不同抗旱造林技術(shù)對(duì)土壤水分及溫度的影響

董鑫(葫蘆島市林業(yè)局，遼寧 葫蘆島 125000)

不同抗旱造林技術(shù)對(duì)土壤水分及溫度的影響

董鑫
(葫蘆島市林業(yè)局，遼寧 葫蘆島 125000)

針對(duì)遼西地區(qū)干旱半干旱氣候特點(diǎn)，以石質(zhì)山半石質(zhì)山地抗旱造林技術(shù)為研究對(duì)象，采用植苗、覆膜及客土袋等3種造林方法，對(duì)造林后土壤水分和溫度進(jìn)行觀測(cè)。采用烘干法對(duì)不同深度(10 cm和20 cm)的土層分別進(jìn)行取樣測(cè)量。結(jié)果表明：距地面10 cm處土壤水分含量的由大到小依次為客土袋造林、覆膜造林、植苗造林，方差分析和多重比較分析表明三者之間的差異極顯著；在距地面20 cm深度的土壤水分含量由大到小依次為客土袋造林、覆膜造林、植苗造林，三者之間差異極顯著；距地面20 cm處土壤溫度由大到小依次為客土袋造林、覆膜造林、植苗造林，客土袋造林和覆膜造林差異不大，但兩者與植苗造林技術(shù)差異極顯著。

抗旱；造林技術(shù)；石質(zhì)山；土壤水分；溫度

石質(zhì)山主要指石灰?guī)r質(zhì)山地、巖體裸露山地和普通石頭山地[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，遼西地區(qū)尚未綠化的荒山90%以上屬石質(zhì)山或半石質(zhì)山地。石質(zhì)山地具有天然降水利用率低、土壤瘠薄、植被發(fā)育差等特點(diǎn)。為此，我們針對(duì)遼西地區(qū)干旱半干旱氣候特點(diǎn)，通過(guò)比較植苗、覆膜及客土袋造林三種方法，對(duì)造林后土壤水分和溫度進(jìn)行分析研究，試圖探尋一種在石質(zhì)山、半石質(zhì)山地蓄水保墑的造林技術(shù)。

1 研究區(qū)域氣候特點(diǎn)

葫蘆島地區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，年平均降水量570 mm，蒸發(fā)量1 600 mm，蒸發(fā)量相當(dāng)于降水量的3倍左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全年平均降水量?jī)H為450 mm，降水量最低的地區(qū)僅為338 mm，年平均降水量創(chuàng)歷史新低。

2 材料與方法

本試驗(yàn)選擇耗水少、水分利用效率高、抗旱性強(qiáng)的側(cè)柏(Platycladusorientalis)作為供試樹(shù)種，側(cè)柏適應(yīng)寒冷氣候，抗旱性強(qiáng)，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，抗鹽堿力較強(qiáng)，分布廣，是我國(guó)北方抗旱造林的重要樹(shù)種[2]。

根據(jù)石質(zhì)山半石質(zhì)山地地形復(fù)雜破碎的特點(diǎn)，整地采用魚(yú)鱗坑整地方法，操作方法如下：坑面低于原坡面，稍向內(nèi)傾斜。橫長(zhǎng)1 m，豎長(zhǎng)0.8 m，深40 cm，外側(cè)修筑成半環(huán)狀土埂，土埂高20～25 cm，品字形排列。

采用植苗、覆膜及客土袋造林三種方法，栽植規(guī)格為2 m×3 m。對(duì)栽后地下20 cm處土壤溫度進(jìn)行測(cè)定，采用隨機(jī)抽樣的方法，均勻布點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，每種造林技術(shù)方法選取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地抽取50個(gè)樣本進(jìn)行測(cè)量。每月測(cè)定1次，為避免時(shí)間變化對(duì)溫度產(chǎn)生的影響，測(cè)試時(shí)間均為10：00—14：00。

土壤水分測(cè)定采用烘干法[3]。分別采集距地面10 cm和20 cm處的土壤。取土壤樣本時(shí)，在距樹(shù)干15cm處用小口徑土鉆打孔取土，然后封堵取土孔，采用烘干法把土樣放在105～110 ℃烘箱內(nèi)至恒質(zhì)量，則失去的質(zhì)量為水分質(zhì)量，即可計(jì)算出土壤含水率。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同造林方法對(duì)土壤溫度的影響

地溫是影響植物生長(zhǎng)的重要因素，不同造林技術(shù)對(duì)地溫產(chǎn)生不同影響。適宜的地溫可加速植物根系生長(zhǎng)，增強(qiáng)其吸水抗旱能力，間接起到保水作用[4]。

由表1可見(jiàn)，利用覆膜和客土袋造林技術(shù)，平均溫度較植苗造林分別提高2.7 ℃和3.12 ℃。晴天、雨后覆膜和客土袋造林均能提高土壤的溫度，而客土袋造林較覆膜造林技術(shù)更能提高土壤溫度，兩者相差0.42 ℃。

表1 3種造林方法土壤溫度測(cè)定 ℃

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 3種造林方法對(duì)土壤溫度影響的方差分析

平方和自由度均方F顯著性組間1438．4892719．24419．9060．000組內(nèi)26990．14274736．131總計(jì)28428．631749

方差分析表2顯示，3種造林技術(shù)對(duì)栽后土壤溫度的影響極顯著(P=0.000)。對(duì)結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行多重比較。結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 S-N-Ka 檢驗(yàn)多重比較表(土壤溫度)

