榆陽區(qū)森林病蟲害防治工作站 李瑛
陜西榆林當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境相對較為干旱,開展荒沙造林工程需要使用較為特殊的樟子松。因其具有耐寒、抗旱及抗風(fēng)沙的優(yōu)勢,在當(dāng)前榆林防風(fēng)固沙工程及草場防護(hù)中被廣泛應(yīng)用。在眾多研究人員的共同努力下,應(yīng)用樟子松實(shí)現(xiàn)造林工程取得了良好進(jìn)展?;诖?,相關(guān)部門針對樟子松在榆林沙地中的引種及荒沙造林工程中涉及的技術(shù)進(jìn)行研究,確保最終能夠形成更加成熟的造林技術(shù),為今后的荒沙造林提供參考。陜西榆林一直被列為防風(fēng)固沙的重要地帶,尤其在近年強(qiáng)調(diào)植樹造林的背景下,更需要榆林當(dāng)?shù)刈龊迷炝止こ?。但是,由于榆林?dāng)?shù)氐纳车仡愋洼^為特殊,造成植樹造林相對較為困難,多年來缺乏常綠樹種,無法實(shí)現(xiàn)良好的綠化發(fā)展。樟子松經(jīng)過國外的天然變種之后,再經(jīng)過我國數(shù)十年的引種馴化,已經(jīng)能夠充分適應(yīng)陜西榆林的沙地環(huán)境,為陜西榆林當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有约吧车鼐坝^等起到了良好的修護(hù)作用。
通過對我國樟子松種植情況的調(diào)研與分析發(fā)現(xiàn),自1979 年開始,我國在西北、華北和東北大力開展“三北工程”,使樟子松的培育作為重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目得到迅速發(fā)展。相較于油松,從抗寒、耐瘠薄、自然更新、抗病蟲害等能力表現(xiàn)來看,樟子松生理特性明顯優(yōu)于前者,并具有投資少、見效快、效果好等優(yōu)勢。
樟子松常見在北緯50°以上的地區(qū)自然生長分布,這樣的地區(qū)氣候環(huán)境較為單一,寒冷天氣居多,冬季漫長,包括我國的漠河及呼瑪?shù)鹊?,具有“北極村”“林海雪原”等稱號(hào),均適宜樟子松的生長。榆林位于陜西最北部,屬于毛烏素沙區(qū)的南部結(jié)構(gòu)之一,作為我國全部十二大沙區(qū)中的代表性沙區(qū)之一,毛烏素沙區(qū)位于沙漠地區(qū)的最南端,具有1000~1600 m 的海拔,經(jīng)過計(jì)量計(jì)算,發(fā)現(xiàn)毛烏素沙區(qū)最大面積能夠達(dá)到4.22萬m2。
在榆林當(dāng)?shù)亻_展引種工作,主要通過將高緯度的樟子松從寒溫帶針葉林區(qū)移植出去,進(jìn)一步向低緯度的溫帶干草原加以引種,在這一過程中將會(huì)產(chǎn)生13°~15°的緯度南移。由于兩地之間產(chǎn)生了較大差異的生態(tài)條件,因此,在引種馴化及荒沙造林的過程中會(huì)面臨較大的難度。通過對影響樟子松的生態(tài)因子進(jìn)行綜合對比,發(fā)現(xiàn)主要是由于干旱及高溫導(dǎo)致樟子松不能在榆林沙地中良好成活。環(huán)境條件變化對生物正常生長有著直接影響,生物自身對環(huán)境變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,可以更好地體現(xiàn)“適者生存”。
