覆地膜對(duì)不同坡向油松直播更新出苗率的影響

張 程

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測(cè)院，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

1 引言

油松是我國(guó)北方主要造林樹種，主要分布在東北、華北、西北廣大地區(qū)；油松為喜光的陽(yáng)性樹種，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，耐干旱瘠薄，喜微酸性土壤[1]。人工油松林在遼西地區(qū)水源涵養(yǎng)林中占主體地位，但調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)在此地區(qū)油松林大多分布在陰坡，而油松在陽(yáng)坡的天然更新和造林成活率及保存率也不如陰坡[2]。制約本地區(qū)造林成效的主要因素是過度干旱，也有研究表明，因日照時(shí)長(zhǎng)導(dǎo)致的土壤蒸發(fā)量差異是影響油松天然更新的主導(dǎo)因子[3]。參照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中覆地膜的方法可以有效減少土壤中水分的蒸發(fā)，且調(diào)查發(fā)現(xiàn)在朝陽(yáng)山區(qū)已經(jīng)有用覆地膜的技術(shù)手段提高山杏裸根苗人工造林成活率的生產(chǎn)案例，但對(duì)于節(jié)約成本的直播更新造林方式仍缺少覆地膜的理論支撐。考慮到陰坡和陽(yáng)坡光照條件的不同，筆者在建昌縣開展不同坡向覆地膜法的油松直播更新試驗(yàn)，探究在不同坡向覆不同種類地膜對(duì)油松直播的影響，為提高遼西半干旱地區(qū)油松的造林成活率，并有效節(jié)約造林成本提供科學(xué)的理論依據(jù)。

2 研究地自然概況

葫蘆島市建昌縣地理位置在 E119°13′ ～ 120°18′，N40°24′ ～ 41°06′之間，位于遼寧省的西南邊陲，植被屬華北植物區(qū)系邊緣，華北與蒙古植物區(qū)系的過渡地帶。建昌縣的地形地貌和氣候條件與朝陽(yáng)地區(qū)基本一致，均屬于遼西低山丘陵、氣候?qū)儆诘湫偷谋睖貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年均降水量380～600 mm，年均水面蒸發(fā)量1700～1900 mm；年均氣溫6.5 ℃，≥10 ℃活動(dòng)積溫3400～3700 ℃；年平均相對(duì)濕度50%～55%，春季平均相對(duì)濕度僅為44%；無霜期138d左右。土壤為淋溶褐土、草甸土等，土層薄、巖礫多、養(yǎng)分含量低，土壤干旱貧瘠，立地條件差[4]。

3 試驗(yàn)材料與方法

3.1 種子處理

采用遼寧種源的本地種子，將質(zhì)檢合格的種子在30℃的溫水中浸泡24h，除去雜質(zhì)及劣種后用0.5 %的高錳酸鉀溶液浸泡2h消毒，撈出后用清水沖洗干凈藥液[5]，保持濕潤(rùn)，準(zhǔn)備直播造林。

3.2 播種方法

在建昌縣黑山林場(chǎng)同一座山的南坡(陽(yáng)坡)和北坡(陰坡)分別于中坡位選擇坡度均在10°左右的宜林地進(jìn)行油松直播更新試驗(yàn)，面積各為0.2 hm2。選擇石礫較少的區(qū)域機(jī)械整地，約600穴/hm2，穴規(guī)格為50 cm×50 cm×25 cm。于4月初每穴均勻播種32粒，播種后覆土1～2 cm，踩實(shí)后澆透水。

3.3 覆膜處理

在陽(yáng)坡與陰坡各劃分3個(gè)面積大致相等的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)在完成播種后按播種穴的大小分別覆上0.01 mm厚的黑色地膜、白色地膜和不覆地膜，地膜中間留有松散的空間，四周用土壓實(shí)，防止漏風(fēng)，阻止土壤水分蒸發(fā)。

隔年對(duì)所有播種穴調(diào)查出苗數(shù)量，并按各處理計(jì)算更新頻度、每穴株數(shù)、每穴出苗率和每公頃株數(shù)。

4 結(jié)果與分析

4.1 陽(yáng)坡不同地膜處理油松直播更新效果

表1表明，采用覆黑色地膜和覆白色地膜處理播種穴的更新頻度、每穴株數(shù)、每穴出苗率和每公頃株數(shù)均接近無地膜播種穴的4倍，覆白色地膜播種穴的更新頻度、每穴株數(shù)、每穴出苗率和每公頃株數(shù)均略高于覆黑色地膜的播種穴，但差異不明顯。說明在陽(yáng)坡覆地膜能有效提高油松直播更新出苗率，且白色地膜比黑色地膜效果更明顯。

