干旱、半干旱地区造林技术综述

干旱、半干旱地区造林技术综述邵常博，何彦立，赵志强，魏万刚，王国红，王辉甘肃农业大学林学院水土保持专业，甘肃兰州（730070）摘要：干旱、半干旱地区的自然条件复杂严酷。

土壤瘠薄，蒸发量大，降水稀少，时空分布不均，从而使造林问题多、难度大、保存率低。

在干旱、半干旱地区采用合适的抗旱造林技术措施是提高该地区人工造林成活率的有效的重要途径。

关键词：干旱、半干旱地区技术措施人工造林1.引言干旱、半干旱地区的生境复杂。

光热充足，雨热同期固然有利于林木生长发育，而干旱缺水、突然瘠薄。

盐碱较重，风蚀沙埋和潜在蒸发力大，降水时空分布不均等又是不利于林木生长的各种限制性因素。

历来造林困难大。

造林成活率、保存率低。

一些林分生长缓慢，稳定性差，林分质量低。

将干旱、半干旱地区现有的抗旱造林技术进行整合和组装配套，它的核心是最充分地利用雨水、地下水,以保证林木成活、生长所要的水分，以提高造林成活率和保存率。

2. 工程技术措施2.1干旱区造林整地措施造林整地是在造林改善环境条件（只要是土壤条件）的一道重要工序。

在干旱地区，整地是解决干旱和抗旱造林这一矛盾的有效措施。

在干旱半干旱地区通常采用局部整地，因为局部整地有以下特点：（1).拦截地表径流，蓄水保墒。

改善土壤水分状况。

（2).改变光照条件，调节土壤温度。

（3).提高土壤肥力。

（4）.消灭杂草，减少病虫危害。

（5）.提高造林成活率，促进林木生长。

[1，2]主要的局部整地有坑穴整地、鱼鳞坑整地、水平沟整地、撩壕整地、水平阶整地和反坡梯田整地。

[1]2.2集水造林枝术集水造林是以天然降水形成的地表径流利用为基础，以降水的合理时空分配为手段,并促使该地区较为丰富的光、热、气、养资源的生产潜力充分发挥出来,从而使林木的生长接近当地生态条件下最大的生产力[3]在干旱的气候，土壤环境中为林木的生长创造出相对适应的土壤环境，使降水比较少的干旱地区，半干旱地区建立起相对稳定，生长迅速的人工生态林系统，提高经济林的产量和品质[4]。

近年来,人们更多地用“径流林业”的术语来概括利用天然降水以发展林业的措施[5]。

在干旱半干旱区植树造林,必须把径流调控和蓄水保墒技术紧密结合,提高有限降水资源的利用效率。

应通过整地和施绿肥、锯末、保水剂等措施,提高土壤贮水能力与肥力,延长土壤有效水的供应时间;通过地表覆盖地膜或枯枝落叶、枯草、秸秆等有机材料,阻止表层土壤水分蒸发,提高降水的蒸腾转化率,以充分发挥光、热、水、土资源生产潜力,促进林木成活、成材。

2.3爆破整地造林技术所谓爆破造林,就是用炸药在造林地上炸出一定规格的深坑,然后填入客土,种植上苗木的一种造林方法[6]。

爆破造林能够扩大松土范围、改善土壤物理性质和化学性质、增强土壤蓄水、保土能力、减少水土流失、减轻劳动强度、提高工效、加快造林速度,从而提高造林成活率[7],能在短时间内使荒山荒地尽快绿化起来。

[8]大面积爆破造林虽有较大的局限性,但在位置重要的景点处,旅游线两侧及名胜古迹周围,游人较多、景观重要处的荒山荒地应用,仍不失为一种较好的造林方法[6]。

2.4秸秆及地膜覆盖及其他保墒造林技术适宜的水分、温度、养分有利于根系的生长、吸收、转化、积累和越冬。

秸秆及地膜覆盖造林,对保水增温、促进幼苗的迅速生长、尽快恢复植被、防止水土流失、改善生态环境等方面,发挥着重要的作用[9,10]。

利用塑料覆膜裁成一定宽度覆盖在造林地上。

覆膜技术简单,操作方便、成本低,而且造林成活率、保存率都有明显提高,可以提高土壤含水量3%～5%,起到集水和保水的作用。

虽然增加费用,但能省水、省除草和灌溉等用工,经济效益显著[11]。

秸秆与地膜覆盖可以避免晚霜或春寒、春旱、大风等寒流的侵袭造成的冻害,同时也提高了地温,促进了土壤中微生物的活动,有机质的分解和养分的释放。

从而有利于根系的生长、吸收及营养物质的合成和转化,保证苗木的成活和生长;而且可以保持和充分利用地表蒸发的水分,提供了苗木成活后生长所需的水分,防止苗木因干旱造成生理缺水而死亡。

