不同處理措施下樟子松人工促進天然更新比較研究

摘要：針對榆林沙區樟子松人工林天然更新困難問題，開展了地面處理和幼苗越冬覆蓋人工促進天然更新試驗研究，結果表明：地面處理均能促進天然更新出苗，以“覆土+澆水”和“覆土+集水坑”促進天然更新出苗效果最好，出苗分別為60000和110001 株/hm2；迎風坡條件下，越冬幼苗覆蓋方法以“覆松針和覆蓋土工布覆蓋”為最高，分別為30.00%和34.62%；平坦覆土沙地條件下，除對照外，覆土、紗布+覆土的苗木保存率最高，達49.21%、31.25%。冬季長期積雪覆蓋更利于天然更新苗的越冬保存。因此，冬季根據天氣狀況適時進行人工增雪，將有利于天然更新幼苗的越冬存活。

關鍵詞：樟子松；天然更新；人工促進

Abstract：Aiming at the difficulty of natural regeneration of Pinus sylvestris plantation in sandy area of Yulin， an experimental study was carried out on artificial regeneration of natural regeneration by ground treatment and overwintering seedling mulch. The experimental results showed that： Surface treatment could promote natural regeneration and emergence， and \"soil covering + watering\" and \"soil covering + watering hole\" had the best effect on natural regeneration and emergence， and the seedlings emerged were 60000 plants /hm2 and 110001 plants /hm2， respectively. Under windward slope conditions， the highest seedling mulching methods were \"covering pine needles and covering geotextiles\"， which were 30.00% and 34.62%， respectively. Under the condition of flat soil and sandy land， except for the control， the preservation rates of seedlings covered with soil， gauze + soil were the highest， reaching 49.21% and 31.25%. Long-term snow cover in winter is more conducive to the preservation of natural and fresher seedlings over winter. Therefore， timely artificial snow increase according to weather conditions in winter will be beneficial to the survival of natural regeneration seedlings over winter.

Key words： Pinus sylvestris; Natural renewal; Manual promotion

森林的天然更新是森林資源再生產且不受人為控制的生物學過程[1-2]。天然更新過程中林分環境相對較穩定，原有生物群落組成較固定，林地植被不被破壞，能夠有效地保護野生動、植物資源、生物多樣性，提高林分的抗逆性[3]。但是，森林天然更新因受樹種自身生物學特性影響及自然條件的限制，有時更新進程緩慢，需要人為輔助措施來達到更新目的[4]。人工輔助措施促進天然更新在一定程度上能夠解決更新過程中出現的一些問題，擴展森林資源，發揮生態、社會和經濟效益。

樟子松（Pinus sylvestris var．mongolica）是我國北方半干旱風沙地區主要造林樹種[4-6]。1964年毛烏素沙地榆林沙區引種樟子松并取得了成功，經過50多年的科學研究、示范推廣、大面積營造，現已成為榆林沙區防沙治沙的主要樹種，目前保存面積達10萬hm2，80年代大面積營造的人工林已進入正常的大量結實期，開始天然更新時期。樟子松在原產地呼倫貝爾沙地年平均降水量僅有380 mm的條件下，能夠有效地完成天然更新過程[7]，榆林沙區年平均降水量400 mm，但樟子松自然更新困難，偶見個別更新苗。為探討樟子松在榆林沙區的天然更新問題，破解天然更新障礙、創造幼苗成活的環境條件，進行人工促進天然更新研究，旨在為榆林沙區樟子松人工促進天然更新提供技術依據，培育后備森林資源，持續發揮防沙治沙等生態效益。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地分別位于陜西省榆林市榆陽區，地處毛烏素沙地南緣，屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候區，日照充足，降水較少，蒸發量大，氣候干燥。年日照時數2925.5 h。年平均氣溫7.8℃，無霜期155 d。年均蒸發量2388.7 mm，年降雨量400 mm左右，地下水位平均8 m～10 m。

試驗地一位于陜西省林業科學院治沙研究所沙地植物園，地屬星月型沙丘地，土壤為風沙土，樟子松林齡35-40年，植被以沙生灌木為主，代表灌木有檸條、沙柳、沙蒿、踏郎、花棒等。

試驗地二位于佳縣打火店林場，立地屬平坦覆土沙地，土壤為沙壤土，樟子松林齡37年，植被以喬木為主，代表喬木有樟子松、油松、楊樹、山杏等。

1.2 研究方法

在對榆林沙區樟子松結實壯齡林進行全面調查的基礎上，根據沙地土壤特性，選擇有極少天然更新苗的樟子松林地進行人工促進天然更新試驗。

1.2.1地面處理促進天然更新試驗[8]

試驗采用地表覆土和地面清理枯枝落葉2種方法，每種方法應用3種措施進行試驗（表1），每種措施3個重復，每重復1個標準地，另設對照標準地2塊，于2020年9月底10月初進行地面處理，2021年10月調查每標準地更新苗木數，計算每種措施更新苗木數，分析地面處理促進天然更新效果。

1.2.2小苗越冬覆蓋方法試驗[9-10]

2020年5月中旬分別在不同立地偶有更新小苗的樟子松結實壯齡林地設樣地，地面處理（清理枯枝落葉+整地）后模擬更新進行人工撒播試驗，2020年、2021年11月初立冬之前澆足水后將每種樣地劃分為4個標準地，每標準地2×10 m，進行不同越冬覆蓋方法試驗（見表2），覆蓋之前調查標準地苗木數，翌年5月撤除覆蓋物后，待苗木返青后調查苗木保存數，計算越冬保存率。分析不同越冬覆蓋方法對1-2年生小苗越冬保護效益。