表1 陽(yáng)坡不同地膜處理油松直播更新效果

分析了3種處理間產(chǎn)生差異的原因，結(jié)果表明，陽(yáng)坡地表溫度高，如果不覆地膜，土壤水分蒸發(fā)快，土壤濕度小，難以滿足種子發(fā)芽要求，或發(fā)芽后幼苗因灼傷或干旱而死亡。而地膜增加了地膜內(nèi)微環(huán)境的溫度和濕度，極大地減少了土壤水分的蒸發(fā)，起到了小溫室的作用，滿足了種子發(fā)芽對(duì)土壤水分的要求，更高的溫度也促進(jìn)了種子的發(fā)芽和幼苗的生長(zhǎng)，因而直播更新效果好。而黑色地膜與白色地膜相比能吸收更多的日照輻射，膜內(nèi)溫度更高，雖然有利于種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)，但當(dāng)幼苗長(zhǎng)高到碰觸地膜的位置可能被地膜的高溫灼傷，所以在陰坡覆白色地膜對(duì)提高油松直播更新效果最好。

4.2 陰坡不同地膜處理下油松直播更新效果

表2表明，覆黑色地膜、覆白色地膜和不覆地膜3種處理播種穴間更新頻度、每穴株數(shù)、每穴出苗率和每公頃株數(shù)均無明顯差異，說明在陰坡覆地膜對(duì)油松直播更新出苗率幾乎沒有影響。

表2 陰坡不同地膜處理下油松直播更新效果

分析了3種處理間無明顯差異的原因，陰坡日照時(shí)間短，強(qiáng)度弱，地表溫度比較適宜，土壤中水分蒸發(fā)較慢，土壤濕度能滿足種子發(fā)芽要求，不需要覆地膜來保持土壤水分，而覆地膜處理增加了膜內(nèi)土壤濕度，但同時(shí)抑制了土壤呼吸，反而可能使種子因濕度過大和缺氧而造成種子或幼苗霉?fàn)€；另外覆地膜處理雖然提高了膜內(nèi)溫度，但不覆地膜也能滿足種子萌發(fā)幼苗的生長(zhǎng)，更高的溫度反而可能加速種子或幼苗的霉?fàn)€，對(duì)直播更新產(chǎn)生負(fù)面作用。所以在陰坡覆地膜并沒有提升油松直播更新效果。

5 結(jié)論與討論

遼西山區(qū)屬半干旱地區(qū)，年均降水量很少，而陽(yáng)坡光照強(qiáng)和陰坡光照弱的差異性很大，從而導(dǎo)致陽(yáng)坡的土壤水分蒸發(fā)速率明顯高于陰坡，造成了陰坡嚴(yán)重干旱的立地條件。在陽(yáng)坡采用覆地膜的技術(shù)進(jìn)行油松直播更新可以有效減少土壤水分蒸發(fā)，使土壤濕度滿足種子萌發(fā)需求，從而提高直播更新出苗率；黑色地膜與白色地膜相比吸熱效果更強(qiáng)，可能對(duì)接觸到地膜的幼苗造成高溫灼傷，不利于幼苗生長(zhǎng)。而在陰坡土壤溫度和濕度比較適宜油松種子萌發(fā)，覆地膜雖然可以增加土壤溫度和濕度，但可能因覆地膜抑制土壤呼吸導(dǎo)致播種穴內(nèi)缺氧而造成種子或幼苗發(fā)生霉變，不利于種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，并沒有起到提高直播更新出苗率的作用。綜上所述，在陽(yáng)坡覆地膜能有效提高油松直播更新出苗率，且白色地膜比黑色地膜效果更佳，而在陰坡覆地膜無法提高油松直播更新出苗率。所以在遼西半干旱山區(qū)進(jìn)行油松直播更新造林時(shí)，最適宜在陽(yáng)坡覆白色地膜，而不必在陰坡覆地膜。