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水土保持造林

/afforestation for soil and water conservation/
条目作者朱清科

朱清科

最后更新 2023-01-05
浏览 146
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以调节地表径流,控制水土流失,保障和改善山区、丘陵区农林牧副渔等生产用地及沟壑和河川水土条件为目标的水土保持防护林构建技术。

英文名称
afforestation for soil and water conservation
所属学科
水利工程

狭义的水土保持造林指水土保持林培育技术体系,而广义的水土保持造林包括水土流失地区防护林的构建与经营技术体系。水土保持造林水土保持林草措施的重要组成部分。

中国早在2000多年前就已认识到了森林的水土保持作用。南宋魏岘所著《四明它山水利备览》较早地系统阐述了森林的水土保持作用。清道光(1821~1850)年间,梅曾亮在《书棚民事》一文中对森林的水土保持作用,诸如林冠截留降雨、林地枯枝落叶和林地土壤的保水作用等做了详细的描述。中国古代对造林种草的因地制宜与适地适树、造林地土壤改良、种群配置等方面也创造和积累了丰富的经验。北魏贾思勰所著《齐民要术》中提出“地势有良薄,山泽有异宜,顺天时,量地利,则用力少而成功多,任情返道劳而无获”的理论。 元代王祯“三北”防护林(甘肃武威)“三北”防护林(甘肃武威)《农书》、明代马一龙《农说》、明代王象晋《群芳谱》等也均有相应的论述。中华人民共和国成立后,水土保持林在水土保持综合治理中具有重要地位,特别是改革开放以来,中国先后启动实施的水土保持小流域治理工程、水土保持综合治理工程和“三北”防护林体系建设、长江中上游防护林体系建设、退耕还林等林业生态工程建设中,水土保持造林在工程中占很大比例。随着这些工程建设推进和发展,工程建设区的困难立地比例不断增加。而困难立地多为工程区中水土流失严重发生地,水土保持造林所占比例也相应增加。为支撑工程建设,水土保持造林理论与技术得到了快速发展。

世界许多国家对于水土保持造林也非常重视。如19世纪俄国就比较重视防护林在防治风蚀和水蚀等方面的作用。日本的一些石质山地也结合工程措施,营造人工林以防止耕地(主要是水田)被水冲毁和减免山洪、泥石流的危害。欧洲一些国家如联邦德国、意大利、奥地利等在荒溪(小流域)综合治理工程中,采用了工程措施和人工造林相结合的方法。在美国、澳大利亚、新西兰等国以经营农业、牧业为主的一些土壤侵蚀地区,农田、牧场的水土保持工作也以营造人工林作为主要的措施。

主要表现在空间配置和营造技术两个方面。

水土保持综合治理一般以小流域为基本单元。水土保持造林的林种空间配置根据流域(或区域)自然条件、社会经济条件和国民经济发展要求,依据因害设防、对位配置、因地制宜、适地适树的原则,采取(林)带、片、网等不同配置形式。在一个水土保持综合治理的小流域范围内,应注意水土保持林不同林分间的相互协调与互补;与水土保持工程措施相结合;保持和培育天然植被,使之与人工营造的水土保持林相结合;注意流域治理中水土保持林的合理分布和林地覆被率问题;中国北方地区要注意流域及林地水资源供需平衡问题。根据不同地形和不同防护要求,以及配置形式和防护特点,小流域水土保持林的空间配置可细分为分水岭地带防护林、护坡防蚀林、护坡薪炭林、护坡放牧林、护坡用材林、护坡经济林、梯田地坎防护林、沟道防蚀林、沟底拦沙滤水防护冲林、山地池塘水库周围防护林和山地河川护岸护滩林等。

由于大多数水土流失地区立地条件较差,水土保持造林技术特点包括树种选择以树适地、生境改良以地适树、植物自然混交配置、精准设计合理密度、造封结合生态修复等5项关键技术。