2 結果與分析

2.1地面處理促進天然更新效果

榆林沙區樟子松10月中下旬球果成熟，種子飛散。9月底10月初進行地面處理，即清理枯枝落葉，除去覆蓋物，裸露土壤，改善了種床狀況和土壤水分養分狀況；覆土、整地在改變地面土壤結構的同時利于落種接觸土壤，同時隨著冬春風沙位移，進入土壤；盡管樟子松耐干旱瘠薄，但是其種子萌發、幼苗生長對水分有較大的需求性，特別是地表（0～5 cm）水分的影響，沒有足夠的水分是很難出苗的。澆水、集水有效提高土壤持水保墑能力，減少了水分蒸發蒸騰消耗，促進種子萌發、幼苗生長。經調查不同地面處理措施促進天然更新出苗效果不同（表3）。

由表3不同措施地面處理對促進天然更新出苗的效果分析看出，覆土+澆水、覆土+集水坑較之其他幾種措施出苗效果最好，出苗效果分別為60000株/hm2、110001株/hm2，覆土出苗效果30300株/hm2；清理枯枝落葉+澆水、清理枯枝落葉+整地次之，出苗效果分別為41200株/hm2、21100株/hm2，效果依次為清理枯枝落葉+澆水≥覆土≥清理枯枝落葉+整地；僅清理枯枝落葉出苗效果僅為9800株/hm2。差異性分析結果表明，不同措施地面處理間均達到了差異顯著的水平（Plt;0.05）。覆土+澆水、覆土+集水坑措施處理出苗效果處在同一個顯著水平，說明二者促進天然更新效果相同。

2.2不同覆蓋方法對越冬小苗的保存效果

榆林沙區降水主要集中在7-9月，這個時期的土壤含水量能夠使樟子松種子得以發芽，有天然幼苗出現，但是由于生長期較短，致使機械組織和木栓組織發育不完善，根系不強大，抗寒抗旱能力弱；同時冬春季慢長、干旱少雪、大風頻繁、蒸發量大，苗木蒸騰導致水分虧缺，造成幼苗生理干旱，干梢、枝葉枯黃難以越冬。因此為了更新幼苗安全越冬，減小或抑制蒸發蒸騰，11月初立冬之前澆足水后，應用不同方法進行覆蓋，效果如表4。

由表4不同覆蓋方法對模擬天然更新幼苗越冬保存效果可以得出，無論是迎風坡（風沙土）還是平坦覆土沙地（沙壤土）立地條件下，2年生越冬幼苗保存率不同覆蓋方法間均達到了差異顯著的水平（P＜0.05）。

由于2020年冬季下雪次數較多、積雪較厚且時間較長，因此，樣地平坦覆土沙地（沙壤土）不同覆蓋方法1年生越冬幼苗保存率差異不大，反而無覆蓋對照最好，保濕保墑，其它方法覆蓋保存率低于對照，這是由于撤覆蓋物時對幼苗產生傷害；除對照外，覆土、紗布+覆土的苗木保存率最高，達49.21%、31.25%。迎風坡條件下，覆松針和覆蓋土工布覆蓋方法幼苗越冬保存率最高，分別為30.00%、34.62%。因此，覆土、紗布+覆土、覆松針及覆蓋土工布方法均可廣泛應用于沙地樟子松天然幼苗越冬保護。

3結論與討論

3.1不同措施地面處理促進天然更新出苗效果不同，本試驗中采用的6種地面處理措施中，覆土+澆水、覆土+集水坑措施促進天然出苗效果最好，出苗效果分別為60000株/hm2、110001株/hm2，其次為清理枯枝落葉+澆水措施，出苗效果為41200株/hm2，其它3種措施地面處理促進天然更新出苗數較低。在榆林沙地水分條件是樟子松天然種子萌發和成苗的限制因素，覆土較原風沙土保水，通過澆水、集水坑進一步增加地面持水量，促進更新出苗。但這種方法在生產應用中有較大的難度，在靠近土源、水源、交通方便的地方可以實行。

3.2不同覆蓋方法對越冬小苗的保存效果不同，樣地平坦覆土沙地條件下，除對照外，覆土、紗布+覆土的苗木保存率最高，達49.21%、31.25%，迎風坡條件下，覆松針和覆蓋土工布覆蓋方法幼苗越冬保存率最高，分別為30.00%、34.62%。

3.3在冬季干旱少雪的年份，覆土、紗布+覆土兩種方法越冬小苗的保存率最高，與原產地的長期降雪覆蓋所起的作用具有一定的相似性，保持水分減少蒸發，是保護樟子松幼苗越冬存活最好的方法，對促進天然更新完成幼苗期生長是非常必要的；覆松針和土工布越冬小苗的保存率較低，生產上不宜應用。

3.4 下雪次數較多、積雪較厚且時間較長對幼苗越冬保存效果最好，2年的試驗結果表明：幼苗越冬保存率“覆雪＞覆土、紗布+覆土＞覆松針和土工布”。因此，冬季根據天氣狀況適時進行人工增雪，將有利于天然更新幼苗的越冬存活。

參考文獻

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