毛烏素沙地文冠果植苗造林試驗

任余艷，劉朝霞，嚴(yán)喜斌，韓易良，盧立娜，鄭玉峰

(1.鄂爾多斯市林業(yè)治沙科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000；2.鄂爾多斯市氣象臺，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

文冠果(XanthocerassorbifoliaBunge)別名木瓜、文冠樹，灌木或小喬木，屬于無患子科文冠果屬，具有抗旱、抗寒、耐瘠薄等特性，是毛烏素沙地天然適生樹種，也是我國北方最有開發(fā)前景的生物質(zhì)能源樹種之一[1]。2014年12月26日，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加快木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》([2014]68號)，加強(qiáng)木本油料生產(chǎn)基地建設(shè)是其中的一項重要目標(biāo)，文冠果作為能源型樹種被列在主要任務(wù)中。文冠果工程技術(shù)研究中心將文冠果良種選育、高效栽培和林產(chǎn)品高效利用等作為文冠果未來的研究方向[2]，過去粗放的造林技術(shù)已跟不上新時代生態(tài)文明發(fā)展需求，為了使文冠果造林更好發(fā)揮它應(yīng)有的生態(tài)功能，同時與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)有效結(jié)合，需對造林每個環(huán)節(jié)都要進(jìn)行精確把握。本文從文冠果造林地的選擇、造林密度的確定、栽植穴大小以及肥料的施用幾個方面進(jìn)行了試驗研究和總結(jié)，為提高文冠果造林成活率和林分質(zhì)量提供依據(jù)。

1 試驗設(shè)計與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于鄂爾多斯市鄂托克前敖勒召其鎮(zhèn)，屬于典型的溫帶干旱、半干旱草原氣候，基本特征是干旱少雨，風(fēng)大沙多，冬季寒冷漫長，夏季炎熱短促，多年平均降雨量274 mm，集中在7—9月。年平均氣溫7.2 ℃，無霜期短而多變，枯草期長，年蒸發(fā)量2 500～2 700 mm。試驗地地貌類型以梁地、覆沙梁地、覆沙灘地為主，土壤以風(fēng)沙土為主，含沙量大，粒徑粗、肥力不足。

1.2 試驗設(shè)計

根據(jù)文冠果的生物學(xué)特性、研究區(qū)域的環(huán)境因素以及試驗因子的可操作性，選擇梁地、覆沙梁地、覆沙灘地上進(jìn)行不同造林密度、不同栽植穴大小和施用不同基肥的造林試驗，3種立地條件下造林因子組合試驗如表1。

表1 不同立地類型造林因子組合試驗設(shè)計

注：每種組合試驗面積為667 m2，各2個重復(fù)，試驗苗木為2年生實生苗

1.3 指標(biāo)數(shù)據(jù)調(diào)查與測定

成活率：每塊試驗地成活株數(shù)/造林株數(shù)×100%，2個重復(fù)，造林當(dāng)年調(diào)查；

保存率：每塊試驗地保存株數(shù)/造林株數(shù)×100%，2個重復(fù)，造林第2年調(diào)查；

地徑：苗木主干離地表面10 cm處的基部直徑，用卡尺測量，造林當(dāng)年每塊試驗地隨機(jī)選取10株測定并做標(biāo)記，造林第2年調(diào)查跟蹤調(diào)查；

新梢最長長度：選取最長的新梢，用卷尺測定新梢長度，造林當(dāng)年每塊試驗地隨機(jī)選取10株測定并做標(biāo)記，造林第2年跟蹤調(diào)查。

2 結(jié)果與分析

2.1 文冠果在不同立地上的生長適宜性

文冠果在不同立地條件下生長差異很大(如表2)。方差分析結(jié)果表明，梁地、覆沙梁地上文冠果造林成活率與覆沙灘地上有顯著的差異，梁地與覆沙梁地間差異不顯著，成活率最高的是覆沙梁地、其次是梁地，覆沙灘地最差；保存率在3種立地條件下與成活率表現(xiàn)的一致，最高的是覆沙梁地，其次是梁地，最差的是覆沙灘地；新梢生長梁地與覆沙梁地上表現(xiàn)較好，二者沒有明顯的差異，在覆沙灘地表現(xiàn)很差，有顯著的差異性；地徑凈生長也是在梁地和覆沙梁地上表現(xiàn)好，在灘地上表現(xiàn)差，且前二者與后者有顯著的差異性。

表2 不同立地類型上文冠果生長差異

從分析結(jié)果看，文冠果適宜生長在梁地、覆沙梁地上，在灘地上的生長適宜性很差，不宜在灘地上進(jìn)行造林，這一點與文冠果的個體生態(tài)學(xué)特性是相符的[3]。

2.2 不同造林密度文冠果生長情況

文冠果造林成活與否、成活率高低及生長好壞，水分條件是一個重要的影響因子，尤其是干旱區(qū)。造林密度大小直接關(guān)系著水分與養(yǎng)分的消耗[4]，進(jìn)而影響造林成活率和苗木生長情況。我們在無灌溉條件下和不同灌溉方式下進(jìn)行了不同密度的造林試驗。文冠果不同密度下的成活及生長情況如圖1～圖4，無灌溉條件下，隨著造林密度的增加，造林成活率、保存率、地徑凈生長量和新梢生長情況明顯呈遞減趨勢，尤其是造林成活率和保存率差異顯著。在有灌溉條件下，各指標(biāo)間也有一定的差異，但在水分條件能充分滿足生長的情況下，造林密度對苗木成活和生長的影響不是十分明顯。

