一种干旱区灰漠土无灌溉退化人工梭梭林复壮方法

1.本发明涉及干旱区梭梭林复壮技术领域，更具体的涉及一种干旱区灰漠土无灌溉退化人工梭梭林复壮方法。


背景技术：

2.干旱区系指干燥度系数＞3.5，大致在贺兰山以西的我国西北地区。干旱区灰漠土是在干旱漠境生物气候条件下形成的地带性自成型土壤，其主要分布在山前倾斜平原、冲积平原、干三角洲、河间高地、古冲积平原及湖积平原等处，成土母质多为黄土状物质，有效土层较厚，一般大于60cm，土壤组成以粉沙为主，为轻壤、中壤质地。植被覆盖度在10％～20％，有机质及氮含量较高。在我国主要包括在漠境边缘地带内蒙古河套平原、宁夏银川平原的西北角，新疆准噶尔盆地的南北两边山前倾斜平原、古老冲积平原和剥蚀高原地区，甘肃河西走廊的西段也有一部分。
3.莫索湾垦区位于新疆准噶尔盆地西南，为防风固沙改善环境，上世纪80 年代当地政府进行了大面积的生态屏障建设，其中在灰漠土立地条件下建植了大面积以梭梭为主的生态林，梭梭生态林前期取得了较好的生态和社会效益，有效遏制了土地沙化的趋势。但近年来，由于自然胁迫和人为干扰的双重影响，该地区梭梭林，尤其是干旱区灰漠土生境条件下人工梭梭林不断恶化，使得梭梭林生产力衰退，形成了大面积的退化林分。
4.为改善退化梭梭林的生长状况，使其持续发挥防风固沙作用，可通过促进梭梭林更新或改善种植母树的生长状况两方面进行。梭梭林能够落种天然更新，但部分灰漠土(盐化龟裂性状灰漠土)因表面光滑、土质坚硬，自然落种几乎没有进入土壤的可能。新疆生态与地理研究所科研人员对莫索湾地区不同林龄造林的近三年调查结果显示：基于免灌溉造林前提下，相同密度造林情况下22龄的梭梭林出现了明显的退化特征，36龄的梭梭林退化现象较为严重，单株枝条枯死率高达41％以上。36龄人工梭梭林内更新苗状况为：有梭梭更新较大幼苗(地径在1.2cm至6.5cm之间)4.67株/亩，梭梭更新成株(地径大于6.5cm)为零。因此对于林龄较大，退化较严重的梭梭林分，通过改善种植母树的生长状况来进行恢复是见效快，效果好，对生态影响较小的办法。
5.长期以来在人们改善退化梭梭林生长状况以传统的“间伐、平茬”等措施为主，通过间伐和平茬恢复梭梭林是可能的，但梭梭林的整体生长依赖于大气降水，在严重缺水、地下水分下降较多的灰漠土上进行间伐和平茬可缓解梭梭林竞争单位面积的水分，但整体缺水的环境无法根本解决。


技术实现要素：

6.针对以上问题，本发明提供了一种干旱区灰漠土无灌溉退化人工梭梭林复壮方法，在干旱区灰漠土立地条件下，利用微地形改造形成微域径流复壮无灌溉退化人工梭梭林，有效改善退化人工梭梭林生长。
7.本发明的目的在于提供一种干旱区灰漠土无灌溉退化人工梭梭林复壮方法，其特
征在于，按照以下步骤进行：
8.s1、退化梭梭林选择
9.选择土壤质地为灰漠土、土壤组成以粉沙为主、轻壤或中壤的土壤，冬季有稳定积雪区域的退化梭梭林；
10.s2、间伐
11.在初冬11月-12月将退化梭梭林进行间伐，将梭梭林地上部分全部铲除，得到间伐区和间隔保护带；
12.s3、微地形整理
13.在间伐进行完之后，进行微地形整理，在间伐区进行三角形削坡，在梭梭树根旁至行间形成边坡，削坡后的土壤堆放在梭梭林行间，形成起伏地形；集水坡内每4-5m打横埂，两边坡和两横埂围成一个集水区，面积约8m2‑ꢀ
10m2；
14.s4、坡面整理
15.修葺坡面，保持坡面平整，无多余土堆积。
16.优选的，s1中，稳定积雪区域为多年平均积雪厚度≥20cm的区域。
17.优选的，s2中，间伐区为枯死株较多、长势较弱有退化趋势的3m
×
1m梭梭片林。
18.优选的，s2中，间伐时，每间伐区宽度为4m，中间留一行梭梭树或2m 宽度梭梭林。设置一行间隔保护带，间隔保护带宽度为15m～20m，
