黄土区陡坡微地形造林方法

摘要

本发明公开了一种黄土区陡坡微地形造林方法，首先划分黄土坡面的立地类型，调查研究不同立地类型的植被恢复与重建困难程度，确定对应的主要植被类型；然后在相同立地条件的坡面内，调查局部微地形的数量和特征，并根据所述微地形的不同生境条件确定所述微地形内相应的乔木和/或灌木树种；最后根据立地类型和微地形共同决定的乔木(或灌木)树种比例和位置及植物群落结构配置进行林木栽植。形成仿拟自然生态环境的乔、灌、草配置模式，适合在气候干旱、植被生长困难的黄土高原陡坡营造人工林地，人工造林较简单、存活率高、保存率高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在气候干旱、植被生长困难的黄土高原陡坡营造人工林的方法，尤 其涉及一种黄土区陡坡微地形造林方法。

背景技术

我国黄土高原地形破碎，沟壑密度大，多年平均降水量350-650mm，其中7-9月降雨 量占年降水量的50％以上，且多暴雨，造成了严重水土流失。该区由于多年来土地不合 理利用，林草覆被率低，植被恢复重建的主限制性因素是水分条件。为改善该地区生态 环境，近30多年来，先后启动实施了“三北”防护林体系建设工程、退耕还林(草)工 程等林业生态工程，工程建设采取先易后难的建设顺序，目前该区困难立地占宜林地面 积比例不断增加，主要集中在干旱阳向陡坡，土壤水分条件差，且林草地不具备灌溉条 件，使干旱陡坡人工造林成活率和保存率低，植物恢复与重建速度缓慢，成为我国林业 生态建设急需攻克技术瓶颈问题之一。

现有技术中，黄土区造林主要包括径流林业、集水补灌、地面覆盖、种子包衣、抗 旱树种选育等方法。但是，这些方法都是按传统的沿等高线设计一定等距离株距和行距 进行树种配置。然而，在黄土高原坡面由于严重的水土流失，坡面地形起伏不平，存在 浅沟、切沟、塌陷、缓台、陡坎等微地形，由于微地形对降水及径流的二次分配作用， 使坡面土壤水分存在异质性，坡面不同微地形中土壤水分等微生境条件差异较大，导致 这些以传统等距方式栽植的林木最终不能全部存活或生长差，从而造成整个坡面的造林 存活率和保存率往往很低。同时，这些方法一般都需要较大规模的整地，投入大、成本 高。

发明内容

本发明的目的是提供一种人工造林较简单、存活率高、保存率高的黄土区陡坡微地 形造林方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的黄土区陡坡微地形造林方法，包括步骤：

首先，划分黄土坡面的造林立地条件类型，并根据造林立地条件类型及其植被恢复 与重建困难程度确定对应的主要植被类型；

然后，在相同立地条件的坡面内，调查局部微地形的数量和特征，并根据所述微地 形的不同生境条件确定所述微地形内相应的木本植物；

最后，根据立地类型和微地形共同决定的乔木或灌木树种的比例和位置以及植物群 落结构配置类型进行林木栽植；

所述黄土坡面的微地形是指黄土坡面上的以下一种或多种局部地形：浅沟、切沟、 塌陷、缓台、陡坎；

所述浅沟和切沟指所述黄土坡面上的黄土侵蚀沟发育过程的两种初级状态，是由于 降雨形成的地面径流在汇集过程中的集中股流冲刷下切而形成的；

所述塌陷指所述黄土坡面上的陷穴或集中股流溯源侵蚀形成的凹陷状地形；

所述缓台指所述黄土坡面上局部坡度明显小于整个坡面平均坡度的平缓地段；

所述陡坎指所述黄土坡面上局部坡度明显大于整个坡面平均坡度的陡峭地段。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的黄土区陡坡微地形造林方 法，由于首先划分黄土坡面的造林立地条件类型，并根据造林立地条件类型及其植被恢 复与重建的困难程度确定对应的主要植被类型；然后在相同造林立地条件类型的坡面 内，调查局部微地形的数量和特征，并根据所述微地形的不同生境条件确定所述微地形 内相应的木本植物种；最后根据立地类型和微地形共同决定的乔木或灌木树种的比例和 位置以及植物群落结构进行林木栽植。形成仿拟自然生态环境的乔、灌、草配置模式， 适合在气候干旱、植被生长困难的黄土高原陡坡营造人工林地，人工造林较简单、存活 率高、保存率高。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的黄土区陡坡微地形造林方法，其较佳的具体实施方式包括步骤：