樟子松作為一種對環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)的樹種,在不同地區(qū)均能保持較高的存活率。在野外環(huán)境中,樟子松幼苗在有充足光照的情況下更易萌發(fā),生長狀況更好。相較于其他樹種,樟子松具有扎深、根系發(fā)達(dá)以及對各類土壤環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能夠適應(yīng)沙地環(huán)境,與其形態(tài)、生理特征有著密切聯(lián)系。通過對一般的樟子松生物特征進(jìn)行研究,其作為典型的常綠喬木,樹木成年后的高度可達(dá)到15~25 m,最高記錄可達(dá)到30 m,其具有橢圓形或是圓錐形樹冠,樹干比值,樹木整體受到高度位置的影響,在4 米以下范圍內(nèi)的樹干具有黑褐色的樹皮。樟子松針葉堅(jiān)硬且細(xì)直,常見扭曲狀態(tài),經(jīng)過測量其長度可達(dá)到4~9 cm,直徑為1.2~2 mm,先端較為尖銳,邊緣結(jié)構(gòu)具有大量的鋸齒,且在葉面兩側(cè)均具有氣孔線。樟子松的球果成纖維圓柱狀卵圓形,一般具有5~10 毫米所有的長度,多聚集在新生枝條下發(fā)方,在枝條長度達(dá)到3~6 cm 之后結(jié)果。樟子松具有較強(qiáng)的耐寒性,多能夠忍受低至-40℃左右的生長環(huán)境,且對于土壤水分等要求不高。樟子松樹冠較為系數(shù),針葉表面角質(zhì)化明顯,在褶皺凹陷處的氣孔能夠?qū)櫮绺L(fēng)保留水分,并降低蒸騰速率。樟子松抗逆性卓越,調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),近十年樟子松受松針銹病的為害程度相對較小。從形態(tài)上來看,樟子松的葉片有著較為發(fā)達(dá)的角質(zhì)層,且密度小,可以更好地促進(jìn)光合作用和根系生長;從生態(tài)上來看,樟子松具有較強(qiáng)的抗旱性、耐寒性及抗貧瘠的生理特性,使得持水力高,極為適宜沙地生存。
結(jié)合上述內(nèi)容,基于這樣的原因,在引種及育苗造林的過程中,應(yīng)盡可能地降低高溫及干旱的影響程度,確保樟子松具有較高的成活率,基于生態(tài)條件開展揚(yáng)長避短的育苗造林工程,才能獲得最佳的造林成果。反觀榆林沙地樟子松引種,可以充分利用樟子松樹種防風(fēng)固沙優(yōu)勢,不僅是解決區(qū)域荒漠化問題的有效途徑,將其作為建材使用,又能獲取一定經(jīng)濟(jì)效益。
天然生長的樟子松因其受到世代不齊、遺傳及變異等眾多因素的影響,導(dǎo)致其在生長過程中出現(xiàn)眾多不同的生態(tài)差異,生態(tài)類型相對較為豐富。在正式開展引種工作之前,需要進(jìn)一步研究適宜當(dāng)?shù)胤N植環(huán)境的生態(tài)類型,進(jìn)而對樟子松進(jìn)行引種、馴化,這也是一個(gè)選優(yōu)去劣的過程,確保能夠篩選出優(yōu)良的品種。從優(yōu)良的類型中選擇更加優(yōu)質(zhì)的樹種,并將其作為采種母樹,編號(hào)掛牌,并進(jìn)一步篩選出更加適宜當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境特征的樹種。在篩選樟子松時(shí),需要根據(jù)樟子松的形態(tài)特征、干皮龜裂及球果類型等特征對其進(jìn)行劃分,從而分為四個(gè)不同的大類。其中,能夠達(dá)到兩個(gè)以上要素的品種且表現(xiàn)良好、具有較快的生長速度、樹干通直則可以列為重點(diǎn)關(guān)注對象,其余類型的樟子松需要進(jìn)一步對其進(jìn)行馴化。
