華池林區叉子圓柏荒山造林試驗研究

叉子圓柏是圓柏屬的常綠匍匐灌木，高不足 1m 。叉子圓柏根系發達、枝葉茂密、四季常綠，是干旱地區園林綠化的優良地被植物。其又具備抗寒、抗旱、耐貧瘠等特點，是水土保持和防風固沙的優良樹種。叉子圓柏樹皮提取物可抗腫瘤，枝葉均可入藥；葉富含油脂，莖枝質地堅韌，易燃燒，是優質的薪炭林樹種。葉子常綠，含多種營養成分，是沙漠地區冬春季節的重要飼料。綜上所述，叉子圓拍是干旱地區優良的生態、經濟兼用型樹種。

叉子圓柏屬稀有瀕危種群且樹齡在100年以上，現僅在白馬林場內有天然分布群落，其他地區尚未發現。國外對叉子圓柏的研究主要集中在成分分析、生長模式、生理生化等方面，在繁殖方面的研究很少。國內科研人員對叉子圓柏的繁殖方法進行了積極探索，人工栽培取得了較大的進展并形成了一定規模。慶陽市雖然發現有天然分布，但人工繁育和造林技術研究一直未能開展。從2013年開始探索性馴化與繁育體化技術，但規模很小，且未進行造林試驗。直到2019年，其被甘肅省林業和草原局列為省級林業科技項目，才開始了大規模的馴化繁育和造林試驗。翟曉明等人的研究顯示，白馬林場叉子圓柏群落主要分布在農耕地邊緣，受人工干擾嚴重，分布生境特殊。靳曉莉等人對華池林區叉子圓柏進行了光照培養箱扦插試驗，趙博對華池林區叉子圓柏營養缽扦插繁育技術進行了探索，但華池林區叉子圓柏全部為雄株，無法開展實生繁育，嚴重制約了種群的繁育、栽培和種質資源保護等工作。研究叉子圓柏在華池荒山造林中的表現，不僅能為其擴繁提供實踐支撐，還能為保護、利用叉子圓柏天然種群提供途徑，增加地區生物多樣性，豐富半干旱地區荒山造林樹種，對區域生態文明建設具有重要意義。

一、試驗區概況

（一）自然概況

華池林管分局位于慶陽市華池縣境內，地處東經107^°29^′～108^°33^′ 、北緯 36^°07^′～36^°51^′ ，分為子午嶺林區部分和華池縣西北部分兩大區域。子午嶺林區部分位于華池縣東南部，其東北與陜西省交界，東南與合水縣毗鄰，南與慶陽縣接壤，西至老爺嶺，涉及華池縣的山莊鄉、南梁鎮、林鎮鄉、城壕鎮、紫坊畔鄉、悅樂鎮，分別由山莊、南梁、林鎮、豹子川、東華池、城壕、大鳳川7個林場經營。華池縣西北部分覆蓋喬川鄉、白馬鄉、元城鎮、懷安鄉，分別由喬川、白馬2個林場經營。研究區屬黃土高原丘陵溝壑地貌類型，地質史上屬鄂爾多斯地塊，是隴東黃土高原的重要組成部分。境內地形地貌大體上可分為兩種類型：一是東部子午嶺林區屬丘陵溝壑區，山低坡緩，山脈為南北走向，系洛河與涇河的分水嶺，海拔1200～1699m ；二是西北部屬梁峁溝壑區，地形起伏多變，山高坡陡，海拔 1110～1782m 。研究區屬半干旱氣候區，年平均氣溫 8.0^°C ，極端高溫37.7^°C ，極端低溫 。 的活動積溫3473^°C ，積溫天數 250d ； Σ>10^°C 的活動積溫2887^°C ，積溫天數為 150d ； >15^°C 的活動積溫2152^°C ，積溫天數為 107d ； >20^°C 的活動積溫772^°C ，積溫天數為 33d 年均降水量 415.8mm ，集中在7一9月，占全年降水量的 70%～80% 。年蒸發量 1565mm ，年日照時數 2244h ，年平均相對濕度東部 63%～68% ，西北部 40%～50% ，干燥度東部1.7，西北部2.2，年無霜期 149d 區土壤類型主要有灰褐土、黃綿土、黑瀘土和草甸土等。灰褐土是在森林植被下發育的土壤，分布較廣；黃綿土和黑瀘土主要分布在農田、川臺地及坡度平緩的梁昴；草甸土主要分布在溝谷河床兩側，分布較少。土層厚度一般在 60cm 以上，土壤肥沃，有機質含量高，土壤偏堿性。其養分情況表現為富含鉀、氮，極缺磷，pH在7.2～7.8_c ，境內水系有涇河水系和北洛河水系。涇河水系主要包括元城河、白馬河、柔遠河及城壕河4條河流，它們均屬于涇河流域馬蓮河水系東川支流；北洛河水系流域內僅有二將川河一條主要河流，其支流有荔園堡川、豹子川、大鳳川，它們均屬于北洛河流域葫蘆河上游水系，境內水域總面積 900.6km² 。

