陳朝明
(廣西壯族自治區(qū)國(guó)有東門林場(chǎng),廣西 扶綏 532100)
桉樹通干曲直,紋理多樣,耐腐蝕性較高,如今已成為廣西壯族自治區(qū)(以下簡(jiǎn)稱廣西)重要的家居、建材和人造板原材料。同時(shí),桉樹萌芽力較強(qiáng),根系發(fā)達(dá),固土能力較強(qiáng),在廣西已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;N植,可以有效遏制水土流失,生態(tài)效益顯著[1]。但是,在常態(tài)化營(yíng)林撫育過程中,不科學(xué)的造林方式和管理模式可能直接引發(fā)生態(tài)環(huán)境問題,如化學(xué)除草不正確、間伐不當(dāng)、火燒煉山頻繁、施肥類型和頻次不當(dāng)?shù)?,都?huì)導(dǎo)致林間生物多樣性降低、土壤肥力下降和水土流失等問題發(fā)生。基于此,考慮到桉樹種植的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,種植戶應(yīng)該采用精量化撫育措施,以提升桉樹人工林綜合效益。
造林撫育措施主要包括林地施肥、保護(hù)地表枯落物層、土壤深翻、栽種綠肥作物、林地灌溉與排水、改良土壤、混交營(yíng)林及防治水土流失等。各地為逐步提高森林資源生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林進(jìn)行林分撫育,調(diào)整林分郁閉度和林間密度,使林木可以得到良好的光照與通風(fēng),進(jìn)而縮短林木成熟期。尤其對(duì)于桉樹這類速生樹種,可通過精細(xì)化造林撫育措施在最短時(shí)間培育優(yōu)質(zhì)木材,根據(jù)不同造林目的縮短桉樹幼苗期與成材期間隔,提高林木生長(zhǎng)品質(zhì)。
一般降雨量越高,地表徑流越大;蒸發(fā)量越高,徑流量越低;林間濕度越大,徑流速度越快;風(fēng)速越高,徑流量越大。因此,桉樹造林地徑流變化具有一定復(fù)雜性。為了探究不同撫育措施對(duì)桉樹造林地坡面徑流的影響,以廣西某地區(qū)(國(guó)有林場(chǎng))為例進(jìn)行實(shí)證研究。試驗(yàn)地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年均蒸發(fā)量在1 655 mm左右,全年無霜期336 d,日照充足,太陽(yáng)輻射較強(qiáng),海拔在80~165 m,年均降水量在1 478 mm左右。該地區(qū)地帶性土壤以磚紅壤為主,土壤層厚度為80~110 cm,造林密度為1 650株/hm2左右[2]。
在該林場(chǎng)分別選取坡度為15°、25°和30°的向陽(yáng)坡,在廣西降雨量最為集中的夏季進(jìn)行比較測(cè)試,觀察時(shí)間為4個(gè)月(6—9月)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該地區(qū)夏季降雨量占全年降雨總量的70%~80%,尤其是7月降雨量最高,可以達(dá)到485 mm,并且不同坡度的坡面徑流具有明顯差異,如表1所示。
表1 造林地坡度對(duì)坡面徑流的影響 mm
從表1可以看出,不同坡度對(duì)坡面徑流影響較為顯著[3]。無論是哪一種降雨等級(jí)(小雨至大暴雨),坡度高的地區(qū)徑流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于坡度低的地區(qū),并且隨著降雨強(qiáng)度的增加而逐漸遞增。這是因?yàn)槭艿街亓τ绊?,坡度越大,地表水流速越快,下滲就越少,因此形成的徑流量就越大。所以,在造林撫育過程中,技術(shù)人員應(yīng)該盡量選擇坡度低的地區(qū)(以15°為宜)營(yíng)林,盡量促使水分下滲、延緩徑流。但是也應(yīng)該注意到,在實(shí)際造林過程中,立地條件多有不同,尤其廣西以丘陵、山地為主,部分林場(chǎng)內(nèi)部地形坡度較大,造林地選擇具有局限性,甚至部分地區(qū)必須在坡度30°以上立地條件下進(jìn)行造林。此時(shí),為有效降低坡面徑流,可以利用護(hù)坡工程提高土質(zhì)穩(wěn)定性,充分發(fā)揮林木資源的水土保持能力,提高造林成功率的同時(shí),避免造林地邊坡邊腳遭到洪水沖刷。