首先，划分黄土坡面的造林立地条件类型，并根据造林立地条件类型和不同造林立 地条件类型的植被恢复与重建难易程度，确定对应的主要植被类型；

然后，在相同造林立地条件类型的坡面内，调查局部微地形的数量和特征，并根据 所述微地形的不同生境条件确定所述微地形内相应的木本植物；

最后，根据立地类型和微地形共同决定的乔木或灌木树种的比例和位置及植物群落 结构配置进行林木栽植。所述黄土坡面的微地形是指黄土坡面上的以下一种或多种局部 地形：浅沟、切沟、塌陷、缓台、陡坎；

所述浅沟和切沟指所述黄土坡面上的黄土侵蚀沟发育过程的两种初级状态，是由于 降雨形成的地面径流在汇集过程中的集中股流冲刷下切而形成的；

所述塌陷指所述黄土坡面上的陷穴或集中股流溯源侵蚀形成的凹陷状地形；

所述缓台指所述黄土坡面上局部坡度明显小于整个坡面平均坡度的平缓地段；

所述陡坎指所述黄土坡面上局部坡度明显大于整个坡面平均坡度的陡峭地段。

所述微地形的横径大于1米。

所述木本植物包括乔木和/或灌木。

所述黄土坡面包括阴坡、阳坡。

黄土坡面微地形是指黄土坡面由于土壤侵蚀等作用所形成的浅沟、切沟、塌陷、缓 台、陡坎等大小不等、形状各异的局部地形。微地形改变了整个坡面的承雨面和水分运 移路径，使坡面内的土壤水分等生境条件产生空间异质性。

本发明的思路和依据主要是通过调查所得的以下2个自然现象：(1)根据实测和换 算，黄土区坡面内，在相同植被条件下，塌陷、切沟底、缓台、浅沟底等微地形内的年 均土壤含水量和植被生长季节土壤含水量分别比其所在坡面(原状坡或整坡面平均)的 年均土壤含水量和植被生长季节土壤含水量高5～30％和15～40％，而陡坎微地形则相 反，年均土壤含水量和植被生长季含水量均低于所在坡面平均值，不同微地形中的土壤 含水量表现为塌陷＞切沟底＞缓台＞浅沟底＞原状坡＞陡坎；(2)由于坡面内的水分空间异 质性，使植被类型和数量在坡面内出现空间差异，形成一系列局部植被生长良好的微生 境。通常表现为，坡面上多以草本为主，虽有一些乔灌木本，但大多生长不健壮；而微 地形内则有多株或多丛的乔木或灌木健康生长(参见表1)。

在陕北黄土高原丘陵沟壑区，据实地调查，油松在浅沟底、切沟底、塌陷、缓台上 的保存率比原状坡分别高7％、15％、17％、15％，侧柏在浅沟底、切沟底、塌陷、缓台 上的保存率比原状坡分别高5％、5％、25％、9％，山杏在浅沟底、切沟底、塌陷、缓台 上的保存率比原状坡分别高3％、26％、39％、24％；陡坎上主要是油松和侧柏，其他树 种少有成活，且其保存率比原状坡分别低27％、40％。

表1不同微地形内植被

本发明基于坡面内米级尺度下，地形、土壤水分和植被覆盖的空间异质性，为解决 黄土区陡坡人工造林困难、传统造林存活率、保存率低的问题，针对黄土区陡坡坡面内 微地形起伏不平而形成的不同生境条件，仿拟自然生态环境的乔、灌、草配置比例和近 自然植物群落结构配置模式，是一种适合在气候干旱、植被生长困难的黄土高原陡坡营 造人工林地的方法。

