龚 琛 孙 正 韩 炼 陈继银
(1.湖北省城市规划设计研究院，湖北 武汉 430071；2.武汉长江科创科技发展有限公司，湖北 武汉 430010；3.湖北省荆州市长江河道管理局，湖北 荆州 434007)
1 工程背景
长江中游地区某段地属亚热带季风气候区，该区域年平均日照时数高、无霜期长；受印度洋西南季风和太平洋东南季风影响，降雨充沛、气候湿润，水资源分布广泛；土层深厚肥沃，以水稻土、潮土、黄棕壤为主；环境条件表现为水热同步且与林业生产季一致，非常适宜多种植物生长，因此林木资源十分丰富。据调查统计，所属行政区域内的乡土树木超过600种，代表性树种包括意杨、石楠、池杉、垂柳、栾树、银杏、桂花、乌桕、香樟等。
长江防护林带具有防风防沙、保持水土、防洪减灾、保护植被、保护农田水利基础设施等功能[1-3]，是长江沿线城镇重要的生态屏障，也是长江环境修复与保护的重要组成部分，可有效提高长江流域整体生态承载力与生态效益，同时对长江经济带的绿色发展具有重要意义[4]。通过实地调查长江中游地区某段防护林带生长现状，分析目前长江中游地区某段防护林带植物适应性及生态效益，提出针对性和合理化技术措施，为长江中游相似区段的防护林带建设提供参考与借鉴。
2 现状分析
2018年—2019年期间采用全面调查法对长江中游地区某段长江大堤防护林进行实地调查，调查范围涉及6个管理段，主要为堤内30 m～50 m宽、堤外30 m～50 m宽，段面长约66 km。调查分析了树木种类、生长情况、分布面积等信息。结果表明，现状栽植防护林堤内面积约4 500亩，堤外平台约3 200亩。树种主要包括意杨、银杏、杜英、含笑、香樟、水杉、中山杉、桂花、竹柳、栾树、苗圃及其他风景树。通过近年来持续防护林营建及加强管护，以护堤护岸防护林建设为主要内容的长江两岸绿化工程，已取得初步成效，该段森林资源显著增加，绿线断链、水土流失、环境污染等问题有较大改善，长江沿线生态环境得到修复。
同时调查发现，该段区域也存在林木生长不良情况，主要集中于A管理段和B管理段的堤内临塘垸段。其中A段三角地位于长江弯道迎水面处，周边主要为小龙虾、莲藕等水产品养殖基地。由于整个地块长期受积水浸泡，造成根系沤根缺氧、叶片黄化脱落；此外因栽种护岸林近85%为意杨，树种较为单一，品种结构不优，林分质量不高。B段也为临塘垸堤段，原为置放建筑废弃物的堆场及荒地，现已规划成为爱国主义教育基地及红色旅游景点。为覆盖原建筑废弃物，使用沙土、黄土、卵石等填充组成1 m左右厚度覆盖层，导致本地块土壤板结、土层裸露，栽种的部分意杨和红叶石楠等现状树种长势不佳，现有植被多为一年生草本，整体景观效果较差。
3 防护林营建
针对积水严重和土壤板结地段，需要将原场地恢复成为宜林地。造林范围以长江岸线堤内临水面区域为主，为长江岸线迎水面护堤地范围以外至水岸线区域。对于A段常年积水的三角地，建议在水塘周边种植水杉、中山杉、垂柳等耐湿观赏性乔木，并在浅水区选择黄菖蒲、芦竹等水生植物，打造季相分明、乔灌结合、层次丰富的植物景观空间。对于土壤板结的B段，建议先对土壤进行改良，在土壤改良基础上，在临水区域种植栾树、水杉等耐湿树种，在道路两侧种植乌桕、银杏等景观树种，并增植紫叶李、香樟等常绿树种，美化垸塘周边景观环境。
3.1 土壤分析改良
对该地区土壤取样进行理化性质定量分析，测定酸碱度、密度、含水率、有机质、总氮、总磷、总钾、速效氮、速效磷、速效钾、有效铜、有效锌、有效铁等含量[5]。结果表明，该段土壤pH介于6.6～7.0，整体偏酸性；有机质低于9.0 g/kg，含量偏低；氮、钾肥力水平不高，尤其是速效氮肥力水平较低；土壤为潮土、沙壤土。针对此类土壤，宜采取调节pH、施肥及置换客土等土壤改良措施。
