汶川地震災區(qū)輻射松覆蓋保水造林試驗研究

吳宗興，徐 惠，王澤亮，宋小軍，熊 量，李長生，林 英

(1.四川省林業(yè)科學研究院，四川 成都 610081;2.汶川縣林業(yè)局，四川 汶川 623000)

前言

輻射松(Pinus radiata D.Don)原產于美國的加尼福利亞，屬常綠針葉喬木，樹高可達30 m;針葉為3 針1 束，稀2 針、4 針、5 針1 束;主干明顯，冠幅較小，分枝力強，自然整枝能力差，枝繁葉茂，每年可抽2次～3次主梢，生長期長達11個月;主根明顯，側根較多，根系發(fā)達，有菌根菌，適應性強，耐鹽漬、耐干旱貧瘠，抗銹病、赤枯病能力特強，速生、豐產性能極佳、材質好、產量高(40 a 生蓄積量每公頃可達600 m3)、用途廣(木材廣泛應用于造紙、建筑等行業(yè))。由于輻射松的特殊林學特性，世界上先后有幾十個國家和地區(qū)進行引種造林試驗，其中引種到北半球表現(xiàn)最好的國家屬西班牙，引種到南半球表現(xiàn)最好的國家屬新西蘭、澳大利亞、智利和南非。九十年前，新西蘭從世界各地引進上百個地理種源，經(jīng)過選育馴化，篩選繁育出適宜的品種，采取高度集約化經(jīng)營，其單位面積生長量以及造林面積都超過原產地，僅占森林面積16%的輻射松林，生產了占全國產量94%的木材，一躍成為木材出口大國，為新西蘭林業(yè)生產、乃至整個國民經(jīng)濟的發(fā)展起到極大的促進作用。

“5·12”汶川特大地震造成汶川、理縣、茂縣、北川等地山區(qū)大量山體滑坡、泥石流等災害發(fā)生后，該區(qū)農民將進行移民搬遷，會閑置大量土地，急需快速開展生態(tài)治理、植被恢復。在災后重建中，輻射松作為首選樹種，被廣泛應用于宜林地、地質災害移民后的退耕地的植被恢復中，同時，廣大群眾急需實用的輻射松栽培技術指導和示范，為全省輻射松產業(yè)發(fā)展，農民增收，特別是地震災區(qū)災后重建形成新的經(jīng)濟增長點，具有重大的現(xiàn)實意義。

1 試驗區(qū)概況及研究方法

1.1 試驗區(qū)概況

1.1.1 汶川縣威州鎮(zhèn)，地處31°31'，103°36'，海拔1 330 m，年均降水量516 mm，年均蒸發(fā)量1 858 mm，蒸發(fā)量為降水量的3 倍多，5月～10月為雨季，降水量占全年的82.4%，11月至翌年4月為旱季，降水量占全年17.6%，平均相對濕度69%，年均風速2.9 m·s－1，年均氣溫12.7℃，極端最高氣溫34℃，最高氣溫≥30℃平均32.7 d，極端最低氣溫－8.6℃，低溫≤0℃平均37.8 d，平均氣溫日較差9.9℃，年平均日照時數(shù)1 705.5 h。土壤為灰褐土，pH 值7.4～8.1，海拔1 350 m，坡度20°～25°。優(yōu)勢植被為白刺花(Sophora viciifolia Hence)、鐵桿蒿(Artemisia glauca)、金花蚤草(Puliearia chrysanha Ling)等，蓋度50%，土壤為坡積灰褐土。立地類型為陰坡潮潤亞貧瘠——矮灌型。造林樹種為輻射松(Pinus radiata D.Don)，2009年3月營造，初植密度為3 300株·hm－2，幼樹平均樹高31.4 cm，平均地徑0.3 cm。

1.2 研究方法

1.2.1 覆蓋保水造林試驗，每處理均采用大樣本50株以上，隨機區(qū)組，3次重復。

1.2.2 在每個標準地內，挖具有代表性的土壤剖面兩個，詳細進行剖面觀察記載，并分層取樣，采用常規(guī)方法分析測定土壤的水分變化規(guī)律。

1.2.3 選擇生長中等具有代表性的地段設置10 m×10 m 的樣地，定時、定位調查輻射松幼林高、徑、生物量。

1.2.4 對各試驗收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析方法采用百分數(shù)比較法和方差分析及q 檢驗。

2 研究結果及分析

2.1 覆蓋對輻射松幼樹成活和生長的影響

為了充分利用天然降水，提高造林成活率，促進幼樹的生長，對輻射松幼樹進行塑料薄膜覆蓋，石塊覆蓋和對照(分別用甲、乙、CK 表示)的處理試驗。經(jīng)過連續(xù)3 a 試驗，輻射松成活率、保存率、苗高、地徑年均生長量如表1，方差分析如表2，多重比較如表3。

