土地治理生物措施biological measures for land improvement

对低产土地、退化土地和遭受破坏不能利用的土地采取植树、种草等方法，以改善土地生态环境，提高地力的土地治理措施。根据土地治理的对象和目的不同，分为农田防护林、水土保持林、防风固沙林和种草等不同形式。
农田防护林 在农田中或沿农田边缘营造的带状或网状林分。营造农田防护林可以降低风速，改善田间小气候。在地下水位高、土壤盐碱化地区营造护田林，有改良土壤的作用。在丘陵山区可以减轻地表径流，缓和水土流失。营造护田林的基本要求：❶林带配置方向。护田林带由互相垂直的主副林带组成。根据治理地区的主害风方向配置，可按风向频率图确定。一般要求主林带垂直于主害风方向，最大偏角不大于45°，沿着田块的长边设置；副林带沿田块短边设置。
❷林带防护间距。根据树高、林带结构、风害程度等确定。规划中应按林带有效防风范围和距离，机械作业、排灌工程及田块设计等综合考虑确定。有效防风距离一般为主要乔木树高的15～25倍。
❸林带结构。可分紧密型、疏透型和通风型三种结构。以林带透风系数决定，紧密型是乔、中、灌三层树冠； 透风系数为0.35以下，适于干旱风极严重区；疏透型由2～3层树冠组成，在树冠层间有一定的透光度，透风系数为0.35～0.6，适于干旱风中等地区；透风型是由单层或双层树冠组成，无灌木，透风系数为0.6以上，适于干旱风较轻的地区。
❹林带宽度。根据治理地区环境条件及防风要求确定。一般按林带综合防风效能值选择。综合防风效能值为有效防护距离与平均防风效率之积。综合值大，防风作用大，反之作用小。不同林带宽度的综合防风效能如表1。一般地区，农田防护林以5～9行树组成的带宽为宜。带宽可按公式计算。

林带宽度=(植树行数-1)×行距+2倍田边到林缘的距离

式中行距一般为1.5米，田边到林缘的距离一般为1～2米。
❺树种选择。护田林树种选择要考虑“适地适林”的原则，要求抗风力强，生长迅速，树形高大，并且有一定经济价值的树种。不宜过于单一，以营造混交林为佳，并适当配置灌木树种。造林苗木需要量一般按公式计算： (长度÷株距)×行数+5%～10%的损失量。

表1 不同林带综合防风效能表

林带宽 （行）	有效防护距离 （倍）	平均防风效率 (%)	综合防风 效能值
2 3 5 9 18	20 25 25 25 15	12.9 13.8 25.3 24.7 27.3	258.0 345.0 632.5 617.5 409.5

