抗旱保墑造林新技術(shù)在植被恢復(fù)中的應(yīng)用研究

任迎豐，賈長(zhǎng)榮

(國(guó)有濟(jì)源市大溝河林場(chǎng),河南 濟(jì)源 454650)

干旱是制約植被恢復(fù)、改善生態(tài)環(huán)境最主要的限制因子，水分虧缺是影響干旱半干旱地區(qū)造林成活率的主要限制因素。因此，應(yīng)用各種先進(jìn)抗旱節(jié)水造林技術(shù)是解決干旱地區(qū)植被缺水的重要手段。

1 固體水的固化機(jī)理

固體水所用的固化劑是以天然材料為原料經(jīng)加工制成的，加入普通水后，固體水的線形大分子在水中均勻分散，并將普通水中的自由分子束縛在大分子周?chē)兂墒`水，在一定條件下，線形大分子間相互交聯(lián)，形成錐體形結(jié)構(gòu)或籠形結(jié)構(gòu)，形成固體水。固體水在使用時(shí)，與微生物接觸的部分在微生物的作用下，交聯(lián)點(diǎn)部分首先受到破壞，進(jìn)而大分子斷裂降解成小分子，并作為碳源被微生物消化或被植物吸收。原來(lái)被這一部分大分子束縛的水變成自由水釋放出來(lái)，供植物吸收利用。由于生物降解的過(guò)程是一個(gè)逐漸的、緩慢的過(guò)程，所以固體水的供水過(guò)程是一個(gè)緩釋的過(guò)程，緩釋期的長(zhǎng)短可在制作固體水時(shí)通過(guò)交聯(lián)度來(lái)控制，使緩釋過(guò)程為可控制過(guò)程。

2 固體水在抗早造林中的應(yīng)用

（1）固體水對(duì)大田造林苗木成活率的影響。由于干旱是西部地區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)的特征，水分是影響造林成活的主要限制因子，目前生產(chǎn)中大面積造林所用的各喬、灌木樹(shù)種，造林時(shí)施用1.okg固體水的造林成活率均比不加固體水的對(duì)照有很大程度的提高.沙柳加入固體水的造林成活率各試驗(yàn)點(diǎn)平均達(dá)到95.4%，而對(duì)照僅為75.9%，加入固體水后，造林成活率提高了19.5%;楊柴施用固體水的造林成活率達(dá)到74.9%，而對(duì)照僅為64.2%，施用固體水后，造林成活率提高了11.7%;合作楊施用固體水的造林成活率達(dá)到65.7%，而對(duì)照僅為57.2%，加入固體水后，造林成活率提高了8.5%;大白檸條施用固體水后造林成活率比對(duì)照提高了21.2%;檸條施用固體水后造林成活率提高 18.9%;油松、沙棘、山杏分別提高了:12.4%、9.4%、9.9%。充分證明，固體水可以提高造林成活率，而且對(duì)目前干旱沙漠地區(qū)生產(chǎn)中常用樹(shù)種的造林成活率的提高均具有同樣作用。

（2）固體水對(duì)苗木保存率的影響。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，固體水在造林的當(dāng)年4~7月份就可完全釋放被植物吸收，對(duì)來(lái)年保存率沒(méi)有直接影響和作用，但是，由于造林當(dāng)年具有維持植物生長(zhǎng)的水分，因而與對(duì)照相比，其根系數(shù)量和地上部分的生長(zhǎng)狀況良好，因而為來(lái)年的存活與生長(zhǎng)莫定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與對(duì)照相比，加入1.0kg固體水，沙柳的保存率平均達(dá)到93.4%，而對(duì)照僅為70.3%，造林保存率提高了23.1%，楊柴加入固體水的保存率達(dá)到68.4%，對(duì)照僅為63.7%，保存率提高了4.7%，楊樹(shù)加入固體水后造林保存率達(dá)到了82.3%，而對(duì)照僅為75.5%，保存率提高了6.5%;檸條加入固體水后造林保存率達(dá)到了81.0%，而對(duì)照僅為65.5%，保存率提高了16.%8;油松、沙棘、山杏使用固體水后，造林保存率均保持80.0%以上。證明使用固體水不僅可以提高當(dāng)年的造林成活率，而且對(duì)來(lái)年的造林保存率均有不同程度的提高。

（3）固體水對(duì)造林樹(shù)種根系層土壤水分的影響。放置固體水的土層中1個(gè)月中，沙柳、檸條、合作楊對(duì)照與使用固體水(l.0kg)處理栽植穴放置固體水土層容積含水率變化狀況如下：灌木樹(shù)種沙柳、檸條栽植穴30~40cm的容積含水率7月19日測(cè)定時(shí)平均為11.6%~14.%8，而對(duì)照僅為8.0%~10.2%，一個(gè)月后同樣層次放置固體水的土層容積含水率平均值仍達(dá)到9.4%~10.5%，而對(duì)照僅為3.7%~7.%6;喬木樹(shù)種合作楊栽植深度比灌木樹(shù)種深，因此固體水放置的深度是50~600m土層，7月19日對(duì)照50~60cm土層容積含水率僅為6.9%，而放置固體水的栽植穴土壤容積含水率均穩(wěn)定在10.0%以上，對(duì)照同樣土層的容積含水率變化比較大(變化幅度為:3.-9.8%)，但均低于10.0%。到8月20日放置固體水的土層容積含水率達(dá)到了12.9%，而對(duì)照僅為5.5%。固體水提高土層容積含水率的作用明顯。