具体实施应用的过程：

首先划分造林立地条件类型，根据不同造林立地条件类型植被恢复和重建的难易程 度，确定对应的主要植被类型；然后，在相同造林立地条件类型的坡面内，调查局部微 地形的数量和特征，并根据由起伏不平的微地形所形成的不同生境条件确定相应的乔木 树种和(或)灌木树种；最后，根据立地类型和微地形共同决定的乔(或灌)木树种的 比例和位置及植物群落结构配置进行林木栽植。具体过程如下：

1、调查造林目标坡面的地形条件，根据坡向、坡度、坡位等地形指标划分造林立地 类型，根据该坡面植被恢复与重建的难易程度确定恢复重建的主要植被类型；

2、在同一造林立地条件类型的坡面内调查微地形的类型、数量及其对应的生境条 件；

3、根据造林立地条件类型及其内部微地形的特征，确定栽植树种及栽植位置；

4、在坡面内，根据造林立地条件类型和微地形特征，进行适当整地，完成苗木栽 植。

本发明的有益效果是：

本发明克服了传统沿等高线等距离(株行距)均匀配置树种工程投入成本高，且往 往形成局部造林成活率、保存率低、林木生长不健壮的问题。根据微地形理论，因地制 宜的营造人工林，大大提高了造林的成活率和保存率，为黄土区陡坡的近自然造林提供 一种新的理论和技术支持。

具体实施例一，阳向陡坡微地形直播造林：

在陕西省吴起县合家沟流域(N36°54′，E108°13′)，选取坡面微地形类型齐全的阳 向坡面，以该地区常用造林树种油松、柠条为待试树种，每种微地形各播种油松、柠条 各10穴，每穴3株，株行距为30cm×30cm。以原状坡为对照，按照相同规格播种。播 种后，每穴用青草覆盖。一个月后，观测出苗率。与原状坡相比，在浅沟底、切沟底、 塌陷、缓台，油松出苗率分别提高7％、20％、19％、10％，柠条出苗率分别提高10％、 13％、17％、13％；而陡坎上油松和柠条的出苗率分别比原状坡低3％、7％。

具体实施例二，陡坡微地形植苗造林：

在陕西省吴起县政府沟流域(N36°55′、E108°10′)，选取坡面微地形类型齐全的阴 坡、阳坡。各坡面植被配置和栽植方法如下：

(1)梁峁顶采用乔灌行间混交林草复合模式，造林树种为杜梨(Pyrus betulaefolia  Bunge)，油松(Pinus tabulaeformis Cam)，沙棘(Hippophae rhamnoides L.subsp  sinensis Rousi)，杜梨、油松行间混交配置，行距为3米、株距2米。沙棘灌木带内行距为 2米、株距1米。乔木与灌木带间的间距为4米，保留天然草地。整地方法采用穴状整地， 杜梨和油松种植穴规格为：0.6米(长)×0.6米(宽)×0.6米(深)；沙棘种植穴规格 为：0.4米(长)×0.4米(宽)×0.4米(深)。

(2)阳向缓坡采用针阔带状混交林草复合模式，造林树种为侧柏(Platycladus  orientalis L.)，山桃(Amygdalus davidiana C.)。双行侧柏与双行山桃形成行带状混 交，侧柏林带内林木的行距为2米、株间距2米。山桃林带内行距为2.0米、株间距2.0 米。侧柏带与山桃间的林带间距(即保留的天然草地带宽)4.0米。整地方式采用鱼鳞坑 整地，鱼鳞坑规格为：0.8米(长)×0.6米(宽)×0.6米(深)。