秸秆及地膜覆盖,大大提高了造林成活率、越冬率和保存率,是提高干旱脆弱立地条件下造林成效的有效途径之一。

在干旱区以及部分半干旱区,为了防止土壤水分蒸发,保证生物措施的实施,在有条件的地区可利用砂石、草木灰、草纤维膜等覆盖材料对地面进行覆盖,这是改变土壤表面蒸发条件的最有效、最简便、最经济的方法[12]。

保水保墒,有利于提高土壤含水量,提高林木成活率.2.5封山育林技术封山育林是利用树木的自然繁殖能力和森林演替的动态变化规律,通过人们有计划、有步骤的封禁手段,使疏林、灌丛、残林迹地,以及荒山荒地等恢复和发展为森林、灌丛或草本植被的育林方法[13]。

选择具有一定植被恢复能力，并辅以人工的补植，补种、改良书草种结构，给植物以恢复生长和繁殖更新的机会，增加植被盖度，固定沙地地表，加快退化草场的恢复[14]。

遵循自然规律的封山育林,十多年就可形成结构比较复杂、生态相对稳定的植物群落,其蓄水保土和增加生物多样性的作用很显著,而且投入少。

同时,由于封育区的林地得到保护,各类植物生长旺盛,为山区群众的生产和生活提供了更为广阔的发展空间和契机[8]。

3.苗木培育技术措施3.1 苗木全封闭造林技术苗木全封闭造林技术是从农业(容器育秧,移栽后覆盖瓶、塑料等)的启发和技术引伸中逐步形成的[15]。

具体来说,就是在培育、选择具有高活力苗木的基础上,采用苗木叶、芽保护剂(ＨＬ系列抗蒸腾剂、ＨＣ抗蒸腾剂、透气塑料、光分解塑料形成的膜、袋等)、苗木根系保护剂(海藻胶体、高吸水材料形成的胶体液、保苗剂、护根粉等)等新材料、新技术,使整株苗木在造林后完全成活前处于较好的微环境中。

其表现为苗木地上部分与外界相对隔离,抑制叶、芽的活动,减少水分、养分的散失;根系处于有较适宜水分、养分供应的微域环境,保持根系的高活力。

整株苗木始终处于良好生理平衡之中,直至苗木成活,药剂的保护作用才缓慢失去,进而促进幼树快速生长。

该技术为干旱地区造林和生长期苗木移栽提供了一种新的技术选择[8]。

3.2 容器育苗造林技术容器苗因容器内是营养土,土壤中的营养极其丰富,比裸根苗具备了良好的生育条件,有利于幼苗生长发育,为干旱区造林成活后幼林生长和提早郁闭成林创造了良好的生存条件;容器苗适应春、夏、秋3季造林,因此又为加速干旱区造林绿化速度,创造了有利条件;容器苗造林的成本与常规植苗造林相比较高,但其成活率高、郁闭早、成林快、成效显著,减少了常规造林反复性造林的缺陷,其综合效益要高于常规植苗造林[8]。

3.3 菌根菌育苗造林技术菌根技术的研究已成为21世纪生物领域中高新技术应用的热点课题之一。

菌根就是高等植物的根系受特殊土壤真菌的侵染而形成的互惠共生体系。

菌根形成后可以极大地扩大宿主植物根系对水分及矿质营养的吸收;增强植物的抗逆性;提高植物对土传病害的抗性,尤其在干旱、贫瘠的恶劣环境中菌根作用的发挥更加显著[8]。

