太行山露天灰岩矿区反季节植树造林与抚育技术试验初报

摘 要：以太行山露天灰岩矿区植被重建中常用的6种乔木（侧柏、楸树、国槐、白皮松、刺槐和白蜡）为研究对象，在30 ℃以上的环境下栽植幼苗，测定幼苗在灰岩碎石与耕作土混合土壤环境下的成活率及生长情况，研究幼苗在该环境下的生长适应性，探索、总结与完善反季节植树造林与抚育技术，为太行山露天灰岩矿区开展植树造林活动提供技术参考。结果表明：反季节环境下开展植树造林活动，按树种进行对比，侧柏成活率最高，其他依次为白皮松、楸树、刺槐、国槐、白蜡；按树类进行对比，常绿乔木对高温、干旱环境的适应性最强；在反季节环境下植树造林与抚育过程中，应随天气变化积极采取喷淋水雾、喷聚乙烯醇溶液、补水灌溉等措施，减少树干与土壤水分蒸发，确保苗木安全度过高温干旱期。

关键词：反季节；露天灰岩矿区；植树造林

中图分类号：S725.9 文献标志码：B 文章编号：1674-7909（2024）17-105-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.17.022

0 引言

近年来，露天灰岩矿山生态修复技术一直在不断探索实践中，植被重建和工程措施相结合的方式是矿山生态修复的主要途径，而植被重建又是矿山生态修复的重要环节之一［1］。科学地编制矿山生态修复方案，开展地形重塑、土壤重构工程，可为植被恢复营造良好的生长条件，遵循适地适树、适时播种的原则。开展乔灌草植被恢复工程，可以优先恢复地表植被环境，通过后续自然条件，达到与自然和谐的修复效果。但在实施过程中，各种自然因素会导致工期延误，特别是在北方干旱地区春季造林，5—6月高温干旱，会导致部分造林工程失去最佳造林时间，这成为矿山修复中植树造林成活率低、工程失败的重要原因。王晓丽等［2］在蒙古栎反季节造林中发现，在反季节连续阴雨天气下造林可提高苗木成活率。针对灰岩矿区不同造林模式差异性研究，黄文庆等［3］发现侧柏对土壤全氮的改良效果较好，可采用侧柏搭配其他树种展开混交栽植，能提高侧柏整体成活率。针对反季节造林施工，王永全［4］认为应注重反季节造林的时机，重视栽植后的养护，根据植被生理变化积极采取措施，确保苗木安全度夏。

此研究选用侧柏、楸树、国槐、白皮松、刺槐和白蜡6种当地矿山修复中的常用树种，模拟露天灰岩矿山土壤条件，在晚春5月中旬实施栽植试验，分析各树种成活率及生长情况，对太行山露天灰岩矿山的生态修复有一定的指导作用。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于邯郸市丛台区黄粱梦镇的河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队的试验基地。黄粱梦镇地势西高东低，东部为平原，西部为丘陵，属温带大陆性季风气候区，四季分明，夏季炎热干燥，冬季寒冷，年平均气温为13.2 ℃，夏季最高温度可达40 ℃，年平均降水量为535.5 mm，降水多集中在6—8月，土壤类型以褐土为主。

1.2 试验材料

1.2.1 苗木

试验用落叶乔木包括刺槐、国槐、楸树、白蜡4种。苗木胸径5 cm，截干高度200 cm，根幅40 cm，主根留长30 cm，均为裸根栽植。常绿乔木包括侧柏和白皮松2种。侧柏株高150 cm，冠幅25 cm，带土球直径30 cm，土球厚度30 cm；白皮松株高180 cm，冠幅50 cm，带土球直径35 cm。

1.2.2 土壤设计

按照矿山生态修复覆土工程要求，设置土层厚度50 cm，土壤为土壤与灰岩渣石的复配土壤。复配土壤分为2个类型，包括仿客土土壤类型和仿自然条件森林砾石土类型。其中，仿客土土壤类型砾石含量在30%及以下，设置10%、20%、30% 3个处理；仿自然条件森林砾石土类型砾石含量在50%及以下，设置40%、50% 2个处理。土壤类型为中壤土，砾石为灰岩渣石，采用机械法充分混合，覆土厚度及表面平整度达到造林要求。

1.3 试验过程

1.3.1 造林时间

造林时间为2023年的5月10日—10月15日，日平均最低温度为17 ℃，日平均最高温度为32.5 ℃，栽植期间及前后5 d内均无降水（见表1）。

1.3.2 试验区设计

试验共设计常绿乔木（侧柏、白皮松）和落叶乔木（刺槐、国槐、楸树、白蜡）共6个树种进行对比试验，每个树种45株。试验土壤为土石混合介质，将土壤与灰岩渣石分别按照灰岩渣石质量分数10%、20%、30%、40%、50%的比例混合。共划分为5个试验小区，将6个树种均匀种植在每个试验小区，按同树种9株/行栽植，株间距2 m×2 m，共30个处理。

