水土保持林营造技术-森林营造技术

任务1　水土保持林的营造

任务目标

【能力目标】

具备进行水土保持造林的规划设计和组织指导施工的能力。

【知识目标】

熟悉引起水土流失的基本因素；掌握水土保持林树种选择原则、配置方法、常见水土保持林的营造技术。

任务提出

营造水土保持林，是防止水土流失、改善生态环境的主要措施。学生自主或在教师指导下学习水土保持林营造的基本知识和技术，然后调查当地水土流失和治理现状，根据拟造林地的地形地貌特征、水土流失规律、社会经济状况等，进行水土保持造林规划设计，并参与水保林的营造工作。

任务分析

水土保持是一项长远的、全面的、综合性的工作。设计和营造水土保持林时，必须考虑对山水、田、林、路综合治理，贯彻工程措施与生物措施相结合、以生物措施为主，以就地截留雨水，改变地面坡长及坡度，利用坡形和坡向，降低地表径流速度，固定侵蚀沟，防止侵蚀沟向长、宽、深发展，以保持沟稳定为原则。根据水土流失地区地貌部位和防护作用的特点与不同的营造目的，水土保持林种有分水岭防护林、护坡林、梯田地坎造林、侵蚀沟道防护林、护岸护滩林、坡面源边防护林、水源涵养林、池塘水库防护林、山地渠道防护林等。

相关知识

一、水土流失的类型

水土流失是在陆地表面由外营力引起的水土资源和土地生产力的损失和破坏。在所有外营力中，水力和风力是表现最为明显的外力，其中尤以水力最为活跃。

水土流失以其产生的条件和表现侵蚀形态，分为面蚀、沟蚀、重力侵蚀和泥石流四种类型。

（一）面蚀

也称片状侵蚀。分散的地表径流从地表较为均匀的冲走一层薄土层的现象。主要发生在没有植被的坡耕地上。面蚀，冲掉土壤中的腐殖质，溶解和流失掉植物所需要的可溶性矿质营养元素，减薄土层，恶化土壤物理性质，严重危害农业生产。

（二）沟蚀

也称钩状侵蚀。集中的水流侵蚀，破坏土壤，并形成切入地面的沟壑的土壤侵蚀形态。沟蚀，使完整的土地变得支离破碎，使耕地面积日益减小。黄土高原和黄土丘陵地区的千沟万壑，就是沟蚀发展的结果。同时沟蚀产生的大量泥沙又是淤积水库、阻塞河道与破坏水利设施的主要根源。

（三）重力侵蚀

由于土壤的重力作用而产生的土壤侵蚀形态。在自然界中，陡坡的稳定性，主要在于土体内部的凝聚力和内摩擦阻力以及其上生长的自然植被的固持作用。当其受到外力破坏而失去平衡时，土壤就会大量塌落。重力侵蚀的主要形式有陷穴、滑塌、崩塌等。

（四）泥石流

是受重力和水力的综合作用而形成的含有大量固体物质的洪流。泥石流沿沟道流动，具有很大的破坏力，对山区人民的生产和生活危害极大。

二、影响水土流失的因素

当外营力大于土体抵抗力就必然引起水土流失。而外营力的破坏力和土体抵抗力是各种自然因素相互影响和相互制约的综合结果，其中气候、土壤、地形、地质地貌、水文及人类活动是影响水土流失的主要因子。

（一）自然因素

包括地形、气候、土壤、地质条件和植被等因素。

1．地形因素　坡度、坡长、坡形、坡向、分水岭与沟谷底部高差以及沟壑密度等都对水土流失有很大影响。

（1）坡度　坡度是决定水土流失轻重的最基本因素之一。一般坡度小于3°时不会出现明显的水土流失。坡度越陡，径流的冲力越大，水土流失愈严重。坡度增加1倍，土壤总流失量将增加1．8倍。

（2）坡长　当坡度相同，降雨量形成地表径流时，土壤流失量随坡长的增加而增加，坡长增加1倍，土壤流失量将增加1．5～2倍。

（3）坡形　坡面的形状可分为凸形、凹形、阶梯形和直线形。凸形坡，水土流失愈接近斜坡下部愈重；凹形坡则相反，其上半部坡度较陡而下半部坡度平缓，因而上半部水土流失重，下半部流失轻微；阶梯形斜坡，由于台阶地形可使地表径流和水土流失放缓或终止，因而发生水土流失的可能性较小，但在地形转折部位，由于径流加速，则可能产生水土流失；直线形斜坡由分水线到斜坡底部其坡度基本不变，水土流失将随坡长的增加而增加。

（4）坡向　阳坡由于太阳的直接照射，土温高而干旱，不利于杂草灌木的生长，因而水土流失重于阴坡。

2．气候因素　在气候因素中，直接影响水土流失的是降雨，特别是降雨强度。在短时间内的大量降雨，会急剧地产生大量地表径流，从而加剧了水土流失的发展。另外，雨滴直接冲击地表，击碎土壤团粒结构，形成含有大量泥沙的混浊水流，加剧了径流的冲刷能力。

