本发明涉及沙漠化土地植被恢复技术领域，特别涉及一种飞播杨柴灌木林更新复壮方法。
背景技术：
从1978年开始，内蒙古自治区开始了飞播造林工程，杨柴是其主要飞播树种。杨柴为多年生落叶半灌木，主要分布于我国陕北榆林和宁夏东部沙地以及内蒙古的毛乌素沙地，库布齐沙漠东部、乌兰布和沙漠以及浑善达克沙地西部。杨柴根系比较发达，长有地下茎，克隆生殖极强，具有耐寒、耐旱、耐贫瘠、抗风沙的特点，适应性强，故能在干旱瘠薄的半固定、固定沙地上生长。是防风固沙和治理水土流失的理想先锋植物，同时也是一种适口性好的优良饲料。
杨柴经大面积飞机播种造林后，在沙地近10年的生长，形成稠密的灌木林，由于土壤水分亏缺和林分个体竞争的加剧等原因，杨柴个体开始枯死，并逐渐导致整个杨柴灌木林的死亡，同时以油蒿为主的蒿属灌木植物迅速侵入，致使杨柴灌木林林分结构发生变化、生态功能及饲用价值降低，杨柴灌木林开始衰退并消亡。沈渭寿(1999)提出将毛乌素飞播植被演替划分3个阶段：第1阶段为飞播植物群落阶段；第2阶段为飞播植物+天然植物或飞播植物+油蒿群落阶段；第3阶段为天然植物群落阶段或油蒿群落阶段。显然，随着飞播年限的增加，杨柴灌木林是衰退的。
基于此，提供一种飞播杨柴林更新复壮的新方法，能够更新复壮杨柴林的活力，抑制油蒿等“杂类”植物种的侵入，保持杨柴灌木林结构和功能，提高杨柴在群落中的重要性和生产力。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种飞播杨柴灌木林更新复壮方法，能够保持并提高杨柴林的活力，抑制油蒿等“杂类”植物种的侵入，促进杨柴灌木林保持原有结构和功能，提高杨柴灌木林生长的稳定性、饲用价值和生产力。使杨柴更好的发挥固沙效果，有效地维持现有杨柴灌木林的资源量。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种飞播杨柴灌木林更新复壮方法，由如下步骤构成：
步骤一、更新复壮林地选择：杨柴盖度小于50％、枯枝率大于30％或油蒿盖度大于20％，选择满足上述任一条件的杨柴林地进行更新复壮；
步骤二、作业方案设计：作业时间为春季杨柴萌芽前5-10天；作业地形为坡度低于15°的低缓林地；作业平面布局，以带状间隔作业，作业带和预留带相间布局，丘间低地作业带宽6米，预留带宽4米；其他地形下作业带和预留带带宽4米，作业带走向与主害风向成一定角度；作业强度，选择作业刈割，中耕面积占柴杨林地面积的50-60％；
步骤三、刈割：依据步骤二作业方案对选取的杨柴林地进行刈割作业，采用平茬机械进行刈割，将杨柴灌木林地上部分全部切割，再收集、打包、运出、待用；作业床面要求将刈割的灌木枝杆及杂物清理干净，杨柴及其他灌木植物留茬高度为0-5cm；
步骤四、中耕，在步骤三实施刈割之后的地段利用中耕梨具进行中耕除莠作业，单次作业幅宽2m，耕深40cm；
步骤五、下轮次作业，于第二年对预留带进行步骤三，四作业。
进一步的，所述步骤二中，作业带走向与主害风向垂直。
进一步的，所述步骤二中，具体作业强度为：丘间低地的杨柴林地作业强度刈割，中耕面积占丘间低地杨柴林地面积的60％，预留林地面积占丘间低地杨柴林地面积的40％；其余地形下的杨柴林地作业强度控制在作业面积50％。
进一步的，所述步骤四中，中耕一遍，以切断杨柴根系为准，并防止杨柴根系被翻出地表，耕完之后再进行一次轻耙。
进一步的，以8-10年为一个作业周期，可进行多次作业。
相对于现有技术，本发明的优点为：
本发明一种飞播杨柴灌木林更新复壮方法，利用杨柴断根后能够以断根为新个体重新生长而其竞争物种特别是油蒿则不能的优势，通过合适的林地选择进行中耕复壮操作，操作简单、易于机械作业，有效控制与杨柴竞争的植物种(现有技术无法清除如油蒿等竞争植物种)，杨柴经中耕断根后老龄粗根茎不能萌生出新的植株，幼龄活力强的根茎萌生出新的植株，这样充分保持(优化)了杨柴灌木林的结构、功能及生长活力，效益维持周期长，具有很好的经济效益和环境保护效果，值得在杨柴林地大范围推广。
附图说明
图1是本发明方法中杨柴作业带与预留带及风向关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
试验例：
一种飞播杨柴灌木林更新复壮方法，
按照下列步骤依次作业，第五步是在前四步实施完成后的第二年开始作业，对一块杨柴林地进行更新复壮作业需2年才能完成，即2个轮次，分2个连续春季完成。
第一步，更新复壮林地选择：判断哪些林地的杨柴灌木林应该实施更新复壮作业是本发明的技术关键之一。在半干旱区的风蚀沙化地区，杨柴经飞机播种后，6-8年生就形成较为密闭的杨柴灌木林(成林)，在这一时期杨柴出现枯枝或个体死亡等衰退特征，地带性的植物种主要为油蒿开始侵入。生长到9-10年，杨柴灌木林个体出现大量死亡，灌木林生长进入严重衰退阶段，这时油蒿等杂草大量侵入，杨柴灌木林结构即将要发生根本性变化，判断的主要指标为：杨柴盖度小于50％或枯枝率大于30％，亦或油蒿盖度大于20％时，杨柴灌木林发展到这一阶段即可实施更新复壮作业。
