半干旱風(fēng)沙區(qū)抗逆性樹種引進(jìn)試驗(yàn)研究初報

梁愛軍

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)

晉北半干旱風(fēng)沙區(qū)植被稀少,沙塵天氣頻繁,生態(tài)條件惡劣。20世紀(jì)五六十年代營造的大面積小葉楊林,在擋風(fēng)阻沙中起著關(guān)鍵的作用,但隨著時間的推移,小葉楊生長勢逐漸衰退,病蟲害嚴(yán)重,防護(hù)效益銳減。雖然近 10 a來,隨著京津風(fēng)沙源工程的實(shí)施,營造了大面積針闊混交林,改造了一部分防護(hù)效益下降的小葉楊純林,土地沙化得到了控制,當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境得以改善。但從造林樹種來看,仍以樟子松、油松、檸條為主,樹種單調(diào),植物材料多樣性少,直接影響到半干旱風(fēng)沙區(qū)穩(wěn)定生態(tài)體系的建立和生態(tài)效益持續(xù)、長久的發(fā)揮。為了豐富當(dāng)?shù)氐脑炝謽浞N,增加植物的多樣性,開展了半干旱風(fēng)沙區(qū)抗逆性樹種引進(jìn)試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2009年 4月從內(nèi)蒙古林業(yè)科學(xué)研究院包頭試驗(yàn)基地引進(jìn)了銀水牛果、蒙古扁桃、花棒、白刺、蒙古蕕、霸王、長柄扁桃、醉魚草、沙柳、黃柳、烏柳等11種樹種的苗木,苗高均為 50 cm～ 100 cm。

銀水牛果(Shepherdia argentea),胡頹子科水牛果屬,灌木或小喬木,2002年從美國引進(jìn)。耐鹽堿,耐干旱,耐瘠薄,適宜在沙化土地上生長?？勺鳛榻?jīng)濟(jì)樹種,其果實(shí)紅色至橙紅色,可食用。

蒙古扁桃 (Amygdalusmongolica),薔薇科李屬,稀有瀕危植物,是耐旱、耐寒的小灌木。分布于內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地。種仁含油率可達(dá)60%,核果為著名干果,可食用。

長柄扁桃(Prunus peduncu lata Pall.),又名山豆子,屬薔薇科李屬,旱生灌木,高可達(dá)1.5 m。零星散生于草原及荒漠草原,分布于我國內(nèi)蒙古、寧夏等地。

蒙古蕕 (Caryopterismongolica),馬鞭草科蕕屬,落葉灌木。耐旱,耐寒,分布于內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地,為國家 3級保護(hù)植物。

花棒(Hedysarum scoparium),豆科巖黃蓍屬,落葉灌木。根系發(fā)達(dá),耐旱。分布于內(nèi)蒙古、甘肅、青海、新疆等地。枝葉可做飼料,種子可食用,又是蜜源植物。

霸王(Zygophyllum xanthoxylum),又名霸王柴、木霸王,蒺藜科霸王屬,旱生灌木,高可達(dá)1.5 m。主要分布于內(nèi)蒙古、青海等地。

醉魚草(Budd leia alyernifolia),馬錢科醉魚草屬,落葉灌木或小喬木,高可達(dá)4m,耐干旱。分布于西北等地,海拔1 200m～ 1 800m的山坡灌叢。

白刺(N itraria sibirica),蒺藜科白刺屬,落葉灌木,用種子繁殖。耐干旱,耐鹽堿,果可食,能制醋。主要分布于遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏、青海、新疆等地。

沙柳(Salix psammophila),楊柳科柳屬,灌木?？鼓嫘詮?qiáng),較耐旱,抗風(fēng)沙,耐鹽堿,耐嚴(yán)寒和酷熱。喜適度沙壓,萌蘗力強(qiáng)。主要分布于內(nèi)蒙古、河北、陜西、甘肅、青海、四川等地。

烏柳(Sa lix cheilophila),楊柳科柳屬,灌木或小喬木,樹高可達(dá)5m以上。主要分布于甘肅、寧夏、青海、西藏、四川、云南等地。

黃柳(Sa lix gordeivii Chang et SkV.),楊柳科柳屬,多年生灌木,高 1m～3m。耐寒,抗風(fēng)沙,耐沙埋。喜生于荒漠地帶、固定和半固定沙丘。分布于遼寧、吉林、寧夏和內(nèi)蒙古等地。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在山西省大同縣巨樂鄉(xiāng),距縣城20 km,屬半干旱風(fēng)沙丘陵區(qū)。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以檸條為對照樹種,共 12種樹種,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),12個小區(qū),每小區(qū)4株～ 20株,株行距 2m×2m。整地方式為穴狀整地,規(guī)格 40 cm×40 cm。采用常規(guī)方法栽植,栽后修剪、平茬、澆水、培土。

