沉陷、裂縫、錯(cuò)位，使原地貌起伏度增加，增加了土壤侵蝕強(qiáng)度。造成的裂縫導(dǎo)致塌陷區(qū)土壤耕作層厚度減少，引起土地荒漠化、貧瘠化，土地生產(chǎn)力嚴(yán)重下降；裂縫導(dǎo)致土壤水分大量流失，特別是在非降水期間蒸發(fā)增強(qiáng)，水分損失較大。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，土壤有機(jī)質(zhì)含量減少30%左右，植被蓋度減少10%～40%，地表徑流侵蝕增強(qiáng)。

2.1.2 采空區(qū)對(duì)植被影響

通過(guò)調(diào)查分析，本區(qū)域植被豐富度排序?yàn)椋翰荼竟嗄締棠?、群落的總豐富度受草本豐富度的影響，群落結(jié)構(gòu)總體不穩(wěn)定；采空區(qū)植物群落的變化是該風(fēng)沙區(qū)地表塌陷后加快風(fēng)蝕進(jìn)程的重要指證，地表破損率與植被生長(zhǎng)狀況呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；采煤塌陷直接導(dǎo)致植被死亡率增大，降低了植被防風(fēng)固沙的作用，從而使本區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重風(fēng)蝕。

2.2 試驗(yàn)地水分動(dòng)態(tài)變化分析

（1）研究區(qū)5月-8月，平均降水量59.50mm，月平均蒸發(fā)量176.50mm，是月平均降水量的3倍左右，月平均溫度20.37℃。

（2）采煤沉陷使土壤月平均含水量顯著降低，月變化由大到小順序依次為5月、8月、6月和7月降水后15d內(nèi)。與未采區(qū)相比，沉陷區(qū)距地表0cm～100cm范圍土壤含水量顯著減??；距地表0cm～100cm范圍內(nèi)，采煤沉陷使土壤水貯量損失增大，沉陷裂縫密度越大、距裂縫距離越近，土壤含水量越低。

（3）采煤沉陷使0cm～40cm土壤水分變異性增強(qiáng)，從土壤水分分布格局分析，采煤沉陷使土壤水分含量減小，空間異質(zhì)性增強(qiáng)。

2.3 抗逆性樹(shù)種選擇研究

樹(shù)種選擇適當(dāng)與否是造林成敗的關(guān)鍵因子之一，根據(jù)北山立地條件，選擇油松、側(cè)柏、國(guó)槐、火炬、五角楓、油松+山桃、側(cè)柏+山杏、刺槐、新疆楊、漳河柳、毛白楊、丁香為主要造林樹(shù)種及配置，進(jìn)行了樣地成活率、保存率調(diào)查，并對(duì)生長(zhǎng)狀況進(jìn)行了評(píng)估，從中選擇出了適合煤礦采空區(qū)造林的樹(shù)種與模式。

2.3.1 樹(shù)種成活率分析

從調(diào)查結(jié)果可以看出：油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林成活率最高，其次為國(guó)槐、五角楓、新疆楊、丁香、火炬等成活率一般，刺槐、毛白楊、漳河柳成活率最低，山地造林效果較差。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林，在保證生態(tài)恢復(fù)的前提下，還能為采空區(qū)造林帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益；單純從生態(tài)穩(wěn)定角度分析，油松+山桃混交林模式、側(cè)柏+山杏混交林模式效果最好。

2.3.2 樹(shù)種保存率分析

樹(shù)種成活后，受氣候、土壤水分以及人為因素影響，導(dǎo)致保存率降低。從調(diào)查可以看出，在未經(jīng)過(guò)補(bǔ)種的前提下，油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林保存率超過(guò)85%；國(guó)槐、五角楓、新疆楊、丁香、火炬保存率75%～84%；刺槐、毛白楊、漳河柳保存率75%以下。由此可見(jiàn)，油松陰坡純林、側(cè)柏純林、油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林模式適宜該采空區(qū)造林使用。

2.3.3 樹(shù)種生長(zhǎng)狀況分析

調(diào)查結(jié)果顯示，油松+山桃混交林、側(cè)柏+山杏混交林生長(zhǎng)良好，對(duì)煤礦采空區(qū)域適應(yīng)能力強(qiáng)。油松陰坡純林、側(cè)柏純林從林分穩(wěn)定角度來(lái)講，不具備適用性，其他闊葉樹(shù)種在山地采空區(qū)表現(xiàn)一般，甚至較差。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺槐有部分受旱嚴(yán)重，導(dǎo)致死亡現(xiàn)象較多，表明該樹(shù)種適應(yīng)能力差。由此可見(jiàn)，單純從生長(zhǎng)狀況來(lái)說(shuō)，煤礦采空區(qū)混交林的生長(zhǎng)健壯程度要優(yōu)于純林，針葉樹(shù)優(yōu)于闊葉樹(shù)。

2.4 樹(shù)種配置模式分析

培育混交林可以充分利用光能和地力，可以較好地改善林地立地條件，促進(jìn)林木生長(zhǎng)，發(fā)揮林地多種效益，能夠有效提高林木抗性。

2.4.1 油松混交造林模式

從調(diào)查可以看出，油松+山桃混交林成活率高，能達(dá)到90%，保存率也超過(guò)85%，樹(shù)種生長(zhǎng)狀況良好，是煤礦采空區(qū)造林理想的混交模式，尤其是在陰坡半陰坡表現(xiàn)更好。根據(jù)油松和山桃耐干旱的生物學(xué)特性以及古交市自然環(huán)境條件等分析，油松多種混交造林模式可以在不同的條件下使用。

2.4.2 側(cè)柏混交造林模式

從調(diào)查結(jié)果可以看出，在干旱陽(yáng)坡，側(cè)柏+山杏混交模式是表現(xiàn)最好的造林模式，成活率能夠達(dá)到91%，保存率也超過(guò)88%，樹(shù)種生長(zhǎng)狀況表現(xiàn)良好?；旖环绞綖樾虚g混交，混交比例側(cè)柏占50%～70%，山杏占30%～50%。

2.4.3 國(guó)槐與其他闊葉喬木樹(shù)種混交造林模式

混交樹(shù)種主要有火炬、五角楓、新疆楊等，混交比例可按5∶5配置，混交方式以行間混交、塊狀混交為好。國(guó)槐與其他樹(shù)種混交造林模式，主要以營(yíng)造景觀林為目的，要求土層深厚且要有一定的水源保證。

3 結(jié)論與討論

（1）山地陽(yáng)坡主要造林樹(shù)種模式：側(cè)柏+山杏混交林模式，立地條件較好的地方還可以選擇側(cè)柏與五角楓混交林，形成喬喬混交，以提高林分景觀效果。

（2）山地陰坡主要造林樹(shù)種和模式：油松+山桃混交林模式，根據(jù)不同造林立地條件和造林需要也可選擇油松+沙棘、油松+山杏、油松+黃櫨等模式。

（3）景觀林主要造林樹(shù)種和模式：國(guó)槐+火炬、國(guó)槐+五角楓、國(guó)槐+黃櫨等混交林模式，但要求有土層深厚的立地條件，而且要有一定的水源做保證。

S728.9

C

1005-4707（2017）02-018-02

10.3969/j.issn.1005-4707.2017.02.008

韓濤（1983-），男，2008年山西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)，現(xiàn)任太原市國(guó)有林管理局助理工程師。

2017-03-20；

2017-04-20。