一种陡坡地雨水高效贮存育林的新方法

张孟仁，郜旭芳



一种陡坡地雨水高效贮存育林的新方法

张孟仁，郜旭芳

（河南林业职业学院，河南 洛阳 471002）

为了使陡坡山地上树木能获得高成活率、高生长量的水环境，提出一种植树新方法，即“引流入渗沉淀种植坑”。其核心是引流入渗孔和沉淀种植坑结合入渗，启用“土壤水库”贮存天热降水，实现对雨水的聚集入渗、高效贮存和延时利用，以增强树木的抗旱能力。

陡坡；造林；水土流失；引流入渗沉淀种植坑

1 困难造林地造林现状

良好的生态环境是人类赖以生存和发展的基本条件，是不可替代的基础资源。正如习近平总书记所说：“良好的生态环境是最公平的公共产品，是最普惠的民生福祉”[1]。但是，水土流失极大地破坏了生态环境。“山上多种树，等于修水库”， 营造水源涵养林是治理水土流失最有效的生物工程措施。在我国的松辽、海河、淮河、黄河流域干流或支流发源地的土石山区，多数地区水土流失严重，同时也是造林绿化中难啃的“硬骨头”。这些地区石多土少，石厚土薄、土质松散、夹杂石砾，气候干旱少雨，蒸发量大，属典型的“困难造林地”。 多少年来，水是抗旱造林的瓶颈，常常是“三天没雨苗枯黄，下场急雨地冲光”。年年造林不见林，荒山绿化举步维艰。

2 目前解决问题的思路及缺陷

2.1 问题

在陡坡土地上，由于每次天然降水的强度、数量不定，加之土壤入渗率不等，每次降水会在陡坡土地的地表形成自然径流聚集，造成水土流失。为了减少这种水土流失，人们在陡坡地上造林。然而因每次降水在陡坡地上能自然存留的水量有限，栽植的树木，往往会因缺水导致成活率很低。能栽植成活的树木，也会因土壤缺少适时的水量补充而生长缓慢，生态效益很难发挥。即使直播造林，也往往因缺水导致出苗率很低。一些成功出苗的幼树，也会因缺水补充生长缓慢甚至死亡。

2.2 思路

要提高困难造林地造林的成活率，比较成熟的思路有两个方向，一是选育抗旱树种，二是修山坡防护工程以集流保墒、有效利用降水。

鱼鳞坑整地、挖水平沟[2]就是后者思路的一个成功实践措施，通过改变小地形的方法防止山坡地水土流失，将雨水及雪水就地拦蓄，使其渗入山地，防止或减少形成坡面径流，增加林木可利用的土壤水分。

2.3 缺陷

实践中，以上措施仅适用于缓坡地带。在25度以上的陡坡地鱼鳞坑整地几乎不可能实施，且储水量较少，易被冲毁。水平沟容积比鱼鳞坑大，故蓄水量也大，但需沿等高线修筑，工程量比较大，在陡坡山地实施困难重重。

2.4 原因

鱼鳞坑等现有技术方案仅是在陡坡土地的“地表一个面”上，对土壤入渗率等进行改变治理，并且所做的鱼鳞坑极易被自然冲毁，形成更大的水土流失。陡坡山地的植树造林和水土流失治理仍然是个难题。

3 陡坡地雨水高效贮存育林的新方法

3.1 目的

为了解决陡坡山地树木根系能获得生长所需的水分，尝试在陡坡造林地上对雨水实施高效贮存，延时利用。利用“非灌溉” 方法（引流入渗沉淀种植坑）提高植树成活率和林木生长量。

3.2 创新

在坡度陡峭的山地，特别是在25~60度的陡坡造林时，开挖引流入渗沉淀种植坑，通过静态的工程设施，在“地表和地下两个面”上，对土壤入渗率等进行改变治理，并且所做的工程设施的容积，大于降水的最大变幅、变量的体积，所以不易被自然冲毁，使植树造林和水土流失治理难题得到解决。