1.2.3 土壤含水量的測定

采用 TZS系列土壤水分測定儀測定根系集中分布(深度為 20 cm～ 30 cm)處的土壤含水量。

2 結(jié)果與分析

在半干旱風(fēng)沙區(qū),春季降水量小,風(fēng)沙大,是最干旱的季節(jié)。4月份進(jìn)行春季造林,苗木栽后能否成活取決于其對春旱的忍耐程度。為了分析不同引進(jìn)樹種的抗旱性,對苗木成活期土壤含水量變化與苗木成活率之間的關(guān)系進(jìn)行了分析。

2.1 不同時期土壤含水量變化

2009年 4月 11日,按試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行造林,并澆水、培土,12日開始測定土壤含水量,之后每隔 6 d測量1次。不同時期深度為20 cm～ 30 cm處的土壤含水量見表1。

表1 不同時期20 cm～30 cm處土壤含水量 %

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù),繪制出不同時期土壤含水量分布圖,見圖1。

圖1 不同時期20 cm～30 cm處土壤含水量

從表1,圖1可知,4月至 6月期間,土壤干旱。4月 12日,即澆水后的第 2天,土壤濕度較高,含水量達(dá)到 20.1%,之后土壤含水量逐日下降,4月30日土壤含水量降至9.3%。由于一般樹種的萎蔫系數(shù)均在9%以下,所以4月份的土壤含水量均高于耐干旱樹種的萎蔫系數(shù),也就是說,在決定造林成活的最關(guān)鍵時期,土壤含水量能夠滿足引進(jìn)樹種的要求。5月上旬土壤含水量繼續(xù)下降,10日有少量降水產(chǎn)生,因此,12日土壤含水量有所升高,以后一直下降,5月底降至5.5%。6月沒有有效降水,月初土壤含水量已很低,僅 4.3%,雖然整個 6月變化幅度不大,但總體仍是下降趨勢,6月30日土壤含水量已降至 2.5%,達(dá)到了大多數(shù)樹種的萎蔫系數(shù)。

2.2 不同樹種成活率調(diào)查分析

從 4月至 6月的土壤含水量變化分析可知,6月底土壤含水量已達(dá)到了大多數(shù)樹種的萎蔫系數(shù),也就是說,苗木成活與否已有定論。因此,可以6月底的苗木成活率為指標(biāo),對不同樹種的抗旱能力進(jìn)行分析比較。不同樹種成活率見表2。

表2 不同樹種成活率 %

從表2可知,各樹種的成活率不同,花棒和銀水牛果成活率較低,分別為 20.4%和 40.0%,白刺成活率最高為 86.3%,其他樹種的成活率在52.4%～74.6%之間。對不同樹種的成活率進(jìn)行了方差分析,結(jié)果見表3。

表3 方差分析

由表3可知,不同樹種間的成活率差異達(dá)到顯著水平。

為了對各樹種的抗旱能力進(jìn)行評價,根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)繪制出不同樹種成活率分布圖,如圖2。

圖2 不同樹種成活率分布

從圖2分析得知,以成活率為指標(biāo)進(jìn)行樹種抗旱能力評價,供試的 12種樹種的抗旱能力可分為4個等級:白刺抗旱能力最強(qiáng);霸王、蒙古扁桃、沙柳、烏柳、醉魚草次之;黃柳、長柄扁桃、蒙古蕕、檸條中等;銀水牛果、花棒較差。

3 結(jié)論

從內(nèi)蒙古林科院包頭試驗(yàn)基地引進(jìn)的銀水牛果、蒙古扁桃、花棒、白刺、蒙古蕕、霸王、長柄扁桃、醉魚草、沙柳、黃柳、烏柳等 11種灌木樹種中,白刺成活率最高為 86.3%,花棒和銀水牛果成活率較低,分別為 20.4%和 40.0%,其他樹種的成活率在52.4%～74.6%之間。不同樹種抗旱能力差異較大,將以上樹種的抗旱能力分為 4個等級:白刺抗旱能力最強(qiáng),霸王、蒙古扁桃、沙柳、烏柳、醉魚草次之,黃柳、長柄扁桃、蒙古蕕中等,銀水牛果、花棒較差。初步得出了比檸條抗旱力強(qiáng)的 6種樹種,即白刺、霸王、蒙古扁桃、沙柳、烏柳、醉魚草。

[1] 郭學(xué)斌,鄭智禮.半干旱風(fēng)沙區(qū)防風(fēng)林樹種選擇研究[G]∥跨世紀(jì)的抉擇.太原:山西科學(xué)技術(shù)出版社,2000.

[2] 程 婕,白翠霞 ,梁 偉,等.退耕還林還草地區(qū)土壤有效水含量及蓄水性能研究 [J].陜西林業(yè)科技,2005(4):1-3.

[3] 呂 皎,李任敏,李蓮枝.石灰?guī)r中山區(qū)常見樹種苗木凋萎系數(shù)研究初報[J].山西林業(yè)科技,1990(2):12-14.