第二步，方案。针对需实施复壮更新的杨柴林地进行复壮更新作业设计，制定杨柴林复壮更新作业方案。作业方案包括：⑴作业时期，作业实施的时期为在春季杨柴萌芽前5-10天进行，即4月下旬，这个时期也是这一地区主害风-西北风开始减弱，不易造成由于进行作业后林地的风蚀或沙地的活化。⑵作业地形，针对起伏的杨柴林地，作业要求坡度需低于15度的低缓林地，以便于机械作业。⑶作业强度，以完整的一块杨柴灌木林来核计，主要考虑作业对整个林地造成风蚀的负面影响，丘间低地的杨柴林地作业强度刈割(中耕)面积占丘间低地杨柴林地面积的60％范围，预留(不进行作业，保留原有植被)林地面积丘间低地杨柴林地面积的40％；其余地形下的杨柴林地作业强度控制在50％范围。⑷作业平面布局，如图1所示，以带状间隔作业，即作业带和预留带相间布局，丘间低地作业带宽6米，预留带宽4米；其他地形下作业带和预留带带宽要一致各宽4米。带的走向需与主害风向垂直。刈割和中耕机具一个作业带宽为2米，在保证作业强度的前提下，为更好地机械作业，本发明专利根据地形设计带宽为4米或6米。同时经试验研究表明，作业带带宽≤6米时，作业带几乎不存在风蚀现象，杨柴的萌生生长与作业带宽窄没有关系(如表1)。因此，从防风固沙角度来看，作业带宽度应该控制在6米以内。
表1经刈割+中耕作业后当年杨柴林地风蚀及杨柴萌生生长状况表
第三步，刈割。依据作业方案，对于已衰退的杨柴灌木林地上部分进行刈割作业。采用平茬机械进行刈割，将杨柴灌木林地上部分全部切割，再收集、打包、运出、待用。作业床面要求将刈割的灌木枝杆等杂物清理干净，杨柴等灌木植物留茬高度为0-5cm。
第四步，中耕。据作业方案，在实施平茬刈割作业的地段利用中耕犁具进行中耕除莠作业。作业采用规格为幅宽2m(常规幅宽)特制四铧犁，耕地深40cm，耕一遍，以切断杨柴根系即可，并注意防止杨柴根系被翻出地表。耕完之后再进行一次轻耙。
采取这种方式主要是因为杨柴的根系主要分布在40cm，并且以根茎进行无性繁殖，犁具可切断其根茎，使每一截根茎萌生并分株形成单独的个体，杨柴经中耕断根后老龄粗根茎不能萌生出新的植株，幼龄活力强的根茎萌生出新的植株，从而促进杨柴的生长，有效地调整(优化)了林分的杨柴个体密度(结构)。而油蒿及一、二年生草本主要以有性繁殖为主，尤其是油蒿属须根植物，犁具可将其连根拔除，达到“除草”的效果。因此，中耕除莠可阻碍飞播杨柴群落向天然植物群落阶段或油蒿群落阶段演替，从而提高杨柴在群落中的重要性和生产力。
第五步，下轮次作业。在上次复壮更新作业后第二年进行，针对上轮次作业预留林地依次实施第三步和第四步。
本发明专利技术针对一块衰退杨柴灌木林进行复壮更新作业，二个轮次要2个春季(年)才能完成。根据杨柴的生长特性及“杂类”植物种侵入情况，8-10年为一个作业周期。可以多次作业，直到要改变土地利用方式。
相关更新复壮后恢复数据如下：
本发明专利是由以往的试验和工作总结所得，申请者也于2015年8月中旬对中耕除莠后的效果进行了调查分析，结果见表2和表3。其中，重要值的计算公式为：重要值＝相对密度+相对频度+相对盖度，它是用来表示某个种在林分中的地位和作用的综合数量指标，值越大表示越重要。
从表2和表3可以看出，除了飞播29年和33年两个进行了相关处理(作业)的样地外，其他无处理(作业)的样地均是随着飞播年限的增加，杨柴的重要值持续下降，油蒿的重要值持续增加，杨柴退化明显。此外，从飞播29年和33年样地对比可以看出：传统的仅进行刈割处理(作业)的方式(飞播29年样地)在处理(作业)5年后并没有完全铲除油蒿，并且其他生长指标相比未进行处理的样地并没有明显的增加，有的甚至出现了下降；而进行了中耕复壮的样地(飞播33年样地)在处理5年后，样地并未出现油蒿，并且杨柴平均地径、单位面积活枝数、平均单位面积地上生物量、杨柴根系生物量和根茎数量均最大，而枯枝率却最低，中耕复壮处理对增加杨柴灌木林的纯度和活性均效果显著。
表2中耕除莠处理(作业)对灌木层各指标的影响
表3中耕除莠处理(作业)对杨柴根系生物量和根茎数量的影响
试验例2：
在申请人的实际观察中，杨柴盖度大于50％的林地，杨柴仍然占领种群优势，杨柴的枯枝率一般都小于30％，只有在杨柴林高度退化后油蒿盖度才慢慢增大，当油蒿盖度大于20％后其杨柴退化速度明显加快，基于此，申请人将杨柴更新复壮的林地选择进行确定。同时，因杨柴根系一般在深度为40cm的土壤范围内，低于40cm可能导致中耕不彻底，高于40cm对整个作业没有任何意义，因此将中耕深度选择为40cm。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，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所限定的保护范围为准。