3．土壤因素　土壤结构性能愈好，土壤的持水量愈大，降雨容易下渗，抗蚀能力愈强。凡是土壤结构性差或黏重土壤，透水性比较差，水土流失就严重。

4．植被因素　植被覆盖地表，截持降雨，分散径流，减少径流速度，水土流失不易发生。一旦植被遭到破坏，就会出现地表径流，造成水土流失。因此，保护和增加植被覆盖度，是水土保持工作的关键因素。

（二）社会经济因素

人类不合理的经济活动是引起和加速水土流失的直接原因。如人类滥伐森林、陡坡开垦、过度放牧、顺坡耕作、放火烧山、铲草积肥等都会造成水土流失。因此，在水土保持工作中，必须采用林业、农业、牧业和水利的综合治理措施，才能全面消除水土流失。

三、水土保持林种及配置

（一）水土保持林林种

水土流失区域广泛，自然条件复杂，各种流域间水土流失的性质和强度差异较大，导致林种具有多样性和复杂性特点。干旱、半干旱的黄土高原区、石质山地水土保持林种主要有：梁峁防护林、固土护坡林、坡地改土林、坡地径流调节林、侵蚀沟防护林、塬边防护林、坡地护牧林、沟道防护林、护岸护滩林、水源涵养林等。我国水土保持林体系如图6-1。

图6-1　我国水土保持林体系

（二）水土保持林的配置

水土保持林的配置，是在一定的水土流失区域内，根据地形地貌特征和水土流失规律，以及针对防护对象而营造的防护林。水土保持林的科学配置，能够有效地拦截天然降水和地表径流，保持水土和保护农田。

1．梁峁（分水岭）防护林配置

梁峁顶部，高寒干旱、风蚀严重，是产生径流的源地。营造梁峁防护林的主要目的是控制地表径流的起点，分散地表径流，拦阻雨雪，防止风寒霜冻，保护下方农田、果园或牧场，以及生产木材，解决群众的燃料、肥料、饲料等。梁峁顶防护林应根据地形、土壤、风害严重程度及土地利用情况进行配置。原则上应当沿分水岭配置，随弯就弯，宽度也依梁峁顶部宽度与土地利用情况灵活掌握。在窄而陡峭呈屋脊形的梁峁顶部，基本上沿岭基设置林带，带宽一般10～20 m，如果梁峁为荒地，可全面造林。选择抗风又耐干旱瘠薄的树种，进行乔灌木混交造林，也可以营造密植的灌木林带。

（1）丘陵区平缓梁峁造林树种配置　阳坡、半阳坡耕地较多，在坡耕地以上，营造乔灌混交的复层林带，这样可借助林木群体，抵抗和改变不良的环境条件，促使主要乔木树种生长。乔灌混交林的配置方式，可采用刺槐和紫穗槐或沙棘的行间混交，也可采用2～3行紫穗槐或沙棘组成的灌木水平带与一行刺槐或油松交互配置的混交方式营造片林。在坡耕地上，应以紫穗槐、山杏、柠条等灌木树种为主，沿水平坡地的地坎或梯田埂，营造2～3行的灌木林带。这样配置既能保土固坡，阻止径流，又不影响耕地。阴坡、半阴坡，若为陡坡荒地，可采用油松、侧柏、杨类和沙棘、柠条、胡枝子等树种，进行全面营造乔灌混交的水源涵养林或护坡林。在水分条件较好的梁峁坡地段可在林带中间配置一些核桃、枣树等（图6-2）。

图6-2　平缓梁峁分水岭造林断面图

在宽而缓的梁峁顶部或顶部浑圆的梁峁顶部，土层较厚，条件较好，一般作农业用地。但为了防止水土流失和防止风害，应沿等高线配置疏透结构林带，带宽10 m左右，乔灌木行间混交方式，在农田附近的林带边缘，配置2～3行萌蘖力强的带刺灌木，如柠条、沙棘，以防人畜危害。在平缓的梁峁斜坡修成梯田时，为减少对耕地的遮阴，可营造比较窄的纯灌木林带。选择生长迅速的耐风、抗旱、耐寒、经济价值较高的树种，如山杏、白榆、小叶杨、河北杨、青杨、刺槐等作为主要树种，侧柏、杜梨、沙枣、桑等作为伴生树种。灌木主要采用沙棘、柠条、柽柳、紫穗槐、虎榛子等。植苗造林，乔木株行距1 m×2 m，灌木株行距0．5 m×1．0 m。乔木设置于林带中部，灌木设置于林带两侧。采用水平沟、水平阶、鱼鳞坑或穴状整地，穴径45 cm，深45～60 cm（适于1～2年苗木），品字形排列。

图6-3　尖顶梁峁顶造林

（2）丘陵区尖削梁峁造林树种配置　由于梁峁面积狭窄，顶端适当封顶养草，或开疏水道、分水渠等以确保坡面造林的安全。下部至坡耕地，应全部造林。坡耕地以下可以白榆、刺槐、臭椿、沙枣和紫穗槐、沙棘、柠条等进行乔灌带状混交或行间水平带状混交。阴坡、半阴坡应采用落叶松、油松、侧柏等树种造林，山坡下部可采用杨类、沙棘等水平带状混交造林如图6-3。