19.优选的，s3中，三角形削坡为削坡形成的倒三角形，深度为20cm，宽度为1m，自根部向行间形成上升缓坡，坡度为6
°‑
11
°
。
20.优选的，s3中，削坡产生的土壤，堆放于间伐区中部紧靠坡顶的区域形成两个土堆，土堆高度约20cm，土堆交叉处高度低于10cm，形成起伏地形。
21.优选的，s3中，横梗之间的间距为4-5m，集水区的面积为8m
2-10m2。
22.本发明提供了一种干旱区灰漠土无灌溉退化人工梭梭林复壮方法，该方法的特点为：首先选择土壤质地为灰漠土、土壤组成以粉沙为主、轻壤或中壤的土壤，冬季有稳定积雪区域的退化梭梭林作为适用的区域，然后对退化梭梭林进行间伐，降低梭梭林的密度；对间伐区进行微地形整理，为有限降水形成微域径流提供基础。每4-5m打横梗，为使每4-5m都有有效的径流集水，对坡面进行整理，降低坡面粗糙度，增大坡面的径流。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.本发明针对干旱区灰漠土立地条件下的梭梭林，通过微地形整理技术，能从根本上解决梭梭林更新复壮的能力，弥补传统平茬间伐方式更新的缺点，实现退化梭梭林恢复正常生长。
25.本发明利用融雪水，通过微地形整理技术，可在年降雨量100～200mm灰漠土立地条件，有效改善退化人工梭梭林生长。
26.本发明充分利用干旱区灰漠土土壤特性，通过微地形整理，恢复无灌溉退化梭梭林的正常生长，形成对退化梭梭林的可持续维护。
附图说明
27.图1为本发明提供的梭梭林间伐示意图；
28.图2为本发明提供的梭梭林间伐区微地形整理示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例1
31.本发明所述的无灌溉退化人工梭梭林复壮方法在新疆石河子莫索湾垦区 150团北部人工梭梭林区实施，该区位于准噶尔盆地西南缘，年内温差变幅大光照充足，多年平均降水量不足120mm，多年平均蒸发量，1979.5毫米，＞ 0℃积温4126.0度，＞10℃积温：3752.3度，日照时数：约2774.1小时。土壤为灰漠土，土壤组成以粉沙为主、中壤的土壤，且冬季有稳定积雪区域。该区域种植的梭梭林因水分不足的影响，林相早衰，林分质量差，退化趋势明显，具体操作步骤为：
32.间伐准备：先准备放线绳、木桩等。
33.间伐区域选择：2018年在该区域选择枯死株较多，长势较弱有退化趋势的3m
×
1m梭梭片林1为平茬对象；现有的人工种植梭梭林均为片林，为了保证梭梭林的防风固沙效能，平茬时采用隔带平茬，间伐带宽为10米，包括 4m间伐区+1行梭梭+4m间伐区，间隔保护带宽为20m，用细绳拉出范围，木桩固定放线绳；
34.间伐时间：选择初冬进行间伐处理，以每年的11月上旬，在树木休眠后，土壤上冻前进行。可以避免部分树枝破坏后树液外流，防止树干抽干，同时，土壤未上冻，有利于机械作业；
35.间伐：对选定的间伐区，使用铲车在地面齐平处进行截干间伐，间伐完成后将间伐树干和枝条运走，远离梭梭林区堆放，间伐示意图如图1所示，其中，1指间伐区，2指间隔保护带，本实施例中间伐区宽度为4m，间隔保护带宽为20m；
36.微地形整理：利用挖掘机在间伐区挖倒三角形坡面，自梭梭根旁1.5m宽度处削坡，削坡形成的倒三角形，深度为20cm，宽度为1m，形成梭梭根旁至行间约6
°‑
11
°
坡度。挖出的土堆堆放于间伐区中部紧靠坡顶的区域形成两个土堆，土堆高度约20cm，土堆交叉处高度低于10cm，形成起伏地形。集水坡内相距4米打横埂，两边坡和两横埂围成一个集水区，每集水区面积8平米 (沟距4m，横埂4m)，微地形整理如图2所示，其中，3指倒三角形削坡区， 4指削坡土堆放区；