3.4组织培养育苗组织培养育苗就是利用活体树木的某些细胞、器官组织，接种在人工配制的培养基上。

在人为控制室内条件下，培育成单独的植株。

其特点是可保持原物种的优良特性，繁殖速度快，数量多，同时组织培养在室内进行，人为控制环境条件，不受自然条件的限制，可长年进行生产[1]。

3.5塑料薄膜大棚育苗及地膜覆盖育苗利用塑料薄膜具有透光、不透气不透水、不易传热等性能，建立不同类型的塑料薄膜大棚，构成识于苗木生长发育的仍气候条件。

培养生产上需要的壮苗。

同时，塑料大棚具有建造成本低的优点。

在气候干旱，生长期短的地区应用较为广泛。

[1]3.6 飞播造林技术飞播造林是利用飞机撒播林木种子（有时还有其他种子）或种子丸造林方法。

飞播具有活动范围达速度快、效率高、成本低、经济收益显著。

对绿化人烟稀少，交通不便，劳动力缺乏的大面积荒山，沙漠和采伐迹地发挥了重大作用[16]。

在增加森林植被，防止水土流失，改善生态环境等方面发挥了极大作用。

在北方地区，飞播造林主要用于治理沙地，使其成为控制土地荒漠化和恢复土地生产力的有效途径。

在推广现有成熟配套的飞播治沙经验基础之上扩大飞播区域，建立不同类型飞播治沙优化模式，加速荒漠植被建设，整治国土，防治荒漠化危害，促进农牧业生产[17].在飞播造林中使用多效复合剂拌种,能显著提高种子和幼苗保存率，从而增强幼苗抗逆性。

多效复合剂是选用具有驱鸟避鼠功能的多元常微量元素，保水吸水性强的多种药物复合而成，采用配方筛选、缩合、预混、优选等新工艺配制而成，以达到驱避鸟鼠、吸水、壮苗、抗逆性强的目的 [17].4. 节水抗旱造林技术措施在干旱半干旱地区节水造林进程中,各种节水保水措施相继应用并取得一定成效,固体水、保水剂、抗蒸腾剂等大量应用于防旱抗旱,已经或正在取得巨大的生态效益和经济效益。

4.1 滴灌造林技术滴灌造林技术该项技术是在生物治沙造林中配套滴灌节水设备,在干旱荒漠区有显著的优越性,其最适于沙地造林,特点为:滴灌不产生深层渗漏,在地面形成的湿润区很小,且几乎全在阴影之中,所以表土蒸发量很小,大部分水分消耗于植物蒸腾作用,据试验滴灌比土渠灌溉节水82.8%,是沙地最理想的节水灌溉技术;滴灌不会造成土壤盐渍化;相对土渠灌溉,滴灌省工、省井、省地、省肥、增产;沙地造林中,滴灌能极大地提高苗木成活率、保存率,造林成活率可达到95%以上,造林效果优于任何一种灌溉方式[18]。

滴灌较常规灌溉造林具有诸多优点,如节水、减少整地费用、排盐、提高造林成活率等。

滴灌的基本原理是将水加压、过滤,必要时连同可溶性化肥、农药一起通过管道输送至滴头,以水滴(渗流、小股射流等)形式给树木根系供水分和养分。

由于滴灌仅局部湿润土体,而树木行间保持干燥,又几乎无输水损失,能把株间蒸发、深层渗漏和地表径流降低到最低限度[19,20]。

滴灌造林可以根据不同季节、不同土壤墒情及时供水。

高质量的供水最终将促进植物生长发育,利于树木成活率的提高和环境景观的改善。

4.2 吸水剂在抗旱节水造林中的应用20世纪70年代初,美国农业部北部研究中心开发出一种高分子聚合物,称之为高吸水剂(也称高吸水性树脂、吸水胶、保水剂、抗旱宝等)。

我国对高吸水剂的研制和生产应用起步较晚,系统的应用研究则从80年代初开始,之后发展较快,并取得阶段性成果[21,22,23,24]。

保水剂(ＳｕｐｅｒＡｂｓｏｒｂｅｎｔＰｏｌｙｍｅｒｓ,简称ＳＡＰ)是一种吸水力大、保水性强的高分子物质, 它具有高吸水性、保水性、缓释性、反复吸释性、供水性、选择性、可降解性等特性。

一般为交联型聚丙烯酰胺型、淀粉接枝聚丙烯酸盐型,它可以大量吸收土壤甚至空气中的水分并将其保存起来,其吸水倍率可达自身重量的几百倍甚至上千倍,这种水分不能通过简单的物理方法挤出,可供植物根部缓慢地吸收利用,而且能够反复吸收和释放水分。