吳宏宇,張宏武,趙小軍,牛振榮,王國(guó)林,靳學(xué)東
(1.巴彥淖爾市封育飛播管理站,內(nèi)蒙古臨河 015000;2.巴彥淖爾市自然公園保護(hù)中心,內(nèi)蒙古臨河 015000;3.巴彥淖爾市沙漠治理中心,內(nèi)蒙古臨河 015000;4.烏拉特梭梭林蒙古野驢國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)烏拉特后旗管理站,內(nèi)蒙古烏拉特后旗 015500;5.巴彥淖爾市林業(yè)和草原局,內(nèi)蒙古臨河 015000;)
沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)豆科,是我國(guó)北方荒漠地區(qū)唯一的強(qiáng)旱生常綠闊葉灌木,具有耐旱、耐寒、耐風(fēng)沙、抗逆性強(qiáng)、莖桿萌發(fā)力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、根部具根瘤等特點(diǎn)。沙冬青屬第三紀(jì)殘遺種,是我國(guó)珍稀瀕危三級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物[1]。蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)薔薇科,是戈壁荒漠特有種,極耐干旱和貧瘠,可作干旱地區(qū)的水土保持植物,有極大的生態(tài)價(jià)值。蒙古扁桃為重要的木本油料樹(shù)種之一,種仁含油率約為40 %,其油可供食用[2]。酸棗(Ziziphus jujuba)為鼠李科植物,酸棗適應(yīng)性強(qiáng),耐寒、旱、澇,與棗樹(shù)的親緣關(guān)系近,親和力強(qiáng),適宜作同心圓棗的砧木[3]。霸王(Zygophyllum xanthoxylum)是一種超旱生的灌木,耐旱性強(qiáng),主要分布于內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、西藏等省(區(qū)),蒙古也有分布。其抗逆性強(qiáng),生態(tài)可塑性大,是中國(guó)荒漠區(qū)的主要優(yōu)勢(shì)建群植物之一[4]。以上4 種植物都在巴彥淖爾地區(qū)有天然分布,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇,這些樹(shù)種最適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境。
巴彥淖爾市林研所從2012年開(kāi)始,進(jìn)行荒漠原生樹(shù)種的人工育苗試驗(yàn)研究工作,經(jīng)過(guò)幾年的試驗(yàn),已成功培育出了沙冬青、蒙古扁桃、酸棗、霸王容器苗,以及旱榆大田苗,并進(jìn)行了區(qū)域造林試驗(yàn),取得了初步成效。
對(duì)于荒漠原生樹(shù)種人工造林關(guān)鍵是把節(jié)水灌溉與林木撫育措施緊密結(jié)合起來(lái),做到“按需澆水”,既節(jié)省用水又能保證樹(shù)木正常生長(zhǎng),最大限度減少用水量、降低造林成本[5]。
為此,林研所在造林試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開(kāi)展了兩種不同立地條件下采用不同澆水次數(shù)對(duì)造林成活率及高生長(zhǎng)量影響的試驗(yàn),旨在找出能夠保證苗木正常生長(zhǎng)的最少用水量,降低造林成本。
試驗(yàn)地點(diǎn)在烏拉特后旗荒漠原生樹(shù)種造林示范區(qū)。選擇沙區(qū)、山地沖積扇區(qū)兩種立地類(lèi)型,沙區(qū)在西補(bǔ)隆林場(chǎng)造林示范區(qū),沖積扇區(qū)在烏蘭哈少造林示范區(qū)。