首先，对于有积水的低洼坑洞，采取排水及平整措施，在保留原有沟渠基础上，局部增加排水沟，确保场地内排水顺畅，遇有密实度大或渗透系数小的土层时，进行30 cm深耕以疏松土壤；其次，在清理原土中的砾石、杂草、树根等杂物后，加入泥炭拌合均匀以改善沙壤土性质并提高土壤团粒数量，增施石灰、草木灰等碱性肥料以调节偏酸性土壤，增加有机肥摄入以提高土壤整体肥力及酶活性，施肥应根据相关造林技术规程，注意合理性，确保施足基肥，如高乔每株宜施有机肥2 kg，小乔每株宜施有机肥1 kg，色块每平方米宜施有机肥0.5 kg；然后，将改良土回填表层土壤，再进行地块机械平整，并对土层薄弱地段客土覆盖，以改善土壤蓄水、蓄肥能力，增强通透性能；为预防病虫害，还应采用消毒药剂灭杀土壤中可能残存的病原菌和虫卵。
3.2 树种优化选择
防护林带功能以防浪护岸、生态保护为主，因此应坚持适地适树适种源原则，根据土壤分析结果，优先选择抗逆性强、自我更新能力强、适宜本地的乡土树种，如选择意杨、中山杉、池杉、落羽杉、湿地松、桑树、垂柳、枫杨等作为造林树种。挡水临江面和临塘垸堤段，应选择抗风性强、能防浪耐湿的景观树种，如水杉、中山衫、垂柳等。在景致较好的塘垸区段，可在水湿处和浅水区增植一些观赏性较强的水生植物，例如鸢尾、香蒲、千屈菜等。局部背风地段，可增植栾树、乌桕、桤木等乡土树种。
经过分析比较，结合造林地的实际情况，推荐选用临江面防护林树种如下：A段采用池杉+中山杉树种，并适当种植黄菖蒲、芦竹等水生植物；B段采用栾树+水衫树种，并增植乌桕、紫叶李等景观树种。
3.3 良种壮苗培栽
采用人工植苗造林，在本地苗圃或临市苗圃选苗。根据GB 6000—1999苗木分级标准，选择达到Ⅰ级(苗高≥4.5 m、地径≥3.5 cm)或Ⅱ级(苗高≥4.0 m、地径≥3.0 cm)的全冠苗，选择的苗木还应具备以下特征：1)茎干粗直，上下匀称；2)根系发达，侧根与须根多；3)茎根比值与高径比值较小，重量大；4)无机械损伤，无病虫害。为提高植苗成活率，栽植前尽量减少蒸腾，保持苗木较高含水率。起苗前宜预先润湿土壤，防止起苗时拉断根系。苗木起出后在阴凉处迅速分级定数捆扎，及时假植或外运。
根据设计密度，对平整后的地块定点放线：首先在临江堤一侧布置一条平行于江岸线的基线，在此基线上标记种植穴位置、打点放样；随后采用挖掘机挖穴，由于种植穴过浅容易导致初植苗木在夏季被雨水淹没倒伏，挖穴采用60 cm×60 cm×60 cm规格，开挖时将表层土和心土分存，便于栽植时回填，挖穴时间宜为冬季或早春造林前两周。
造林模式建议采用带状混交林，行间混交，设计密度为111株/亩，株行距为2 m×3 m。苗木栽植时间应尽量选择雨前2 d～3 d，栽植时依据设计密度，先将苗木转运分发至每个种植穴，再按每株0.5 kg复合肥标准，将表土与底肥充分混合回填于穴底，然后在穴深达60 cm时放入带土球的苗木，扶正苗木填土压实。基部适当培土，高出地面15 cm左右，以增加初植苗木稳定性。因当地冬春季造林时雨量充沛，且造林地位于江堤临水侧滩地，地下水位普遍较高，土壤常年保持潮湿，非遇大旱则无需浇灌定根水。
3.4 抚育管理
幼龄林抚育管理措施主要包括中耕间种、林下间种、合理施肥、修枝整形、预防灾害等。
1)中耕间种：新造林前三年应每年中耕1次～2次，由于当地6月～7月进入汛期，时间宜于春季3月～4月进行，翻倒深度10 cm～15 cm，中耕方向与堤岸线平行；春季抚育时及时清除孽生性强的各类杂草，保证苗木正常生长。
