一种用于黄土丘陵区抗旱造林的方法

1.本发明涉及造林整地技术领域，用于黄土丘陵沟壑区的“88542”隔坡反坡水平沟整地及造林使用，具体为一种用于黄土丘陵区抗旱造林的方法。


背景技术：

2.黄土丘陵沟壑区沟壑纵横、地形破碎、林草植被稀少、全年降雨量的60％集中在7～9月份，黄土抗侵蚀能力弱，加上人为活动，造成了严重的水土流失，导致土地退化、水库淤积、生态系统稳定性差等一系列问题；黄土丘陵沟壑区生态环境被严重破坏，极大的影响了山区农民的生产和生产、粮食安全、防洪安全，因此近年来黄土丘陵沟壑区的生态修复和治理成为重点；其中“88542”水平沟整地是黄土丘陵区一种抗旱造林整地方法，具体操作室是在地形完整，坡度小于25
°
的荒山、退耕还林的缓坡地段，“等高线，延山转，宽2m，长不限，死土挖出，活土回填”的方法进行整地，即沿等高线开挖宽80cm，深80cm的水平沟，用沟内挖出的土拍实外埂，埂顶宽40cm，埂高50cm，埂侧坡60
°
～70
°
，将沟内侧上方表土铲下拍碎，填入水平沟内至开挖口上沿10cm处，平整田面宽2m，并做成10
°
～20
°
的反坡田面，每隔5m～10m修筑宽30cm～50cm的拦水埂，上下相邻带间距5m～8m，留自然集水坡面。
3.现有技术中的一种利用集水、保水、补水抗旱造林的方法，专利号为(cn1820578)，其步骤包括整地，即修挖鱼鳞坑或水平沟整地用于集水；二是覆塑料地膜用于保水；三是播种、植苗、分殖造林，采取滴灌、插管灌根、注水灌溉等方式，进行补水；实现增加土壤含水量70％以上；减少蒸发量可达75％以上；提高地温，延长苗木生长周期，促进苗木生长达40％以上；提高造林成活率40％左右；应用于兰州市南北两山近25万亩绿化工程，其对于改善兰州市区的生态环境，为市民创造良好的生活、工作条件做出了贡献。在实际使用的过程中：植被能够延缓坡面径流、拦截泥沙，从而降低边坡表层土体流失，增加边坡表层土体稳定性，改善山区生态环境，但黄土丘陵沟壑区立地条件差，土层薄、土壤疏松、抗蚀能力弱、土壤含水率低，导致山区边坡造林成活率较低，鱼鳞坑是在地形比较复杂破碎的坡面上，随形就势，自上而下，挖一个一个的半圆形的鱼鳞坑，用生土筑半圆形外埂，表土回填于坑内，幼树栽于坑中间或靠近外埂处，这种方式水资源的利用率低，后期大面积浇水也较为复杂、耗时耗力，并且造林成活率、保存率相对较低，后期效果差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于黄土丘陵区抗旱造林的方法，以解决现有技术存在的使用成本高和成活率低的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于黄土丘陵区抗旱造林的方法，该方法包括以下步骤：
6.步骤一：选定树种，根据黄土丘陵沟壑区自然生长和人工栽植的树种资源调查选择出造林优势的树种；
7.步骤二：整地，对步骤一中的树种播种、移栽前的土壤进行耕作，所述整地包括隔
坡反坡水平沟、鱼鳞坑、水平沟整地；
8.步骤三：栽植，将步骤一中选定好的树种进行栽植；
9.步骤四：技术效果，对比不同树种在不同整地措施下的成活率和年生长量。
10.所述造林树种的选定可通过枝条植物组织部分进行繁殖、生长的植物材料作为试验造林树种，其中荒山以营造水土保持林为主。
11.所述造林树种的选定包括山桃、山杏、刺槐、沙棘，其中山桃为一年生苗。
12.所述隔坡反坡水平沟沿等高线开挖水平沟，其中活土保留，死土拍实外埂，将保留的活土与沟内侧上方表土铲下拍碎，填入水平沟内，至开挖口上沿，并做成带有角度的反坡田面，每隔一定距离修筑横向拦水埂，水平沟上下留自然集水坡面，相邻带有间距。
13.所述鱼鳞坑，将相邻两行鱼鳞坑沿等高线自上而下交错排列，并按品字型排列布；挖坑时，先将表土堆在坑的上方或左右，再把挖出的死土堆于坑的下方，用于修筑外埂；筑埂时，将外埂拍实，再将内埂上方的表土填入坑底，把坑面修整成外高内低的反坡状，深为半月形坑。
14.所述水平沟整地以行距沿等高线挖水平沟，并将上层熟土置于沟上沿，把下层生土石块堆于沟下沿做成外高内低的截水埂，将熟土、表土及秸草、有机肥分层填满水平沟。