烏拉特后旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市西北邊境地區(qū),地理坐標(biāo)為105°08′20″~107°38′20″E,40°41′30″~42°21′40″N。地域遼闊,西與阿拉善盟相連,北與蒙古國(guó)接壤,總土地面積2.5×104km2;地形地貌復(fù)雜多樣,全旗地形可分為山地(占15.1 %)、低山丘陵(占10.3 %)、砂礫石戈壁高原(占52.9%)、沙丘戈壁沙地(占20.4%)、山前沖積平原(占1.3%)。陰山山脈橫亙旗境南部,形成了河套平原與北部高原的一道分水嶺。烏拉特后旗地處中溫帶,屬高原大陸性氣候,冬、春寒冷風(fēng)沙大,夏季干旱降雨少,日照強(qiáng)烈,蒸發(fā)量大。年日照時(shí)數(shù)3 294 h,年降雨量80~120 mm,年平均溫度3.8 ℃,蒸發(fā)量2 700~3 700 mm,蒸發(fā)量是降雨量的31 倍,無(wú)霜期127 d,8級(jí)以上大風(fēng)日數(shù)90 d以上。
本試驗(yàn)選擇沙冬青、蒙古扁桃、酸棗、霸王4 種荒漠原生樹(shù)種。苗木規(guī)格為株高10 cm,無(wú)病蟲(chóng)害的1 a生優(yōu)質(zhì)苗木。本試驗(yàn)從5月25日開(kāi)始造林,株行距為2×2(m)。在不同的試驗(yàn)區(qū),按年灌溉次數(shù)劃分造林試驗(yàn)地,即:4次/a、5次/a、6次/a,并分別設(shè)立標(biāo)牌。灌溉方式為小管出流。小管出流是對(duì)滴灌的改進(jìn),將滴灌頭改為直徑2 mm 小管,可以防止堵塞。澆水量相同,為100 kg/穴,澆水從栽后即開(kāi)始。在每塊造林地內(nèi)4 個(gè)樹(shù)種依次栽植,設(shè)3 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)各樹(shù)種均栽植60 株,共栽植苗木4 320株。
表1 澆水時(shí)間安排表
采用抽樣方法調(diào)查造林當(dāng)年成活率和當(dāng)年高增長(zhǎng)量;每個(gè)樣地抽取20個(gè)樣株,共調(diào)查樣株1 440株。
隨著澆水次數(shù)的增加,沙區(qū)和山前沖積扇區(qū)的成活率都降低。當(dāng)澆水4 次時(shí),沙區(qū)的成活率低于沖積扇區(qū),兩者呈顯著性差異(p<0.05);當(dāng)澆水 5次時(shí),兩者差異不顯著;當(dāng)澆水6 次時(shí),沙區(qū)的成活率低于沖積扇區(qū),兩者呈顯著性差異(p<0.05)。如圖1所示。
圖1 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)沙冬青成活率的影響
沙冬青在沙區(qū)種植隨著澆水次數(shù)的增加,高生長(zhǎng)呈先增后減的趨勢(shì),在沖積扇區(qū)則呈先降后增的趨勢(shì)。當(dāng)澆水4次時(shí),沙區(qū)和沖積扇區(qū)的高生長(zhǎng)量,差異不顯著;當(dāng)澆水5次時(shí),兩者呈顯著性差異(p<0.05);當(dāng)澆水6次時(shí),兩者差異不顯著。如圖2所示。
圖2 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)沙冬青高生長(zhǎng)的影響
蒙古扁桃在沖積扇區(qū)的成活率顯著高于沙區(qū),在沖積扇區(qū)的成活率達(dá)到100%,在沙區(qū)的成活率隨著澆水的次數(shù)增加呈下降趨勢(shì),當(dāng)澆水次數(shù)為4次時(shí)與5次、6次呈顯著性差異。如圖3所示。
圖3 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)蒙古扁桃成活率的影響
蒙古扁桃在沙區(qū)和沖積扇區(qū)的高生長(zhǎng)量隨著澆水次數(shù)的增加而增加。在沙區(qū)隨澆水次數(shù)增加高生長(zhǎng)量都呈顯著性差異(p<0.05),在沖積扇區(qū)時(shí),澆水次數(shù)為4次和5次、6次呈顯著性差異,后兩者差異不顯著。當(dāng)澆水4 次時(shí),沙區(qū)和沖積扇區(qū)的高生長(zhǎng)量呈顯著性差異(p<0.05);當(dāng)澆水5 次和6次時(shí),兩者差異不顯著。如圖4所示。
圖4 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)蒙古扁桃平均高生長(zhǎng)的影響