2．坡面水保林的配置

（1）坡面荒地水保林配置　坡面防护林是指在梁峁顶以下，侵蚀沟以上的坡面上营造的森林。主要作用是调节吸收地表径流，防止土壤侵蚀。坡面按地形特征分为凸形坡、凹形坡、直形坡和复合型坡面。凸形坡上部径流冲刷较弱，下部较强，故林带设置在中部为宜，以截断径流，应营造乔灌混交林，灌木比重应占到60%以上。凹形坡上部、中上部较陡，水土流失冲刷量大于下部，而下部虽然径流量大，但坡缓流速小，侵蚀量相对较小，可在斜坡上部营造以灌木为主的护坡林带、下部凹陷处营造以果灌为主的混交林；中部径流转折点部位设置林带。如果侵蚀强烈，可全面造林；直形坡，侵蚀较轻，分布比较均匀，应营造以乔木为主的乔、灌木混交林；在复合型的斜坡上，林带应设置在地形转折部位。

①坡面防蚀林　坡面防蚀林是配置在陡坡地（30°～35°）上，防止坡面侵蚀，稳定坡面、阻止侵蚀沟进一步向两侧扩张，控制坡面泥沙下泄的人工林（图6-4）。

坡面防蚀林配置的陡坡地，基本上是沟坡荒地，坡度大部分在30°以上，其中40°以上的沟坡面积占沟坡总面积的40%。陡坡配置防蚀林，首先考虑的是坡度，然后考虑地形部位，一般配置在坡脚以上陡坡全长的2/3为止。因为陡坡上部多为陡立的沟崖（50°）以上，如果这类沟坡已基本稳定，应避免因造林而引起其他的人工破坏。在沟坡造林地的上缘可选择一些萌蘖性强的树种如刺槐、沙枣等，让其自然蔓延滋生，茂密生长，达到进一步稳固沟坡陡崖的效果。沟床强烈下切，重力侵蚀十分活跃的沟坡，首先采用相应的沟底生物防冲工程，固定沟床。

图6-4　坡面防蚀林

沟坡较缓时，可以全部造林和带状造林，可选择根系发达、萌蘖性强、枝叶茂密、护土作用大的树种，如阳坡选择刺槐、臭椿、醋柳、紫穗槐等，阴坡选择青杨、小叶杨、油松、胡枝子、榛子等。

②护坡用材林　护坡用材林是配置在坡度较缓、立地条件较好、水土流失相对较轻的坡面上，以收获一定量的木材为目的，同时也能够保持水土、稳定坡面的人工林。

护坡用材林应选择耐干旱瘠薄，生长迅速稳定，根系发达的树种。北方黄土高原地区选择油松、侧柏、华北落叶松（海拔1200 m以上可考虑）、刺槐、杨树（沟塌地或坡麓）、臭椿等；北方石质山区选择油松、侧柏、华北落叶松、元宝枫等；南方山地选择马尾松、杉木、云南松、思茅松等。混交树种宜用灌木，北方如紫穗槐、沙棘、柠条、灌木柳等；南方如马桑、紫穗槐等。

配置方式

a．乔灌木行带混交　即沿等高线，结合整地措施，先造灌木林带（如沙棘或紫穗槐），每带2～3行，行距1．0～2．0 m，株距1．0 m，带间距4～6 m，待灌木成活经过一次平茬后，再在灌木带间栽植乔木树种（如刺槐、青杨或油松）1～2行，株距2～3 m。

b．乔灌隔行混交　乔灌木同时进行造林，采用乔木（如油松、刺槐等）与灌木（如沙棘、紫穗槐等）行间混交。

c．乔木纯林　营造纯林时，可采用一定规格的反坡梯田、水平阶、鱼鳞坑等水土保持整地措施，在乔木林冠郁闭以前，行间间作作物，即可获得部分农产品，又可达到保持水土，改善林木生长条件，促进其生长的目的。

③护坡薪炭林　一般选择距村庄较近，交通方便，不适于搞经济利用或水土流失严重的沟坡荒地，营造护坡薪炭林，即解决了农村生活能源，又起到保持水土的作用。

薪炭林树种应选择耐干旱瘠薄、萌芽力强、耐平茬、生物量高、热值高的乔灌木树种，适宜黄土高原地区的主要薪炭林树种有刺槐、沙棘、柠条、旱柳、沙柳、紫穗槐、胡枝子、花棒、毛条、梭梭、沙枣等，薪炭林的营造技术与一般的造林大致相同。

④护坡经济林　护坡经济林是配置在坡面上，以获得林果产品和取得一定经济收益为目的，并通过经济林建设过程中高标准、高质量整地工程，以蓄水保土，提高土地肥力，同时具有保持水土作用的经济林（图6-5）。

护坡经济林一般配置在背风向阳的退耕地、弃耕地及土壤厚、肥水条件好、坡度相对平缓的荒草地上。一般选择耐旱、耐瘠薄、抗风、抗寒的干果或母本粮油树种，如杏、柿子、板栗、枣、核桃、文冠果、君迁子、黑椋子、翅果油、柑橘、漆、白蜡、银杏、枸杞、杜仲、桑、山茱萸等树种。护坡经济林的造林密度不宜过大，一般375～825株/hm²。同时应加强水土保持整地措施，可因地制宜，按窄带梯田、大型水平阶或大鱼鳞坑的方式整地。在此基础上，有条件的可结合果农间作，在林地内适当种植绿肥作物或草，以改善和提高地力，促进丰产。在规划护坡经济林时，应考虑水源、运输条件等。如果取水困难，则考虑在合适的部位，修筑旱井、水窖等集雨设施。在果园周围密植紫穗槐等灌木带。