(3)阴向缓坡采用乔灌带状混交林草复合模式，造林树种为油松(Pinus tabulaeformis Cam)，沙棘(Hippophae rhamnoides L.subsp sinensis Rousi)。双行油松 与双行沙棘形成行间乔灌混交，油松林带内的林木行距为4米、株间距2.5米。沙棘灌木 带内行间距为2.0米、株间距1.0米，乔灌木林带的带间距为(即保留的天然草地带宽) 4.0米。整地方式采用鱼鳞坑整地，种植油松鱼鳞坑的规格为：0.8米(长)×0.6米 (宽)×0.6米(深)；种植沙棘鱼鳞坑的规格为：0.6米(长)×0.4米(宽)×0.4米 (深)。

(4)阳向陡坡微地形采用乔灌草结构配置模式，造林树种为柠条(Caragana  korshinkii Kom.)，臭椿(Ailanthus altissima Mill.Swingle)。双行柠条，保护林带间天然草 地，在坡面浅沟、小切沟等由于现代侵蚀而形成的微地形较低洼的地方呈团块状栽植臭 椿，形成微生境乔灌草结构配置模式。块团状造林的臭椿株行为3.0米，株间距2.0米； 柠条灌木带内行间距为1.0米、丛间距1.0米，灌木林带的带间距为(即保留的天然草地 带宽)11.0米。整地方式采用集流型鱼鳞坑整地，种植柠条的鱼鳞坑整地规格为：0.6米 (长)×0.4米(宽)×0.4米(深)，栽植臭椿的鱼鳞坑整地规格为：0.8米(长)×0.6 米(宽)×0.6米(深)。

(5)阴向陡坡微地形采用乔灌草结构配置模式，造林树种为河北杨(Populus  hopeiensis Hu et Chow)，沙棘(Hippophae rhamnoides L.subsp sinensis Rousi)。双行 沙棘沿等高线配置，保护天然草地，在坡面浅沟、小切沟等由于现代侵蚀而形成的微地 形较低洼的地方呈团块状栽植河北杨，形成微生境乔灌草结构配置模式。块团状造林的 河北杨的行距为3.0米，株距2.0米；沙棘灌木带内行间距为1.0米、丛间距1.0米，灌 木林带的带间距为(即保留的天然草地带宽)11.0米。整地方式采用鱼鳞坑整地，种植 沙棘的鱼鳞坑整地规格为：0.6米(长)×0.4米(宽)×0.4米(深)，栽植河北杨的鱼 鳞坑整地规格为：0.8米(长)×0.6米(宽)×0.6米(深)。

(6)阳向极陡坡采用微地形灌草结构配置模式，造林树种为柠条(Caragana  korshinkii Kom.)，火炬树(Rhus typhina Torner.)。保护现有天然植被，在侵蚀沟坡 面的浅沟、小切沟、陷穴、滑塌沉陷区或堆积区等由于现代侵蚀而形成的微地形较低洼 的地方呈团块状栽植火炬树、点播柠条，火炬树与柠条混交比例为1∶3。形成在微地形 低洼处团块状灌木丛生、其它地区以原有草本植被为主的微生境沟坡灌草结构配置模 式。行间距均为1.0米、株间距1.0米。整地方式采用鱼鳞坑整地，规格为：0.6米 (长)×0.4米(宽)×0.4米(深)。

(7)阴向极陡坡微地形采用灌草结构配置模式，造林树种为沙棘(Hippophae  rhamnoides L.subsp sinensis Rousi.)，沙地柏(Sabina vulgaris Ant.)。保护现有天然 植被，在侵蚀沟坡面的浅沟、小切沟、陷穴、滑塌沉陷区或堆积区等由于现代侵蚀而形 成的微地形较低洼的地方呈团块状栽植沙棘和沙地柏，沙地柏与沙棘混交比例为1∶3。 形成在微地形低洼处团块状灌木丛生、其它地区以原有草本植被为主的微生境沟坡灌草 结构配置模式。行间距均为1.0米、株间距1.0米。整地方式采用鱼鳞坑整地，规格为： 0.6米(长)×0.4米(宽)×0.4米(深)。

栽植一年后，采用微地形造林方法初现良好的景观效果，并且林木生长健壮，成活 率均在90％以上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的 保护范围为准。