酸棗的成活率在沙區(qū)隨著澆水次數(shù)的增加呈下降趨勢(shì),各澆水次數(shù)間呈顯著性差異(p<0.05);酸棗的成活率在沖積扇區(qū)隨著澆水次數(shù)的增加呈上升趨勢(shì),各澆水次數(shù)間呈顯著性差異(p<0.05),在6次時(shí)達(dá)到100%。在同等澆水次數(shù)下,沖積扇區(qū)的成活率均顯著高于沙區(qū)。如圖5所示。
圖5 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)酸棗成活率的影響
酸棗的平均高生長(zhǎng)量在沙區(qū)隨著澆水次數(shù)的增加呈上升趨勢(shì),各澆水次數(shù)間呈顯著性差異(p<0.05);在沖積扇區(qū)酸棗的高生長(zhǎng)隨著澆水次數(shù)的增加呈上升趨勢(shì),各澆水次數(shù)間呈顯著性差異(p<0.05),澆水次數(shù)為4 次和5 次間差異不顯著,但都與6 次呈顯著性差異(p<0.05)。同等澆水次數(shù)下,沙區(qū)和沖積扇區(qū)的高生長(zhǎng)均有顯著差異(p<0.05)。如圖6所示。
圖6 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)酸棗高生長(zhǎng)的影響
同一立地條件下,霸王的成活率隨著澆水次數(shù)的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。在沙區(qū),當(dāng)澆水次數(shù)5次時(shí),成活率最高,不同澆水次數(shù)間呈顯著性差異(p<0.05);在沖積扇區(qū),當(dāng)澆水次數(shù)5次時(shí),成活率最高,與其他兩組呈顯著性差異(p<0.05),但4次和6次差異不顯著。同等澆水次數(shù)下,不同立地條件的成活率都呈顯著性差異(p<0.05),沖積扇區(qū)的成活率都高于沙區(qū)。如圖7所示。
圖7 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)霸王成活率的影響
不同立地條件下,霸王的高生長(zhǎng)在沙區(qū)隨著澆水次數(shù)的增加呈下降趨勢(shì),各澆水次數(shù)間呈顯著性差異(p<0.05);霸王的高生長(zhǎng)在沖積扇區(qū)隨著澆水次數(shù)的增加呈上升趨勢(shì),澆水次數(shù)為4 次和5 次間差異不顯著,但都與6 次呈顯著性差異(p<0.05)。同等澆水次數(shù)時(shí),澆水4次時(shí),沙區(qū)平均高生長(zhǎng)量顯著高于沖積扇區(qū),澆水5 次時(shí),兩者差異不顯著,當(dāng)澆水6 次時(shí),沖積扇區(qū)的平均高生長(zhǎng)量遠(yuǎn)高于沙區(qū)。如圖8所示。
圖8 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)霸王高生長(zhǎng)的影響
一是在山前沖積扇區(qū),沙冬青、蒙古扁桃澆水4 次成活率最高,酸棗6 次澆水成活率最高,霸王在5 次澆水成活率最高,但4 次澆水酸棗、霸王成活率均在80%以上;沙冬青在4次澆水生長(zhǎng)量最高,蒙古扁桃、酸棗、霸王在6 次澆水生長(zhǎng)量最高,但在4 次澆水時(shí),也可以有較高生長(zhǎng)量。綜合來(lái)看,4種荒漠原生樹(shù)種在山前沖積扇區(qū)選擇4次澆水可保證較高成活率及生長(zhǎng)量。
二是在沙區(qū),沙冬青、酸棗4 次澆水成活率最高,霸王5次澆水成活率最高,蒙古扁桃在沙區(qū)成活率僅為30%,沙冬青在5次澆水生長(zhǎng)量最高,酸棗在6 次澆水生長(zhǎng)量最高、霸王在4 次澆水生長(zhǎng)量最高,沙冬青、酸棗在4 次澆水時(shí),也可以有較高生長(zhǎng)量;綜合來(lái)看,沙冬青、酸棗選擇4 次澆水,霸王選5 次澆水可保證較高成活率及生長(zhǎng)量。
三是整體來(lái)看,山前沖積扇區(qū)成活率、生長(zhǎng)量大于沙區(qū)。山前沖積扇區(qū)高于沙區(qū)原因可能是沖積扇區(qū)地形相對(duì)平坦,沖積洪積造成的土壤有機(jī)質(zhì)含量較高,土壤較肥沃,有利于樹(shù)種的生長(zhǎng)。而沙區(qū)土壤瘠薄,蓄水保墑能力差,蒸發(fā)量大,對(duì)樹(shù)種的生長(zhǎng)有一定影響。