图6-5　护坡经济林

（2）坡耕地水保林的配置

①径流调节林的配置

配置原则

a．径流调节林应沿等高线配置，并与径流线垂直，以便最大限度地拦截、阻滞、分散和吸收地表径流，减低流速，减少流量，涵养水分并使之转为地下水流。b．林带占地的面积一般以不超过坡耕地的1/8～1/10为宜。配置技术

a．根据坡度配置林带　坡度小于3°的平缓坡耕地，水土流失轻微，按农田防护林带的要求进行配置。

b．坡度3°～5°的坡耕地，林带配置的方向原则上应与等高线平行，并与径流线垂直。但自然地形变化是很复杂的，任何一条等高线均不可能与全部径流线相交。因此，一般当坡度3°左右时，林带可沿径流中线设置走向。为了避免因林带走向与径流线不垂直而产生的冲刷，可在迎水面每隔一定距离（20～50 m）修分水设施（土埂或蓄水池），以分散或拦截径流。

c．坡度很陡（25°～30°）的坡耕地，林带应严格按等高线配置。

d．根据地形配置林带　在斜坡上，凡是土壤侵蚀有可能发展强烈的部位，都应配置径流调节林带。但坡形不同，土壤侵蚀轻重的部位不同，林带配置的位置不同。凸形坡面上，斜坡上部地形较缓，土壤流失轻微；斜坡中下部坡度较大，距分水岭远，土壤侵蚀较重，林带应设置在坡的中下部，以地形的转折点处最好；凹形坡面上，斜坡上部坡度较大，土壤常有流失和冲刷，下部距分水线愈远则坡度愈小，虽然流量增多，但流速减小，侵蚀轻微甚至凹陷处常有沉积。林带除在分水线设置外，还应在斜坡中上部从陡变缓的地形转折点处配置林带（图6-6）。如陡坡以上侵蚀强烈也应全面造林；在凹凸交互存在的复合型坡面，应根据侵蚀程度的不同，在斜坡的转折点处配置林带；在直线型斜坡上，斜坡的下部，由于径流集中，流速增大而易遭侵蚀。林带应配置在斜坡的中段以减少流向下部的水流。在具体确定林带位置时，还应结合农田边界，以设在农田上缘为宜。

e．林带的数量、间距、宽度和结构　林带的数量根据坡度和地形确定，一般坡度3°～5°的坡耕地，每隔200～250 m配置一条；坡度5°～10°的坡耕地，每隔150～200 m配

图6-6　在斜坡地的地形转折处配置林带

置一条；坡度10°以上的坡耕地，每隔100～150 m配置一条；灌木林带，一般间距采用60～120 m。

林带的宽度根据坡度、坡长、水土流失程度以及林带本身吸收和分散地表径流的效能来确定。通常坡度大、坡面长、水土流失严重的地方宽些，反之则窄些。一般林带宽度为10～20 m。

乔灌混交类型径流调节林　林带宽约20～30 m，适于坡面较长、坡度较大的坡地，林带由主要树种、伴生树种、灌木树种构成。采用水平沟、水平阶、穴状整地相结合的方式造林。反坡梯田造林也有较好效果。

果灌混交类型径流调节林　林带宽约10～20 m，适于坡面较长而坡度较缓的坡地。采用鱼鳞坑、水平沟、水平阶等整地相配合，灌木设置在四周，中间栽植果树。

灌草混交类型径流调节林　林带宽约5～10 m，适于坡面较短、坡度缓、农地少而牧地多的斜坡地。采用穴状整地造林与点播牧草相结合，形成复合带状结构。

径流调节林带的结构，以主要树种、伴生树种和灌木树种组成的紧密结构的复层混交林为好。乔灌混交型，要在迎水面多栽2～3行灌木，以便更多地吸收地表径流。造林树种可采用青杨、小叶杨、刺槐、辽东栎、槭树、椴树、油松等乔木树种，果树可采用苹果、梨、桃、杏、枣、胡桃等，灌木可采用紫穗槐、接骨木、珍珠梅、毛樱桃、柠条等，牧草则以紫花苜蓿、草木樨为主。

②植物篱（生物地埂和生物坝）

将灌木树种沿等高线密植配置的较窄的植被带称植物篱。通过植物篱带拦截作用，在植被带上方泥沙经拦截过滤沉积下来，经过一定时间植物篱就会高出地面，泥埋树长，逐渐形成垄状，故称生物地埂；有乔灌草组成的植物篱称生物坝。坡耕地上配置生物篱的目的是减缓地上部来的径流，起到沉淤落沙，淤高地埂的作用。植物篱沿等高线布设，与径流线垂直。在缓坡地形条件下，植物篱间的距离为植物篱宽度的8～10倍。