表1 輻射松成活率保存率、苗高、地徑年均生長量表

表2 輻射松幼樹不同覆蓋處理方差分析表

表3 輻射松幼樹不同覆蓋處理的成活率、保存率、苗高、地徑生長量、平均數(shù)的差值表

從表2可以看出，覆蓋對輻射松幼林的成活率，保存率及苗高、地徑生長量有極顯著的影響，說明覆蓋對造林保存率、成活率及苗高、地徑生長量有極顯著的促進作用。各處理之間進一步作多重比較，用q 檢驗法如表3。

從表3可以看出，覆蓋處理對輻射松幼樹的成活率，保存率苗高、地徑生長量有極顯著的影響?？梢钥闯鏊芰细采w和石塊覆蓋之間的成活率，保存率、苗高生長量之間不顯著，只有地徑之間差異極顯著，塑料覆蓋比石塊覆蓋的地徑生長量提高0.18cm，說明塑料覆蓋比石塊覆蓋更有利于提高地徑生長量。

2.2 覆蓋對土壤水分的影響

經(jīng)過連續(xù)3 a 的造林試驗覆蓋處理的土壤含水量統(tǒng)計見表4，土壤水分變化曲線如圖1。

表4 輻射松幼林土壤不同覆蓋措施的土壤含水量統(tǒng)計表

圖1 輻射松幼樹覆蓋措施下0～60 cm 土壤絕對含水量年季節(jié)變化曲線圖

從表4、圖1可以看出，土壤含水量隨降水季節(jié)的變化而變化，雨季土壤含水量增加，各處理的含水量也增加，旱季降水減少，土壤含水量比對照有顯著的增加。全年0～60 cm 土壤平均含水量塑料覆蓋為10.25%，石塊覆蓋為8.77%，對照處理為8.44%，分別比對照提高1.82個～0.33個百分點，塑料覆蓋比對照覆蓋提高1.48個百分點。雨季5月～10月平均含水量塑料覆蓋為11.53%，石塊覆蓋為10.14%，對照為9.52%，分別比對照提高0.62～2.01個百分點;旱季11月至翌年4月土壤含水量塑料覆蓋為8.99%，石塊覆蓋為7.40%，對照為7.35%，分別比對照提高0.05個～1.64個百分點;伏旱的8月份塑料覆蓋和石塊覆蓋的土壤分別比對照提高1.29個、2.65個百分點。

2.3 覆蓋對輻射松幼樹物候期的影響

塑料薄膜覆蓋的輻射松芽2月20日左右開始膨大、萌動，3月1日幼樹已抽出新梢，覆蓋石塊的幼樹芽開始萌動、抽新梢，而對照處理的幼樹芽則剛開始膨大。10月22日對照處理的輻射松幼樹已停止生長，而覆蓋的輻射松芽11月15日才停止生長。總之，經(jīng)過連續(xù)3 a 觀測得知，覆蓋的輻射松芽比對照提早20 d 左右萌動，延遲15 d 左右停止生長。

3 結論

3.1 覆蓋對輻射松幼樹成活和生長有顯著的促進作用。塑料薄膜覆蓋比對照造林成活率提高12.3個百分點、保存率提高12.2個百分點、苗高生長量提高11.9 cm、地徑生長量提高0.57 cm，石塊覆蓋比對照造林成活率提高9.6個百分點、造林保存率提高12.2個百分點、苗高生長量提高9.3 cm、地徑生長量提高0.39 cm。

3.2 塑料薄膜覆蓋下的土壤，水、肥、氣、熱都處于最佳狀態(tài)。降水可以從穴周浸入土壤并貯存起來，雖然溫度愈高、水分蒸發(fā)愈烈，但被薄膜強行阻隔，水汽又被土壤吸收，使降水大部分能供給幼樹生長之需。

3.3 石塊覆蓋既能就地取材、方便易行，是易推廣的技術措施。石塊覆蓋有降低土表溫度、減輕蒸發(fā)的作用，而且石塊熱容量小、吸熱快、散熱快、晚間溫度低，可凝結周圍水氣，供土壤吸收，從而增加土壤水分;地震災區(qū)有大量石塊，可舍薄膜而用石塊覆蓋，借以減少投資。

3.4 覆蓋延長了幼樹生長期。表土覆蓋石塊、塑料薄膜后，天然降水下滲增加，土壤水份蒸發(fā)受覆蓋材料阻隔而被抑制，從而提高土壤水分含量，利于幼樹生長。另外，覆蓋還減少了因降雨而引起的土壤肥料的淋溶流失，防止了因降雨而引起的土壤板結，另一方面提高了土壤溫度，從而有利于土壤微生物的活動(加快土壤有機質分解)和幼樹根系生長發(fā)育，同時，覆蓋抑制了雜草、灌木生長，使之避免與幼樹競爭水、肥，因而顯著促進了幼樹的高、徑生長。塑料薄膜覆蓋的幼樹提早20 d 左右萌動、延遲15 d 左右停止生長，石塊覆蓋幼樹提早10 d 左右萌動、延遲7 d 左右停止生長，這對幼樹生長發(fā)育十分有利，有利于輻射松幼林提早郁閉成林，發(fā)揮森林的綜合效益。

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