水土保持林 以涵养水源，控制水土流失，改善农业生产基本条件为主要目的的森林。
水土保持林的配置，必须在水土保持综合治理规划的基础上，根据“因地制宜，因害设防”的原则，在不同地貌部位上配置不同的防护林。❶峁顶防护林（亦称分水岭防护林）。一类是顶部尖削，面积狭小，水蚀、风蚀比较严重，土层又薄的地带，峁顶全部造林。另一类是峁顶部比较平缓，多为农地，可采取带状造林，配置在农田周围或斜坡坡陡处及切沟沟顶上方。一般采用疏透结构，乔灌木行间混交方式，必须选择抗风力强、耐干旱、瘠薄的深根性树种(如表2)。
❷坡面防护林。主要由峁坡防护林、梯田护埂林、峁边防护林和沟坡防护林组成。峁坡防护林应充分利用30°以上的陡坡以及地形破碎、土质较差的荒坡作造林地。凸形斜坡林带应设置在斜坡的中下部；凹形斜坡林带应配置在中上部；凸凹形交叉分布的斜坡，林带应设置在交叉处；林带宽度在丘陵沟壑区一般为20～30米，在高原沟壑区为10～20米。护坡林面积一般可占集水面积的1/6～1/10。梁峁坡造林应选择造林容易、生长快、根系发达、萌蘖性强、抗旱耐瘠薄，且经济价值较高的树种(如表3)。梯田护埂林在梯田埂块上造林，以插条、压条较为简便易行。沟边防护林布设在集水面积小，沟坡不陡，沟岸比较稳定处，林带沿沟边线以上2～3米处配置。林带宽一般为5～10米；如集水面积大，沟坡陡、沟岸不稳定，林带应沿沟岸边坡稳定线以上2～3米处配置，林带宽可加大至10～15米；当沟岸地带为农田时，林带可沿沟边1～2米处配置，宽度可减至4～8米。沟边造林宜选择抗蚀性强，固土作用大的深根性速生树种(如表4)。沟坡防护林设置，首先要考虑坡度，30～50°坡沟，可造片林或带状林；50°以上，坡度过陡，侵蚀严重，造林不易成活，可先行封育。其次要考虑地形部位，一般沟坡上部，崩塌严重，多不稳定；沟坡下部较稳定，造林可从下部逐步向上发展。沟坡造林应选择根系发达，萌蘖性强，固土作用大的速生树种(如表5)。
❸侵蚀沟底防冲林。主要配置于比降小，水流较缓或不经常流水，冲刷下切不严重的支毛沟，配置方向应与流水方向垂直，增强顶冲缓流、拦沙淤泥的作用。沟底造林应选择耐湿、抗冲、根蘖性强的速生树种。中国西北黄土地区采用的主要有旱柳、河北杨、加杨、小叶杨、钻天杨、箭杆杨、杞柳、酸刺、乌柳、柽柳及草本香蒲、芭茅、芦苇等。

表2 峁顶防护林造林树种

坡向 树种 地区	迎 风 坡			背 风 面
	主要树种	伴生树种	灌木	主要树种	伴生树种	灌 木
黄土丘陵沟壑区 及盖沙黄土区	白榆 蜀榆 山杏	侧柏	柠条 柽柳 酸刺	小叶杨、河北杨、 青杨、山杨、银白杨	沙枣	枸杞、虎榛子、黄刺 梅、忍冬
黄土高原沟壑区 及河谷山区	榆、油松、白皮 松、辽东栎、山杏	杜梨	酸刺、荆条、 狼牙刺	青杨、河北杨、山 杨、刺槐、箭杆杨	桑、枣、 杏	紫穗槐、忍冬、虎榛 子、胡枝子

表3 峁坡防护林造林树种

坡向 树种 地区	阳 坡				阴 坡
	乔 木		灌 木	果木及 经济树种	乔 木		灌 木	果木及 经济树种
	主要树种	伴生树种			主要树种	伴生树种
黄土丘陵沟壑 区及盖沙黄土区	白榆、山 杏、小叶杨、 青杨、刺槐、 臭椿	侧柏、山 桃、山荆子、 沙枣	柠条、扁 核木、柽柳、 枸杞、黄刺 梅、毛樱桃	苹果、 枣、桑	河北杨、 合作杨、山 杨、 油松、 麻、栎	蒙椴、五 角槭	虎榛子、 忍冬、胡枝 子、扁核桃、 酸刺	文冠果
黄土高原沟壑 区及河谷山区	白榆、臭 椿、刺槐、辽 东栎、泡桐、 楸皂角、山 杏	杜梨、白 蜡、侧柏	紫穗槐、 荆条、马桑、 毛樱桃、黄 荆	核桃、 板栗、花 椒、 枣、 柿、梨、苹 果	青杨、大 关杨、河北 杨、油松、华 山杨、栓皮 栎、麻栎、毛 白杨、梓树、 樟子松	五角槭、 云杉、枸树、 杜梨、白蜡	狼牙刺、 胡颓子、酸 刺、黄栌、胡 枝子、黄荆、 紫穗槐、红 瑞木	杏、 葡 萄