2)林下间种：新造林的间种时长一般为3年～4年，间种作物宜采用瓜菜、豆科植物，以便增加土壤含氮量，避免攀缘、高杆作物；间种作物与苗木保持1 m距离，留足营养带，同时避免间作损伤树根。
3)合理施肥：新造林第2年开始施肥，每年施1次～2次，第1次于4月～5月进行，在根旁20 cm挖沟埋施复合肥，第2次于6月中旬进行，在根旁30 cm埋施尿素；按上述时间可连续3年～5年施用复合肥或尿素，施肥量一般控制在250 g～500 g，埋施环状沟应在树冠垂直投影边缘30 cm～50 cm处，环状沟与主干的距离应逐年加大。
4)整形修枝：苗木发芽时及时检查，发现未成活植株应及时更替补植，但此时树种正处萌发活跃期，为提高成活率，应对补植苗木适量进行打枝、抹芽处理，必要时还应进行树杆保湿处理。为抑制生长过旺的侧枝，增强树干主梢的生长优势，在造林当年和第二年需进行整形修枝。苗木栽植后，若春季萌发时树杆上出现较多萌芽，为确保树型美观，应在春芽萌发时抹去过多新芽，只留下一个发育健壮的芽。对生长不良的具有萌芽能力的树种，及时平茬复壮，平茬苗木的新芽达到一定高度时，也需及时摘去其他芽，只留下一个发育健壮的芽。
5)预防灾害：在新建林地建议设置防护围栏，护栏采用1.8 m×12 cm×12 cm混凝土桩，埋深0.6 m，间距5 m，安装刺铁丝3排，防止人、畜破坏；涂擦灭鼠药物，或捆扎塑料薄膜防止老鼠破坏苗木根茎；对幼树树干统一涂白，涂白高度从地面起高1.2 m，达到防病、防寒、防虫效果；6月～9月汛期降雨量大，林地容易发生内涝，巡查时及时对土壤沉降、不平整部分进行整平、加土，修复地形，排除积水；同时对倒伏苗木进行扶正、培土、紧蔸。
3.5 林木更新
对该地段林木更新的主要措施为抚育采伐和低效林综合改造[6]。长江防护林带多为人工单层同龄纯林，适合采用生态梳伐的方式，有目的的伐除生长不良，以及过密林分中部分林木，从而调整林分树种、空间结构，确保保留木具有充分生长空间，并且有利于林下植被更新和少量林下经济作物的生长。根据林带生长需求，生态梳伐一般会进行至少两次。首次梳伐时，需优先伐除树干纤细，树冠窄小偏冠，处于主层林之下树木，以及生长衰弱的濒死木和枯死木；第二次疏伐，结合保留木空间位置调整，优先伐除部分胸径、树高均等但侧方受挤压的中等木；按照保留密度要求，密度依然较大时，伐除部分长势良好的优势木。依据林木生长状况，结合该地段经营条件确定梳伐的间隔期，在原则上间隔期为5年～10年。林分经过疏伐调整，树种、林分最终空间结构合理，上层木达到更新采伐期，作为疏伐结束期。
针对防护林中生长状况不良、立地条件不适或较差导致林分结构差、生长不良、生态功能低下的部分低效林，通过采伐、更新等手段来进行改造，以达到改善林分结构、促进林带生态系统稳定、生态功能提高的目的。采伐带走向与等高线平行，采伐带控制在2倍～3倍树高以内，并与保留带等宽；采伐带上要保留目的树种的幼苗、幼树，皆伐后对采伐迹地及时更新，5年～10年后再次采伐保留带。对于坡长小于300 m，或坡度小于15°的低效林，以及遭受严重病虫危害的林带可进行全面皆伐改造。
4 结语
对长江中游地区某段防护林带建设情况实地调查，发现通过近年来防护林营建及管护，防护林建设已取得初步成效，该段长江沿线生态环境已得到较大改善，然而局部地段仍存在问题。典型问题主要表现为积水泡根与土壤板结等，在此基础上，提出了土壤改良、树种优化、壮苗培育、抚育管理、林木更新等针对性建议措施，以期对于类似防护林营建工程能够产生借鉴与参考。