①树种选择以树适地。水土保持造林树种注重选择乡土树种。根据造林地自然条件,以适宜该造林立地条件类型的乔灌木造林树种为基础,兼顾当地社会经济发展的要求,尽可能使所造森林在满足水土保持等生态功能的基础上,生态经济效益达到最大。

②生境改良以地适树。主要是通过造林前整地工程实现。水土保持造林多采用局部整地方法。造林整地在山丘区主要包括水平阶、水平沟、反坡梯田、撩壕等带状整地和穴状、鱼鳞坑等块状整地;水分过多或盐碱地多采用高台整地。水土保持造林中曾采用大鱼鳞坑、深水平沟等强度比较大的整地方法,后来提倡采用保护原生植物的中小规格整地工程,特别是在陡坡地等立地条件较差的造林地宜采用中小规格块状整地方法,以充分利用坡面因微地形或土石山区土壤厚度差异而形成的坡面土壤水分和养分等,使林木获得更好的生长条件。

③道法自然混交配置。稳定且水土保持及生态功能较强的天然林大多是由多树种、乔灌草组成的复层异龄混交林。传统的水土保持造林常采用的混交方法包括株间混交、行间混交、带状混交、块状混交等。在水土保持造林地,特别水土流失严重地段,由于长期受水土流失等因素影响,坡面微生境条件存在不均一性,如黄土陡坡中的侵蚀微地形、土石山地土层厚度存在差异等。自然封育等形成的天然次生水土保持林草植被利用了这种微生境条件的差异性,形成了结构稳定、水土保持及生态功能较强的混交林。因此,仿拟天然林混交机制,提倡根据微生境条件差异性配置乔灌树种的不规则混交方法,形成近自然混交林分结构成为营造技术的发展趋势。

④精准设计合理密度。林分密度是单位面积林地上林木的数量。林分密度在森林的一生中不断变化,森林起源时形成的密度称为初始密度(又称造林密度),而在森林生长发育过程不同时期的密度称为经营密度。造林密度是单位面积造林地上栽植点或播种穴的数量。林分密度是否合理,不仅影响林分稳定性,也影响林分的水土保持及生态功能的发挥和经济效益。因此,需要根据当地自然条件、造林地的立地条件类型、树种选择及混交配置,精准设计造林密度及经营密度。如在中国北方应以树木的需耗水特性和林地供水条件控制林分密度,以达到林水平衡,保障林分健壮生长,发挥生态功能和经济效益。

⑤造封结合生态修复。造林方法是将种苗营造到宜林地上的具体方法,按造林方式分为人工造林、飞机播种造林和机械造林,按造林材料可分为播种造林、植苗造林和分殖造林。播种造林又称直播造林,是将林木种子直接播种在造林地进行造林。其优点是种子直接播入土壤中,可形成分布自然、舒展匀称的完整根系,易于适应造林地的气候土壤条件,节省投资和劳力;缺点是用种量大、对造林地要求严格、造林成活率低、成林慢等。植苗造林又称栽植造林,是用根系完整的苗木作为造林材料进行造林。其特点是苗木带有根系,栽植后能较快地恢复机能,适应环境,顺利成活,生长快,成林迅速,特别是采用容器苗时,避免了裸根苗的从起苗、运输到栽植过程中的根系因保护不到位而失水,导致造林成活率低的问题。分殖造林是利用树木的干、枝、根等营养器官及竹子的地下部分直接栽植的造林方法,其特点是造林技术简单,遗传性状稳定,但受树种及其母树数量与分布的限制、对造林地条件要求严格。水土保持造林的同时必须采用禁止放牧等封育保护措施,防止人畜危害。在有封山育林条件的地方,也可以直接采用封山育林育草等措施,达到生态修复的目的。

  • 王百田.林业生态工程学.北京:中国林业出版社,2010.
  • 余新晓,毕华兴.水土保持学. 3版.北京:中国林业出版社,2013.

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