干旱荒漠區泡泡刺育苗和造林技術研究

摘 要：在西北干旱荒漠區實施人工造林、沙化治理、退化林修復和三北工程等項目，可進一步提高荒漠區植被覆蓋率，提升防護林防護效益。通過多重比較播種時間、播種方式、種子處理、播種量、播種深度、造林時間和立地條件等因素對干旱荒漠區泡泡刺育苗及造林的影響，并根據相關數據分析得出，在西北干旱荒漠區，泡泡刺可以用于人工培育和造林，其育苗和造林的最佳季節是春季，播種方式采用條播，播種量和播種深度直接影響出苗量，砂礫石質地較適宜泡泡刺生長。

關鍵詞：干旱荒漠區；泡泡刺；育苗；造林

中圖分類號：S728.2 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）8-127-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.030

0 引言

泡泡刺（Nitrariasphaerocarpa Maxim.）屬白刺科白刺屬。泡泡刺5—6月開花，花瓣白色。6—7月結果，果未熟時披針形，先端漸尖，密被黃褐色柔毛；成熟時果核狹紡錘形［1］，外果皮干膜質，膨脹成球形（中空，極輕，呈透明泡泡狀），可隨風滾動，故被稱為“泡泡刺”。泡泡刺屬灌木中旱生性最強的一種植物，具有極耐干旱、固沙能力好的特點，是亞洲中部荒漠植被中具有代表性的植物之一，分布在荒漠亞區范圍內［2-3］，是我國西北極端干旱區（年均降水量低于100 mm）典型植物。泡泡刺在甘肅境內有大量分布，在石羊河下游民勤連古城國家級自然保護區較為常見，天然泡泡刺群叢面積達8 927.74 hm2，對維護干旱荒漠區生態系統多樣性有重要作用。

人工造林可以改善干旱荒漠區生態環境，有效遏制荒漠化蔓延，促進林業可持續發展，維持生態系統的平衡與穩定，提高植被蓋度。目前，在干旱荒漠區造林中，梭梭為首選樹種［4］，其次為白刺、檉柳、檸條錦雞兒和細枝山竹子等荒漠植物，而泡泡刺很少用于大面積造林。近年來，甘肅民勤連古城國家級自然保護區依托三北工程、重點區域生態修復和保護等項目，大力開展退化林分修復、人工造林和補植造林等工程，但受立地條件的限制，用泡泡刺造林時其成活率并不理想。為提高泡泡刺造林的成活率、保存率和植被覆蓋率，進而發揮最大生態效益，近年來甘肅民勤連古城國家級自然保護區開展了泡泡刺在干旱荒漠區從育苗到造林的相關探索。該研究總結了泡泡刺種子采集與處理、苗圃準備、播種、苗期撫育管理、苗木出圃等育苗技術，以及不同立地條件下的造林技術，確定泡泡刺最適宜的生長環境條件、最佳的造林配套技術措施和管理模式，發揮其在干旱荒漠區防風固沙方面的作用，提升防護林防護效益，形成一套行之有效的民勤干旱區泡泡刺育苗、造林技術，為西北干旱荒漠區營林造林提供技術支撐。

1 研究區概況

研究區位于甘肅民勤連古城國家級自然保護區，地處甘肅省河西走廊東北部，巴丹吉林沙漠與騰格里沙漠之間，位于東經102°30′2″～103°57′55″、北緯38°10′9″～39°9′9″，是典型的干旱荒漠區。當地氣候屬溫帶大陸性極干旱氣候，具有明顯的蒙新沙漠氣候特征，常年干燥，雨量少而集中，蒸發強烈，寒冬長、夏熱短，晝夜溫差懸殊，日照充足，風多，年均溫度為7.4 ℃，年均降水量為110 mm，年均蒸發量為2 644 mm，年日照時數為2 832.1 h，無霜期為157 d，年均風速為3.7 m/s，以西北風、西北偏西風為主，年均沙塵暴日數為37 d，風沙危害嚴重［5］。土壤類型為灰棕荒漠土，土壤有機質含量低，植物生長受限，植被類型多為耐旱的深根系、肉質灌木或小灌木林。植被群落的建群種或優勢種為白刺、梭梭、泡泡刺、檸條錦雞兒、紅砂、霸王、鹽爪爪、綿刺、中麻黃、沙拐棗、檉柳等［6］。地貌類型以固定沙丘、半固定沙丘和流動沙丘為主，相間分布有黏質平灘地、平緩假戈壁和礫石質低山等［7］。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 種子