對(duì)于結(jié)構(gòu)緊密、高度大于20 m的土坡,可從上到下對(duì)松散夾層土坡進(jìn)行加固,同時(shí)按照當(dāng)?shù)亓⒌貤l件進(jìn)行削坡(削坡程度比原坡減緩即可,切忌削坡度數(shù)過大,一般維持在5°以內(nèi),重點(diǎn)削緩上部,調(diào)整上下部高度和坡比)。也可以利用階梯形削坡方法,類似于梯田打造法,將造林地劃分為多階小平臺(tái),平臺(tái)之間高差依據(jù)坡度變化略有差異。一般寬度在2 m左右,高差在6 m之內(nèi);如果在陽(yáng)坡,差值應(yīng)更小,約在5 m以內(nèi)。在造林過程中,也可適當(dāng)采用種草護(hù)坡技術(shù),選擇低矮鋼伏型草種對(duì)造林坡面進(jìn)行整治。采取坑植法,在土質(zhì)密實(shí)的邊坡播種草籽,2 a之內(nèi)可有效固土固沙,幫助林木更好地扎根,從而發(fā)揮穩(wěn)定坡面徑流作用。
筆者選取該林場(chǎng)2塊相同的桉樹造林地,分別采取不同的整地方法,之后對(duì)桉樹成林坡面徑流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其中一塊造林地采用測(cè)土配方施肥技術(shù),分析該地區(qū)土壤養(yǎng)分含量狀況,監(jiān)測(cè)土壤理化性質(zhì),并且遵循“缺什么補(bǔ)什么”的原則補(bǔ)充肥料。另一造林地不采取任何整地措施。
采用測(cè)土配方施肥技術(shù)地塊的土壤現(xiàn)狀為有機(jī)質(zhì)含量14.34 g/kg,容重 1.29 g/m3,堿解氮含量49.67 mg/kg,有效磷含量1.34 mg/kg,速效鉀含量145.80 mg/kg,緩效鉀1 299.64 mg/kg。未采取任何整地措施的林地土壤性狀為有機(jī)質(zhì)含量9.34 g/kg,容重1.17 g/m3,堿解氮含量20.10 mg/kg,有效磷含量0.96 mg/kg,速效鉀含量58.70 mg/kg,緩效鉀含量925.47 mg/kg。從表2可以看出,在采用測(cè)土配方施肥技術(shù)的情況下,無論是哪一種降雨等級(jí)(小雨至大暴雨),坡面徑流量均小于不整地地塊。這是因?yàn)椴捎脺y(cè)土配方施肥技術(shù)后土壤中有機(jī)質(zhì)和其他養(yǎng)分含量逐漸遞增,土壤理化性狀優(yōu)于不整地的造林地,而這,可以提高桉樹成活率和生長(zhǎng)率,對(duì)徑流產(chǎn)生一定阻擋作用。
表2 整地方式對(duì)坡面徑流的影響(土層厚度20~40 cm)
眾所周知,人造林可以起到削減洪峰、調(diào)節(jié)枯水徑流的作用[4]。筆者選取該林場(chǎng)4塊相同的桉樹造林地,設(shè)置4種造林密度(667 m2造林密度分別 為90~110株、110~120株、120~130株、130~140株),對(duì)桉樹成林坡面徑流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。一般來講,造林密度越大,隨著林齡的增長(zhǎng),林木對(duì)地表徑流的攔截作用就越明顯,固存水分功能越強(qiáng)。同時(shí),如果桉樹造林地是大徑材,在遇到強(qiáng)降雨時(shí)就可以攔截大部分雜質(zhì),確保地面不會(huì)有裸露沙土的情況發(fā)生。
從表3可以看出,隨著造林密度的不斷增加,平均坡面徑流量呈遞減趨勢(shì),二者基本呈反比例關(guān)系。這是因?yàn)橹脖桓采w率越高,其保持水土的能力就越強(qiáng),當(dāng)洪峰到來之際,可以減小洪峰徑流影響、減緩地表徑流形成速度。在今后營(yíng)造林撫育管理工作中,營(yíng)林技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)林木生長(zhǎng)勢(shì)、生長(zhǎng)情況、發(fā)育情況,靈活調(diào)控造林密度,及時(shí)進(jìn)行透光撫育。對(duì)于純種人工林,如果近熟林或成熟林?jǐn)?shù)量過多或者占比過高,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行間伐,避免其對(duì)低矮幼樹造成不良影響,以此保證幼樹和中齡林獲得良好通風(fēng)與光照條件,最終滿足速生目的。對(duì)于混交林,應(yīng)始終維持主要樹種和次要樹種比例,最低不能低于1∶5,最高不能高于1∶3。必要時(shí),營(yíng)林技術(shù)人員在透光撫育過程中可設(shè)置間隔帶,將造林地分為若干條帶,對(duì)樹木進(jìn)行保留、隔離、清理和除冠等操作,為林木營(yíng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境。