圖1 不同造林密度文冠果成活率

圖2 不同造林密度文冠果保存率

通過以上分析說明，文冠果造林密度視水分條件而定。生態(tài)造林一般是在荒山、荒沙，灌溉不方便，根據(jù)造林試驗結(jié)果，造林密度420株·hm-2效果最好，考慮到生態(tài)功能的發(fā)揮和生態(tài)用水平衡，生態(tài)造林密度宜在420～840株·hm-2范圍內(nèi)。基于低覆蓋度治沙的成功經(jīng)驗，建議造林時采用行帶式格局。作為經(jīng)濟(jì)林栽植，一般是水分條件較好和灌溉方便的地段，造林密度在840～1665株·hm-2范圍內(nèi)。

圖3 不同造林密度文冠果最大新梢生長量

圖4 不同造林密度文冠果地徑凈生長量

2.3 栽植穴規(guī)格對文冠果生長的影響

表3是不同栽植穴規(guī)格下文冠果生長情況，栽植穴規(guī)格不同，文冠果生長情況也不同，栽植穴越大，文冠果生長狀況越好。方差分析表明，栽植穴規(guī)格80 cm×80 cm下栽植的文冠果在成活率、保存率、新梢最大生長量和地徑凈生長量上與其他3種整地規(guī)格具有顯著的差異，尤其是成活率和保存率隨著坑體的增大明顯提高。北方干旱地區(qū)春季造林，為保證苗木成活，苗木栽植后立即灌水，荒山造林難以實現(xiàn)集約化灌溉，一般是水車?yán)酀M樹坑。栽植穴越大，樹坑體積越大，澆水量越大，在同樣的時間內(nèi)土壤失水少，含水率高，這對于干旱地區(qū)來說，為苗木成活爭取了有利條件。

表3 不同規(guī)格栽植穴文冠果成活及生長差異

表4 不同基肥條件下文冠果成活生長差異

2.4 基肥對文冠果生長的影響

為了促進(jìn)文冠果生長發(fā)育，提早結(jié)實，在栽植時進(jìn)行施用不同基肥試驗，表4是施用不同基肥條件下文冠果的生長情況，從表4可以看出，施用基肥后文冠果的生長情況明顯優(yōu)于對照，成活率和保存率有所提高，新梢與地徑生長明顯增強(qiáng)，且方差分析表明，在成活率、新梢生長最長長度與地徑增量上施用基肥區(qū)與對照區(qū)相比有顯著的差異，在保存率上差異不顯著，但是不同基肥種類間四項生長指標(biāo)無顯著差異性。這說明在干旱貧瘠的造林區(qū)，給予足夠的養(yǎng)分補(bǔ)給是促進(jìn)文冠果良好生長的有效措施。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同立地類型對文冠果造林成活率、保存率以及生長情況有顯著的影響。文冠果是一種發(fā)新根較少的樹種，如果土壤過于緊密、土壤容重過大、含鹽量過高，生根就會更加困難，進(jìn)而影響到成活率和保存率。造林試驗地中覆沙灘地就是這種立地條件，所以成活和生長情況都不好，而梁地和覆沙梁地土質(zhì)相對疏松，文冠果造林成活率和保存率較高，生長也較好。因此，文冠果造林宜選擇沙壤、壤土性質(zhì)的立地條件，避免在排水不良的低洼地、鹽堿地造林。

3.2 文冠果造林密度大小與水分條件密切相關(guān)，無灌溉條件下，隨著造林密度的增加，造林成活率、保存率、地徑凈生長量和新梢生長量隨造林密度的增加呈遞減趨勢，尤其是造林成活率和保存率差異顯著。在水分充足情況下，造林密度對苗木成活和生長的影響不是十分明顯。試驗結(jié)果顯示，在荒山、荒沙地的生態(tài)造林，420株·hm-2效果最好，考慮到生態(tài)功能的發(fā)揮和生態(tài)用水平衡，生態(tài)造林密度宜在420～840株·hm-2范圍內(nèi)；在水分條件較好的地段，進(jìn)行生態(tài)經(jīng)濟(jì)林營造，造林密度在840～1 665株·hm-2范圍內(nèi)。

3.3 栽植穴大小對文冠果造林成活率、保存率和生長情況有顯著影響，栽植穴越大，成活率和保存率越高，生長也越好，考慮到經(jīng)濟(jì)成本，建議北方干旱地區(qū)栽植穴80 cm×80 cm為宜。主要原因是栽植穴體積越大，灌水量越多，進(jìn)而影響文局部土壤含水量，最終影響到造林成活率。

3.4 施用基肥對文冠果生長有顯著的影響，基肥種類主要是腐熟的牛羊糞肥。文冠果耐貧瘠，對土壤要求不高，這僅限于維持其生長而言，并不是最適宜生長的土壤條件[5]。充分發(fā)揮文冠果的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)價值，進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)分補(bǔ)給十分必要，胡春元等人進(jìn)行了不同基質(zhì)組合對文冠果生長的影響研究，也證明了有效的養(yǎng)分補(bǔ)給利于文冠果生長[6]，所以文冠果造林前要施基肥。有條件，造林后進(jìn)行水肥一體化的撫育管護(hù)能夠有效地促進(jìn)文冠果健康生長，提早結(jié)實，實現(xiàn)豐產(chǎn)。