15.所述山桃与山杏进行行间混交，栽植时采用三埋两踩一提苗法，苗木栽植前进行截干，截干保留相应高度5～10cm，栽植时覆土到苗木原土印5～10cm处，然后用湿土将苗木全部覆盖，用手拍实，坑中填土与坑口的空置部分作预留浇水及汇集雨水用。
16.所述山桃和山杏俩种植物材料分别采用“88542”整地方式进行扦插造林，每种植物材料选用200株扦插枝条。
17.所述技术效果采用无工程措施造林、传统鱼鳞坑整地方式和水平沟整地方式作为对照，在试验期间均浇水两次。
18.所述山桃地径0.7cm，根系25cm以上，截干高度5～10cm，山桃株行距为1m
×
4m，山杏株行距2m
×
4m。
19.本发明与现有技术相比具有以下优点：
20.本发明公开的一种用于黄土丘陵区抗旱造林的方法，通过在地形基本完整坡度为5
°
～30
°
的山坡上按等高线沿山转宽2m，长不限，死土挖出，活土回填的方法进行整地，并沿等高线开挖宽80cm、深80cm的水平沟，活土保留，死土拍实外埂，埂高50cm、埂顶宽40cm，将保留的活土与沟内侧上方表土铲下拍碎，填入水平沟，至开挖口上沿10cm处，做成10
°
～20
°
反坡田面，平整田面宽达到2m，每隔5～10m修筑宽、高40cm的横向拦水埂，以利于平均分配水源，并防止田面横向不水平时蓄水一边流的情况发生，水平沟上下留自然集水坡面，相邻带间距4～7m，实现对水资源的充分利用，实现在传统的水平沟整地的基础上提高了整地规格、改变了水平沟与等高线的倾斜度，使水平沟向内反坡，利于雨水向水平沟内部汇流、增强了雨水入渗速度和数量，能够有效拦蓄径流，除暴雨外一般能全部拦蓄坡面降水产生的径流，有利于保持土壤水分，有利于大面积收集天然雨水，存储与土壤中、减少浇灌，提高了造林成活率，降低了灌溉成本，增加土壤水分、提高土壤养分，形成更利用苗木成活的生境条件，提高造林成活率、保存率、成林率。
附图说明
21.图1为本发明的流程框图；
22.图2为本发明的整地集流工程示意图。
具体实施方式
23.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。
24.如图1所示，一种用于黄土丘陵区抗旱造林的方法，该方法包括以下步骤：步骤一：选定树种，根据黄土丘陵沟壑区自然生长和人工栽植的树种资源调查选择出造林优势的树种；步骤二：整地，对步骤一中的树种播种、移栽前的土壤进行耕作，整地包括隔坡反坡水平沟、鱼鳞坑、水平沟整地；步骤三：栽植，将步骤一中选定好的树种进行栽植；步骤四：技术效果，对比不同树种在不同整地措施下的成活率和年生长量；在地形基本完整、坡度5
°
～30
°
的山坡上，按等高线，沿山转，宽2m，长不限，死土挖出，活土回填的方法进行整地，即，沿等高线开挖宽80cm、深80cm的水平沟，活土保留，死土拍实外埂，埂高50cm、埂顶宽40cm，并将保留的活土与沟内侧上方表土铲下拍碎，并填入水平沟内，至开挖口上沿10cm处，做成10
°
～20
°
反坡田面，平整田面宽达到2m；每隔5～10m修筑宽、高40cm的横向拦水埂，以利于平均分配水源，并防止田面横向不水平时蓄水一边流的情况发生，水平沟上下留自然集水坡面，相邻带间距4～7m，在传统的水平沟整地的基础上提高了整地规格、改变了水平沟与等高线的倾斜度，使水平沟向内反坡，利于雨水向水平沟内部汇流、增强了雨水入渗速度和数量，能够有效拦蓄径流，除暴雨外一般能全部拦蓄坡面降水产生的径流；有利于保持土壤水分，有利于大面积收集天然雨水，存储与土壤中、减少浇灌，提高了造林成活率，降低了灌溉成本。开挖沟槽与田面尺寸比较大，有利于疏松土壤，增加土壤的孔隙度与通气性，提高土壤的肥力，清除杂草、消灭寄生在土壤中的病虫；苗木根系容易形成毛根，有利于苗木的生长；88542隔坡反坡水平沟整地技术与传统水平沟整地技术相比，能够全部拦蓄除暴雨外一般坡面降水产生的径流，增加土壤水分、提高土壤养分，形成更利用苗木成活的生境条件，提高造林成活率、保存率、成林率，本发明是值得推广的整地方式。
25.实施例一