泡泡刺果實6月下旬至7月下旬進入成熟期。選擇生長健壯、無有害生物、處于結果盛期的母株，采摘收集飽滿果實。新收集的種子及時晾曬、搓揉，剔除雜質和砂石，得到純凈種子。將純凈種子置于陰涼處攤開晾曬，待種子含水量≤8%時，置于0～15 ℃低溫干燥處貯藏。

2.1.2 苗木

選擇1年生、苗高25～35 cm、根系長度≥15 cm、無機械損傷、無病蟲害的優質泡泡刺實生苗木進行試驗。

2.2 試驗方法

開展多因素試驗，在4月20日、5月1日、5月10日、5月20日、5月30日，將未處理和用溫水浸種處理（用50 ℃溫水浸種24 h）的種子分別播種，每667 m2播種15、20和25 kg，采用條播和撒播2種播種方式，設置不同的播種深度（0.5、1.0、1.5、2.0 cm），進行3次重復播種試驗，每個處理的播種量均為1 000粒。出苗前管理措施與當地其他林木育苗措施相同。在泡泡刺出苗后，統計各處理出苗率，并詳細記錄數據。

在3月3日、4月10日、4月20日、10月20日、10月30日、11月10日，用規格相近的1年生泡泡刺實生苗，分別在砂礫石質地和沙地兩種立地條件下造林，栽植規格為3 m×3 m，74株/667 m2。栽植后，待苗木發芽后統計各處理苗木成活率，并詳細記錄數據。

2.3 數據統計

用Microsoft Office Excel 和 IBM SPSS Statistics軟件進行數據處理，用Duncan法進行方差檢驗和多重比較，篩選出最佳的育苗方式、造林時間與適宜的造林立地條件。

3 試驗結果與分析

3.1 播種時間對泡泡刺出苗率的影響

從試驗結果來看，播種時間對泡泡刺的出苗率有直接影響（見表1）。5月20日、5月30日的播種出苗率顯著高于其他時間的出苗率，說明最佳播種時間為5月中下旬。在生產實踐中，選擇該時間段播種比較合理。同時，在播種后要防止高溫天氣對苗木造成灼傷。

3.2 播種方式對泡泡刺出苗率的影響

條播和撒播對泡泡刺出苗率的影響見表2。由表2可知，條播的平均出苗率為62.6%，撒播的平均出苗率為61.5%。條播的出苗率明顯高于撒播的出苗率，是因為采用條播方式播種時種子相對集中，其頂土能力高于撒播。因此，生產中采用條播方式比較合適。

3.3 種子處理方式對泡泡刺出苗率的影響

種子處理方式對泡泡刺出苗率的影響見表3。由表3可知，未處理與溫水浸種處理的出苗率相差不大，兩者的平均出苗率均在61%以上，溫水浸種處理的種子出苗率略高于未處理的出苗率。

3.4 播種量和播種深度對泡泡刺出苗率的影響

播種量和播種深度對泡泡刺出苗率的影響見圖1和圖2。由圖1可知，每667 m2播種量為15 kg的出苗率最低（48.1%），每667 m2播種量為25 kg的出苗率最高（64.1%）；每667 m2播種量為20 kg的出苗率為62.8%，且與每667 m2播種量為25 kg的出苗率沒有統計學差異。在實際生產中，建議每667 m2播種量為20～25 kg。