在樟子松的引種過程中,最重要的是育苗環(huán)節(jié),其中最重要且快速的育苗方法就是無性繁殖,這也是工廠育苗的主要方式。通過無性繁殖完成對樟子松的育苗處理,確保對母樹的特征加以保留,進(jìn)而展現(xiàn)出更加卓越的種植效果。對所選的樟子松優(yōu)良類型開展扦插育苗試驗(yàn)工作。試驗(yàn)條件為選擇5~10 μl·L-1的溶液濃度,將樟子松的枝條放入其中浸泡1 h 以上,且需要保持苗床處于25~30 ℃的環(huán)境溫度中,在具有70%~80%濕度的拱形塑料大棚中開展扦插育苗工作,發(fā)現(xiàn)枝條的實(shí)際成活率能夠在56%以上。通過這樣的試驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證了無性繁殖對樟子松繁育優(yōu)良性具有良好作用。
在榆林沙地中開展樟子松的引種及育苗工作,發(fā)現(xiàn)其最大的問題是夏季出現(xiàn)大量死苗的現(xiàn)象,且多年來仍舊未能尋找到有效解決這一難題的辦法。以往在引種育苗的過程中,認(rèn)為夏季出現(xiàn)死苗是立枯病造成的,隨后則在育苗整地之前將硫酸亞鐵摻入基肥中,在樟子松幼苗出土之后也對其開展養(yǎng)護(hù)工作,使用大量的硫酸亞鐵溶液對其進(jìn)行噴灑,但是發(fā)現(xiàn)死苗現(xiàn)象仍舊未能得到解決。
在榆林當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境中,對樟子松的育苗產(chǎn)生影響的關(guān)鍵因素是干旱和高溫,而在水地對樟子松進(jìn)行育苗,則水源供應(yīng)相對充足,不可能是干旱引起的問題。研究發(fā)現(xiàn),樟子松與其他樹種一樣,均是在5月中下旬開展播種,但是由于其源于寒溫帶高寒地區(qū),幼苗剛剛出土就在6-7 月的高溫環(huán)境下被灼燒,促使幼苗無法抵御高溫,進(jìn)而產(chǎn)生了嚴(yán)重的燒傷致死現(xiàn)象。明確原因之后,將播種時(shí)間提前,4 月上旬進(jìn)行播種,6-7 月幼苗已經(jīng)具有一定的抵抗能力,結(jié)合其他撫育管理措施,解決死苗問題。
為確保在榆林當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)更加有效的荒沙造林工作,需要先對榆林當(dāng)?shù)氐乃譅顩r加以分析研究。調(diào)查發(fā)現(xiàn),榆林當(dāng)?shù)靥幱诟珊挡菰貛?,在這樣的干旱草原中對樟子松進(jìn)行大面積的種植營造,需要獲得大量的水資源作為支撐。相關(guān)部門要高度重視土壤惡化的問題,調(diào)查研究得知,榆林當(dāng)?shù)氐闹脖环N植覆蓋率與實(shí)際土壤含水量之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。
若植被超過70%以上的覆蓋率,將會(huì)造成土壤中的水分被快速吸收,從而對周圍其他的物種生存產(chǎn)生直接的影響?;谶@樣的現(xiàn)象,為保障荒沙造林作業(yè)對當(dāng)?shù)啬軌蚱鸬角袑?shí)有效的生態(tài)保護(hù)作用,需要精確計(jì)算樟子松在當(dāng)?shù)氐膶?shí)際種植數(shù)量,確保能夠與當(dāng)?shù)氐钠渌脖恍纬上嗷ミm應(yīng)、和諧共生的關(guān)系,確保荒沙造林工作既能夠有效改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,又不會(huì)對當(dāng)?shù)氐乃Y源造成過大的壓力。開展實(shí)地土壤水分含量測評,進(jìn)而選擇更加適宜的種植方式。