26.如图2所示，本实施例针对黄土高原丘陵沟壑区地貌与气候特点，宁夏彭阳县位于黄土高原，流域坡面较陡，土壤砂石含量高达20％-40％，蓄水能力差，坡面浇水较为困难，年平均降水在350-500毫米，主要集中在7～10月份，在3月份植苗时降雨较少，故以宁夏彭阳县王洼小流域“88542”隔坡反坡水平沟整地进行具体说明。
27.1)造林树种的选定，根据黄土丘陵沟壑区自然生长和人工栽植的树种资源调查选择出造林优势树种，并可通过枝条等植物组织部分进行繁殖、生长的植物材料作为试验造林树种，此外，荒山以营造水土保持林为主，栽培树种为山桃、山杏、刺槐、沙棘，山桃为一年生苗，地径0.7cm，根系25cm以上，截干高度5～10cm；山桃株行距为1m
×
4m，山杏株行距2m
×
4m，山桃与山杏进行行间混交；
28.2)整地方式：1、88542隔坡反坡水平沟，沿等高线开挖宽80cm、深80cm的水平沟，活土保留，死土拍实外埂，埂高50cm、埂顶宽40cm，将保留的活土与沟内侧上方表土铲下拍碎，填入水平沟内，至开挖口上沿10cm处，做成10
°
～20
°
反坡田面，平整田面宽达到2m；每隔5～
10m修筑宽、高40cm的横向拦水埂，以利于平均分配水源，并防止田面横向不水平时蓄水一边流的情况发生。水平沟上下留自然集水坡面，相邻带间距4～7m；2、鱼鳞坑，相邻两行鱼鳞坑沿等高线自上而下交错排列，按“品”字型排列布。挖坑时，先将表土堆在坑的上方或左右，把挖出的死土堆于坑的下方，用于修筑外埂，埂高为28cm，筑埂时将外埂拍实。再将内埂上方的表土填入坑底，把坑面修整成外高内低的反坡状，坑面呈长100cm，宽40～80cm，深40～60cm的半月形坑。3、水平沟整地，以行距4m沿等高线挖水平沟，水平沟沟宽1m，上埂、下(外)埂高度分别为0.6、0.2m，将上层熟土置于沟上沿，把下层生土石块堆于沟下沿做成外高内低的截水埂，将熟土、表土及秸草、有机肥分层填满水平沟。
29.3)栽植方法，山桃株行距1m
×
4m，山杏株行距2m
×
4m，山桃与山杏进行行间混交，栽植时采用三埋两踩一提苗法，苗木栽植前进行截干，截干保留高度5～10cm，栽植时覆土到苗木原土印5～10cm处，然后用湿土将苗木全部覆盖，用手拍实，坑中填土与坑口的空置部分作预留浇水及汇集雨水用。
30.4)技术效果，山桃和山杏俩种植物材料分别采用88542整地方式进行扦插造林，每种植物材料选用200株扦插枝条，并采用无工程措施造林、传统鱼鳞坑整地方式和水平沟整地方式作为对照，在试验期间均浇水两次，主要对比不同树种在不同整地措施下的成活率和年生长量。
31.本次试验设置的造林整地试验组合方式：
32.表1造林整地技术试验组合表。
[0033][0034][0035]
测定不同整地方式下从地上到地下1m深土层的截留集水效能
[0036]
表2不同整地方式的从地上到地下1m深土层的平均含水量/％。
[0037]
整地方式从地上到地下1m深土层的平均含水量/％无工程措施造林9.3水平沟整地15.7鱼鳞坑整地13.188542整地18.4
[0038]
成活率测定：扦插5个月后对所有试验造林树种组合观测统计，计算其成活率。其中，树种新枝萌发一枝及以上，生长正常，无病虫害判定为此株树种成活，成活率计算公式
为：成活率＝成活株数/植苗株数
×
100％。
[0039]
表3扦插5个月后不同整地方式造林成活率：
[0040]
整地方式植苗株数成活株数成活率无工程措施造林40019749.25％水平沟整地40029974.75％鱼鳞坑整地40026966.5％88542整地40036390.75％
[0041]
生长量测定，在扦插5个月后对所有试验造林树种组合观测统计，计算其平均枝条生长量；表4扦插5个月后植物平均枝条生长量。
[0042][0043]
