王珺,高孝華,李華峰
(甘肅省子午嶺林業(yè)管理局華池分局,甘肅 華池 754600)
鹽堿地造林技術(shù),我國早在1957年就開始研究[1],至今仍是研究熱點之一[2],原因在于隨著氣候和土壤所含鹽類的不同,適生樹種不同,造林技術(shù)也需有所區(qū)別[3]。水濕鹽堿地經(jīng)常受季節(jié)性積水影響,土壤濕度大,適生樹種除要求耐鹽堿外,更要求具備一定的耐水淹特性,因此水濕鹽堿地造林技術(shù)也是重點研究課題之一[4]。華池林區(qū)溝谷地帶、地勢平緩低洼地帶分布水濕鹽堿地,長期得不到綠化,影響整流域治理進程。為此開展水濕鹽堿地造林技術(shù)研究,旨在確定造林適生樹種和適宜整地模式、苗齡、造林季節(jié)等技術(shù)參數(shù),以求為華池林區(qū)水濕鹽堿地造林綠化提供技術(shù)支撐。
試驗地位于華池林區(qū)城壕林場大莊溝,地理坐標(biāo)108°3′29″~108°4′30″E、36°10′50″~36°11′18″N,海拔1 260~1 282 m。大陸性季風(fēng)氣候,年均降水481.2 mm,集中在7~9月;年均蒸發(fā)1 514 mm;年均氣溫15 ℃,≥10 ℃積溫2 896.7 ℃,年均無霜期165 d。試驗地土壤為石灰性褐土,成土母質(zhì)在山坡為原生黃土,黃土厚50~100 cm,下伏紅土層厚80~100 cm;在溝谷為沖積次生黃土。水濕鹽堿地土壤含鹽0.23%,土壤pH值8.0,屬輕度鹽堿;坡度5°左右。
供試苗木均為城壕林場自育。油松Pinus tabuliformis、側(cè)柏Platycladus orientalis為容器播種苗,苗齡3 a,容器袋高9 cm,直徑5.7 cm。山杏Prunus sibirica、山桃Prunus davidiana、五角楓Acer pictumsubsp.mono、白蠟Fraxinus chinensis、刺槐Robinia pseudoacacia、沙 棘Hippophae rhamnoides為大田播種苗,苗齡2 a,帶土球起苗,土球直徑30 cm。新疆楊Populus albavar.pyramidalis、小葉楊Populus simonii、旱柳Salix matsudana、沙柳Salix cheilophila、竹柳(bamboo willow)為大田扦插苗,帶土球起苗,土球直徑30 cm,其中新疆楊、旱柳、竹柳、沙柳苗齡1 a;小葉楊苗齡隨試驗而異。
1)樹種篩選試驗。設(shè)置油松、側(cè)柏、山杏、山桃、五角楓、白蠟、刺槐、沙棘、新疆楊、小葉楊、旱柳、竹柳、沙柳等13個樹種造林處理,每個處理3個重復(fù),每個重復(fù)20株,以鄰近荒山造林為對照;栽植株距、行距各2 m;栽植坑長60 cm,寬、深各40 cm。2016年春季栽植,2016—2018年10月調(diào)查存活率,全員測定地徑、樹高生長量。
2)整地模式試驗。設(shè)置4種整地模式處理,供試樹種為小葉楊,苗齡4 a,隨機區(qū)組設(shè)計,每個處理3個重復(fù),每個重復(fù)小區(qū)50株,株距、行距各2 m。模式一,魚鱗坑整地,長80 cm,寬60 cm,深40 cm。模式二,機械挖穴整地,長、寬各60 cm,深40 cm。模式三,排水溝+魚鱗坑整地,溝距4 m,溝寬40 cm,深40 cm[5];魚鱗坑長80 cm,寬60 cm,深40 cm。模式四,排水溝+機械挖穴整地,溝距4 m,溝寬、深各40 cm[5],機械穴狀整地,直徑、深各40 cm。2018年春季栽植,2019年春季調(diào)查存活率。
3)苗齡試驗。供試樹種為小葉楊,設(shè)3個處理,處理一,苗齡7 a,地徑2.5 cm,苗高250 cm處截干。處理二,苗齡4 a,地徑1.5 cm,苗高200 cm。處理三,苗齡2 a,地徑1.0 cm,苗高120 cm。隨機區(qū)組設(shè)計,每個處理3個重復(fù),每個重復(fù)小區(qū)50株,株、行距各2 m;栽植坑長60 cm,寬、深各40 cm。2019年春季栽植,2020年年春季調(diào)查存活率。
4)造林季節(jié)試驗。設(shè)置春季4月20日(土壤解凍后)、秋季11月1日(苗木生長量減緩,土壤尚未封凍)2個造林處理,供試樹種為小葉楊,苗齡4a。隨機區(qū)組設(shè)計,每個處理3次重復(fù),每個重復(fù)小區(qū)50株。栽植株距2 m,行距2 m;栽植坑長60 cm,寬、深各40 cm。2019年栽植,2020年春季調(diào)查存活率。
5)造林立地對比試驗。設(shè)置水濕鹽堿地、荒山造林2個處理,每個處理3個重復(fù),每個重復(fù)小區(qū)長、寬各15 m,株、行距各2 m,密度1 665株/hm2;栽植坑長60 cm,寬、深各40 cm。供試樹種為小葉楊、沙柳,扦插苗,苗齡分別4、1 a,混交比例1:1,排水渠+魚鱗坑整地,溝距4 m,溝寬、深各40 cm[5];魚鱗坑長60 cm,寬、深各40 cm。2020年春季栽植,2020年秋季調(diào)查存活率。