表3 造林密度對(duì)坡面徑流的影響
同時(shí),在撫育過程中要遵循適量和適度原則,在促進(jìn)林木生長(zhǎng)的同時(shí)保持林分穩(wěn)定性。如果采用多次間伐,一次間伐強(qiáng)度應(yīng)該以中度間伐或弱度間伐為主,盡量獲取最大胸徑;二次間伐以強(qiáng)度間伐和中度間伐為主,促進(jìn)林冠恢復(fù),同時(shí)維持林木密度,確保造林地所有林分均可正常郁閉,最終提高林木蓄積量和生長(zhǎng)質(zhì)量。
該林場(chǎng)采用人工除草、化學(xué)藥劑除草、人工灌割+綠色植保技術(shù)3種不同的除草撫育方式,判斷除草撫育和坡面徑流之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用人工灌割+綠色植保技術(shù),坡面徑流量最低,人工除草方式次之,化學(xué)藥劑除草方式坡面徑流量最大(見表4)。
表4 除草撫育方式對(duì)桉樹人工林地坡面徑流的影響
除草管理是桉樹幼林和中成林撫育時(shí)必不可少的重要環(huán)節(jié)。如果林間雜草叢生量過高,雜草將會(huì)與桉樹爭(zhēng)奪土壤養(yǎng)分,導(dǎo)致林間弱苗、死苗、殘苗過多,不利于桉樹大徑材的培養(yǎng)。而該試驗(yàn)中不同除草撫育措施下桉樹人工林地坡面徑流差距較大,主要是因?yàn)椴捎镁G色植保技術(shù)不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥缹釉斐蓳p害,可在維持原本土壤理化性狀的基礎(chǔ)上殺死雜草,從而為桉樹幼林和中成林根系發(fā)育提供良好空間,有助于桉樹大徑材培養(yǎng),對(duì)坡面徑流的攔截效果更好;人工除草方式雖然較為傳統(tǒng),但是該種物理割除方法對(duì)土壤損害較小。在保證生物多樣性基礎(chǔ)上選擇性割除雜草,不僅可以增強(qiáng)坡面植被覆蓋率,還會(huì)對(duì)徑流起到阻攔作用[5]。因此,在今后的造林撫育管理過程中,營(yíng)林技術(shù)人員應(yīng)采用人工灌割 + 綠色植保技術(shù)進(jìn)行除草撫育。除草過程中,營(yíng)林技術(shù)人員應(yīng)盡量使用綠色植保藥劑,切忌盲目混用除草劑,而是根據(jù)說明書中用法用量要求,科學(xué)掌握除草劑用量和施用濃度,避免施藥過多破壞土壤理化性狀。
該試驗(yàn)表明,坡度高的地區(qū)坡面徑流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于坡度低的地區(qū);使用測(cè)土配方施肥技術(shù)的地塊坡面徑流量均小于不整地地塊;造林密度的不斷增加,平均坡面徑流量呈遞減趨勢(shì);采用人工灌割+綠色植保技術(shù),坡面徑流量最低,人工除草方式次之,化學(xué)藥劑除草方式坡面徑流量最大。
在桉樹人工林地,要想控制坡面徑流量,防止水土流失,應(yīng)采用科學(xué)化撫育措施,加速林下植被更新,改善林分衛(wèi)生條件,增強(qiáng)桉樹人工林抵抗自然災(zāi)害的能力。例如,根據(jù)造林地具體類型,選擇測(cè)土配方施肥技術(shù),加強(qiáng)枯枝落葉腐化;盡量在平原地帶或者坡度在15°~25°的區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模種植,原則上種植密度越大,坡面徑流越低,但是出于造林環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙重考慮,建議將667 m2造林密度維持在110~120株;采用綠色植保技術(shù)和人工除草方式相結(jié)合進(jìn)行除草,避免對(duì)土壤層造成損害,提升林木對(duì)坡面徑流的攔截作用。