土壤中的含水量直接影响造林的成活率。在试验实施过程中，分别测定不同整地方式下，从地上到地下1m深土层的平均含水量/％，由表2可知，88542整地》水平沟整地＞鱼鳞坑整地＞无工程措施造林＞，分别为18.4％，15.7％，13.1％，9.3％。在扦插5个月后，分别测定不同整地方式下造林成活率和平均枝条生长量，由表3可知，造林成活率表现为：88542整地(90.75％)》水平沟整地(74.75％)＞鱼鳞坑整地(66.5％)＞无工程措施造林(49.25％)。由表4可知，山桃的平均枝条生长量表现为：88542整地(54.85cm)》水平沟整地(41.85cm)＞鱼鳞坑整地(38.95cm)＞无工程措施造林(32.15cm)；山杏的平均枝条生长量也呈现88542整地最高，裸地最低。88542整地技术的保水蓄水功能最好，地上到地下1m深土层的平均含水量最大，产生的效益最大，造林成活率、保存率相对较高，蓄水与保土效益好。同时88542整地方式较其他整地方式明显提高了成活率，其枝条生长量也远远高于其他整地方式。
[0044]
实施例二：宁南山区不同恢复措施对土壤环境效应的综合评价：
[0045]
实验小区概况：项目示范区位于彭阳县东北13km处的白阳镇中庄村，地貌类型属于黄土高原腹部梁昴丘陵地，地形破碎，地面倾斜度大，平均海拔在1600～1700m之间，该村年平均气温7.6℃，≥10℃的积温为2200～2750℃，境内年蒸发量较大，干燥度为3.58，无霜期140～160d，降雨是雨水资源量的决定因素，项目区多年平均年降水量420～500mm，降水量集中且年内分配不均，主要集中在7、8、9三个月，而且降水的年际变差系数较大，雨量集中月份常以暴雨形式出现，易发局地暴雨洪水。土壤以普通黑妒土为典型土壤，土壤母质为黄土及黄土状物，ph值在8～8.5之间，呈弱碱性反应，土层深厚，土质疏松。植被类型以草原植被为基础，属于半干旱干草原区，生长有长茅草、角蒿、铁杆蒿、白羊草、赖草、星毛委陵菜等；其次还有中生和旱中生的落叶阔叶灌丛、落叶阔叶林、草甸。人工植被以山桃、沙棘、山
杏、山杨等为主。小流域生态治理及经济发展等诸多方面在宁南山区及其黄土高原西部丘陵区均具有一定的代表性。
[0046]
试验材料：供试材料，“88542”水平沟、梯田、鱼鳞坑、人工草地、天然草地五种整地方式下的土壤；试验设计，在研究区内选择88542水平沟、梯田、鱼鳞坑、人工草地、天然草地，土壤取样在不同地方按0～20cm；20～40cm；40～60cm；60～80cm；80～100cm五个层次的土壤，随即取样3个重复分析结果取平均值；指标测量，物理性能测定采用环刀法，测定指标为土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度；化学性能的测定指标为土壤全氮、有机质、碱解氮含量；土壤酶活性的测定指标为尿酶(mg/g)﹑蔗糖酶(mg/g)、多酚氧化(ml/g)、过氧化氢(ml/g)；结果，测定不同整地方式下土壤的化学性能指标，表5测定不同整地方式下土壤的化学性能指标。
[0047][0048]
测定不同整地方式下土壤的物理性能指标：
[0049]
表6测定不同整地方式下土壤的物理性能指标。
[0050]
不同措施容重/(g
·
cm-3)总孔隙度/％毛细持水量/％88542整地方式0.8320.7000.829鱼鳞坑0.6130.6210.861梯田0.6160.6730.801人工措施0.1470.6540.799天然草地0.5760.5430.783
[0051]
测定不同整地方式下土壤的生物活性指标：
[0052]
表7测定不同整地方式下土壤的生物活性指标。
[0053][0054]
[0055]
在试验实施过程中，分别测定不同整地方式下土壤的物理性能指标、化学性能指标、生物活性指标，由表5可知：容重、毛细持水量和总孔隙度指标表现为：88542整地方式》梯田》鱼鳞坑，人工措施和天然草地较差，由表6知，土壤的化学性能指标中，88542整地方式较其他整地方式相比也是最好的，土壤有机质、全氮和碱解氮均高于其他整地方式。由表7所示，土壤的生物活性测量中，显示88542整地方式最好，通过对影响土壤环境的化学性质、物理性质和生物活性的测量结果可以看出通过88542水平沟整体、鱼鳞坑整体、梯田整地和人工种草不同程度地改善和提高了土壤的环境质量，整体来说其排列顺序为88542水平沟》梯出》鱼鳞坑》人工草地》天然草地。
[0056]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。