配置方式

a．灌木带　在缓坡耕地上，沿等高线带状配置灌木。树种多选择紫穗槐、沙棘、沙柳、花椒等灌木树种。带宽根据坡度大小确定，坡度越小，带越宽，一般为10～30 m。由1～2行灌木组成，密度0．5 m×1．0 m或更密。灌木带也适宜于南方缓坡耕地，选择树种（半灌木或草本）如火棘、马桑、桑、茶等。

b．宽草带　在黄土高原缓坡丘陵耕地上，可沿等高线，每隔20～30 m布设一条草带，带宽2～3 m，草种选择紫花苜蓿、黄花菜等，能起到与灌木相似的作用。

c．乔灌木草带　在黄土斜坡上，根据坡度和坡长，每隔15～30 m，营造宽5～10 m乔灌草结合的植被带。树种选择枣树、核桃、杏等经济树种稀植成行，乔木之间栽植灌木，在灌木带间种2～3行黄花菜。

d．灌木林网　适于北方干旱、半干旱水蚀风蚀交错区，主林带沿等高线布设，副林带垂直于主林带，形成长方形的绿篱网格。每个网格的面积约0．4 hm²，带间距视坡度大小而定，5°～10°，带间距25 m左右；10°～15°，带间距20 m左右；15°～20°，带间距15 m；20°～30°，带间距10 m。副林带间距8～20 m。

3．梯田地埂（坎）防护林

在山区或黄土丘陵地区的坡耕地上，经常修筑一些水平梯田或坡式梯田等。为了充分利用地坎（埂），提高土地利用率、防止梯田地埂冲蚀破坏、改善耕地的小气候条件；同时选择配置经济价值较高的树种，增加农民收入，发展山区经济。

（1）土质梯田地坎（埂）防护林配置

①梯田地坎上的乔灌配置

梯田地坎一般在坎外坡的1/2～1/3处造林，这样可使树冠大部分投影控制在地坎上，根系几乎全部分布在田坎的土层中，也有利于采条和耕作。

图6-7　陡坡低坎单行灌木造林

图6-8　陡坡高坎灌木造林

当地坎较矮，坎高1 m左右，且较陡时，应在1/2～1/3处单行密植造林（图6-6）；当地坎较高，坎高2 m以上，且较陡时，应在中部或中下部造林，栽植2～3行灌木，株行距0．5 m×0．8 m，呈品字形排列（图6-8）。

当地坎较矮，坎高1 m左右时，应在1/2～1/3处单行密植造林；当地坎较矮且较缓时，可在中上部或中下部造林（图6-9）。(www.xing528.com)

梯田地坎造林树种选择配置时，要掌握“适地适树、因地制宜”的原则，灌木树种可选择柠条、沙棘、杞柳、柽柳、紫穗槐、狼牙刺、珍珠梅、小叶锦鸡儿等；经济林树种可选择核桃、枣、桃、杏、花椒、桑等。

图6-9　缓坡地坎多行灌木造林

图6-10　梯田地坎插条造林方向

采用插条［选取1～3年生，粗0．5～2 cm的健壮枝条，截成30～40 cm长的段，按株行距0．5 m×1．0 m，顺地坎斜坡垂线和重力线夹角方向插入（图6-10），梢头稍露，踏实。］、压条（修地埂时，在埂外侧基部水平状按株距50 cm摆一行树苗，埋土深度应为苗木根际以上4 cm，以免风干，随埋土随夯实，然后按60～70 cm的行距摆放第二行树苗，使两行树苗成品字形排列）、直播（在坎外坡面上，挖长宽深各10～15 cm的反坡坑，然后播种、覆土、压实）、植苗（用铁锹挖长、宽、深各30～35 cm的小坑，或将铁锹插入土中深30～35 cm，先推后拉形成一道缝，将苗木放入，使根系舒展、填湿土踩实）。

②梯田地埂上造林 梯田地埂造林，多采用灌木树种，以保护梯田免遭水流冲击，每隔一定年限进行平茬，能够生产一定数量的薪材、饲料及编条等。多采用压条造林法，株距20～50 cm。不适于压条造林的树种，可在地埂外侧进行挖穴造林。也可沿地埂走向，仅靠埂的内缘栽植1行，株距3～4 m的经济林树种，如枣、核桃、花椒等（图6-11）。

图6-11　梯田小坎单行果树造林

（2）石质梯田地埂防护林配置（图6-12）　石质梯田地埂在石质山区、土石山区占有重要地位，石质梯田地坎基本上是垂直的，埂坎占地面积小（3%～5%）。石质梯田防护林配置方式有三种：一是栽植在田面外仅靠石坎的部位；二是栽植在石坎下仅靠田面内缘的部位；三是修筑一小台阶，在台阶上栽植。

造林树种以柠条、沙棘、杞柳、柽柳、紫穗槐、狼牙刺、珍珠梅、小叶锦鸡儿等灌木为主，旱柳、沙枣、桃、杏、花椒等亦可酌情采用。

图6-12　石坎梯田地坎（埂）造林

4．侵蚀沟防护林

（1）沟沿（沟边）防护林的营造

①沟边防护林配置，应视其上方来水量与陡坎的稳定程度配置。如果上方来水量小，陡坎较稳定（已成自然安息角35°～45°），林带可沿沟边以上2～3 m外配置，林带宽度以5～10 m为宜；如果来水量大，且陡坎不稳定，林带可沿陡坎边坡稳定线（根据自然安息角确定）以上2～3 m处设置，林带宽度10～15 m，为了少占耕地，视具体情况可缩小至4～8 m。

