毛烏素沙地樟子松配套技術(shù)造林試驗(yàn)

王建新,王新雨(.榆林市林業(yè)工作站,陜西 榆林 79000；.榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院林學(xué)院，陜西 榆林 79000)

近年來(lái)由于環(huán)境脅迫等因素，部分樟子松林正遭受著衰退或潛在衰退的威脅，探討毛烏素沙地樟子松配套造林技術(shù)及提高造林成活率和綜合效益的方法是解決問(wèn)題根本所在。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究提出了榆林半干旱地區(qū)植被恢復(fù)的較為合理的造林優(yōu)化配置模式。

1 研究地區(qū)概況

榆林市位于毛烏素沙地東南部，陜西省最北部，地理位置介于107°28′—111°15′ E，36°57′—39°34′ N之間。總?cè)丝?64.5萬(wàn)，總土地面積43 578 km2。榆林地處內(nèi)陸，為大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冷熱劇變、晝夜溫差大，年均氣溫7.9～8.6 ℃，絕對(duì)最高氣溫38.6 ℃，絕對(duì)最低氣溫-32.7 ℃，無(wú)霜期159 d。年降雨量在350～400 mm之間，雨量分配不均，主要集中在7—9月，年蒸發(fā)量2 000 mm以上。年平均風(fēng)速3.2 ms-1，最大風(fēng)速28 ms-1。

榆林是我國(guó)三北防護(hù)林體系建設(shè)的關(guān)鍵區(qū)域之一，近幾十年來(lái)營(yíng)造了大面積的以樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)為主、小葉楊(Populussimonii)、沙柳(Salixcheilophila)、花棒(Hedysarumscoparium)、踏郎(Hedysarummongolicum)、紫穗槐(Amorphafruticosa)、長(zhǎng)柄扁桃(Prunuspedunculata)、檸條(Caraganakorshinskii)、草木樨(MelilotussuaveolensLedeb)、紫花苜蓿(Medicagosativa)等為輔的喬灌草結(jié)合的多種形式的混交林，它們?cè)诜郎持紊场⒈３炙痢p少大氣污染、涵養(yǎng)水源、提供優(yōu)質(zhì)牧草等方面發(fā)揮著重要的作用。

2 研究方法

主要是不同模式配套造林下樟子松保存株數(shù)的對(duì)比分析法。在榆林風(fēng)沙區(qū)樟子松配套造林集中分布相關(guān)林地設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地20塊(每塊0.93 hm2)，詳細(xì)調(diào)查樟子松的生長(zhǎng)情況和存活株數(shù)，通過(guò)保存率進(jìn)行對(duì)比分析。

3 結(jié)果及分析

2.1 不同配置類(lèi)型對(duì)樟子松生長(zhǎng)的影響

由表1可以看出，樟子松+沙柳沙蒿，樟子松+楊樹(shù)，樟子松+長(zhǎng)柄扁桃這三種配置模式的造林保存率明顯較低，按配置類(lèi)型高低排列保存率高低次序?yàn)椴菽鹃剀俎?檸條沙打旺>紫穗槐>楊樹(shù)>長(zhǎng)柄扁桃>沙柳沙蒿。無(wú)論是人工造林還是飛播造林，基本上有這樣的規(guī)律。

表1 不同植被配置類(lèi)型造林地樟子松保存率調(diào)查

有草木樨、苜蓿、檸條、紫穗槐、沙打旺、花棒、踏郎的林地，樟子松的保存率較高，樹(shù)勢(shì)長(zhǎng)勢(shì)良好，枯枝少，而沙槐、沙蒿、楊樹(shù)的林地，樟子松的保存率較低，樹(shù)勢(shì)弱，枯枝較多。原因是多方面的，從植物需光、需水的角度分析，林木根系分布特征及其對(duì)干旱的抗御能力是林分生長(zhǎng)和穩(wěn)定的主要決定因素，尤其在干旱、半干旱地區(qū)，根系空間分布直接影響植物的水分吸收和利用，也影響到植物擁有營(yíng)養(yǎng)空間的大小和對(duì)土壤水分及養(yǎng)分的利用，故成為制約植物生長(zhǎng)和發(fā)育的關(guān)鍵因素之一。據(jù)季志平等人對(duì)黑沙蒿和白沙蒿根系分布規(guī)律的研究[1]，發(fā)現(xiàn)沙蒿群落的根系主要分布在0～20 cm土層中，其生物量占總根系生物量的81.33%，而沙柳的主根能分布在沙丘下80～210 cm，沙埋后枝條也能萌發(fā)出為新的根系，其地上、地下生物量比為1∶2.30，沙柳地下水平根可達(dá)到94.98 m2的營(yíng)養(yǎng)面積，而樟子松為淺根性樹(shù)種，5年生樟子松的主根長(zhǎng)度在27.1～35.5 cm，水平根系長(zhǎng)度不超過(guò)25 cm，與沙蒿沙柳群落中形成了水分養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，沙蒿是治沙先鋒植物，耐旱性極強(qiáng)，沙柳在沙埋后生長(zhǎng)也旺盛，樟子松在水分養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)中明顯處于劣勢(shì)，其保存狀況差是顯而易見(jiàn)的。另外，草木樨、苜蓿、檸條、紫穗槐、沙打旺、花棒、踏郎等豆科植物的根中有根瘤菌,它可以將空氣中的游離態(tài)氮變成化合態(tài)氮.這樣就可以被植物吸收,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，當(dāng)根瘤菌破裂后就會(huì)將氮化合物留在土壤中，從而提高土壤的肥力。

