五臺山地區(qū)華北落葉松抗旱能力分析

韓進(jìn)斌

(山西省五臺山國有林管理局，山西 繁峙 034302)

從植物在缺水條件下的抗旱特征來看，決定植物在水分脅迫下耐旱能力的主導(dǎo)因素是凋萎系數(shù)和植物在整個(gè)干旱期間的耗水速度。華北落葉松是山地的主要造林樹種，為此筆者采用盆栽稱重法，初步研究了在干旱期間的土壤含水量對山西省五臺山國有林管理局門限石林場華北落葉松耐旱能力的影響。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在山西省五臺山國有林管理局門限石林場，海拔1 400 m.年均溫5℃，無霜期120 d，年均降水量600 mm，年蒸發(fā)量1 460 mm，土壤為淋溶褐土。該地區(qū)從20世紀(jì)60年代以來營造了大面積的華北落葉松林和油松林。

2 試驗(yàn)方法

2010年4月5日至10月5日，采用烘干法測定野外不同地形原位土壤的含水量。每月取樣2次，3次重復(fù)，為盆栽試驗(yàn)篩選具有代表性的土壤。

選用該林場苗圃2年生華北落葉松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)苗木進(jìn)行盆栽，平均苗高32 cm，平均地徑35 cm.盆栽土壤為野外混合土，厚40 cm.將植株置于防雨塑料棚下，保證有充足的陽光照射。6月24日停止?jié)菜?，植株自然失水凋萎?0 d后開始稱重，前2個(gè)月每10 d稱1次，9月份苗木針葉發(fā)軟，顏色變淡時(shí)每5 d稱1次，重量基本不變時(shí)停止。詳細(xì)觀察記錄苗木的變化，針葉發(fā)軟，顏色變淡為暫凋;針葉變灰綠、黃褐色并下垂，緊縮貼枝，頂芽枯萎為永凋。在苗木的各個(gè)狀態(tài)期取土樣測定土壤水分，用小孔錐從2個(gè)相對方向的1/2半徑處，分別向下錐取土壤20 g左右，混均后用烘干法測定其土壤含水量。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 野外原位土壤含水量

通過測定得到野外原位土壤含水量數(shù)據(jù)，見第41頁表1.

表1 不同地形土壤含水量隨時(shí)間的變化%

從表1可以看出，不同立地類形的土壤含水量不同，山脊和陰坡較高，平均值分別為10.78%和10.52%;陽坡最低，土壤含水量平均值為4.36%;半陽坡的處于中間，這主要與陽坡土壤水分蒸發(fā)有關(guān)。各樣地土壤含水量隨時(shí)間有明顯變化，6月上旬為低峰，因?yàn)榇?、夏之間氣溫回升快，多干風(fēng)，缺少水分補(bǔ)給，形成“春旱”。4月土壤剛解凍，8月是降雨期，從而形成土壤水分的2個(gè)高峰期。

3.2 干旱期土壤含水量

植株從控水至永久凋萎土壤含水量變化見表2.

表2 不同時(shí)期苗木土壤水分變化

從表2可以看出，將干旱試驗(yàn)期分為2個(gè)階段，第1階段從6月24日到8月19日，土壤水分損失8%;第2階段從8月19日至9月25日，土壤水分損失1%.第1階段因氣溫高、降水少、空氣濕度小、蒸發(fā)快，所以土壤水分損失速度快;第2階段空氣濕度變大，土壤中水分較少，水分丟失速度慢。

3.3 華北落葉松苗木凋萎系數(shù)及耐旱時(shí)間

從苗木形態(tài)分析，苗木處于凋萎狀態(tài)時(shí)，植株表現(xiàn)為葉片黃色，一觸即落，枝芽枯萎，第2天不能恢復(fù)繼續(xù)萎蔫。生長期至永久凋萎期可分3個(gè)階段，即正常生長期、暫時(shí)凋萎期和永久凋萎期。于6月14日停止?jié)菜?0 d后測定土壤水分，結(jié)果見表3.

苗木正常生長期，土壤水分含量從13.84%降到6.30%.暫時(shí)凋萎期土壤含水量為6.30% ～5.12%，這階段土壤水分減少緩慢，苗木針葉顏色變淡。永久凋萎期土壤含水量降至4.83%，即華北落葉松凋萎系數(shù)。從停止?jié)菜接谰玫蛭疄?0 d，停水后的35 d內(nèi)，苗木生長正常。8月11日至8月31日苗木表現(xiàn)出暫凋現(xiàn)象，暫時(shí)凋萎系數(shù)(4.83%)高于土壤最大吸濕水(4.80%)。此時(shí)，苗木雖然已進(jìn)入非正常生長狀態(tài)，但仍能忍耐一定時(shí)間的干旱。59 d后開始出現(xiàn)永凋現(xiàn)象，從暫凋到永凋的時(shí)間是55 d.雖然苗木凋萎耐旱時(shí)間與海拔、氣溫、蒸發(fā)量、降水、苗木質(zhì)量和土壤介質(zhì)有關(guān)，但數(shù)據(jù)仍可以說明在該地區(qū)落葉松的凋萎情況。

表3 苗木凋萎系數(shù)及耐旱時(shí)間

4 結(jié)論

1)在五臺山地區(qū)山脊和陰坡的有效水分較高，平均達(dá)到10.78%和10.52%，陽坡土壤水分較低為4.36%，半陽坡處于中間。1 a中6月上旬土壤含水量最低，4月與8月為2個(gè)高峰期。

2)五臺山地區(qū)華北落葉松的凋萎系數(shù)為4.83%，苗木從控水至?xí)簳r(shí)凋萎時(shí)間可以維持35 d.

[1]劉淑明，陳海濱，孫長忠，等.黃土高原主要造林樹種的抗旱性研究[J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2003(4):149-153.

[2]李吉躍.太行山區(qū)主要造林樹種耐旱特性的研究[D］.北京:北京林業(yè)大學(xué)，1990.

[3]康林功.油松、華北落葉松抗旱特性的研究[J］.山西林業(yè)科技，2002(3):33-35.