滴灌造林的必要性

前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的滴灌造林的必要性,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。

滴灌造林的必要性

 

柴达木是我国八大沙漠和四大沙地中海拔最高的沙漠之一,是青藏高原高寒类草地与河西走廊干旱荒漠类植被的过渡地带,对于维系大尺度区域生态系统发展和人居环境保护具有十分重要的作用[1]。但是,由于自然干旱和人为不良干扰,近年来,柴达木地区土地沙漠化治而不止,复而又生,仍在持续延伸影响环境,相关部门十分重视,积极采取措施加强治理。滴灌造林作为一种新兴技术,节水省力造林成效显著。滴灌是滴水灌溉的简称,其基本原理是:将水加压、过滤,必要时连同可溶性化肥、农药一起通过管道输送至滴头,以水滴(渗流、小股射流等)形式给树木根系供应水分和养分。由于滴灌仅局部湿润土体,而树木行间保持干燥,无输水损失,能把株间蒸发、深层渗漏和地表流失降低到最低限度。通常认为滴灌较常规漫灌节水70%,设计和管理得当的滴灌系统,灌溉定额仅为地面漫灌的2/3,喷灌的1/3[2,3,4]。因此,滴灌对于极为干旱的柴达木地区生态系统维系意义重大。随着国家级“柴达木循环经济试验区”建设,工农业生产用水矛盾突现,如何发展滴灌造林则是目前面临的一项重要课题。   1自然概况   柴达木位于青海省西北部,介于90°16'~99°16'E、35°00'~39°20'N之间,总面积25.77×104km2,平均海拔3000m左右。年日照时间平均3009~3532h,年≥5℃积温1180℃,年最高温度28.8℃,最低温度-29.3℃,平均温度≥+2.1℃,日温差12.6~17.8℃,无霜期87~131d。降水量自东南向西北递减,年为300~25mm,集中分布在6、7、8、9四个月中;蒸发量自东向西递增,年为1909.60~3561.70mm;土壤以灰棕漠土为主,熟化程度低,有机质含量少;地表水资源总量不足,分布不均。森林资源总量少,总面积195.92×104hm2,以天然林为主,地带性强,约占其总面积89.60%;人工林稀疏,集中分布在国道沿线和人口聚集地区;植被组成简单,层次分明,后备资源短缺。   2滴灌造林的必要性分析   2.1气候条件差   柴达木属典型高原大陆性气候,在受经纬地带性影响的同时,还受垂直地带性影响,加上地貌多山,境内形成较多区域性小气候,表现出对造林客观限制:树木生长周期短,年生长期平均为120~210d,较青海省东部农业区少20d左右;生态因素配合性能差,降雨量小,蒸发量大,干旱指数在5~100之间,水因子自然供给不足,从而导致许多造林树种由于干旱自然干枯;正常年份年需灌溉6次,否则生长将受到严重影响;温差大有效积温度低,成林速度低,一般条件下,树林达到预期功能将需要6~10年,较青海省东部干旱地区将推迟3~5年;极端温度高,生态位狭小,造林树种仅局限于杨树,且适宜品种少,很多品种由于严寒而越冬困难,同时因低温生长十分缓慢。   2.2土壤质量差   柴达木成土母质多为风蚀、冲积和湖积物,发育良好地区土层薄,剖面不明显,质地轻,跑水跑肥,含盐量高,碱性强。如德令哈土壤pH值≥8.5,含盐量在1~45g•kg-1;西部茫崖土壤pH值≥9.5左右,含盐量在200g•kg-1以上;土壤盐分在蒸发力作用下聚集表层,对苗木生长发育产生严重危害。成土条件差地区母质卵石砂砾聚集裸露,地表风蚀,土壤尚属母质形成初始状态。2.3水资源紧缺地表水来源于高山冰川融雪,农业工业用水量大,供求矛盾极为突出。以德令哈2010年数据为例,年供水能力2.83×109m3,年用水量为2.35×109m3,工业水重复利用率为55%,到2015年供水平衡后缺口为0.53×109m3;在供求时间分布上,由于农业用水季节性强,灌溉用量大,农民抢时争水现象严重。故此,林业用水仅处于农地灌溉余水的调节状态,多数重点防护林带用水多依靠井水保障。   3滴灌造林的措施   3.1滴灌造林设计原则   合理调配地面水源,有效开发地下水源,建立水资源科学利用机制;在此基础上,通过工程措施、设施技术等手段,精心设计,建立林地灌溉体系;与此同时,选择适地品种,通过田间设计,优化生物群落组织,建立生态系统安全机制;强化田间管理,以地定水,以水定林,保持水资源供求平衡,建立生态系统安全发展机制,实现造林工程“生物—设施—水资源”有效统一和齐头并进态势。   3.2滴灌造林设计保障措施   3.2.1水源保障   一是建池截水,聚集季节地表径流。柴达木地域跨度大,降雨量差异明显,柴东地区雨季往往造成洪涝灾害。对此,科学规划,可在在建林地带周边挖坑修池聚集和贮存地表径流,作为滴灌水源。二是开发地下水源。柴达木地下水源丰富,据资料表明,其贮藏量38.97×109m3,而且分布均匀,多数地区地下水位浅,部分地区有刨土即井之说,应合理布局,挖井开源,建立地下水资源供给网络。   3.2.2优选树种   一是以乡土品种为基础,以适宜性为尺度,建设林地生态工程。乡土树种是自然选择的结果,在当地表现出高度适宜性,例如:梭梭(HaloxylonammodendronBunge.)