在荒沙造林工程中,造林密度合理選擇及配置方式,會(huì)對實(shí)際造林成效產(chǎn)生直接影響。這包括對土壤結(jié)構(gòu)的水分含量及幼林郁閉等,均會(huì)受到不同程度的影響。如果不能科學(xué)合理地設(shè)置造林密度及配置方式,會(huì)對流沙固定產(chǎn)生直接影響。在榆林沙地中對造林密度加以控制的難度相對較大,實(shí)際中,若造林密度相對較大,會(huì)促使幼林郁閉速度加快,從而及時(shí)改變林地狀況,確保樟子松能夠在一定程度上能起到良好的固沙作用。但是相對地,可能會(huì)促使造林中的水資源消耗較大,由于樹木密度相對較大,在沙地中較為干旱缺水,從而促使生長逐漸衰退。若造林密度相對較小,盡管能夠降低土壤水分的流失,促使沙地保持平衡的水分,也會(huì)促使幼苗難以郁閉,出現(xiàn)眾多裸露的沙地結(jié)構(gòu),難以固定流沙。因此,在實(shí)際造林作業(yè)中,需要按照稀中有密、密中有稀、稀密結(jié)合、以稀為主的造林方式,確保能夠?qū)崿F(xiàn)因地制宜,以適地種植原則開展造林作業(yè),進(jìn)而保障水資源充足,避免不必要的損失。
選擇適宜的種植時(shí)間是造林工程取得成功的關(guān)鍵保障,以往榆林地區(qū)的種植時(shí)間選擇在春季和秋季兩個(gè)季節(jié)進(jìn)行。具體來說,春季造林工程一般選擇在清明節(jié)前后的4 月上旬完成,以確保樹木能夠在春天的溫暖氣候中茁壯成長;秋季則一般選擇在10月下旬及11 月上旬,該時(shí)期氣候條件對于樹木生長也十分有利。通過開展多次的育苗試驗(yàn),最終確定在9 月中旬開展造林工作。相關(guān)試驗(yàn)證明,在榆林地區(qū)9 月中旬對樟子松開展造林作業(yè),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的成活率,而且能夠滿足其他相同類型的針葉樹種種植需求,包括油松、側(cè)柏、沙地柏等眾多不同類型的樹種,均可以同時(shí)在這一季節(jié)栽種。因此,9 月中旬可以說是榆林地區(qū)造林的一個(gè)黃金時(shí)間。在這個(gè)時(shí)間段進(jìn)行造林,不僅可以確保樹木的成活率,還能夠?yàn)楦鞣N不同類型的針葉樹種提供一個(gè)良好的生長環(huán)境,有助于提高造林的效率和效果。
在荒沙造林作業(yè)中,需要滿足基礎(chǔ)種植需求,確保最終能夠形成更加良好的種植效果。可以選擇固定沙地蓄水造林的方式,該固定造林工程具有相對較高的植被覆蓋率,且風(fēng)蝕沙埋情況相對較為輕微,因此,能夠?yàn)檎磷铀傻脑炝痔峁┝己玫那疤釛l件。對比流動(dòng)沙地的造林工程而言,該方式下的土壤含水量相對較低,土壤處于較為干旱缺水的狀態(tài),促使樟子松的幼苗在生長期間與其他的植被之間爭奪水分,成活率相對較低。
基于此,可以在雨季前開展大坑整地處理,通過清除種植穴周圍的其余植被,挖掘的種植坑,一般規(guī)格為0.7 m×0.7 m 或1.0 m×1.0 m。在雨季來臨之后,種植坑內(nèi)將會(huì)蓄滿雨水,當(dāng)雨季進(jìn)入9月后期時(shí),可以開展小坑造林作業(yè)。一般情況下,按照樟子松種植不窩根的狀態(tài)對小坑加以處理,大多數(shù)情況下,可以按照0.25 m×0.25 m 為基準(zhǔn)。通過這樣的方式能夠盡可能地促使土壤水分蒸發(fā)逐漸減少,并達(dá)到85%以上的成活率。