將顯示齊性子集中各個(gè)組的平均值

a.使用調(diào)和平均值樣本大小 = 250.000

用S-N-Ka法進(jìn)行多重比較，可知植苗造林和覆膜造林對(duì)土壤溫度的影響差異極顯著，而客土袋與覆膜造林兩種技術(shù)相比對(duì)土壤溫度的影響差異不顯著。因此，覆膜造林和客土袋造林技術(shù)對(duì)土壤溫度的影響均很大，使用此兩種造林技術(shù)，能夠顯著提高土壤溫度。

3.2 不同造林技術(shù)對(duì)土壤水分變化的影響

由表4可知，用3種不同造林技術(shù)對(duì)距地面10 cm處的土壤水分含量進(jìn)行測(cè)定，植苗、覆膜及客土袋造林三種技術(shù)在距地面10 cm處土壤含水量分別為7.148%、10.272%、13.998%。距地面20 cm處土壤水分平均含量分別為7.238%、9.708%、14.092%。

表4 3種造林技術(shù)土壤水分測(cè)定比較

從土壤平均含水量數(shù)據(jù)中可以看出，距地面10 cm和20 cm處的土壤含水量均為客土袋造林>覆膜造林>植苗造林。

表5 3種造林技術(shù)對(duì)土壤含水量影響的方差分析(距地面10 cm處)

表6 S-N-Ka檢驗(yàn)多重比較表(距地面10 cm處)

將顯示齊性子集中各個(gè)組的平均值

a.使用調(diào)和平均值樣本大小 = 250.000

分別對(duì)10 cm、20 cm處試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，分析結(jié)果見(jiàn)表5和表7。

由表5可知，距地面10 cm處不同造林技術(shù)土壤含水量的差異極顯著(P=0.000)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行多重比較分析，見(jiàn)表6。

表7 3種造林技術(shù)對(duì)土壤含水量影響的方差分析(距地面20 cm處)

用S-N-Ka法進(jìn)行多重比較，可知在距地面10 cm處，植苗、覆膜及客土袋造林三種造林技術(shù)栽后土壤含水量的差異極顯著。由表7可知，距地面20 cm處不同造林技術(shù)土壤含水量的差異極顯著(P=0.000)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行多重比較，結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 S-N-Ka 檢驗(yàn)多重比較表(距地面20 cm處)

將顯示齊性子集中各個(gè)組的平均值

a.使用調(diào)和平均值樣本大小 = 250.000

用S-N-Ka法進(jìn)行多重比較，可知植苗、覆膜及客土袋造林三種造林技術(shù)在距地面20 cm處土壤含水量的差異極顯著。

4 結(jié)論與討論

在干旱半干旱地區(qū)，土壤水分的嚴(yán)重虧缺是制約森林植被恢復(fù)與重建的關(guān)鍵因子[5]。試驗(yàn)結(jié)果表明，客土袋能夠在土壤的根部形成很好的保護(hù)作用，保證樹(shù)木可獲得充足的水分，可以長(zhǎng)時(shí)間保持水分不流失，并且減少日照引起水分的蒸發(fā)；在降水后，客土袋可以截留住更多的水分。由此可知，客土袋造林技術(shù)可以彌補(bǔ)干旱半干旱地區(qū)降水不足，為后期樹(shù)木的生長(zhǎng)提供了基礎(chǔ)保障。

[1] 王世忠,于震,王洪江,等.遼西半干旱地區(qū)石質(zhì)山客土袋造林技術(shù)研究[J].遼寧林業(yè)科技,2015(2)：1-6

[2] 李吉躍.油松側(cè)柏苗木抗旱特性初探[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1988(2):23-30

[3] 張敏,牛俊杰,梁海斌，等.晉西北黃土高原溝壑區(qū)不同喬木類(lèi)型土壤水分變化[J].生態(tài)學(xué)雜志,2014,33(9):2478-2482

[4] 劉艷,宋玉民,陳懷梁,等.覆膜方式對(duì)4種林木直播造林出苗率的影響[J].中國(guó)水土保持科學(xué)，2009，7(2)：113-117

[5] 陳洪松,聶云鵬,王克林.巖溶山區(qū)水分時(shí)空異質(zhì)性及植物適應(yīng)機(jī)理研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013,33(2):317-326

Effects of Different Afforestation Techniques on Soil Moisture Content and Temperature

Dong Xin
(Forestry Bureau of Huludao City，Huludao 125000,China)

According to climate characteristics of semi-arid zones of western Liaoning province,taking drought resistance technology for afforestation as the research object in rocky mountain, soil moisture content & temperature by different afforestation techniques were measured and analyzed .Soil samples of different depth (10 cm & 20 cm) were measured by oven-drying method. Result show that the descending order of container seedlings of soil moisture content below the soil surface is container seedlings>plastic-film-mulching planting>seedling planting, the differences are very significant among the three by results of variance analysis & multiple comparison.The descending order of soil moisture content in the depth of 20 cm is: the afforestation with container seedlings> plastic-film-mulching planting> seedling planting;the difference are significant. The descending order of soil temperature of the soil 20 cm above the ground is afforestation with container seedlings> plastic-film-mulching planting> seedling planting.The difference is not big between afforestation with container seedlings & plastic-film-mulching planting;both have significant differences with seedling planting.

drought resistance；afforestation techniques；rocky mountain；soil moisture content； temperature

1005-5215(2017)06-0014-03

2017-04-06

董鑫(1984-)，女，碩士，工程師，現(xiàn)從事森林培育研究.

P426.68

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.06.005