集雨托盤在樟子松、云杉等樹種抗旱造林中的應(yīng)用

趙春香，宋維秀，卿麗媛，張嘉龍，馬成俠，李強(qiáng)峰

( 1.青海省林木種苗總站，青海 西寧 810016；2.青海大學(xué)，青海 西寧 810016；3.青海富騰生態(tài)科技有限公司，青海 西寧 810016)

干旱是世界性的環(huán)境問題，我國(guó)干旱半干旱區(qū)面積約占國(guó)土面積的52.5%[1]。青海省位于我國(guó)西北部，屬于干旱半干旱地區(qū)。干旱地區(qū)少雨，一般蒸發(fā)量大，土地瘠薄，這些都嚴(yán)重影響造林的成活率。干旱脅迫相對(duì)于其他環(huán)境因子會(huì)顯著降低樹木和作物的產(chǎn)量[2]。所以，如何提高干旱地區(qū)造林的成活率一直是林業(yè)工作者需要解決的問題。

提高干旱、半干旱地區(qū)造林成活率面臨著兩個(gè)問題。其一，研究樹木本身的生物學(xué)及生態(tài)學(xué)特性，要做到適地適樹，或?qū)ΨN子進(jìn)行一些有效處理，也可以提高幼林的抗旱性[3]；其二，提高造林地的土壤含水量和蓄水持久能力。第一個(gè)問題前人研究的已經(jīng)很深入了，但是使用耐旱樹種也受到了諸多的限制，所以努力提高土壤水分含量和蓄水保水能力即充分提高水分的利用效率成了本地林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要問題。近年來，保水劑、節(jié)水劑等產(chǎn)品已經(jīng)逐漸成為適合青海省干旱地帶高科技抗旱造林產(chǎn)品[4]。本試驗(yàn)通過集雨托盤這種新產(chǎn)品在試驗(yàn)地進(jìn)行大量對(duì)比試驗(yàn)，以期獲得更好的抗旱造林效果。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域自然概況

青海省大通縣處于青海省東部的河湟谷地，海拔在2280～4622 m，地勢(shì)西北較高，東南較低。年均氣溫4.9 ℃，每年的8月降水最多，12月最少[5]。

青海省樂都縣境內(nèi)的河流主要是湟水河。樂都縣和平安縣相鄰，屬大陸性半干旱氣候，年均溫0.3～6.4 ℃。

青海省都蘭縣位于柴達(dá)木盆地的東南，屬高原大陸性氣候，年氣溫變幅-29.8～33 ℃。每年的平均降水量為179.1 mm，蒸發(fā)量為1 358～1 765 mm，年日照時(shí)數(shù)為2 903.9～3 252.5 h。

德令哈市處于柴達(dá)木盆地的東北邊緣，屬高原大陸性氣候，相對(duì)濕度低、多風(fēng)、降水少、日照充沛，全年日照時(shí)間為3 554 h。

1.2 試驗(yàn)材料

寧杞七號(hào)，試驗(yàn)地點(diǎn)位于都蘭縣，幼樹4年生；云杉為12年生幼樹，試驗(yàn)地點(diǎn)位于北山林場(chǎng)；油松幼樹為8年生，試驗(yàn)地點(diǎn)位于平安縣；樟子松為10年生，試驗(yàn)地點(diǎn)位于大通縣。

集雨托盤：它的長(zhǎng)寬為705 mm×550 mm，中心有圓孔，中部有細(xì)縫，可打開(圖1)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)分為2個(gè)小區(qū)，一個(gè)試驗(yàn)區(qū)，一個(gè)對(duì)照區(qū)，各小區(qū)隨機(jī)排列，選用同一批幼樹并用金屬牌作標(biāo)志，試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)的樹種數(shù)量相同。

1.3.1 機(jī)械整地挖坑 先機(jī)械整地，然后挖一個(gè)50 cm×70 cm的深坑，把幼樹種植在坑里，在栽植前，截去幼樹多余的芽梢。

1.3.2 選用覆蓋物 栽植后，先澆水，然后在試驗(yàn)區(qū)覆蓋集雨托盤，對(duì)照區(qū)為無覆蓋，接著用濕土覆蓋集雨托盤邊沿，壓實(shí),然后在幼樹上掛上金屬牌。

1.3.3 數(shù)據(jù)收集及處理 在2017年8月，使用游標(biāo)卡尺和卷尺分別測(cè)定出參試樹木的高度、地徑、冠幅及當(dāng)年高生長(zhǎng)量，記錄樹木總量，用DPS對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 集雨托盤對(duì)北山林場(chǎng)云杉栽培的應(yīng)用效果分析

調(diào)查參試樹木的樹高和冠幅，數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表1、表2、表3。