②沟边线附近土壤干旱时，可配置2～3行耐干旱瘠薄、根蘖性强和生长迅速的灌木（如柠条、沙棘、柽柳等），使根系尽快蔓延到侵蚀沟，使沟岸尽快固定，其上侧可采用乔灌相间的混交方式配置。林带上缘，如接近耕地，应配置1～2行深根性带刺灌木（如柠条、沙棘），可防止林木根系蔓延到田中又能阻滞牲畜毁坏林带（图6-13）。

图6-13　侵蚀沟各部位

图6-14　沟边防护林配置

③当沟边以上地带为大面积农田，应考虑林带与封沟边埂结合。当沟边线以上农田坡度较小时，可采用林木与经济树木混交配置的方式；当沟边线以上农田坡度较大时，可在距沟边1～2 m处，培修高宽各0．5 m的沟边埂，边培埂边压灌木条，并在埂内隔15 m设横档，以预防埂内水流冲毁土埂。在埂外可栽植1行灌木，埂内分段栽植2～4行乔木，内侧种草。整个林带宽度视侵蚀活跃程度，可适当加宽或减窄。灌木株行距为（0．5～10）m×（0．5～1．0）m；草类不超过0．5 m×0．5 m（图6-14）。

沟边防护林应选择抗蚀性强，固土作用大的深根性树种，乔木树种有刺槐、旱柳、青杨、河北杨、小叶杨、榆、椿、杜梨等；灌木主要有沙棘、柠条、紫穗槐、柽柳、狼牙刺等。条件好的地方可考虑经济树种如桑、枣、梨、杏、文冠果等。

图6-15　沟头防蚀林

（2）沟头防护林配置　沟头是坡面径流汇入沟道的集中点。溯源侵蚀直接表现为沟头前进，破坏土地。因此，沟头治理，首先要在距沟头2～3 m处，修筑封沟埂，在埂与沟头之间栽植1～2行灌木。封沟埂上部坡地，结合断续水平沟、鱼鳞坑整地进行造林。选择根蘖性强、生长迅速、根系大、固土抗蚀的乔灌木树种，进行条带状行间混交造林，靠近沟边栽植灌木数行，株行距0．5 m×1．0 m，灌木内侧栽植乔木，株行距1．0 m×1．5 m（图6-15）。

造林树种以青杨、小叶杨、刺槐、旱柳、白榆、柽柳、沙棘等为主，亦可采用大果榆、刺榆、杞柳、狼牙刺、河北杨、油松等树种。

（3）沟底防蚀林配置　为了拦蓄沟底径流，防止侵蚀沟纵向（沟底下切）侵蚀，促进泥沙淤积，在水流缓、来水面不大的沟底，可全面造林或栅状造林；在水流急、来水面大的沟底中间留出水路，两旁全面或雁翅造林。

沟底防冲林配置的原则是林带与流水方向垂直，可起到拦阻淤泥的作用。但在沟道已经基本停止扩展，冲刷下切比较轻微或者侵蚀冲淘较强烈的长流水沟底，可与沟坡造林结合进行，将林带配置于流水线两侧而与之相平行。

沟底防冲林配置的方式：

①栅状造林或雁翅状造林　在水流较缓（或无长流水）、冲刷下切不严重的支毛沟，从沟头到沟口，每隔10～15 m与水流垂直方向（栅状）或成一定角度（树行与水流方向呈45°角）（雁翅状），并留出水路，造5～10行灌木，株距1～1．5 m，沟底造林也可用插条法，树种以灌木柳为好。为防止淤泥埋没，可把柳条插入土里30 cm，地上部分留30～50 cm（图6-16）。此外，还可采用柳谷坊的方法，用长1～2 m，粗5～10 cm的柳桩打桩密植，株行距（20～30）cm×（50～70）cm，插入土中0．6～1．2 m。为防止桩间的乱流冲击，还可以在柳桩底部编上20～30 cm高的柳条（图6-17）。每道柳谷坊之间的空地，待逐渐留淤，土壤改良之后，亦可考虑做农用地。

图6-16　沟底栅状造林

图6-17　编柳谷坊纵横断面示意图

②片段造林　在有间隔性沉积的侵蚀沟底，可每隔一定距离，视沉积地段的远近或每隔30～50 m，营造20～30 m宽的乔灌带状混交林或灌木林。灌木应配置在迎水的一面，一般5～10行。乔木株行距（1．0～1．5）m×1．0 m，灌木（0．5～1．0）m×0．5 m。片林之间空处的地段，等条件变好后，可以栽植有经济价值的林木或果树。

③全面造林　在沟底宽阔，有淤积土的条件下，可用速生、经济价值较高的乔灌木树种全面造林。树行与水流方向平行，沟底流水部分可与水流方向垂直密植灌木柳，起过滤沉积作用。