3 基質(zhì)激活劑特性

基質(zhì)激活劑是一種集多種植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)成分為一體，采用高分子復(fù)合材料（高分子物質(zhì)、淀粉、吸水樹(shù)脂、營(yíng)養(yǎng)元素、微生物肥料、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等）控溫發(fā)酵制成，可以使干旱土壤中的營(yíng)養(yǎng)得到釋放，具有超強(qiáng)吸水、保水、保肥和透氣功能，適用于干旱荒漠、鹽堿地、沙漠化地區(qū)的植被建設(shè)。在前期的基質(zhì)激活劑的研究和使用上，主要是應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，特別是種植業(yè)中，它對(duì)提高作物，瓜果蔬菜的產(chǎn)量，改良土壤等方面有很好的促進(jìn)作用，但在林業(yè)中的應(yīng)用，特別是在干旱缺水地區(qū)的應(yīng)用上還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)研究。因此，為了研究基質(zhì)激活劑在干旱、半干旱地區(qū)山地造林中對(duì)北方主要造林樹(shù)種成活及生長(zhǎng)的影響，深刻闡明基質(zhì)激活劑在貧瘠干旱地區(qū)造林中的作用效應(yīng)與機(jī)理，在干旱缺水的石質(zhì)山地布置了對(duì)比試驗(yàn)，為更好地應(yīng)用和推廣基質(zhì)激活劑提供科學(xué)的理論依據(jù)，同時(shí)也為干旱、半干旱地區(qū)進(jìn)行造林，恢復(fù)植被尋找更多的先進(jìn)技術(shù)。

4 基質(zhì)激活劑在抗旱造林中的應(yīng)用

（1）基質(zhì)激活劑對(duì)造林成活率的影響。試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在京郊石質(zhì)山區(qū)，試驗(yàn)地海拔300m，坡度30～35°。土壤為淋溶性褐土，容重為1.35g/cm3，質(zhì)地上砂下粘，土層薄，厚度約40cm左右，石礫含量較多，保水性差。2001年6月20日對(duì)試驗(yàn)造林樹(shù)種進(jìn)行成活率調(diào)查。各樹(shù)種不同激活劑處理的成活率。總調(diào)查株數(shù)為2227株（激活劑處理1953株，對(duì)照274株）；其中黃櫨493株（激活劑處理412株，對(duì)照81株），火炬樹(shù)879株（激活劑處理785株，對(duì)照94株）刺槐855株（激活劑處理756株，對(duì)照99株）。大多數(shù)使用了激活劑處理的造林成活率都比對(duì)照有不同程度的促進(jìn)作用，不同樹(shù)種間的作用效果是不一樣的，其中，在所有使用基質(zhì)激活劑的處理中，以在火炬樹(shù)上使用的效果最為顯著，最好的處理（處理5）的造林成活率比對(duì)照提高了52.9%。

（2）基質(zhì)激活劑對(duì)土壤水分的影響。土壤含水率的調(diào)查測(cè)定，采用分層取樣，烘干法測(cè)定土壤重量含水率。在本次研究中，基質(zhì)激活劑的使用基本都在植苗深度左右，即施放的深度在土壤表面以下的12~35cm之間。主要采集了深度0~20cm，20~40cm的兩個(gè)層次之間的土壤樣品進(jìn)行水分分析。由于造林點(diǎn)在石質(zhì)山地，土壤層次較為淺薄，深度基本為40cm，因此對(duì)各處理采集得到的土壤層次不太一致，有些處理只采集到0~20cm一個(gè)層次。從調(diào)查測(cè)定的結(jié)果可以看出，使用激活劑處理的土層中含水量明顯高于對(duì)照處理中的含水量。0～20cm的平均含水量為13.0%，20～40cm的平均含水量為10.1%，均明顯高于對(duì)照處理中的7.2%和7.0%。表明基質(zhì)激活劑在山地造林中的保水作用明顯。各處理中以處理4（2kg上中下層）的含水率最高，0～40cm層次中平均含水率為18.9%，比對(duì)照0～40cm層次的平均含水率高出11.7%，說(shuō)明在石質(zhì)山地中以該種使用措施的保水效果最好，可以給林木提供充足的水分。其次為處理1（2kg上層），0~20cm層次中的土壤含水率為13.5%，比對(duì)照高出5.3%。1kg用量的激活劑處理相對(duì)于2kg用量來(lái)說(shuō)，雖然各處理的土壤含水率都比對(duì)照高，但其保存的水分較少，沒(méi)有2kg用量的保水效果明顯，特別是其分散使用后（“上中下層”使用的處理）的保水性不高，0~60cm層次的平均含水率只有8.5%，僅比對(duì)照多0.6%。

綜合分析各時(shí)期的土壤含水率測(cè)定結(jié)果，可以看出，在使用激活劑處理的土層中，其平均含水量高于對(duì)照處理，在激活劑位置上的水分差別更是明顯。在基質(zhì)激活劑的用量上，2kg用量則可以保持較長(zhǎng)時(shí)間的保水蓄水能力。在使用方法上，如果用量少，分散使用將降低其保水效果，而如果離地表太近，也會(huì)由于高溫、土壤蒸發(fā)等原因使水分損失較快。

[1]招禮軍，李吉躍.固體水在植被恢復(fù)中的應(yīng)用研究[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，（2）:110-113.

[2]包玉榮.固體水釋放規(guī)律及其在抗旱造林中的應(yīng)用研究[D].齊齊哈爾：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[3]招禮軍.我國(guó)北方主要造林樹(shù)種耗水特性及抗旱造林技術(shù)研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2003.

[4]趙雨森.半干旱退化草牧場(chǎng)造林立地類型劃分、評(píng)價(jià)與適地適樹(shù)研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2001，90（3）：31-34.