神木風(fēng)沙草灘區(qū)沙柳平茬復(fù)壯技術(shù)研究

劉濤，郭慧霞

（陜西省神木市公草灣林場，陜西神木 719319）

神木市位于陜西省北部，總面積達(dá)7635km2，地理位置較為獨(dú)特，處于黃土丘陵向蒙古草原的過渡區(qū)，地域內(nèi)聚集了多種地貌，有高原、沙地、丘陵、湖泊及草灘等，整個區(qū)域以明長城為分界線，南部為丘陵溝壑區(qū)，北部為風(fēng)沙草灘區(qū)，其面積分別占49%與51%，全縣土壤類型主要是風(fēng)沙土與黃土，為有效治理風(fēng)沙草灘區(qū)的風(fēng)沙，改良生態(tài)環(huán)境，自20 世紀(jì)以來，當(dāng)?shù)亓謽I(yè)建設(shè)工作者種植了大量的沙柳，沙柳作為一種沙生灌木，具備“平茬復(fù)壯”的生物學(xué)習(xí)性，及時對其進(jìn)行平茬，研究出最適合的平茬年齡、平茬高度與平茬周期等相關(guān)技術(shù)參數(shù)，以更好地發(fā)揮其生態(tài)效益。

1 試驗區(qū)概況

神木風(fēng)沙草灘區(qū)位于神木北部，包含大柳塔、爾林兔、大保當(dāng)、中雞、孫家岔、麻家塔、店塔等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，該區(qū)域地勢相對平坦，海拔處于987～1449.4m，溫帶半干旱大陸性氣候比較明顯，年平均氣溫為11.4℃，年均降水量440.8mm，地貌是波狀起伏的風(fēng)成沙丘，沙丘為大小不一的洼地，土壤較為貧瘠，沙柳種植面積較大，沙柳下植被較少。

2 試驗方法

2.1 沙柳衰退特征調(diào)查

選擇2016 年營造的沒有經(jīng)過平茬復(fù)壯的沙柳林作為試驗對象，在丘間低地、迎風(fēng)坡上部、迎風(fēng)坡下部分別選擇30 株沙柳，自2017-2020 年對其衰退特征進(jìn)行調(diào)查記錄，選擇合適的沙柳平茬年齡。

2.2 沙柳平茬高度試驗

選擇2016 年營造的沒有經(jīng)過平茬復(fù)壯丘間低地的沙柳林作為試驗對象，劃分30m×20m 的長方形地塊4塊（A 樣地、B 樣地、C 樣地、D 樣地），在每塊樣地中選擇30 株生長特征相似的沙柳，于2018 年立冬后，將A 樣地沙柳進(jìn)行齊地平茬，即留茬高度為0cm；B 樣地的30株沙柳留茬高度設(shè)置為5cm；C 樣地沙柳的留茬高度設(shè)置為10cm；D 樣地作為對照不進(jìn)行處理，同時對各塊樣地的沙柳樣株做好標(biāo)記。平茬前對各地塊沙柳樣株的枝條長度、枝條數(shù)量、枝條地徑、冠幅、枯枝數(shù)量進(jìn)行調(diào)查記錄留底。平茬后在2019 年10 月上旬，也就是在沙柳生長期過后對沙柳萌生的萌枝數(shù)、枝條的長度、冠幅、枝條地徑等進(jìn)行調(diào)查記錄，并求平均值，同時計算沙柳平茬的萌枝率，即新萌生枝條的總數(shù)與沙柳原存活枝條總數(shù)的比值，計算沙柳生物量：生物量=1/3π（D/2）2LS（其中D 為平均地徑、L 為枝條長度、S 為枝條總數(shù)）。

2.3 沙柳平茬周期試驗

選擇丘間低地的沙柳林作為試驗對象，在2020 年10 月上旬分別選擇平茬1 年、2 年、3 年、4 年、5 年后的各樣地中30 株沙柳作為樣本，分別對其株高、分枝數(shù)、冠幅、枯枝數(shù)、當(dāng)年新生枝條數(shù)、枝條地徑等進(jìn)行調(diào)查記錄，并根據(jù)上文生物量計算公式進(jìn)行生物量計算，分析沙柳平茬后的生長變化規(guī)律，并確定沙柳平茬的最佳周期。