從圖1可以看出,13個供試樹種栽植當(dāng)年樣株存活率相差不大,均>85%。第2、3年樣株存活率,山杏、五角楓、山桃3個供試樹種強烈降低到40%以下,按《造林技術(shù)規(guī)程》屬于造林失?。挥退?、側(cè)柏、新疆楊、竹柳、白蠟、刺槐、沙棘7個供試樹種降低到40%~70%,按照《造林技術(shù)規(guī)程》需要補植;小葉楊、旱柳、沙柳3個供試樹種降低不明顯,一直保持在90%以上,按照《造林技術(shù)規(guī)程》屬于造林合格。說明小葉楊、旱柳、沙柳3個樹種適宜水濕鹽堿地造林。
圖1 栽植后連續(xù)3年存活率
從表1可以看出,小葉楊、旱柳、沙柳3個供試樹種,水濕鹽堿地與荒山栽植樣株高生長量、地徑生長量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,說明其數(shù)值差異屬于隨機誤差范疇,即這3個供試樹種栽植樣株在水濕鹽堿地和荒山生長量相同;油松、側(cè)柏、山杏、新疆楊、竹柳、白蠟、刺槐、五角楓、山桃、沙棘10個供試樹種,水濕鹽堿地和荒山栽植樣株高生長量和地徑生長量差異有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值小于后者,說明其數(shù)值差異不屬于隨機誤差范疇,即這10供試樹種栽植樣株在水濕鹽堿地上生長弱于荒山。說明小葉楊、旱柳、沙柳3個樹種適宜生長在水濕鹽堿地上。
表1 不同造林立地栽植后連續(xù)3年生長量
由圖2可知,栽植第2年樣株存活率,模式一與模式二、但與3號、4號差異顯著,2號模式與3號、4號差異顯著,模式三與模式四差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明兩組內(nèi)數(shù)值差異屬于隨機誤差,即樣株存活率相同;模式一與模式三、模式二與模式四差異有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值均小于后者,說明其數(shù)值差異不屬于隨機誤差,即前者栽植第2年樣株保存率小于后者。說明增加排水溝措施能明顯提高小葉楊存活效果?,F(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn),該處試驗地地勢較低,雨季易形成季節(jié)性流水,無排水溝小區(qū)中,新植苗木在大水過后發(fā)生倒伏現(xiàn)象,有排洪溝的小區(qū)中,僅個別苗木發(fā)生倒伏??紤]到機械挖穴整地成本低于人工魚鱗坑整地,因此排水溝+機械挖穴為造林最佳整地模式。
圖2 整地模式試驗存活率
由圖3可知,栽植第2年樣株存活率,處理二與處理一、三有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值大于后二者,說明4 a生為小葉楊水濕鹽堿地造林最佳苗齡。
圖3 苗齡試驗存活率
現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn),2 a生小葉楊苗木栽植樣株易在雨季發(fā)生倒伏。因此,小葉楊水濕鹽堿地造林最佳苗齡為4 a。
由圖4 可知,造林第2年樣株存活率,春季造林與秋季造林有統(tǒng)計學(xué)意義且數(shù)值大于后者,說明春季造林比秋季造林更有利于樣株存活。因此,小葉楊水濕鹽堿地造林最佳季節(jié)為春季。
圖4 造林立地對比試驗存活率
圖4 苗齡試驗存活率
由圖5 可知,栽植后第2年樣株存活率,水濕鹽堿地造林與荒山造林無統(tǒng)計學(xué)意義,說明其數(shù)值差異屬于隨機誤差范疇,即水濕鹽堿地地造林與荒山造林第2年存活率相同。因此,采用小葉楊4 a生苗、沙柳1 a生苗,1:1混交,在水濕鹽堿地造林與荒山造林效果相同,第2年存活率均超過90%。
綜上所述,13個供試樹種中,小葉楊、旱柳、沙柳在水濕鹽堿地上栽植,連續(xù)3年存活率均保持在90%以上,且生長量與荒山造林相同,說明小葉楊、旱柳、沙柳為水濕鹽堿地造林適宜樹種。小葉楊在水濕鹽堿地上造林,最佳整地模式為排水溝+機械挖穴,適宜苗齡為4 a,適宜造林季節(jié)為春季,與1 a生沙柳混交,造林次春存活效果與荒山相同。
在華池林區(qū)小葉楊、旱柳、沙柳為水濕鹽堿地造林適宜樹種,生長量與荒山造林相近;水濕鹽堿地造林,小葉楊適宜苗齡為4 a,季節(jié)以春季為宜,整地方式為排水溝加機械挖穴,溝距4 m,溝寬、深各40 cm,穴直徑、深各40 cm;4 a生小葉楊與1 a生沙柳1:1混交,水濕鹽堿地造林次春存活效果與荒山相同。上述措施次春存活率均超過90%。