表4 沟边(峁边、塬边)防护林造林树种

梁峁边缘（塬边） 地带条件类型	乔 木		灌 木	果木及经济树种	草 本
	主要树种	伴生树种
土壤干旱瘠薄、侵蚀 强烈的不稳定梁峁边缘 （塬边）地带	河北杨、小叶 杨、刺槐、白榆	臭椿、榆	柠条、柽柳、狼牙刺、 大果榆、荆条、酸刺、珍 珠梅、扁核桃	枣、 山楂、枸 杞、文冠果	草木樨、芨芨 草、马兰
上壤比较干旱瘠薄、 侵蚀不十分强烈的较稳 定梁峁边缘（塬边）地带	青杨、小叶杨、 旱柳、刺槐	白蜡、楸、 中 槐、椿、杜梨、榆	杞柳、紫穗槐、沙柳、 黄刺梅、胡颓子	梨、杏、海棠、 桑、麻黄	紫花苜蓿

表5 沟坡防护林造林树种

坡向 树种 地区	阳 坡				阴 坡
	乔 木		灌 木	果木及 经济树种	乔 木		灌 木	果木及 经济树种
	主要树种	伴生树种			主要树种	伴生树种
黄土丘陵沟壑 区及盖沙黄土区	刺槐、臭 椿、白榆、旱 柳、山杏、辽 东栎	山桃、山 杏、侧柏	沙枣、柠 条、酸刺、黄 刺、 梅、 杠 柳、狼牙刺、 沙柳	枣、 苹 果、梨、海 棠、葡萄、 核桃、枸 杞	小叶杨、 河北杨、山 杨、钻天杨、 油松	蒙椴、少 脉椴	榛子、虎 榛子、忍冬、 柠条、杞柳、 全花雀、蒙 古灰蓬、丝 棉木	杏
黄土高原沟壑 区及河谷山区	刺槐、臭 椿、白榆、旱 柳、苦楝、泡 桐、辽东栎、 山杏	杜梨、山 杏	紫穗槐、 酸枣	核桃、 枣、苹果	河北杨、 青杨、山杨、 油松、樟子 松	五角槭、 细裂槭、茶 条槭	胡枝子、 紫丁香、北 京丁香、毛 叶绣线菊、 多花栒子 木、灰栒子

