吳宗興,徐 惠,王澤亮,宋小軍,熊 量,李長(zhǎng)生,林 英
(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081;2.汶川縣林業(yè)局,四川 汶川 623000)
輻射松(Pinus radiata D.Don)原產(chǎn)于美國(guó)的加尼福利亞,屬常綠針葉喬木,樹高可達(dá)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(qiáng),自然整枝能力差,枝繁葉茂,每年可抽2次~3次主梢,生長(zhǎng)期長(zhǎng)達(dá)11個(gè)月;主根明顯,側(cè)根較多,根系發(fā)達(dá),有菌根菌,適應(yīng)性強(qiáng),耐鹽漬、耐干旱貧瘠,抗銹病、赤枯病能力特強(qiáng),速生、豐產(chǎn)性能極佳、材質(zhì)好、產(chǎn)量高(40 a 生蓄積量每公頃可達(dá)600 m3)、用途廣(木材廣泛應(yīng)用于造紙、建筑等行業(yè))。由于輻射松的特殊林學(xué)特性,世界上先后有幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行引種造林試驗(yàn),其中引種到北半球表現(xiàn)最好的國(guó)家屬西班牙,引種到南半球表現(xiàn)最好的國(guó)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(jìn)上百個(gè)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(yíng),其單位面積生長(zhǎng)量以及造林面積都超過原產(chǎn)地,僅占森林面積16%的輻射松林,生產(chǎn)了占全國(guó)產(chǎn)量94%的木材,一躍成為木材出口大國(guó),為新西蘭林業(yè)生產(chǎn)、乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)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(zāi)害發(fā)生后,該區(qū)農(nóng)民將進(jìn)行移民搬遷,會(huì)閑置大量土地,急需快速開展生態(tài)治理、植被恢復(fù)。在災(zāi)后重建中,輻射松作為首選樹種,被廣泛應(yīng)用于宜林地、地質(zhì)災(zāi)害移民后的退耕地的植被恢復(fù)中,同時(shí),廣大群眾急需實(shí)用的輻射松栽培技術(shù)指導(dǎo)和示范,為全省輻射松產(chǎn)業(yè)發(fā)展,農(nóng)民增收,特別是地震災(zāi)區(qū)災(zāi)后重建形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
1.1 試驗(yàn)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(duì)濕度69%,年均風(fēng)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(shí)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(shì)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(rùn)亞貧瘠——矮灌型。造林樹種為輻射松(Pinus radiata D.Don),2009年3月營(yíng)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(yàn),每處理均采用大樣本50株以上,隨機(jī)區(qū)組,3次重復(fù)。
1.2.2 在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi),挖具有代表性的土壤剖面兩個(gè),詳細(xì)進(jìn)行剖面觀察記載,并分層取樣,采用常規(guī)方法分析測(cè)定土壤的水分變化規(guī)律。
1.2.3 選擇生長(zhǎng)中等具有代表性的地段設(shè)置10 m×10 m 的樣地,定時(shí)、定位調(diào)查輻射松幼林高、徑、生物量。
1.2.4 對(duì)各試驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)分析方法采用百分?jǐn)?shù)比較法和方差分析及q 檢驗(yàn)。
2.1 覆蓋對(duì)輻射松幼樹成活和生長(zhǎng)的影響
為了充分利用天然降水,提高造林成活率,促進(jìn)幼樹的生長(zhǎng),對(duì)輻射松幼樹進(jìn)行塑料薄膜覆蓋,石塊覆蓋和對(duì)照(分別用甲、乙、CK 表示)的處理試驗(yàn)。經(jīng)過連續(xù)3 a 試驗(yàn),輻射松成活率、保存率、苗高、地徑年均生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)量、平均數(shù)的差值表
從表2可以看出,覆蓋對(duì)輻射松幼林的成活率,保存率及苗高、地徑生長(zhǎng)量有極顯著的影響,說明覆蓋對(duì)造林保存率、成活率及苗高、地徑生長(zhǎng)量有極顯著的促進(jìn)作用。各處理之間進(jìn)一步作多重比較,用q 檢驗(yàn)法如表3。
從表3可以看出,覆蓋處理對(duì)輻射松幼樹的成活率,保存率苗高、地徑生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)量。
2.2 覆蓋對(duì)土壤水分的影響
經(jīng)過連續(xù)3 a 的造林試驗(yàn)覆蓋處理的土壤含水量統(tǒng)計(jì)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(jì)表
圖1 輻射松幼樹覆蓋措施下0~60 cm 土壤絕對(duì)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(duì)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(duì)照處理為8.44%,分別比對(duì)照提高1.82個(gè)~0.33個(gè)百分點(diǎn),塑料覆蓋比對(duì)照覆蓋提高1.48個(gè)百分點(diǎn)。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(duì)照為9.52%,分別比對(duì)照提高0.62~2.01個(gè)百分點(diǎn);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(duì)照為7.35%,分別比對(duì)照提高0.05個(gè)~1.64個(gè)百分點(diǎn);伏旱的8月份塑料覆蓋和石塊覆蓋的土壤分別比對(duì)照提高1.29個(gè)、2.65個(gè)百分點(diǎn)。
2.3 覆蓋對(duì)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(dòng),3月1日幼樹已抽出新梢,覆蓋石塊的幼樹芽開始萌動(dòng)、抽新梢,而對(duì)照處理的幼樹芽則剛開始膨大。10月22日對(duì)照處理的輻射松幼樹已停止生長(zhǎng),而覆蓋的輻射松芽11月15日才停止生長(zhǎng)。總之,經(jīng)過連續(xù)3 a 觀測(cè)得知,覆蓋的輻射松芽比對(duì)照提早20 d 左右萌動(dòng),延遲15 d 左右停止生長(zhǎng)。
3.1 覆蓋對(duì)輻射松幼樹成活和生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用。塑料薄膜覆蓋比對(duì)照造林成活率提高12.3個(gè)百分點(diǎn)、保存率提高12.2個(gè)百分點(diǎn)、苗高生長(zhǎng)量提高11.9 cm、地徑生長(zhǎng)量提高0.57 cm,石塊覆蓋比對(duì)照造林成活率提高9.6個(gè)百分點(diǎn)、造林保存率提高12.2個(gè)百分點(diǎn)、苗高生長(zhǎng)量提高9.3 cm、地徑生長(zhǎng)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(qiáng)行阻隔,水汽又被土壤吸收,使降水大部分能供給幼樹生長(zhǎng)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(shù)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(jié)周圍水氣,供土壤吸收,從而增加土壤水分;地震災(zāi)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(zhǎng)了幼樹生長(zhǎng)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(zhǎng)。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(jié),另一方面提高了土壤溫度,從而有利于土壤微生物的活動(dòng)(加快土壤有機(jī)質(zhì)分解)和幼樹根系生長(zhǎng)發(fā)育,同時(shí),覆蓋抑制了雜草、灌木生長(zhǎng),使之避免與幼樹競(jìng)爭(zhēng)水、肥,因而顯著促進(jìn)了幼樹的高、徑生長(zhǎng)。塑料薄膜覆蓋的幼樹提早20 d 左右萌動(dòng)、延遲15 d 左右停止生長(zhǎng),石塊覆蓋幼樹提早10 d 左右萌動(dòng)、延遲7 d 左右停止生長(zhǎng),這對(duì)幼樹生長(zhǎng)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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