干旱地區覆膜造林的抗旱效果研究

任余艷，劉坤，聶琴，王志剛，盧立娜

(1.鄂爾多斯市林業治沙科學研究院，內蒙古 鄂爾多斯 017000;2.鄂爾多斯市防沙治沙工程管理中心，內蒙古 鄂爾多斯 017000;3.鄂爾多斯市林業國際合作援助項目辦公室，內蒙古 鄂爾多斯 017000；4.內蒙古天驕食業科技開發有限公司，內蒙古 赤峰 025550)

干旱地區覆膜造林的抗旱效果研究

任余艷1，劉坤2，聶琴3，王志剛4，盧立娜1

(1.鄂爾多斯市林業治沙科學研究院，內蒙古 鄂爾多斯 017000;2.鄂爾多斯市防沙治沙工程管理中心，內蒙古 鄂爾多斯 017000;
3.鄂爾多斯市林業國際合作援助項目辦公室，內蒙古 鄂爾多斯 017000；4.內蒙古天驕食業科技開發有限公司，內蒙古 赤峰 025550)

通過試驗對覆膜造林的抗旱效果進行了研究，結果表明：覆膜對土壤起到了明顯的保水作用，覆膜造林區各層土壤含水量較對照區均有顯著提高；覆膜造林地的地溫較對照均有提高，日地溫均值比對照區提高0.7～1.6 ℃；覆膜區域出苗時間相較于對照區縮短3 d，成活率提高了54.5%，苗高生長量提高了149%，地徑生長量提高了108%。

干旱地區;覆膜造林;抗旱效果

鄂爾多斯是中國西部典型的干旱、半干旱地區，氣候干旱少雨、風大沙多，生態環境脆弱。隨著生態建設力度的加大，國家林業重點工程在本地區廣泛實施。這樣的氣候特征成了制約造林成活及林木生長的關鍵因子，有效地利用自然降水、減少無效水的流失成為重要課題[1]。為此，在比較平緩地帶課題組開展了覆膜造林試驗，研究覆膜的抗旱效果，以期為林業生態工程建設提供技術支撐。

1 試驗設計及研究方法

1.1 試驗地的選擇

試驗地位于鄂爾多斯市達拉特旗，該區地處黃河沖積平原南部，鄂爾多斯高原北部，地勢南高北低，屬典型的溫帶大陸性半干旱季風氣候區，總的氣候特征為冬季漫長而寒冷，夏季溫和短促，春季干旱少雨多風，秋季涼爽。年平均降水311.75 mm，多集中在7—9月，日照充足，蒸發量大。

1.2 試驗設計

1.2.1 整地 時間選擇在4月20日—5月20日，一次有效降雨之后進行。采用機械耕翻帶狀整地，易形成地表徑流時采用等高線開耕，深度為20～30 cm，耕翻后鎮壓、耙平，并清除雜草。

1.2.2 覆膜與點播

覆膜試驗區：覆膜時采用厚度為0.08 mm、幅寬為75 cm的超薄聚乙烯膜；帶寬1 m，每個覆膜帶間距為5 m。覆膜要在整地后及時進行。主要采用機械覆膜，膜的邊緣要壓嚴實，防止被風掀起。

點播選擇檸條種子(凈度≥90%，發芽率≥83%，優良度≥83%)。播種前，對種子進行消毒，后用清水浸泡12～24 h，使種子充分吸水。機械覆膜時，一次性完成覆膜和點播，每穴點播種子5～7粒，覆土1～2 cm，播種完成后用土蓋嚴點播孔。

1.2.3 對照區設置 對照區除覆膜作業省去外，其他的各環節均與試驗區相同，且對照區應與試驗區相鄰，便于對照和觀察。

1.3 調查方法

1.3.1 土壤水分測定 測定期主要從覆膜后開始到出苗后。利用HH2土壤水分速測儀分層(0～10 cm，10～20 cm，20～30 cm)測定土壤容積含水量，同一測點重復3次。

1.3.2 地溫測定 利用曲管地溫計測定地溫。

1.3.3 苗木生長狀況調查 調查出苗時間、成活率、苗高、地徑。

出苗時間是從播種開始到出苗的天數；成活率、苗高、地徑在造林樹種出苗后每30 d觀測一次，觀測一個生長季。

2 結果與分析

2.1 覆膜對土壤含水率的影響

為了解覆膜造林地不同土層土壤含水量的變化，分別在試驗區和對照區設置了觀測點，對0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm的土層進行含水量的測定，測定結果見表1。

表1 試驗區與對照區不同土層土壤含水率

從表1中可以看出，覆膜造林地0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土層的含水率較對照區均有明顯提高，尤其表層差異更為顯著。方差分析結果，試驗區與對照區各土層土壤含水量差異極顯著，各土層顯著水平分別為P0～10=0.000；P10～20=0.001；P20-30=0.01。這說明覆膜有利于減少地表水分蒸發，從而提高土壤水分有效利用率，彌補了干旱地區的降水不足，為苗木種子的發芽、出苗提供了基礎保障。