37.坡面整理：用人工稍修葺坡面，保持坡面平整，无多余土堆积。
38.2020年9月复壮两年试验调查结果分析表明：2019年9月，经两年径流观测结果，集水区面积为8平米，年截留降水756kg。按每集水区内种植4株梭梭计算，每株梭梭约可利用集水189kg。与原人工梭梭林比较，复壮措施采取2年后的梭梭林株高平均增加了25cm，平均冠幅增加了37cm，枯枝比例降低了19％。通过微域径流复壮措施实施，使人工梭梭林的生态效益得到显著提高。
39.实施例2
40.本实施例所述的无灌溉退化人工梭梭林复壮方法在新疆石河子莫索湾垦区150团北部人工梭梭林区实施，该区位于准噶尔盆地西南缘，年内温差变幅大，光照充足，多年平均降水量不足120mm，多年平均蒸发量，1979.5毫米，＞0℃积温4126.0度，＞10℃积温：
3752.3度，日照时数：约2774.1小时。土壤为灰漠土，土壤组成以粉沙为主、中壤的土壤，且冬季有稳定积雪区域。该区域种植的梭梭林因水分不足的影响，林相早衰，林分质量差，退化趋势明显，具体操作步骤为：
41.间伐准备：先准备放线绳、木桩等。
42.间伐区域选择：2018年在该区域选择枯死株较多，长势较弱有退化趋势的3m
×
1m密度的梭梭片林2为平茬对象；现有的人工种植梭梭林均为片林，为了保证梭梭林的防风固沙效能，平茬时采用隔带平茬，间伐带宽为10米，包括4m间伐区+1行梭梭+4m间伐区，如图1，间隔保护带宽为15m，用细绳拉出范围，木桩固定放线绳；如图1可知，1指间伐区，2指间隔保护带，本实施例中，间伐区宽度为4m，间隔保护带宽为15m；
43.间伐时间：选择初冬进行间伐处理，以每年的11月上旬，在树木休眠后，土壤上冻前进行。可以避免部分树枝破坏后树液外流，防止树干抽干，同时，土壤未上冻，有利于机械作业；
44.间伐：对选定的间伐区，使用铲车在地面齐平处进行截干间伐，间伐完成后将间伐树干和枝条运走，远离梭梭林区堆放；
45.微地形整理：利用挖掘机在间伐区挖倒三角形坡面，自梭梭根旁50cm宽度处削坡，削坡形成的倒三角形，深度为20cm，宽度为1m，形成梭梭根旁至行间约6
°‑
11
°
坡度。挖出的土堆堆放于间伐区中部紧靠坡顶的区域形成两个土堆，土堆高度约20cm，土堆交叉处高度低于10cm，形成起伏地形，如图 2，其中，3指倒三角形削坡区，4指削坡土堆放区；
46.集水坡内相距5米打横埂，两边坡和两横埂围成一个集水区，每集水区面积10平米(沟距4m，横埂5m)；
47.坡面整理：用人工稍修葺坡面，保持坡面平整，无多余土堆积。
48.2020年9月复壮两年试验调查结果分析表明：2019年9月，经两年径流观测结果，集水区面积为10平米，年截留降水804kg。按每集水区内种植4 株梭梭计算，每株梭梭约可利用集水201kg。与原人工梭梭林比较，复壮措施采取2年后的梭梭林株高平均增加了23.5cm，平均冠幅增加了42.3cm，枯枝比例降低了21％。通过微域径流复壮措施实施，使人工梭梭林的生态效益得到显著提高。
49.实施例3
50.本发明所述的无灌溉退化人工梭梭林复壮方法在新疆石河子莫索湾垦区 150团北部人工梭梭林区实施，该区位于准噶尔盆地西南缘，年内温差变幅大光照充足，多年平均降水量不足120mm，多年平均蒸发量，1979.5毫米，＞ 0℃积温4126.0度，＞10℃积温：3752.3度，日照时数：约2774.1小时。土壤为灰漠土，土壤组成以粉沙为主、中壤的土壤，且冬季有稳定积雪区域。该区域种植的梭梭林因水分不足的影响，林相早衰，林分质量差，退化趋势明显，具体操作步骤为：
51.间伐准备:先准备放线绳、木桩等。
52.间伐区域选择：2018年在该区域选择枯死株较多，长势较弱有退化趋势的3m
×