由圖2可知，播種深度為1.5 cm的出苗率最高（63.4%），出苗整齊，且與播種深度為2.0 cm的出苗率沒有統計學差異。在實際生產中，建議泡泡刺的播種深度為1.5～2.0 cm。

3.5 立地條件對泡泡刺成活率的影響

造林地土質對泡泡刺成活率的影響見表4。由表4可知，泡泡刺在砂礫石質地造林的平均成活率為75.1%，在沙地造林的平均成活率為71.2%。由此可見，砂礫石質地和沙地均適宜泡泡刺造林，砂礫石質地造林成活率略高于沙地造林。

3.6 造林時間對泡泡刺成活率的影響

造林時間對泡泡刺成活率的影響見表5。由表5可知，春季造林成活率顯著高于秋季造林；3月30日造林平均成活率最高（75.1%），與4月10日、4月20日造林成活率差異不明顯；3月下旬和4月上中旬為干旱荒漠區泡泡刺造林最佳時間。

4 泡泡刺育苗與造林技術要點

根據上述試驗結果，結合我國西北部荒漠區實際，總結泡泡刺育苗與造林技術要點如下，供相關技術人員參考。

4.1 苗床整地和土壤處理

苗床的選擇是育苗的關鍵，以交通便利、地勢平坦、陽光充足、灌溉設施齊全、易于排水、土層厚度≥50 cm、土壤pH值在7.5～8.5的壤土和砂壤土地塊為宜。播種前1年秋季，結合土壤深翻，施腐熟有機肥4 000 kg/hm2，耕翻深度35 cm，耙耱2遍，整平，清除草根和雜物，灌透冬水；當年春季，播種前1周，根據土壤肥力撒施磷酸二銨225 kg/hm2，耕翻20 cm，耙耱鎮壓。泡泡刺大田育苗多設置平床，床寬1.0 m，長度視地形而定，床面間設置寬30 cm步道。

4.2 播種

在播種前10 d，先將種子用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡消毒30 min，再用水沖洗2次，然后用50 ℃溫水浸種24 h，撈出種子并與3倍質量的純濕沙混合，最后置于0～15 ℃溫度下催芽，待1/3的種子露白時播種。在我國西北干旱荒漠區，5月中下旬最適宜播種，在床面開溝，溝深1.5～2.0 cm，溝間距25 cm，條幅15 cm，播后輕度鎮壓使種子與土壤緊密結合，并用細沙覆蓋。播種后漫灌澆透水，苗木剛出土時不宜澆灌，以免造成積水影響出苗率。每667 m2播種量控制在20～25 kg。

4.3 苗期管理

根據土壤墑情和降水情況，在生長期灌溉4～5次，前兩次追施氮肥150 kg/hm2，禁止過度灌溉，并及時排出低洼處積水，確保苗木正常生長。8月下旬開始控水控肥，促進苗木木質化。待幼苗長出4～5片真葉、苗高8～10 cm時進行間苗除草，以后視雜草情況及時除草。9月上旬對苗木進行疏枝，保留1～2個枝。土地封凍前（10月下旬至11月上旬）灌足冬水。在苗木生長過程中要做好病蟲害防治工作，確保苗木健康生長。

4.4 苗木出圃

結合造林時間、土地封凍和解凍情況確定起苗時間，最好在苗木休眠期進行。如秋季造林，在11月上旬土地封凍前，苗木落葉后起苗；如春季造林，在3月中下旬土地解凍后，苗木出芽前起苗。起苗時應盡量保持根系完整、無機械損傷，起苗、分級和假植工作應同步進行，防止苗木失水。