表1 云杉樹高方差分析結(jié)果

從表1可以看出，處理間存在極顯著差異，即覆蓋集雨托盤的云杉樹高極顯著地大于對(duì)比區(qū)域的樹高，且高出46%。

表2 云杉冠幅方差分析結(jié)果

從表2可以看出,處理間存在極顯著差異，即覆蓋集雨托盤的云杉冠幅顯著大于對(duì)比區(qū)域的冠幅，且高出其13%。

表3 云杉生長(zhǎng)狀況調(diào)查結(jié)果

從表3可以看出，覆蓋處理存活率顯著高于無覆蓋，且高出19%；高生長(zhǎng)率極顯著地高于無覆蓋，且高出140%；冠幅生長(zhǎng)率極顯著地高于無覆蓋，高出100%，覆蓋處理可以有效促進(jìn)云杉生長(zhǎng)，提高其生長(zhǎng)率和存活率。

2.2 集雨托盤對(duì)油杉和樟子松栽培的效果分析

調(diào)查平安縣的油松及大通縣的樟子松地徑、當(dāng)年高生長(zhǎng)量、冠幅，結(jié)果見表4～表9。

表4 平安縣油松地徑方差分析結(jié)果

從表4可以看出，處理間不存在顯著性差異，即覆蓋托盤與無托盤兩種處理對(duì)于油松地徑生長(zhǎng)的情況不存顯著性差異。

表5 平安縣油松當(dāng)年高生長(zhǎng)量方差分析表

從表5可以看出，處理間存在極顯著差異，即覆蓋托盤處理的油松當(dāng)年高生長(zhǎng)量極顯著地高于對(duì)照組當(dāng)年高生長(zhǎng)量，且高出43%。

表6 平安縣油松生長(zhǎng)狀況調(diào)查表

從表6可以看出，覆蓋處理存活率顯著高于對(duì)照組，且高出13%；高生長(zhǎng)率極顯著地大于無覆蓋處理，且高出14%，地徑生長(zhǎng)率處理間無顯著性差異。

表7 大通縣樟子松樹高方差分析表

從表7可以看出，處理間存在極顯著差異，即覆蓋托盤的樟子松樹高極顯著地高于無托盤覆蓋的樟子松樹高，且高出30%。

表8 大通縣樟子松當(dāng)年高生長(zhǎng)量方差分析表

從表8可以看出，處理間不存在顯著性差異，即托盤覆蓋與否對(duì)樟子松當(dāng)年高生長(zhǎng)量生長(zhǎng)情況不存在顯著性差異。

表9 大通縣樟子松生長(zhǎng)狀況調(diào)查表

從表9可以看出，覆蓋處理的存活率顯著地高于對(duì)照組，且高出9%；高生長(zhǎng)率和冠幅生長(zhǎng)率處理間沒有顯著性差異。

2.3 集雨托盤在經(jīng)濟(jì)林栽培中的應(yīng)用效果分析

選用經(jīng)濟(jì)樹種枸杞為代表進(jìn)行試驗(yàn)。

表10 枸杞冠幅方差分析表

從表10可以看出，處理間存在顯著性差異，即托盤覆蓋的枸杞冠幅生長(zhǎng)顯著性的高于無托盤覆蓋的枸杞冠幅生長(zhǎng)，且高出38%。

表11 枸杞樹高方差分析表

從表11可以看出，處理間不存在顯著性差異，即托盤處理與否對(duì)于枸杞的樹高生長(zhǎng)狀況不存在顯著性差異。

表12 都蘭縣枸杞生長(zhǎng)狀況調(diào)查表

從表12可以看出，托盤覆蓋存活率顯著高于對(duì)照組，高出9%；高生長(zhǎng)率處理間不存在顯著性差異；冠幅生長(zhǎng)率顯著地高于對(duì)照組，高出33.3%。

3 結(jié)論

3.1 覆蓋集雨托盤極顯著地改善了北山林場(chǎng)云杉的樹高和冠幅的生長(zhǎng)狀況，分別提高了46%和13%，也顯著地提高了其存活率、高生長(zhǎng)率、冠幅生長(zhǎng)率；

3.2 覆蓋集雨托盤使平安縣油松當(dāng)年高生長(zhǎng)量提高了43%，極顯著地提高了其高生長(zhǎng)率，顯著地提高了存活率；覆蓋集雨托盤顯著地提高了大通縣樟子松樹高生長(zhǎng)量，提高了30%，顯著地提高了其存活率；

3.3 覆蓋集雨托盤使枸杞幼樹冠幅生長(zhǎng)量提高了38%；顯著提高了其冠幅生長(zhǎng)率和存活率；

本試驗(yàn)中，有些數(shù)據(jù)不存在顯著性差異，一方面可能是由于試驗(yàn)儀器及人為誤差引起的，另一方面也可能是由于造林苗木本身所帶來的誤差。另外集雨托盤彌補(bǔ)了地膜所固有的缺陷，可以回收及重復(fù)利用，有效地降低土地污染。隨著科技進(jìn)步，集雨托盤將在林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中得到更廣泛應(yīng)用。