2.2 覆膜對地溫的影響

表2是不同時期不同時段的地溫調查數據。

表2 覆膜后地溫變化 ℃

從表2可以看出：覆膜造林地的地溫較對照均有提高。一天中不同時段的變化趨勢是上午的溫差小于下午的溫差，二者在12:00的差距最大，到20：00的溫差與8：00的溫差相當。從一整天的平均地溫來看，覆膜造林地的平均地溫比對照區提高0.7～1.6 ℃，雖然這個差值不是很大，但卻為苗木的生根發芽提供了較好的環境，保證了覆膜后的種子能相對較早地出苗生長，及時從土壤中吸收水分和養分。

2.3 覆膜對造林樹種生長的影響

采用覆膜造林能有效抑制株間土壤水分的蒸發，從而間接達到節水的目的[2]，為苗木生長提供有利條件。表3是苗木生長狀況的調查數據。

表3 苗木生長狀況

從表3中可以看出，覆膜區域出苗時間較對照區縮短3 d，成活率提高了54.5%，苗高生長量提高了149%，地徑生長量提高了108%。苗高和地徑相差最為明顯，這是因為覆膜區出苗早，使得苗木較對照區提前進入了生長期，充分吸收土壤中的水分和養分。對其進行方差分析，結果表明覆膜區與對照區差異顯著，顯著水平見表4。這與覆膜具有提溫保墑作用是分不開的。由于覆膜后，減少了苗木根莖周圍土壤水分的蒸發，提高表層土壤濕度，有利于苗木根系發育，促進地上部分生長，利于苗木根系對天然降水和地表徑流的匯集與吸收，因此，覆膜區域的苗木生長優于對照區。

表4 苗木生長狀況方差分析

3 討論

在干旱半干旱地區，土壤水分的嚴重虧缺是制約森林植被恢復與重建的關鍵因子[3]，尤其是林業用地的復雜性，使得引水灌溉更是不可能。因此，天然降水便成為林業用水的唯一來源[4]。樹木只能靠天然降水成活生長[5]，降水因子已經嚴重制約了造林成活率和成活林木的生長。由于干旱地區強烈的蒸發，增加林地水分的有效利用率和降低無效耗水量成為重要課題[1]。余新曉等人從地表噴涂水泥、有機硅，拍光等方面進行了抗旱集水研究[1]；蔡進軍等人從整地方面進行了集流研究，而在平緩地帶覆膜處理作為一種常規、簡便的技術也被應用在抗旱造林中。單從林木生長方面看，也許不如一些新興的集水技術。然而，綜合來看，它更具有經濟實用性[6]，操作簡單，便于掌握，易被廣大農牧民接受，在干旱半干旱地區更具有推廣性。

4 結論

4.1 覆膜對土壤水分起到明顯的保護作用。覆膜造林區各層土壤含水量較對照區均有顯著提高，差異明顯。

4.2 覆膜具有提溫保墑作用。覆膜造林地的地溫較對照均有提高，日地溫均值比對照區提高0.7～1.6 ℃，為苗木的生根發芽提供了較好的環境。

4.3 覆膜能提高造林成活率，促進苗木生長。試驗結果表明，覆膜區域出苗時間較對照區縮短3 d，成活率提高了54.5%，苗高生長量提高了149%，地徑生長量提高了108%。綜合來看，覆膜能夠起到較好的抗旱作用。

[1] 余新曉,陳麗華,張曉明，等.黃土高原坡面集水工程的抗旱造林技術研究[J].水土保持研究,2008(1):23-26

[2] 茍斌.渭北黃土高原抗旱造林技術研究[D].楊凌：西北農林科技大學,2008:25-29

[3] 蔡進軍,李生寶,蔣齊，等.半干旱黃土丘陵區典型抗旱造林整地技術集流效果研究[J].水土保持研究,2009(5):127-130

[4] 任福民,史久恩.我國干旱半干旱區降水的特征分析[J].應用氣象學報,1995,4(6):501-504

[5] 韓蕊蓮,景維杰，侯慶春，等.黃土高原人工整地與抗旱造林技術研究進展[J].西北植物學報,2003,23(8): 1331-1335

[6] 郭云義,布樂.地膜覆蓋抗旱造林技術[J].內蒙古林業科技,2003(31)：84

Drought-Resistant Effects of Film-Covering Afforestation in Arid Region

Ren Yuyan1,Liu Kun2,Nie Qin3,Wang Zhigang4,Lu Lina1

(1.Combating Desertification Academy of Forestry,Ordos City,Ordos 017000,China;
2.Anti-Desertification Project Management Center,Ordos City,Ordos 017000,China;
3.International Forestry Assistance Program Office,Ordos City,Ordos 017000,China;
4.Tianjiao Fresh Food Industry Technology Development Co.,Ltd.,Inner Mongolia,Chifeng 025550,China)

The drought-resistant effects of film-covering afforestation were studied.Result shows that film-covering plays a significant protective effect on soil moisture.Moisture content of soil layers in film-covering afforestation region increase significantly than that of the CK.The ground temperatures in film-covering afforestation area all increase than that of the CK.The mean daily temperature increase by 0.7-1.6℃ than that of the CK.The emergence time in film-covering afforestation region shorten 3 d than that of CK.The survival rate,height growth & diameter growth in film-covering afforestation region increase by 54.5%,149% & 108% than that of the CK.

arid region;film-covering afforestation;drought-resistant effects

1005-5215(2015)03-0025-03

2014-12-19

任余艷(1979-)，女，內蒙古赤峰人，碩士，工程師，現從事治沙造林研究.

S728.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.03.009