3 結(jié)果與分析

3.1 適宜平茬年齡

由表1 可知，2016 年在神木風(fēng)沙草灘區(qū)營造株行距為1.5m×2.5m 的沙柳林，在3 年時，其更新表現(xiàn)一般，在4 年時出現(xiàn)更新不良，因此，沙柳適宜的平茬年齡也可以確認(rèn)為3～4 年。

表1 神木風(fēng)沙草灘區(qū)創(chuàng)建的沙柳林衰退特征

3.2 適宜平茬高度

由表2、表3 可知，沙柳的平茬高度對枝條長度、枝條地徑、冠幅等影響相對較小，對分枝數(shù)與生物量具有較大的影響。C 地塊的平茬高度為10cm，其分枝數(shù)和萌枝率分別為179 和287.28%，分別比A 地塊平茬高度為0cm 時的分枝數(shù)和萌枝率增加85 和132.70 個百分點，比B 地塊平茬高度為5cm 時的分枝數(shù)和萌枝率增加17和17.26 個百分點，可見，隨沙柳平茬高度的提高，其分枝數(shù)與萌枝率均有所提高。另外，A 樣地（平茬高度0cm）、B 樣地（平茬高度5cm）、C 樣地（平茬高度10cm）的沙柳生物量分別為2619.27cm3、2834.50cm3、2502.34cm3，B 樣地的沙柳生物量分別比A 樣地與C 樣地提高8.22%、13.27%，可見，B 樣地也就是沙柳平茬高度為5cm 時，平茬后的沙柳生物量積累最大，因此，比較適宜的沙柳平茬高度為5cm。

表2 2018 年平茬前沙柳樣株的本底調(diào)查情況

表3 不同平茬高度沙柳2019 年10 月生長指標(biāo)調(diào)查表

3.3 適宜平茬周期

沙柳平茬周期一般是指前后2 次平茬間所間隔的時間。不管是沙柳的生物學(xué)特性還是立地條件都是影響其平茬周期的關(guān)鍵因素。

由表4 可知，平茬后的丘間低地沙柳在1～3 年間生長迅速，枝條長度、枝條地徑、冠幅等，均生長較快，在4 年后，沙柳生長相對緩慢。另外，平茬后的沙柳在2 年后出現(xiàn)了枯枝現(xiàn)象，并在4 年后枝條枯死率開始加重，同時，新萌生枝條的數(shù)量也從沙柳4 年后開始減少。從沙柳去除枯枝后的生物量來看，3 年時，其生物量達(dá)到最高，為3799.00cm3，到4 年、5 年時，沙柳生物量均比上一年有所下降，因此，神木風(fēng)沙草灘區(qū)丘間低地的沙柳相對適宜的平茬周期為3～4 年。

表4 平茬后不同林齡沙柳生長指標(biāo)表

4 結(jié)論

神木風(fēng)沙草灘區(qū)應(yīng)用沙柳進(jìn)行造林后，林齡在1～3年期間時，沙柳生長良好，更新特征相對較好，在進(jìn)入4年后，沙柳更新特征表現(xiàn)一般，沙柳的個體繁殖能力下降，枝條枯死率明顯增高，為了促進(jìn)其萌蘗繁殖，應(yīng)在沙柳4 年時進(jìn)行平茬；在沙柳平茬高度為5cm 時，平茬后的沙柳生物量積累最大，沙柳平茬高度應(yīng)控制在5cm左右；平茬后的丘間低地沙柳在1～3 年間生長迅速，在4 年后，沙柳生長相對緩慢，枝條枯死率開始加重，神木風(fēng)沙草灘區(qū)丘間低地的沙柳相對適宜的平茬周期應(yīng)控制在3～4 年，沙柳平茬應(yīng)在立冬后到翌年土壤解凍前，也就是沙柳休眠期進(jìn)行。

在神木風(fēng)沙草灘區(qū)人工林生態(tài)系統(tǒng)中，沙柳發(fā)揮至關(guān)重要的作用，神木地區(qū)沙柳種植面積較大，政府對于沙柳平茬任務(wù)的重視度也有較大程度提高，每年沙柳平茬的面積有所增加，至2021 年神木地區(qū)沙柳平茬總面積達(dá)到14800hm2，有效避免了沙柳死亡，進(jìn)一步加大了沙柳更新復(fù)壯的力度，取得良好的治沙效果。