4.5 造林立地條件選擇

天然泡泡刺群落一般生長在砂礫石質地和砂礫灰棕荒漠土中，在沙地上也有零星分布。人工栽植時，選擇丘間地的砂礫石質地和沙地進行造林。

4.6 造林時間選擇

泡泡刺造林時間一般選擇春季或秋季。春季造林最佳時間在3月下旬至4月中旬，秋季造林最佳時間一般在10月下旬至11月上旬。干旱荒漠區泡泡刺最適宜的造林季節為春季。如果選擇秋季造林，造林質量及效果不佳，因為冬季風沙大，空氣濕度低，栽植后的苗木進入休眠期，容易發生抽干現象，嚴重影響造林成活率。而春季正是苗木生長期，苗木失水情況較輕，造林質量及效果較好。

4.7 栽植方法

春季采取機械打穴積沙造林方式，造林密度為3 m×3 m，3株/穴，栽植穴深度40 cm。栽植時先填入表層吹集的風沙土15 cm，苗木栽植深度為根系長度的1.5倍［8-9］，約30 cm，定植坑口寬40 cm。栽植后立即灌水，每穴灌水30 kg，待水滲完后填土，回填土與地面平行，防止水分蒸發。栽植后期要補水2～3次，并做好病蟲害防治工作，確保苗木成活率和保存率。

5 結論與建議

泡泡刺抗逆性強、固沙能力好，其育苗、造林技術相對簡單，因此可以在干旱荒漠區進行人工培育和造林。泡泡刺育苗和造林的最佳季節是春季，適宜播種時間為5月中下旬。播種方式宜采用條播，相較于撒播，其出苗率更高；每667 m2播種量應控制在20～25 kg，播種深度為1.5～2.0 cm時出苗最整齊；3月下旬至4月上中旬是泡泡刺最佳造林時間；在砂礫石質地和沙地上造林均可行，砂礫石質地造林成活率略高于沙地造林。建議根據立地條件，因地制宜，將泡泡刺作為造林樹種運用于干旱荒漠區治理，以此來改善現階段荒漠區造林樹種、林分結構單一的不足，以及砂礫石質地梭梭造林成活率不高等問題，從而進一步提高荒漠區植被造林成活率、保存率，發揮泡泡刺在造林方面的生態效益和經濟效益。

參考文獻：

［1］時永杰，王朝凌.泡泡刺［J］.中獸醫醫藥雜志，2003（S1）：147.

［2］趙文玥，吉喜斌，金博文，等.西北干旱區泡泡刺灌叢的降雨再分配特征及影響因素分析［J］.生態學報，2022，42（2）：804-817.

［3］周海，趙文智，何志斌.兩種荒漠生境條件下泡泡刺水分來源及其對降水的響應［J］.應用生態學報，2017，28（7）：2083-2092.

［4］邱曉菲.民勤縣荒漠區抗旱造林技術［J］.溫帶林業研究，2022，5（4）：61-63.

［5］張春梅.甘肅民勤連古城國家級自然保護區梭梭殘敗林修復措施［J］.甘肅科技，2022，38（14）：144-146.

［6］常兆豐，趙明，劉虎俊，等.民勤荒漠生態退化動態特征研究［J］.中國農學通報，2007（11）：333-338.

［7］王承勛，曾新德，張有佳，等.石羊河下游珍稀瀕危植物資源現狀與保護對策［J］.甘肅科技縱橫，2017，46（1）：21-23.

［8］紀永福，李強民，張錦春，等.民勤不同立地條件下人工梭梭林生長狀況研究［J］.甘肅林業科技，2010，35（3）：1-6，34.

［9］張世虎，寧寶山，張兆仁.困難立地條件下梭梭苗木造林效果研究［J］.防護林科技，2017（1）：11-13.

基金項目：武威市科技計劃B類項目（WW23B02NY136）。

作者簡介：白振清（1974—），男，本科，正高級工程師，研究方向：荒漠化防治。

通信作者：張春梅（1982—），女，本科，工程師，研究方向：荒漠化防治。