CN104285534A - 黑土区土壤的改良和水土保持方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水土保持的林业措施方法，旨在提供一种应用于黑土区土壤的改良和水土保持方法，包括封山育林、种植水保林、种植梯田地埂防护林、种植经济林的步骤。本发明以沟壑治理为主，坡面治理为辅，本着工程、林草、耕作措施并举，经济、生态、社会效益兼顾的治理原则，因地制宜、因害设防地安排工程总体布局，力求通过水土保持生态环境建设，兴利除害、标本兼治，减轻沟蚀危害，恢复流域生态平衡，促进人口、经济与社会的协调共存，永续发展。

Description

黑土区土壤的改良和水土保持方法

技术领域

本发明涉及水土保持的林业措施方法，更具体地说，是一种应用于黑土区土壤的改良和水土保持方法。

背景技术

我国东北的黑土区因所处纬度高、气候寒冷，其有机质分解速度慢于地表积累形成腐殖质成份，而胡敏酸和胡敏素组分颜色较深，故使土壤外观呈现为黑颜色而命名为黑土。根据第二次全国土壤普查资料统计，我国东北黑土总面积约为7x10⁴Km²，是世界三大黑土带之一(另两个在乌克兰和美国密西西比河流域)。黑土有机质含量大约是黄土的10倍，是肥力最高、最适宜农耕的土地。

现中国以占世界7％的土地承载着世界22％的人口，因此土地的保护问题一直是我国的重要研究课题。东北黑土区作为我国重要的粮食生产基地，近年来随着人口增加和开发力度加大，生态环境正不断地恶化，表现在：水土流失面积不断扩大，程度不断加深，土壤侵蚀表现明显，以水蚀为主要侵蚀形式的生态灾害逐年加剧，严重危及生态系统稳定与人民群众生命财产安全。根据中国工程院重大咨询项目《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》报告显示，目前东北黑土区的水土流失面积占总面积的34％。据专家介绍，每生成1cm的黑土需200-400年，而现在黑土层却以每年近1cm的速度在流失，每年流失掉的黑土总量达1-2亿m³。

黑土退化的原因虽然表现为自然因素和人为因素综合作用的结果，但就目前而言，人为因素才是造成黑土区土壤水土流失的重要因素。因此，现阶段除了要进行合理耕耘，制止乱砍乱伐之外，还需要有一套科学的、完整的育林护土的整冶方法，才能彻底对黑土区的土壤进行改良。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有黑土区土壤水土流失严重的问题，适地适树，因地制宜，以获得稳定持续的林分环境，改善立地质量为目标；本发明选择适宜的乡土树种，或是经多年栽培，适应性较强的引进树种，尽量营造复层林相，充分利用营养空间，建立稳定的生态体系，以充分发挥各种立地条件下的土地生产力，以获得最大的水土保持三大效益。

黑土区土壤的改良和水土保持方法步骤为：

(1)封山育林，包括选择设置工程围栏或植物围栏；

(2)种植水保林，包括种植坡面水源涵养林、种植护坡放牧林和种植沟头防护林三种方式；

(3)种植梯田地埂防护林；

(4)种植经济林，包括种植水曲柳和樱桃树。因为水曲柳是优良的家具原料，樱桃树也为东北黑龙江省等适合生长的果树，且也具有良好的经济价值。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)中封山育林先择“全封”、“半封”和“轮封”三种方式的任一种，并按实际情况轮换。封山育林是利用森林的更新能力，在自然条件适宜的山区，实行定期封山，禁止垦荒、放牧、砍柴等人为的破坏活动，以恢复森林植被的一种育林方式。本发明根据实际情况可分成“全封”(较长时间内禁止一切人为活动)、“半封”(季节性的开山)和“轮封”(定期分片轮封轮开)；这是一种投资少、见效快的育林方式。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)中的工程围栏规格为：木桩直径10cm以上，木桩间距小于4m，地下埋深大于0.65m，地上高于1.20m，隔2根木桩用砾石加固根部；另加水平刺线5道，间距小于0.20m，对角线共2道分布。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)中的植物围栏采用沙棘苗围制。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中的沟头防护林，是布设于沟头进水凹地部位，沟坡削坡整地成台阶；树种选用萌蘖性强，枝条密集的灌木胡枝子；走向与流线垂直，缓流挂淤；水路两侧营造乔灌木混交林，以灌木为主，乔灌混交，树种选用杨树、柳树。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(4)中的经济林的造林株数不低于510株/hm²，再考虑增加15％的损耗；所述经济林定植后，可在树间再种植牧草。