在流動(dòng)沙地上種植樟子松,能夠形成更加良好的水分條件,由于流動(dòng)沙地上具有較低的植被覆蓋率,這意味著土壤中的水分不會(huì)被大量的植物吸收,能夠?yàn)檎磷铀商峁└映渥愕乃郑瑥亩鵀榛纳吃炝痔峁┝己玫臈l件優(yōu)勢。但是在這樣的流動(dòng)沙地中開展造林作業(yè),同時(shí),也面臨著一定的缺陷,具有較為嚴(yán)重的風(fēng)蝕沙埋問題,即強(qiáng)風(fēng)會(huì)帶走表層的細(xì)沙,導(dǎo)致土壤流失,同時(shí),也可能將沙土堆積在某些地方,形成沙丘。對此,可以通過利用當(dāng)?shù)赝寥澜Y(jié)構(gòu)較為豐富的水資源,確保對風(fēng)蝕沙埋的不利因素加以控制。
在實(shí)際種植樟子松的過程中,可以通過預(yù)先完成沙柳沙障的設(shè)置,從而起到防風(fēng)固沙的作用。沙柳是一種生長迅速、根系發(fā)達(dá)的植物,可以有效地固定沙土,防止風(fēng)蝕。一般需要提前一年左右開展沙柳沙障的設(shè)置作業(yè),隨后在第二年可以發(fā)現(xiàn)沙障具有良好的防風(fēng)固沙作用,盡管是在流動(dòng)沙地,仍舊能夠保留相對較為良好的水分條件。除此之外,還可以采取培沙壓草,來進(jìn)一步防治風(fēng)蝕和沙埋。通過搶墑完成樟子松的造林作業(yè),并結(jié)合培沙壓草等相應(yīng)的處理措施,能夠?qū)︼L(fēng)蝕沙埋起到更加良好的防治作用,最終促使樟子松的成活率在80%以上。
為了在榆林荒沙地中完成樟子松的種植作業(yè),在造林作業(yè)中也需要適當(dāng)使用添加劑,促使樟子松更充分適應(yīng)當(dāng)?shù)氐奶厥馍L環(huán)境及生長習(xí)性。根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),按照1∶400的比例對吸水劑進(jìn)行稀釋調(diào)和之后,應(yīng)用于干旱或是風(fēng)沙地的樟子松林地中,能夠達(dá)到更加有效的保水作用,保證土壤的濕潤度,并促使樟子松吸水效果更加明顯,這將有助于確保樟子松的健康生長。與此同時(shí),吸水劑中蘊(yùn)含了大量的營養(yǎng)成分,將會(huì)顯著提高幼苗的生長速度,并促使樟子松地徑寬度不斷增加,從而確保樹木健康成長。若科學(xué)合理地利用生根保水劑,則能夠促進(jìn)樟子松的根系茁壯生長,并幫助樟子松更好地抵御各種不利的生長條件,確保其在荒沙地上順利生長。
完成樟子松的造林工程之后,需要系統(tǒng)性地評判造林成效,才能夠掌握當(dāng)前造林工程中存在的不足。尤其是在榆林這樣的干旱草原地區(qū),樟子松的營造成功不能僅是對其成活率及短期生長指標(biāo)加以判斷,而是需要結(jié)合多個(gè)不同的生態(tài)因子對其實(shí)施長期評定,包括樟子松生長指標(biāo)、健康狀況、抗風(fēng)能力、根系發(fā)展等。在保障建成防風(fēng)固沙林的同時(shí),又不會(huì)促使當(dāng)?shù)氐耐寥缾夯瑥亩〉幂^好的綜合效益,實(shí)現(xiàn)荒沙造林。
基于榆林當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)特征,通過充分研究在沙地中樟子松的引種要求及在荒沙造林工程中的關(guān)鍵性技術(shù)要點(diǎn)內(nèi)容,以期能夠?yàn)榻窈笥芰稚车卦炝痔峁┫鄳?yīng)的參考,起到良好的防風(fēng)固沙作用。