（4）沟坡防护林配置　在已经停止，稳定或扩展不太强烈的侵蚀沟坡均应造林，以保护和固定沟坡，防止侵蚀沟横向发展，控制沟坡土层的滑落崩塌。除了沟沿以下的立土面不能造林外，其他沟坡地段均可造林，在坡度较缓、面积较小的沟坡上可直接挖鱼鳞坑或穴状整地造林；沟坡面积较大时，采用水平阶、反坡梯田或水平沟整地造林。坡度较大、条件较差的沟坡，栽植根蘖性强的灌木树种，如紫穗槐、胡枝子、柠条、沙棘、荆条等；坡度较小、条件较好的沟坡可栽植油松、刺槐、榆、文冠果、板栗、山杏等。陡峭的沟坡，可先封坡育草，再进行造林。沟坡造林应分段进行，先从较适合于造林的沟坡下部开始，逐步向干燥的沟边沿推进。

图6-18　塬边防护林带配置

5．黄土高原沟壑区塬边防护林　西北黄土高原沟壑区的塬面，地势平坦，土层深厚，是农业利用的土地。但因塬高沟深、风大干旱、塬面水分缺乏，水土流失严重，因此塬面以上应营造以保护农田为主的塬面防护林，配置要求基本上与平原农田防护林相似。主林带间距400～500 m；副林带间距500～800 m。由2～3行乔木和1～2行灌木组成疏透结构的林带（图6-18）。

塬边防护林应与保塬固沟工程相结合，以便起到最大吸收、分散地表径流，固持塬边陡坡的作用。在塬边下侧栽植两行乔灌混交的窄林带，在塬边埂上侧可密植3行灌木。塬边林带配置图。

6．河川护岸、护滩林的配置

（1）护滩林　营造护滩林的目的是缓流挂淤，保护河滩和固定河床。配置的方式有片状造林和雁翅状造林。

①片状造林　在宽广的河滩地上，可进行成片造林。其中常水位与洪水位之间的地段配置与流向垂直的密植灌木柳，株行距0．5 m×1．0 m；在洪水位线以上栽植杨、柳、赤杨、枫杨等乔木树种，株行距1．5 m×2．0 m。

②雁翅状造林　在河流两岸顺水流方向的滩地较长时，可营造雁翅状护滩林带。即在河床的一侧或两侧雁翅形丛带状造林。栽植行的方向顺着规整的流路所要求的导流线方向，林带与水流方向成30°～45°的角度，如图6-19。每带栽植2～3行杨柳，每隔5～10 m栽植一带，其宽度以滩地宽度和土地利用情况要求而定。株距0．5～1．0 m，行距15～2 m。可插干造林，要求深埋、少露、踩实。

（2）河川护岸林

图6-19　河滩地雁翅状造林

图6-20　平缓河岸护岸林

①平缓河岸护岸林配置　一般情况下，平缓河岸上的立地条件较好，护岸林可根据河川侵蚀程度和土地利用情况确定。在岸坡上可选用根蘖性强的乔灌木树种营造混交林；在靠近水位的一边可栽3～5行灌木柳、紫穗槐等（图6-20）。在岸坡侵蚀和崩塌不太严重，且岸坡比较平缓，洪水时期，水位上涨幅度不大的地方，仅靠灌木柳，选用旱柳、杨树、白蜡等耐水湿的树种，营造20～30 m宽的乔木护岸林带，若洪水蔓延的范围很大，林带应加宽到50～200 m或更宽。

在岸坡侵蚀崩塌严重的情况下，护岸林的营造要与水利工程措施结合起来，河岸上部比较平坦的地方选用速生和深根性的树种，如刺槐、小叶杨、旱柳、臭椿、毛白杨、榆树等，营造20～30 m宽的林带，林带与河岸平行，林带边缘距河岸边应留出3～5 m的空地（崩塌地块）。在靠近水位的一边栽植3～5行灌木，如杞柳、沙棘、紫穗槐等。

②陡峭河岸护岸林的配置　一般河流陡岸为河水迎冲地段，侧蚀冲淘严重，常易倒塌。因此护岸林应配置在陡岸岸边及近岸滩地上，以护岸防冲为主。陡岸岸上造林，除考虑河水冲淘外，还应考虑重力倒塌。在3～4 m高以下的陡岸造林可直接从岸边开始造林；在3～4 m高以上的陡岸造林，应先在坡上自然倾斜角度（即安息角，黄土、沙黄土为32°～40°）内营造2～3行根系发达的灌木林带，然后根据河岸情况，营造乔木林带或乔灌混交林带。陡峭河岸的立地条件较差，适宜的树种为刺槐、杨、柳、臭椿、沙棘、柠条、紫穗槐等。林带的宽度根据河川侵蚀程度和土地利用情况确定，一般宽20～40 m（图6-21）。

图6-21　陡峭河岸护岸林

图6-22　深切天然河槽护岸林

③深切天然河糟护岸林　深切天然河槽在南方最为常见，沿岸布设护岸林带，使之与山谷边缘森林连接，既保护了河岸，又提高了景观价值。树种多选择杞木、杉木、马尾松、山地灌木柳等（图6-22）。

7．水源涵养林　水源涵养林的营造，多集中于径流源地，如土石山区和石山地区。水源涵养林应能够形成深厚松软的死地被物层，以较好地涵养水源，所以多营造乔灌混交具复层结构的林分。同时，为有效地防止土崩和泥石流的发生，多营造以深根性为主、具有异龄特点的林分。