苗木栽植后，人工修建树盘并进行灌溉，树盘直径为100 cm，土埂高度为30 cm。灌溉时采用机械水表记录灌溉水量。

1.3.3 反季节植树造林

1.3.3.1 造林整地

按照统一要求，土壤均为灰岩渣石与耕作土壤的复配土壤，落叶乔木定植穴规格为直径50 cm、深度为40 cm；常绿乔木定植穴规格为直径40 cm、深度为35 cm。

1.3.3.2 起苗、运输及处理

1.3.3.2.1 起苗技术要求

按照苗木规格选定无病虫害、无创伤的苗木。其中，落叶乔木（刺槐、国槐、楸树、白蜡）为裸根起苗，应在起苗前1～2 d内浇透水，待土壤湿润后起苗，以减少伤根、断根现象的发生。同时，起苗前应剪去新萌生枝叶，减少因植物蒸腾作用导致的水分损失。常绿乔木（侧柏、白皮松）按要求带土球起苗，并用土工布条绑缚。

1.3.3.2.2 苗木运输技术要求

上午起苗后装车运输，喷洒水用毡布遮盖，尽可能减少枝叶水分蒸发。

1.3.3.2.3 到场苗木处理技术要求

落叶乔木到场后，根部完全浸泡在水池中24 h，以增加苗木整体的含水量；常绿乔木到场后，应存放在阴凉处，并对临时存放的苗木枝叶喷水，不可使土球吸水过多导致散球。

1.3.3.2.4 落叶乔木保水措施要求

落叶乔木栽植前用浓度为2%的聚乙烯醇溶液喷涂树干，形成树干保水膜，防止水分蒸腾。同时，修剪伤根和过长根。

1.3.3.2.5 栽植时间要求

苗木移栽要做到随起随栽，上午起苗运输，下午栽植，及时浇水。其中，落叶乔木的根部应额外进行浸水处理，24 h后栽植。苗木坚持栽植不过夜，浇水不过夜，均在当日完成。

1.3.3.3 栽植技术

1.3.3.3.1 定植穴的处理

根据苗木根系大小，栽植前回填一定的虚方土壤，确保根系、根茎部位或土球的上部距离地面5 cm左右。

1.3.3.3.2 散苗

按照定植穴分散苗木，确定好苗木原阴阳面并调整到位，分阴阳面放入定植穴中心位置，阳面对南向；常绿乔木去除绑缚的土工布条。

1.3.3.3.3 栽植

常绿乔木栽植时应扶正苗木，沿土球边缘逐层填土，直至与附近地面平齐，轻踩防止树苗歪斜，不影响灌水渗入。落叶乔木栽植时应扶直苗木，沿穴边填土，填土至穴深2/3时，轻提苗木，舒展根系，沿穴边轻踩，填土至与地面平齐，回填后以树干为中心，周围用土埂围成圆盘，树盘直径为80 cm，土埂高度为30 cm。

1.3.3.3.4 灌溉

苗木栽植后应适时浇足量水，以保障成活率。试验共进行3次定额人工灌溉，单次灌溉定额水量为90 kg/株。第1次浇定根水，在苗木栽植后立即进行，要求浇足浇透且在当日完成，使苗木根系与土壤充分接触。第2次浇水在24 h后，浇水前先扶正苗木，树盘内再次覆土至与周围地面平齐，以稳定根系。待灌溉水完全下渗后，树盘内覆盖一层5 cm虚土，起到保墒增温的作用。第3次灌溉在第2次灌溉后第10天进行，浇足浇透。

6月进入夏季，应注意观察苗木的萎蔫情况，适时适量浇水或喷淋补水，预防干旱。

1.3.3.3.5 补水或喷淋技术措施

育苗期天气干旱，日平均最高气温在35 °C以上。第3次灌溉结束后3周左右，树苗开始出现不同程度的萎蔫。在常绿乔木中，由于白皮松春季新抽生枝叶更易失水，加剧了水分流失，萎蔫最为严重。因此，在灌溉的基础上，对常绿乔木的树冠进行2次连续5 d的集中喷淋作业。侧柏每天喷淋2次，9：00和16：00各喷淋1次，每次喷水3 kg；白皮松每天喷淋4次，8：00、10：00、16：00、18：00各喷淋1次，每次喷水5 kg。对于落叶乔木（楸树、国槐、刺槐、白蜡），进行2次灌溉补水，单次灌溉定额水量为90 kg/株。喷淋及灌溉补水日期见表2。