3.2不同造林密度對(duì)樟子松及林下混交植物生長(zhǎng)的影響

沙地造林密度歷來(lái)有兩種觀點(diǎn)：一是促進(jìn)郁閉的密植觀點(diǎn)，造林密度2 m×2 m或3 m×3 m，榆林20世紀(jì)80年代多采用此法，故試驗(yàn)林的密度較大；二是保持營(yíng)養(yǎng)面積的稀植的觀點(diǎn)，主張?jiān)诟珊档貭I(yíng)造混交林，特別是在各種灌木林地每株應(yīng)有30 m2左右的營(yíng)養(yǎng)面積，即株行距以5 m×6 m或6 m×6 m為宜，保存270～330株hm-2為好。根據(jù)2016-06-14版造林技術(shù)規(guī)程(GB/T15776-2016)，半干旱地區(qū)樟子松最低初植密度210 hm2。[2]

實(shí)踐證明密植的觀點(diǎn)忽視了植物與水分之間的平衡關(guān)系。根據(jù)對(duì)榆林毛烏素沙地樟子松人工林調(diào)查，17a樟子松的造林規(guī)格5 m×6 m，保存率87%，連年高生長(zhǎng)36.4～57.8 cm，連年胸徑生長(zhǎng)量0.6～1.57 cm，正處于生長(zhǎng)旺盛期；林下的草木樨、檸條等灌木草本生長(zhǎng)旺盛。造林密度為2 m×2 m時(shí)，保存率57%，連年高生長(zhǎng)26.0～37.2 cm，連年胸徑生長(zhǎng)量0.16～0.62 cm，林下的灌木草本生長(zhǎng)量也較低。密植的高生長(zhǎng)量比稀植的低28.8%～35.6%，胸徑生長(zhǎng)量低60.5%～73.7%，因此，根據(jù)榆林沙區(qū)立地條件，水分動(dòng)態(tài)平衡等實(shí)際情況，提出樟子松配套造林的規(guī)格以5 m×6 m或6 m×6 m為宜，成林后保存270～330株hm-2為好。

3.3 樟子松營(yíng)養(yǎng)袋苗與裸根苗造林比較

裸根苗起苗前灌水，營(yíng)養(yǎng)袋苗未灌水。運(yùn)輸52 km后假植，第二天上午造林，中間相隔24 h，經(jīng)調(diào)查裸根苗成活率為56.3%，營(yíng)養(yǎng)袋苗為93.1%，造林成活率相差36.8%，可以看出，營(yíng)養(yǎng)袋苗造林成活率顯著高于裸根苗，原因是營(yíng)養(yǎng)袋具有較強(qiáng)的保水能力，降低了苗木根系的失水量，根系損傷小，而裸根苗在運(yùn)輸或假植過(guò)程中失水較多，所以造林成活率顯著降低。而營(yíng)養(yǎng)袋苗93.1%的成活率并不高，其原因是起苗前未灌水。在栽植后的10月6日檢查，時(shí)隔37 d，部分營(yíng)養(yǎng)袋中的營(yíng)養(yǎng)土干燥，樟子松未生新根，這說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)袋苗起苗時(shí)必須灌水。

樟子松配套造林實(shí)質(zhì)是通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整將樟子松純林改造為混交林。這樣可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤水分養(yǎng)分狀況，促進(jìn)樟子松保留木的生長(zhǎng)，增強(qiáng)其抗病蟲(chóng)害能力，林分更加穩(wěn)定、高效。研究發(fā)現(xiàn)，這種配套形式的林草復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式改善了林地的水分養(yǎng)分條件，促進(jìn)了林木生長(zhǎng)與健康，增強(qiáng)了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，兼顧了生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)短期效益的結(jié)合。

4 結(jié)論

根據(jù)榆林毛烏素沙地的立地條件以及水分動(dòng)態(tài)平衡等情況，確定樟子松配套造林密度為5 m×6 m或6 m×6 m，或?yàn)?70～330株hm-2。在榆林毛烏素沙地，樟子松配套造林最佳模式為樟子松+草木樨，樟子松+苜蓿，樟子松+檸條，樟子松+沙打旺，樟子松+紫穗槐。

榆林毛烏素沙地的雨季(8月中旬至9月上旬)是針葉樹(shù)造林的有利季節(jié)。

樟子松配套造林，苗木以營(yíng)養(yǎng)袋苗最佳。

[1] 季志平,康永祥,康博文,等.毛烏素沙區(qū)無(wú)灌溉植被恢復(fù)技術(shù)[M].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社，74-103

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T15776-2016).造林技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，75-76

[3] 趙曉彬，蘇世平.榆林沙區(qū)低效防風(fēng)固沙林更新改造技術(shù)研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2010,25(1):104-106