在较为湿润但瘠薄的坡地上，常采用水平阶、水平沟整地，进行全面的乔灌混交类型造林，或因地形和土壤情况变化而采取小块状混交方式造林。干旱贫瘠的坡地造林，还要考虑树种的抗性和采用抗旱造林方法。树种混交可在株间或行间进行，但必须注意种间的相互关系，乔木株行距（1．0～2．0）m×（2．0～4．0）m；灌木株行距（0．5～1．0）m×（1．0～2．0）m。树木间以品字形配置为好。造林树种主要有油松、侧柏、栎类、白榆、刺槐、杨树类、臭椿、沙棘、锦鸡儿、胡枝子、紫穗槐等。

任务实施

【准备工作】

收集资料

1．图面资料　地形图、土地利用现状图、土壤分布图、地貌类型图等。

2．气象资料　从本区或附近的气象台查阅有关的气象因子。

3．土壤资料　土壤种类、分布、生产力高低情况等。

4．植被资料　设计区主要的地貌类型及植被情况。

5．水文资料　河流、渠溪的分布、水量、地下水利用程度、地下水位、水利工程情况。

6．社会经济状况　包括行政区划与人口分布、土地利用现状、农业生产情况、工农业产值。

7．水土流失和水土保持现状　包括水土流失现状、水土流失成因、水土流失危害、水土保持工作开展情况。

【外业调查】

一、典型侵蚀沟及小流域综合治理调查

目的在于对侵蚀沟系统的现状和发展趋势，以及小流域综合治理的措施等，进行深入细致的研究，掌握发展变化规律，总结实践经验，为水土保持林规划设计提供依据。

（一）标准支沟调查

选择一个有代表性支沟，着重调查侵蚀沟集水区的地形特点、土壤侵蚀状况及各项生产活动对土壤侵蚀的影响。

（二）典型干沟横断面调查

在干沟沟口、沟身、沟头的不同部位进行横断面测量，绘制横断面图，对断面不同部位进行土壤、植被等立地条件和土地利用状况的调查，提出设计措施。

（三）小流域综合治理调查

除地形特点、土壤侵蚀、植被情况外，着重调查过去采取的治理措施、治理效果、治理经验及存在问题，提出治理规划。

（四）对现有林分、“四旁”树木调查

掌握现有造林树种的生长情况，对干旱、病虫害的抗性及保持水土的能力等，为选择防护林树种提供依据。

二、黄土丘陵区外业小班调绘和调查

（一）水土流失状况和土壤侵蚀程度

调查沟坡状况及生草程度，冲淘、崩塌和陷穴存在的情况，特别是土壤侵蚀种类和侵蚀程度。

（二）土地利用情况

如坡度25°以上的急陡坡耕地，就应单独划分小班，以便改变利用方式。

（三）造林和水土保持工程结合情况

对现有小型水利工程设施的种类、技术规格及防护效益等进行现地调查记载，并提出设计意见。

【内业设计】

黄土丘陵区防护林规划设计必须贯彻因地制宜，因害设防，先易后难，突出重点，密切结合群众利益的原则，实行防护林为主，多林种、多树种相结合和乔、灌、草相结合的方针，形成一个生态效益和经济效益俱佳的防护林体系，达到保持水土、改善生态环境的目的。经过整理外业调查资料，认真分析，掌握当地自然特点，摸索水土流失规律，拟定治理对策，并进行以下几方面的设计。

（一）土地利用规划设计

在综合考察农、林、牧、副业生产发展和水土流失状况的基础上，从保持水土和建设高产、优质、高效农业出发，认真调整不合理的土地利用和产业结构，逐步把水土流失严重的陡坡地退耕还林还牧，同时，建设基本农田，修筑梯田，提高农业单产，使林地面积达到40%以上。

（二）林种设计

应从固土防冲，控制水土流失，改善生态环境出发，把防护治理和合理利用土地有机地结合起来，分别地形侵蚀特点配置不同林种，建设生态经济型防护林体系。既照顾长远的整体利益，也要结合群众眼前利益。要以防护林为主，相应地发展用材林、经济林和薪炭林等。

1．水土保持林　根据营造部位和所起的作用，可以设计以下几个二级林种，即：梁峁顶部防护林、沟头防护林、沟沿防护林、沟坡防护林、沟底防护林等。此外，还有河岸防护林、地埂林和渠、路、库塘防护林。

2．用材林　主要解决黄土丘陵地区木材缺乏，可在土壤水分条件较好、植被盖度较大的荒地、沟坡坡麓、河漫滩阶地营造用材林。

3．经济林　在阳坡背风的缓坡地和河谷阶地种植。

（三）造林树种选择

选择具有防护与经济价值，耐干旱、生长快的适生树种。坚持以乡土树种为主，乔灌草相结合的原则，因地制宜地选择造林树种。

（四）整地措施设计

要充分考虑设计水平沟、反坡梯田、鱼鳞坑等拦土蓄水能力强的征地方式，增加土壤水分，以利林木生长。

思考与练习

一、影响水土流失的主要因素有哪些？

二、如何根据地形地势进行水保林设计和营造。