1.3.4 后期养护

1.3.4.1 病虫害防治

养护期间，各树种初期发芽时间见表3。栽植后5 d国槐、刺槐陆续开始发芽，比常规造林的发芽时间有所提前。为降低树干水分蒸发，对新发芽的枝叶进行修剪，保留部分芽头；白蜡在栽植后17 d开始发芽，时间相对较晚，但发芽后芽头状态较差，呈现萎蔫缺水状态，陆续出现枯芽现象，生长状态较差；楸树在栽植后8 d开始发芽，苗木整体发芽情况较均匀，芽头饱满，在高温环境下未出现明显萎蔫；侧柏、白皮松分别在栽植后4 d、5 d陆续长出新梢，新梢饱满，未出现下垂现象，原枝叶未出现脱针、枯叶等缺水现象。但由于持续高温干旱，2023年5月19日出现蚜虫臭虫虫害，为此于2023年5月22日开展灭虫作业，采用2%的毒死蜱进行喷洒，同时采用防虫胶带诱导杀虫。

1.3.4.2 林期管理

2023年7月20日—21日完成苗木周围的除草作业，防止杂草欺苗，以免影响苗木生长。并于2023年10月26日、2024年4月8日分别调查秋季和次年春季的造林成活率和苗木生长情况。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel进行数据统计、分析与作图。

2 结果与分析

由表4可知，常绿乔木成活率明显高于落叶乔木，其中侧柏成活率为100.00%；在落叶乔木中，楸树成活率最高，具有明显的生长优势。度过冬季寒冷季节后，白蜡死亡率最高；不同苗木的成活率顺序为侧柏>白皮松>楸树>国槐>刺槐>白蜡。刺槐是浅根性树种，侧根发达，能迅速延伸，可以根蘖苗的方式进行无性繁殖，扩散入侵能力较强［5］。在2023年10月26日、2024年4月8日、2024年6月14日，分3次调查刺槐根蘖苗的生长状况，根蘖苗数量变化情况见图1。在反季节造林过程中，刺槐虽有一定的死亡率，但刺槐具有较强的繁殖能力，可通过后续自然繁殖弥补造林期间的苗木死亡损失，不需要后续人工补植。

试验分别在2023年10月26日、2024年4月8日调查造林成活率，不同苗木成活率调查结果见表4。

3 讨论与建议

①在太行山露天灰岩矿区反季节植树造林过程中，应注意苗木起运时间，栽植前应提前观察天气情况，尽量选择在阴天栽植。同时，应注重树干与根部的保湿，采用苫盖、淋洒、涂抹聚乙烯醇溶液等措施减少水分蒸发；应根据天气情况及苗木生长情况，及时开展补水作业，特别是5月中旬至6月底北方高温干旱期，确保雨季来临前苗木安全度过高温期。

②高温干旱期，苗木发芽后应及时观察病虫害情况，特别是落叶乔木，应做到提前预防和积极应对，采取灯光诱导、喷洒农药等措施。严重的蚜虫危害会影响植物新梢生长，减少枝叶量，减弱植物的生长势，降低树苗的抗逆性。

③根据试验结果，在太行山露天灰岩矿区反季节植株造林的树种选择上，优先选择侧柏、白皮松等常绿乔木，落叶乔木优先选择楸树、国槐、刺槐。反季节植树造林期间，刺槐虽有一定死亡率，但由于刺槐具有较强的无性繁殖能力，可通过根蘖苗繁殖弥补前期死亡情况。从长期修复效果考虑，可选择刺槐作为太行山露天灰岩矿区植树造林的树种。

④此次试验土壤为灰岩渣石与耕作土壤的复配土壤，除白蜡外，刺槐等树种成活情况均较好。因此，在矿山生态修复过程中，为减少客土消耗量，降低对取土土源处的生态扰动，可将外购客土与灰岩渣石进行复配用于客土覆土工程。后续应继续开展植被生长情况观测试验，得出有利于植被生物量蓄积的最佳配比。

参考文献：

［1］邹旭，邓穆坤，李丹雄，等.浅谈矿山生态修复中的植物选择与配置：以湖南娄底市冷水江锑煤矿生态修复为例［J］.中国水土保持，2021（7）：39-42.

［2］王晓丽，洪恩众，王娜，等.蒙古栎反季节造林技术［J］.黑龙江农业科学，2019（6）：93-95.

［3］黄文庆，万福绪，蒋丹丹.苏北石灰岩山地不同造林模式对土壤理化性质的影响［J］.安徽农业科学，2014，42（9）：2665-2666，2705.

［4］王永全.反季节植树造林关键技术［J］.农村科技，2011（9）：55.

［5］张川红，郑勇奇，刘宁，等.刺槐对乡土植被的入侵与影响［J］.北京林业大学学报，2008，30（3）：6.