本发明防治措施布局突出以沟壑治理为主，坡面治理为辅，本着工程、林草、耕作措施并举，经济、生态、社会效益兼顾的治理原则，因地制宜、因害设防地安排工程总体布局，力求通过水土保持生态环境建设，兴利除害、标本兼治，减轻沟蚀危害，恢复流域生态平衡，促进人口、经济与社会的协调共存，永续发展。

附图说明

图1为工程围栏的结构示图。

图2为植物围栏的剖面示图。

图3为植物围栏的平面示图。

图4为坡面水源涵养林的设计示图。

图5为侵蚀沟防护林的设计示图。

图6为地埂防护林混交的设计示图。

图7为经济林的设计示图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明黑土区土壤的改良和水土保持方法，步骤为：

(1)实施封山育林

1、立地条件：疏幼林地、灌木林地、荒山荒坡，水土流失较强、水分光热较充足，次生植被发育。

2、技术设计：对护林员要确定管理制度，落实管护岗位责任制。在自然修复区内定期巡查，严禁人畜进入破坏林草植被，设计在交通道路、村屯馆舍、牧场周边等与修复区接壤地带设置隔离围栏及警示牌。设计固定式木桩刺线丝围栏共计550延长米，植物围栏(沙棘/柠条)440延长米，永久性标志牌6个，以便全流域公民了解和监督。