、唐古特白刺(Ni-trariatanggutorumBobr)、柽柳(TamarixchinensisL.)等表现出超群的耐盐碱抗干旱能力,而且抗逆性极强,林分稳定,造林容易成功,应作为重点树种选用。积极引进生长快、抗逆性能较强,适宜柴达木水土条件的一些新品种,如河北杨(Populushopeien-sisHuetChow)、沙枣(ElaeagnusangustifoliaL.)等,加大引进试验推广力度。二是以生态功能为出发点,以产业功能为纽带,建设林地经济工程。在树种选择时,不但着眼于其生态效果,而且还应兼顾经济利用价值。柴达木相当部分树种经济价值极高,如唐古特白刺(NitrariatanggutorumBobr)、枸杞(Lyci-umbarbarumL.)等,果季不仅美观,而且营养价值高,中药效果明显;河北杨、新疆杨(PopulusaibaL.var.pyramidalisBge.)是风景树的主要材料之一,冬季树皮鲜绿,与本地人居荒凉环境之比给人以生命之感,具有一定观赏价值。#p#分页标题#e#   3.3科学规划   3.3.1突出建设区位   把生态建设区位与绿洲农业区位相结合,把造林绿化与环境治理工作相结合,优先建设:(1)农田防护林,造林难度较小、基础设施较好、造林效果明显地带;(2)枸杞生态经济林,集中连片、规范种植、没有水利设施地带;(3)城镇防护林,柴达木地区城市化建设起步晚,城镇防护林带功能不完备,城镇绿化率低,人们对节水灌溉认识不够,要以结合城乡一体化建设为契机,科学规划,规范建设。通过突出生态区位比较优势,转变灌溉观念,推广滴灌技术,建立滴灌绿化体系,实现节水灌溉。   3.3.2提高工程技术   把滴灌工程平面设计与造林空间设计相结合,在平面上,建立滴灌网络,充分发挥其灌溉灵活性。认真调查地形、地貌、水源供给等造林条件,在此基础上,建立总、支、终端线三级管线控制体系,所谓总管线,即控制整个灌区滴灌管线;所谓支,即供给造林分区单元滴灌管线,起连接总线与滴灌终端线作用;所谓终端线,即为连接端口与支线的滴灌线,保障水流畅通无阻;与此同时,用现代电子技术装备供水控制系统,相应建立现代化调控机制。从而,提高造林效益,降低造林成本。   3.4田间管理   3.4.1配方施肥   由于多数造林地土壤质量差,为增强树势、提高林木的生长量,根据树种、土壤、肥料体系的相互联系,进行测土配方施肥,施肥管理应围绕树木群体长势均匀、健壮、养分充足的总体目标,施肥以有机肥为主,辅以可溶性化肥,调整土壤pH值,既可以防治病虫害,又可以达到增产增收目的。   3.4.2科学灌溉   根据造林树种生物学特性、土壤理化性质和墒情,按照确定的灌溉制度及时进行灌溉。灌溉管理是滴管系统运行必不可少的环节,通过制订合理有效的管理制度、选择懂技术的人员、准确掌握系统的工作时间、对系统的定期维护保养,才能达到科学灌溉的目的。   4滴灌造林效益评价   以德令哈地区为例。自2006年起,德令哈市林业局在青藏铁路沿线德令哈火车站西“平原村—戈壁”路段,建立滴管造林试验区。立地条件:砾质戈壁、地形较为平整、无灌溉条件;设计林带:带长3.3km、宽20m;树种:柽柳、白刺(NitrariatanggutorumBobr)、枸杞、沙枣等沙生灌木树种。管线设计为总、支、终端线三级,水源采取分段人工控制供给,管线体系完整,因地铺设,做到了可供可控,随时灌溉。经过4年试验表明,滴灌不受地形条件限制,具有一定的机动性;灌溉中可根据林木生长发育、土壤墒情,及时灌溉,调控水量,具有明显的灵活性;灌水均匀,节水、节能、省工,投资少见效快,沙生植物生长快,保存率高,达90%以上,造林效果明显,效益显著。   4.1节水效益   新造林采用漫灌方式,年灌溉次数只有6次,年均灌溉定额4500.00m3•hm-2,水利用系数仅为0.35左右;采取滴灌方式,灌溉期按200d计算,每15d平均灌一次,年灌溉次数13次,每次净灌水定额为177.15m3•hm-2,年总净灌溉定额为2302.95m3•hm-2,且水利用系数可达到0.88。实施滴灌后,毛灌溉定额由12857.10m3•hm-2降到2617.05m3•hm-2,节约水量10240.05m3•hm-2,节水效果非常显著。通过滴灌技术的实施,造林区的水资源利用效率大幅度提高,极大地缓解了水资源供需矛盾,为林业生态建设奠定了坚实的物质基础。   4.2林木成活情况   实践证明,滴灌条件下造林各树种的成活及保存情况均大大优于常规灌溉条件下造林。由于滴灌能按照林木耗水规律适时、适量、均匀的灌溉,从而提高了造林成活率和保存率。根据对同等地质条件下的地面灌溉试验林成活和保存状况对比测定表明,应用滴灌的林木平均成活率比传统地面灌溉方式下的林木平均成活率平均提高了12.7%,林木保存率提高了11.4%,并且病虫害少。试验区林木成活和保存情况调查见表1[5]。   4.3生态效益   造林区天然地表植被主要有沙蒿、白刺、冰草等。采用滴灌灌溉营造防护林以来,灌溉湿润带内地表天然植被盖度明显增多,达到30%,与非灌溉地比较,植被盖度提高了20%。这些地表植被与防护林形成了综合立体的防风、阻沙、固沙体系,遏制了沙漠化的蔓延。