干旱,半干旱地区抗旱造林技术及适用新技术的应用

干旱、半干旱地区抗旱造林技术

及适用新技术的应用

（甘肃省林业科学研究所兰州730020）

于洪波

一、问题的提出

干旱是一个世界性的问题，造成干旱的原因主要受大气环流、区域地理位置的影响，也与区域森林分布等有直接关系。据有关资料介绍，属于干旱、半干旱的地区遍布世界60多个国家和地区，约占全球陆地面积的1/3。我国北方13个省（区）200多个县（市、旗）约有220万km2的面积属于干旱、半干旱地区，也就是说我国北方的半壁江山为干旱、半干旱地区。

我省位居内陆，干旱问题一直是影响农林业生产的主要问题，尤其中部地区是受干旱影响严重的地区，基本上是三年一大旱，年年有小旱，干旱是造成中部地区经济发展缓慢、群众生活贫困的重要原因。据统计，甘肃自14世纪以来，每百年发生大旱12～15次，1950年前百年发生大旱71次，1950年以来已发生大旱近40次，年持续无降水时间达190天，5～9月持续无降水时间最高达136天。

干旱问题还导致荒漠化、沙尘暴、水资源短缺、森林覆被率降低、生物多样性减少等问题。

林业是生态环境建设的主体。干旱问题是影响生态环境建设的“瓶颈”因素，如何克服干旱的影响，搞好林业生产和生态环境建设，一直是世界与我国林业建设中亟待解决的重要问题。

二、干旱、半干旱地区的基本特点

（一）降水资源

干旱区年降水量小于250 mm、干燥度大于3.5。

半干旱区年降水量250~500 mm、干燥度1.5~3.5。

降水严重不足，是制约农林业生产的主导因子。

（二）光照资源

年光照时数2500~3000 h以上，年总辐射量1240~1500 kj/（cm2·a），光合有效辐射500~630 kj/（cm2 ∙ a）。

光照资源相对充足，属农林生产的长线因子。

（三）热量资源

大部分地区年平均气温一般小于10 ℃，≥0 ℃积温3000~4000 ℃，≥10 ℃活动积温2500~3500 ℃，无霜期一般少于170天，农作物一年一熟。热量资源可基本满足大部分中温带作物和树木生长的要求。

（四）土地与土壤资源

以甘肃中部地区为例，人均耕地3~4.5亩，山区人均耕地6~8亩。土地资源相对充足，地广人稀，农业广种薄收。

黄土高原土壤主要以黑垆土、黄绵土、灰钙土等为主，土壤有机质和各种养分相对缺乏。对于林业生产来说，由于土层深厚，部分弥补了土壤养分的不足，除了部分盐碱地、红土裸露地，土壤条件不成为影响林业生产的限制性因子。

三、形成干旱的主要原因

（一）降水量严重不足

干旱是影响造林成效的限制性因子，我省中部地区降水量普遍较低，从中部干旱、半干旱地区的各县（原甘肃省中部地区的18个干旱、半干旱县）年降水量可以大致看出天然降水的不足。（河西地区降水量更低，但基本有灌溉条件，未列入本表）

中部干旱、半干旱各县年降水量单位：mm

（二）降水年内分布不均

我省各地年内降水主要以7、8、9三个月为主。以兰州徐家山后山干旱造林试验基地为例：7～9月降水占全年降水量的58.5%（兰州市气象台30年统计资料为60.5%），从11月至翌年2月底累计120天以上，降水量均不足年降水量的3%，持续无降水时间多达165天，造成春旱、夏初旱十分严重。4月是大多数树木开始萌发、展叶、开花的季节，但大多数年份的4月降水低于20 mm。正常年份进入5月降水开始增多，对树木生长有利，但有时春旱持续到6月初，使干旱时间延长。

兰州市各地出现春旱的频率为42%~63%，平均2年一遇；初夏旱发生频率为29%~46%，平均2~3年一遇；伏旱发生频率为33%~52%，平均2~3年一遇；秋旱发生频率为29%~48%。可以看出，当地发生干旱的频率很高，有3~5年一大旱，2~3年一中旱，小旱年年有的规律。

（三）降水年际变率大

甘肃各地，历年最大降水量为最小降水量地2.1~3.7倍。例如：兰州年最大降水量546.7mm，年最小降水210.8mm；临夏年最大降水量806.3mm，年最小降水253.0mm；天水年最大降水量772.2mm，年最小降水316.6mm；西峰年最大降水量605.2mm，年最小降水319.9mm；武威年最大降水量282.6mm，年最小降水89.0mm；即使是降水条件较好的地区，遭遇干旱年景也也会经常发生。

（四）有效降水少

根据我们在兰州徐家山后山干旱造林试验基地多年观测，日降水量多在10 mm以下，占全年降水次数的79.17%，累计降水量占全年降水量的45.05%（据有关资料介绍，黄土高原以日降水大于10 mm 强度的降水占全年降水量的64.3%）。

据降水入渗土壤深度的观测，单次10 mm的降水在自然坡面上基本不产生径流，而直接渗入土壤或蒸发。虽然黄土具有很强的入渗能力（渗透速度一般为0.8~1.3 mm/s），大部分地区稳定入渗能力保持在1.0 mm/s，从理论上讲，一般2 m厚的土层蓄水可达400~500 mm，按土壤容重1.35 g/cm3、饱和含水量24%，0~2 m土层内仍可保存150 mm左右的有效水量，相当于最大有效持水量的40%左右。但由于降水不足，造成的直接影响是土壤内含水量的严重不足。

（五）地下水缺乏

我省黄土高原普遍存在地下水缺乏的问题，尤其中部地区更甚，许多地方即使有地下水，也多为苦咸水，含盐量较高，不能饮用和用于农业灌溉。

四、甘肃省干旱造林的简单回顾

前期工作，20世纪40年代，刘亚之等在兰州徐家山进行荒山造林研究，开展了长方形水平沟整地和“V”字形水平沟整地，提出了“树穴换表土、以表土作肥”的造林整地方法。进行了不同深度的栽植对比试验，试验认为，苗木栽植深度以33~66 cm生长最好，栽植深度超过100 cm，树木生长不良。在树种选择上，认为柽柳、侧柏为优选树种，在湿润温暖的地方，可栽植刺槐、白榆。

解放后干旱造林研究大致经历了三个阶段。

第一阶段：20世纪50~60年代。以群众性造林为主，比较典型的有陇西张家岔的干旱荒山造林，镇原县三岔林场、环县洪德林场、华池县桥川林场的大规模荒山山杏造林。1956年，定西巉口实验林场开始进行系统的造林树种选择、整地方式、造林季节、造林密度等的研究。

第二阶段：20世纪70~80年代。以始于1972年的华家岭林带建设为代表，整地方式以水平台为主，