100延长米围栏主要材料表

木桩(根)	8#铁丝(kg)	刺铁丝(kg)
			25	11	80

3、设置工程围栏：

设计要求：拦护划定地块不被人畜破坏。

使用材料：木桩、刺线、铁丝、砾石、防腐沥青等。

主要材料规格：铁丝8#、木桩直径10cm以上。

建筑规格：木桩间距4m，地下埋深0.65m，地上高1.20m，隔2根木桩用砾石加固根部。水平刺线5道，间距0.20m，对角线共2道(如图1所示)。

使用时注意事项：加强保护与维修。

4、设置植物围栏：

①设计要求：拦护划定地块不被人畜破坏。

②使用种苗：沙棘。

主要材料规格：2年龄沙棘苗

③设计图示如图2和图3。

④整地规格：人工穴状整地，随造林，随整地，穴径0.3m，深0.2m。

⑤造林方法及季节：春季人工植苗造林。

⑥抚育措施：除草、松土，抚育年次：第一年二次；第二年二次。

每亩种苗量计算表

⑦补植：同树种大一令苗木补植。

5、封育管理

①建立健全严格的生态修复管理制度，做到“四有”，即有封山育林标记(石碑或石塔)，有乡规民约，有护林员队伍，有技术档案。

②生态修复(封育)期间对林间隙地要及时补植造林，并适时做好抚育间伐。

③禁止封禁期间在修复区进行砍伐樵牧等生产经营活动。

④生态修复区的防火和森林病虫害防治工作，要按照《森林法》和有关规定执行。

(2)种植水保林

1、种植坡面水源涵养林

①立地条件：坡面中上部，侵蚀性黑土，土层厚度10-20cm，立地指数中等。

②设计图示如图4所示。

③整地规格：人工穴状整地，随造林，随整地，穴径0.5m，深0.6m。

④造林方法及季节：春季人工植苗造林，穴植，灌水。

⑤抚育措施：除草、松土，抚育年次：第一年2次；第二年2次；第三年2次；第四年1次。

每亩种苗量计算表

2、种植护坡放牧林

灌木放牧林多采取直播造林，播种灌木后头3年，灌木以生长根系为主，3年后进行平茬，促使地上部分的生长。乔木树种造林后，如按灌木状经营，第2年即可平茬，使地上部分形成灌丛状。一般作为放牧林地的造林头2-3年严加封禁，禁止牲畜进入林内。据观察，柠条锦鸡儿灌从放牧林，在羊只采食7-10天后，新技又萌出即可继续放牧。因此，放牧林管理上应注意规划好轮牧区，使其既有利于树种的正常生长，又有利于经常保持有丰富的采食饲革。

3、种植沟头防护林

布设于沟头进水凹地部位造林。树种选用萌蘖性强，枝条密集的灌木胡枝子。走向与流线垂直，缓流挂淤。水路两侧营造乔灌木混交林。

沟坡防蚀林。沟坡削坡整地成台阶后造林，以稳定沟岸，防止沟壑横向发展。以灌木为主，乔灌混交，树种选用杨树、柳树。

①实施地块：侵蚀沟壁

②立地条件：沟壑，重力侵蚀严重，侵蚀型黑土。

③造林图示：沟坡防蚀林，削坡造林图示如图5所示。

④整地规格：造林上一年夏、秋人工穴状整地，乔木穴径0.5m，深0.6m。

灌木穴径0.3m，深0.3m

⑤造林方法及季节：春季乔木人工植苗、客土造林，施肥、灌水。灌木穴播或植苗。

⑥抚育措施：穴状除草、松土，抚育年次：第一年三次；第二年二次；第三年二次。

⑦每亩种苗量计算表：

侵蚀沟防护林种苗量计算表

⑧补植：同树种大一令苗木补植。

(3)种植梯田地埂防护林

①立地条件：坡耕地，梯田地埂埂坎，黑土，土层厚10-20cm，水土流失较重。

②混交图示如图6所示。

③整地规格：人工穴状整地，随造林，随整地，穴径0.3m，深0.2m。

④造林方法及季节：春季人工穴播或植苗造林。

⑤抚育措施：除草、松土，抚育年次：第一年二次；第二年二次。

每亩种苗量计算表

⑥补植：同树种大一令苗木补植。

(4)种植经济林

广义经济林是与防护林相对而言，以生产木料或其他林产品直接获得经济效益为主要目的的森林。它包括用材林、特用经济林、薪炭林等。

狭义经济林是指利用树木的果实、种子、树皮、树叶、树汁、树枝、花蕾、嫩芽等等，以生产油料、干鲜果品、工业原料、药材及其它副特产品(包括淀粉、油脂、橡胶、药材、香料、饮料、涂料及果品)为主要经营目的的乔木林和灌木林；是有特殊经济价值的林木和果木。如木本粮食林、木本油料、工业原料特用林等。

发展经济林生产，不仅可以为工业、农业生产提供原料，为人民生活直接或间接地提供各种产品，对增加食品种类，缓解粮、油供需矛盾和保障人民健康都有重大的意义；而且可使丘陵、山区的土地资源和生物资源得到合理的利用，是搞好我国农业综合开发，建设山区，脱贫致富，增加外贸出口商品的重要途径。

本发明所运用的经济林树种可选择水曲柳和樱桃树。

②立地条件：乔木林地，背风向阳、通风条件好地块。

②定植距离：根据不同品种密度不同，一般4×5m为宜。造林株数510株/hm²，加15％损耗实需586株/hm²。在定植后可在树间种植牧草，充分利用土地资源，控制水土流失，增加经济收入。

③混交图示如图7所示。

④整地方式：可根据地形条件，采取鱼鳞坑整地，增施有机肥种植。

⑤抚育管理：

果树定植后按其生长特点进行管理，在每年扩穴时进行深松、压绿肥，还要进行深翻，多施有机肥，施肥方法以树冠投影范围挖环状沟，规格0.5×0.5m。花期还要结合喷药防病虫害进行叶面施肥和根系追肥。同时还要及时灌水提高坐果率。秋季整形修枝控制顶端优势，确保树冠高度，促进侧枝生长率。