3.3 原理

利用雨水的自然规律，改变各次、各类降水量在地表和地下各地层间的自然存留规律，从改变存留规律上减少各次、各类降水的流失量，增大各次、各类降水在陡坡林木根系直接需水地层间的存留量、延长存留时段，把各次强降水量就地“拦堵”贮存，使陡坡土地减少水土流失，又为林木提供了实现高生长量所需的水环境（图1）。一是将强降水量就近拦堵转变成有效降水被树木利用：为陡坡山地树木抗干旱贮存了水源、水量；二是靠雨水非灌溉能治理陡坡山地树木遇到干旱时的生长速率低的难题；三是能干旱、水土流失同治。

4 引流入渗沉淀种植坑构造详解

引流入渗沉淀种植坑（如图1），包括沉淀种植坑③、引流入渗孔④。所述的沉淀种植坑③是在陡坡②为25~60度的山地表面开挖形成，沉淀种植坑③的外侧用于种植树木①、内侧往山体内打一引流入渗孔④。

图1 引流入渗沉淀种植坑

在陡坡为25~60度的山地表面植树部位（根据造林作业设计的株行距确定），最好沿自然冲刷沟槽布点开挖沉淀种植坑，长50~100 cm，宽30~60 cm，深30~40 cm。利于聚集雨水。

在拦堵水池内沿往坡下打一斜孔—引流入渗孔。方向和山体坡面垂直。孔径10~20 cm，深20~40 cm。作用是把雨水引向山体内部，加大入渗量。

在拦堵水池外侧植树。拦堵水池裸露部分全覆盖地膜防蒸发。由此增大雨水的入渗量，减少蒸发和径流的流失量，既避免水土流失又为树木贮存了水源，实现“天水”利用的最大化。

5 初步试验

2013年在豫西山区新安县的荒山绿化工程中进行了初步试验。试验地块位于新安县城关镇南大山，海拔高度370~390 m 。坡向为阳坡。土壤条件较差。1号样地坡度为25 度，2号样地坡度为50度。造林树种为侧柏，高 1 m。设计株行距为2 m×2 m。年底调查统计结果见表1

表1 调查统计结果

结论：在其他管理条件完全一样的情况下，在1、2号样地中，按照惯例挖一般树坑，成活率分别为66%和50%；挖引流入渗沉淀种植坑，虽然投入的人工稍大一些，但成活率明显提高，分别达到了98%和89%，提高了32%和39%，多付出的那一点人工几乎可以忽略不计，综合效益还是非常可观的。

2014年跟踪观测显示，由于当地春季雨水罕见的偏多，保存率普遍较高，挖引流入渗沉淀坑造林的保存率更是达到了百分之百。苗木生长量方面差别暂不明显，这是由于造林时间短，立地条件差所致，有待继续观察。

[1]中共中央宣传部. 习近平总书记系列重要讲话读本[M].北京：人民出版社，2014.

[2] 史左宪. 林业技术手册[M]. 郑州：河南科学技术出版社，1988.

（责任编辑：王团荣）

A New Method of Rainwater Efficient Storage for the Cultivation in Steep Slope

ZHANG Meng-ren GAO Xu-fang

（Henan Forestry Vocational College,Luoyang Henan 471002,China）

In order to get a higher survival ratio and greater volume of the trees on the stiff slopes, this thesis put forward a new method of watering and planting pits. Its core is to realize the ability of gathered rain watering and infiltrating efficiently and for later use so as to increase the resistance to drought ability by storing rain water.

stiff slopes; reforestation; soil erosion; watering and infiltrating planting pits

S 725.4

C

1003-2630（2016）01-0053-03

2016-03-18

张孟仁（1968–），男，河南洛宁县人，本科，河南林业职业学院高级讲师、工程师。研究领域：森林培育与林业生态建设。