區內植被類型為溫帶草原，森林植被以落葉闊葉林為主。陰坡、半陰坡分布山楊、白樺、遼東櫟、油松、虎榛子等群叢，陽坡、半陽坡分布稀疏的側柏、杜梨、榆樹、山杏、山桃、狼牙刺等群叢，山脊、梁峁分布團狀的沙棘、黃薔薇、繡線菊、杠柳等灌木群叢，溝谷分布小葉楊、沙柳、香蒲、扎草、野棉花等植物群落。植被蓋度為 60%～80% 。

研究區總經營面積 166788.07hm² ，其中，林地面積103303.93hm² ，占總面積 61.94% 草地 38364.25hm² 濕地 158.03hm² ，其他土地 24961.87hm² ，森林覆蓋率為 50.99% ，活立木蓄積345萬 m³ 。由于長期受人為活動和自然因素的影響，轄區森林分布極不均勻。現有森林主要集中分布在林區腹地的豹子川、東華池、大鳳川、林鎮4個林場，其土地總面積為子午嶺華池林區總面積的 30.18% ，而有林地面積占子午嶺華池林區總面積的 59.02% 。地處林緣區的南梁、山莊、城壕3個林場的森林主要分布在人為活動較少且偏遠的溝谷、溝掌等區域。喬川、白馬2個林場的森林資源呈區塊狀分布，主要分布在喬川林場的邵溝、東山、鴨子咀等區塊和白馬林場的晉掌、呂家溝、董家溝等區塊。有林地、疏林地、灌木林地占林地面積的 51.41% 。

華池林管分局經營面積跨及華池縣12個鄉鎮、25個行政村，總人口超5萬，其中，農業人口4.6萬，非農業人口0.4萬。林區社會經濟發展比較緩慢，當地群眾以種植業為主，兼營養殖業及采集業，對林木生長干擾大，對森林群落演替影響大。一些珍貴林木資源難以得到有效保護，森林資源管護面臨較大難度。

（二）研究方法

調查叉子圓柏造林成活率、抗逆性等生長表現，探索適宜華池林區叉子圓柏荒山造林的時間、苗齡、苗木類型、立地條件和適宜造林地類。

二、材料與方法

（一）試驗材料

試驗造林所用叉子圓柏苗木有容器苗、營養缽苗和大田苗，苗齡有2年生、3年生和4年生，容器苗和大田苗為林場自育實生苗，營養缽苗為林場扦插繁育苗。

（二）試驗方法

1.不同造林時間試驗。采用完全隨機設計，試驗造林時間分別在春季土壤解凍后（4月20一30日）、秋季苗木生長減緩且土壤尚未封凍時（11月1-20日）進行。苗木采用大田苗、容器苗和營養缽苗（ .12cm× 13cm ，翌年春季調查成活率。選擇立地條件一致的地塊進行對比試驗，試驗設置3個區組，每個區組內春季栽植50株、秋季栽植50株。

2.不同苗齡造林試驗。分別選用2年生、3年生和4年生3種規格的苗木開展試驗。設置3個區組，每個區組設3個小區，每個小區栽植一種規格的苗木50株。春季（4月20一30日）栽植，翌年春季調查成活率。

3.不同立地條件造林試驗。在春季土壤解凍以后，選擇梁峁、陽坡、半陽坡、陰坡、半陰坡、溝谷、川臺地共7種立地條件進行造林試驗，同時將沙棘作為對照，翌年秋季統計造林成活率。

4.不同地類造林試驗。華池林區常見造林地類有荒山荒地、疏林地和灌木林，在春季使用2年生的容器苗，在以上地類開展造林試驗。翌年統計造林成活率，連續觀測3年生長量。

三、結果與分析

（一）不同造林時間和苗木類型叉子圓柏生長表現

由表1可以看出，叉子圓柏春季造林成活率平均為 93.8% 、秋季造林成活率平均為 87.1% 。經方差分析，叉子圓柏春季和秋季造林成活率顯著性為0.0011 _(P<0.01) ，差異性極顯著，春季造林成活率明顯高于秋季。按照苗木類型分，容器苗和營養缽苗并無顯著差異，但與大田苗差異顯著，其成活率均高于大田苗。