除草松土：为保证幼树正常生长而又不使土壤大面积裸露，应采用低强度的松土除草。水土保持林在幼林郁闭前，一般禁止修枝。经济林种植应及时补充树木的水肥。新造幼林要实行封育，禁止放牧及其它不利于幼林生长和破坏整地工程的活动。

幼林补植：成活率70％以上且分布均匀的，不需补植；成活率30-70％的进行补植；成活率不到30％的，应重新造林。幼林补植需用同一树种的大苗或同龄苗。对于造林整地工程，应保持完好，每年汛后进行检查，发现损毁及时补修。

本发明的黑土区土壤的改良和水土保持方法，应用于双青小流域进行实验分析，结论如下：

双青小流域位于黑龙江省境内，地处松嫩平原向兴安山地过渡的中间地带，属黑土丘陵漫岗侵蚀类型区，地势波状起伏多为漫川漫岗，受区域自然环境及黑土成土因素的影响，流域内土壤侵蚀表现明显，以沟蚀为主要侵蚀形式的生态灾害逐年加剧，严重危及区域农业生态系统稳定与人民群众生命财产安全。

在对该流域实地调查的基础上，本发明总结多年来本地区进行水土保持造林试验、示范经验，以立地条件类型为依据，考虑各立地条件类型的差异性，结合现有栽培水平和运用先进造林技术进行重新设计，按本发明上述的步骤方法，即推进生态修复、退耕还林、营造水保林等一系列治理措施的实施，至建设期末，林地面积新增6.14公顷，林草覆被率提高1.8％，各项治理措施保水总量达69.88万m³，保土总量达1.48万t。治理区蓄水效益62.4％，保土效益92.7％，土壤侵蚀模数由治理前1920t/km²·a的降至141t/km²·a。山水田林路的综合整治形成乔灌草、网带片相结合的水土保持防护林体系，地面小气候明显改善，水土流失大为减轻，提高了流域减灾御害的抗逆能力，随着水保措施的有序实施，坡耕地土壤侵蚀被有效控制，基本农田面积逐年扩大，为农业可持续发展奠定了坚实基础。

最后，还要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种黑土区土壤的改良和水土保持方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)封山育林，包括选择设置工程围栏或植物围栏；

(2)种植水保林，包括种植坡面水源涵养林、种植护坡放牧林和种植沟头防护林三种方式；

(3)种植梯田地埂防护林；

(4)种植经济林，包括种植水曲柳和樱桃树。

2.根据权利要求1所述黑土区土壤的改良和水土保持方法，其特征在于，所述步骤(1)中封山育林先择“全封”、“半封”和“轮封”三种方式的任一种，并按实际情况轮换。

3.根据权利要求1所述黑土区土壤的改良和水土保持方法，其特征在于，所述步骤(1)中的工程围栏规格为：木桩直径10cm以上，木桩间距小于4m，地下埋深大于0.65m，地上高于1.20m，隔2根木桩用砾石加固根部；另加水平刺线5道，间距小于0.20m，对角线共2道分布。

4.根据权利要求1所述黑土区土壤的改良和水土保持方法，其特征在于，所述步骤(1)中的植物围栏采用沙棘苗围制。

5.根据权利要求1所述黑土区土壤的改良和水土保持方法，其特征在于，所述步骤(2)中的沟头防护林，是布设于沟头进水凹地部位，沟坡削坡整地成台阶；树种选用萌蘖性强，枝条密集的灌木胡枝子；走向与流线垂直，缓流挂淤；水路两侧营造乔灌木混交林，以灌木为主，乔灌混交，树种选用杨树、柳树。

6.根据权利要求1所述黑土区土壤的改良和水土保持方法，其特征在于，所述步骤(4)中的经济林的造林株数不低于510株/hm²，再考虑增加15％的损耗；所述经济林定植后，可在树间再种植牧草。