水土保持林的造林方法，分直播、植苗、分殖和封山育林四种。❶直播造林。一般是大粒种子，如核桃、板栗、油桐、油茶等。中小粒种子，如油松、华山松在较好的立地条件下也可直播造林。
❷植苗造林。包括从苗圃地掘苗、运苗、挖坑、植树、填土踏实的全过程。
❸分殖造林。是利用林木无性繁殖特性进行造林的方法。有插干、压条、埋条三种。插干采用2～3年生枝条截成上头平、下头斜，长短相同的插条栽入地下。压条是将2～4根1米左右的枝条根端交叉埋在深0.5米，长0.6米，宽0.3米的坑内，埋土后枝梢露出地面10～12厘米。埋条有全埋和露枝两种。全埋是将1～2年生枝条，长1～2米，除去侧枝埋入3～6厘米深土中。露枝是将1～2年生枝条埋入20～30厘米深土中。侧枝露出地面3～6厘米。
❹封山育林。在自然条件较好的荒山地区，有计划地将部分山地封禁，禁止樵采、放牧等人为活动，依靠自然和人工方法恢复森林植被。
防风固沙林 为防治风沙，控制沙漠化而营造的森林。营造防风固沙林可以防止风蚀，固定流沙，保护农田和牧场；改良土壤，改造气候，变沙荒地为农牧业生产基地。根据沙地状况分固定、半固定沙丘和流动、半流动沙丘防风固沙林。❶固定、半固定沙丘防风固沙林，造林方法有两种：一是条带状造林。林带与主风方向垂直，带宽20～40米，林带间距100～200米和50～100米，为避免造林整地引起风蚀，可采用隔带分期造林，在较干旱沙地上，每隔30～50米，营造一条30～50米宽的林带；在较湿润沙地上，带宽和间距可增至50～60米，几年后，再在空带上造林。二是斑块状造林，要根据环境条件确定斑块造林大小。
❷流动、半流动沙丘防风固沙林，可采用四种造林方法。一是前挡后拉造林法：在沙丘背风坡前让出2～3米易受沙埋的地段，栽植旱柳、小叶杨、沙柳等；在迎风坡1/3～1/2以下营造沙柳、紫穗槐、花棒等灌木，这样前有林挡，后有林拉，几年后，沙丘就逐渐被拉平(图1)。二是又放又固造林法：适用于流动速度很快的比较低矮的新月形沙丘或长条状沙丘。采用固定一排，放开一排的间隔造林法，选定一排沙丘，在上面设置格状沙障，栽植沙柳、花棒等灌木，使其固定下来，相邻排沙丘不造林，任其移动，几年后，移动沙丘消失，被固定的沙丘体积增大，两排被固定的沙丘间成为平坦地带，可作农田或果园(图2)。三是半绿半黄造林法：在沙丘迎风坡2/3以下或整个坡面上密集营造条带状灌木林，背风坡空着不造林。具体作法是每隔一定距离，沿沙坡等高线开沟栽植沙柳、花棒等灌木，沙柳采用插条造林，沟宽20厘米。此法保存率高，林木生长快，固沙作用大，可不设沙障保护。四是倒对沙窝造林法；第一年在丘间低地造林，以后再在沙丘移动后新出现的丘间低地继续造林，每年如此，这样不断追赶，直到流沙被固定，沙丘被基本拉平为止(图3)。在流动和半流动沙丘迎风坡和风蚀特别严重的干旱沙地上造林，必须先搭设沙障，以削弱风速，控制流沙，使植物免遭沙压、沙埋和沙割，保证其成活和生长（见沙障）。防风固沙林的树种宜选择适应性强、抗风蚀、耐干旱、耐瘠薄；沙埋、沙压后能很快长出不定根；生长迅速，繁殖容易的树种。

图1 前挡后拉造林法示意

图2 又放又固造林法示意

图3 倒对沙窝造林法示意

种草 在荒坡、荒沟、沙滩、流沙地以及弃耕地、休闲地上，大量播种草本植物。可以蓄水保墒，防止土壤侵蚀；改善土壤理化性质；增加土壤有机质，提高土壤肥力；草本植物大部分可作饲料、肥料和燃料。技术要点：❶选择具有耐寒、耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、抗逆性强的草种。适宜在黄土地区种植的草种有苜蓿、草木樨、黄花菜、毛叶苕子、野豌豆、箭舌豌豆、沙打旺等。适宜在湿润的土石山区种植的草种有龙须草、葛藤等。适宜在沙区种植的草种有沙竹、沙米、沙蒿、沙打旺、油沙草、芨芨草等。
❷在春季、秋季或随雨情况播种。有撒播、点播、条播和飞机播种等四种。草木樨、苜蓿、毛叶苕子等草子在平坦地区均可采用撒播方法。在较陡的坡地上可采用点播方法。油沙草和沙打旺可用条播或垄播方法。在地势较平坦、面积较大地区可采用飞机播种，其优点是速度快，效率高，节省大量劳力，能深入到地广人稀，交通不便，群众力所不及的地方。
❸草场管理，包括轮封轮牧、人工更新、封山育草和营造护草林带与修筑草场工程等。轮封轮牧可按天然地形划定季节牧场和放牧分区，然后按一定次序有计划地进行封育和放牧。人工更新，可一次完成或分带逐年完成。封山育草是迅速提高草场生产力的行之有效的方法。在风沙、积雪危害严重的草场，应按规划要求营造护草林带和修筑蓄水池、打井等工程措施。