1m梭梭片林1为平茬对象；现有的人工种植梭梭林均为片林，为了保证梭梭林的防风固沙效能，平茬时采用隔带平茬，间伐带宽为11米，包括 4.5m间伐区+2m梭梭林+4.5m间伐区，间隔保护带宽为18m，用细绳拉出范围，木桩固定放线绳；
53.间伐时间：选择初冬进行间伐处理，以每年的11月上旬，在树木休眠后，土壤上冻
前进行。可以避免部分树枝破坏后树液外流，防止树干抽干，同时，土壤未上冻，有利于机械作业；
54.间伐：对选定的间伐区，使用铲车在地面齐平处进行截干间伐，间伐完成后将间伐树干和枝条运走，远离梭梭林区堆放，间伐示意图如图1所示，其中，1指间伐区，2指间隔保护带，本实施例中间伐区宽度为4.5m，间隔保护带宽为18m；
55.微地形整理：利用挖掘机在间伐区挖倒三角形坡面，自梭梭根旁1m宽度处削坡，削坡形成的倒三角形，深度为30cm，宽度为1.5m，形成梭梭根旁至行间约6
°‑
11
°
坡度。挖出的土堆放在间伐区中部紧靠坡顶的区域形成两个土堆，高度约25cm，土堆交叉处高度低于10cm，形成起伏地形。集水坡内相距4.5 米打横埂，两边坡和两横埂围成一个集水区，每集水区面积9平米(沟距4m，横埂4.5m),微地形整理如图2所示，其中，3指倒三角形削坡区，4指削坡土堆放区；
56.坡面整理：用人工稍修葺坡面，保持坡面平整，无多余土堆积。
57.实施例4
58.本发明所述的无灌溉退化人工梭梭林复壮方法在新疆石河子莫索湾垦区 150团北部人工梭梭林区实施，该区土壤为灰漠土，土壤组成以粉沙为主、轻壤的土壤，且冬季有稳定积雪区域。该区域种植的梭梭林因水分不足的影响，林相早衰，林分质量差，退化趋势明显，具体操作步骤为：
59.间伐准备:先准备放线绳、木桩等。
60.间伐区域选择：2018年在该区域选择枯死株较多，长势较弱有退化趋势的3m
×
1m梭梭片林1为平茬对象；现有的人工种植梭梭林均为片林，为了保证梭梭林的防风固沙效能，平茬时采用隔带平茬，间伐带宽为10.4米，包括 4.2m间伐区+2m梭梭林+4.2m间伐区，间隔保护带宽为15m，用细绳拉出范围，木桩固定放线绳；
61.间伐时间：选择初冬进行间伐处理，以每年的11月上旬，在树木休眠后，土壤上冻前进行。可以避免部分树枝破坏后树液外流，防止树干抽干，同时，土壤未上冻，有利于机械作业；
62.间伐：对选定的间伐区，使用铲车在地面齐平处进行截干间伐，间伐完成后将间伐树干和枝条运走，远离梭梭林区堆放，间伐示意图如图1所示，其中，1指间伐区，2指间隔保护带，本实施例中间伐区宽度为4.2m，间隔保护带宽为15m；
63.微地形整理：利用挖掘机在间伐区挖倒三角形坡面，自梭梭根旁1.5m宽度处削坡，削坡形成的倒三角形，深度为25cm，宽度为1.3m，形成梭梭根旁至行间约6
°‑
11
°
坡度。挖出的土堆放在间伐区中部紧靠坡顶的区域形成两个土堆，高度约22cm，土堆交叉处高度低于10cm，形成起伏地形。集水坡内相距4.5米打横埂，两边坡和两横埂围成一个集水区，每集水区面积9平米(沟距4m，横埂4.5m),微地形整理如图2所示，其中，3指倒三角形削坡区，4 指削坡土堆放区；
64.坡面整理：用人工稍修葺坡面，保持坡面平整，无多余土堆积。
65.需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。
66.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造
性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
67.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。