沙冬青等4種荒漠原生樹(shù)種不同立地條件下的人工造林灌溉定額試驗(yàn)研究

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；）

0 引言

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。

1 研究區(qū)概況

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。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

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

2.2 調(diào)查方法

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。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)沙冬青成活率及高生長(zhǎng)的影響

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

3.2 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)蒙古扁桃成活率及高生長(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

3.3 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)酸棗成活率及高生長(zhǎng)量的影響

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

3.4 不同立地條件下不同澆水次數(shù)對(duì)霸王成活率及高生長(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

4 結(jié)論

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。