表1不同造林時間叉子圓柏成活率統計 單位： %

（二）不同苗齡叉子圓柏造林成活率研究

苗齡是影響造林成活率的關鍵因素之一，本次試驗主要研究不同苗齡叉子圓柏苗木對造林成活率的影響，分別選用3種苗齡叉子圓柏開展試驗。設置3個區組，每個區組設3個小區，每個小區栽植一種規格的苗木50株。春季栽植，翌年春季調查成活率。

表2不同苗齡叉子圓柏苗木對造林成活率的影響

由表2可以看出，2年生苗木成活率最高，為92.7% ；3年生苗木成活率次之，為 87.3% ；4年生苗木成活率最低，為 84.7% 。對成活率進行多重比較，由表3可以發現，2年生苗木造林成活率與3年生和4年生苗木成活率（ P<0.05' ）差異顯著。3年生苗木與4年生苗木的造林成活率差異不顯著。

表3不同苗齡苗叉子圓柏木對造林成活率影響的多重比較

注：*平均值差值的顯著性水平為0.05。

（三）不同立地條件叉子圓柏造林成活率研究

表4不同立地條件下造林成活率調查

從表4可以看出，平均造林成活率叉子圓柏高于沙棘，但是二者均大于 85% ，按照《造林技術規程》，均為合格造林。溝谷、梁、陽坡、半陽坡、陰坡、半陰坡、溝谷、川臺地的造林成活率均在 93% 以上，可見叉子圓柏的適應性較廣，能夠適應各類立地條件。

（四）不同地類叉子圓柏造林成活率研究

由表5可以看出，在3種造林地類中，叉子圓柏造林成活率均在 95% 以上，無顯著差異，但其生長量差異顯著，叉子圓柏在荒山荒地第一年和第二年生長量均高于其他地類。通過觀察發現，叉子圓柏喜光，在荒山荒地和疏林地中的空地、灌草蓋度較小的區域生長量較大，而在灌草蓋度較大的區域生長量較小。

表5不同地類叉子圓柏造林成活率統計

（五）極端氣候條件對叉子圓柏造林成活率的影響2022年春夏之際，華池林區連續4個月無有效降雨。調查前一年喬川林場艾蒿掌一線造林成活率，結果如圖6所示，調查樹種成活率由高到低依次為：叉子圓柏>沙棘>側柏>油松>刺槐>白蠟，叉子圓柏成活率最高，為 92.4% ；沙棘次之，為 85.1% ；白蠟成活率最低，僅為 40.1% 。參考正常年份造林調查數據，油松、沙棘、側柏、刺槐、白蠟在本次試驗區造林成活率均在 87% 。受極端氣候影響，造林成活率明顯下降，唯獨叉子圓柏造林成活率變化較小，表明叉子圓柏具有較強的抗逆性。

表6極端氣候幾種造林樹種成活率調查統計

四、結論與討論

通過叉子圓柏荒山造林試驗發現，在華池林區，叉子圓柏春季造林成活率（ 93.8% ）高于秋季造林成活率（ 87.1% ；在造林苗木的選擇上，2年生苗木造林成活率（ 92.7% ）高于其他規格苗木（3年生苗木造林成活率 87.3% ，4年生苗木造林成活率 84.7% ）。從生長量上看，叉子圓柏在荒山荒地上的第一年生長量為 5.6cm ，翌年生長量為 7.1cm ；在疏林地上第一年生長量為 5.4cm ，翌年生長量為 6.9cm ；在灌木林地上第一年生長量為 3.2cm ，翌年生長量為3.3cm。由此可見，叉子圓柏適宜在荒山荒地和疏林地上造林，不適宜在灌木林地造林。叉子圓柏具有較強適應性，能適應溝谷、梁峁、陽坡、半陽坡、陰坡、半陰坡、溝谷、川臺地等立地條件，造林成活率均在 90% 以上，尤其是在川臺地，造林成活率達96.8% 。在應對極端干旱天氣方面，叉子圓柏造林成活率為 92.4% ，顯著高于油松（ 76.9% )、沙棘（ 85.1% )、側柏（ 78.7% 、刺槐（ 50.8% ）和白蠟（ 40.1% )，并且成活率不受極端天氣影響，是干旱、半干旱地區造林的理想樹種。通過觀察發現，叉子圓柏在應對極端氣候、鼠害等方面表現出獨特優勢，對于提高造林保存率和鞏固生態建設成效具有重要意義。

作者簡介：馬驍（1989—），男，甘肅慶陽人，本科，助理工程師，主要從事林木種苗培育、森林培育等相關工作。

通信作者：王志勃（1986—），男，甘肅慶陽人，本科，工程師。