王小軍,張志杰
(忻州市水土保持科學(xué)研究所,山西 忻州 034000)
忻州市位于晉北地區(qū),北緯 38°08'~39°40',東經(jīng)111°53'~113°58',屬大陸性季風(fēng)氣候。土壤主要有褐土、粟褐土、粗骨土3類,為多種植物生長(zhǎng)提供了有利條件。1992年對(duì)灌木資源進(jìn)行普查,全市有灌木林6.93×104hm2,約占森林總面積的1/5,灌木種類多達(dá)143種。長(zhǎng)期以來,由于人們對(duì)灌木的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益認(rèn)識(shí)不足,開發(fā)利用研究較少,造成大面積灌木樹種短缺,廣泛應(yīng)用的只有檸條、沙棘2個(gè)樹種,尚有130余種處于野生狀態(tài),很難適應(yīng)生態(tài)建設(shè)的需求。為此,筆者在忻州市水土保持科研所廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,篩選出適宜在晉北發(fā)展和推廣的山桃、西伯利亞杏、毛櫻桃、刺梨4種經(jīng)濟(jì)灌木,并連續(xù)3 a對(duì)其生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、開發(fā)利用前景等方面進(jìn)行深入研究,取得了大量試驗(yàn)資料,為開發(fā)、利用灌木資源提供了可靠的技術(shù)保障。
研究采取標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查、定位觀測(cè)、引種試驗(yàn)等相結(jié)合的方法,以研究灌木的生態(tài)效益、開發(fā)利用方向和經(jīng)濟(jì)價(jià)值為主,對(duì)樹種的適生范圍、生物量、枝葉營(yíng)養(yǎng)成分及生理指標(biāo)等進(jìn)行測(cè)定、分析。
4 種灌木分類及特性見第28頁表1.
將4種灌木樣地布設(shè)在管涔山西麓、岢嵐縣神堂坪鄉(xiāng)一帶,海拔1 500 m~1 800 m.毛櫻桃被布設(shè)在陰坡,山桃、西伯利亞杏被布設(shè)在陽坡,刺梨被布設(shè)在半陰坡。每個(gè)樹種依坡位上、中、下隨機(jī)各選取1塊樣地,共12塊,每塊樣地500 m2.采用機(jī)械抽樣法在每塊樣地中抽取5叢進(jìn)行測(cè)定。
采用浸水模擬試驗(yàn)法測(cè)定4種灌木對(duì)降水的影響。于前3 d無雨期間,調(diào)查樹冠截持降水量和枯落物水容量;在野外樣地采集土樣,帶回化驗(yàn)室測(cè)定土壤養(yǎng)分;采用土柱法調(diào)查根系分布,土柱體積1 m3;枝葉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及生理指標(biāo)在山西省水土保持研究所測(cè)定。
表1 4種灌木分類
4 種灌木枝葉繁茂,林冠能夠有效截持降水,延緩匯流時(shí)間,減少?gòu)搅髁亢退亮魇?。采用樹冠浸水模擬試驗(yàn)法測(cè)定4種灌木截持降水的能力,結(jié)果見表2.
由表2可以看出,刺梨因枝葉茂盛,林地截持降水量為0.30 g/cm2,截持效果最佳,其余3種灌木基本相同。4種灌木林地截持降水量為0.18 g/cm2~0.30 g/cm2,有效地減輕了水土流失。
表2 樹冠截持降水模擬試驗(yàn)結(jié)果
4 種灌木林地枯枝落葉量大,枯落物層可吸收大量降水,減輕地面徑流沖刷。吸水量取決于枯落物水容量及枯落物干重,試驗(yàn)結(jié)果見表3.
表3 4種灌木枯落物水容量測(cè)定
由表3可知,枯落物干重以刺梨最多,為6.73 t/hm2,其次為毛櫻桃、山桃,西伯利亞杏最少。浸水10 h水容量從高到低依次為毛櫻桃、刺梨、山桃、西伯利亞杏。而枯落物吸水量以毛櫻桃最多,為15.90 t/hm2,其次為刺梨 7.79 t/hm2,山桃2.99 t/hm2,西伯利亞杏為1.16 t/hm2,有效增強(qiáng)了土壤的抗蝕能力。
林地枯落物經(jīng)腐爛分解后,可有效改善土壤的物理性狀,提高土壤肥力。選擇枯落物較厚的毛櫻桃、刺梨,測(cè)定其20 cm深土壤的養(yǎng)分并分別設(shè)立對(duì)照,結(jié)果見表4.
表4 林地土壤養(yǎng)分化驗(yàn)結(jié)果
由表4可以看出,毛櫻桃的有機(jī)質(zhì)含量比對(duì)照高16.94%,全氮比對(duì)照高16.89%,pH值比對(duì)照低,堿性較弱。刺梨有機(jī)質(zhì)含量比對(duì)照高39.44%,全氮比對(duì)照高22.22%,pH值略低于對(duì)照。毛櫻桃和刺梨的速效P,K與對(duì)照大致相同。由此可見,2種灌木枯落物豐富,能有效改良土壤。
采用土柱法,分<1 mm,1 mm~3 mm,3 mm~5 mm,5 mm~10 mm,>10mm 5個(gè)根徑級(jí),測(cè)定1m3土柱內(nèi)鮮根重、長(zhǎng)度及各徑級(jí)根重比例,結(jié)果見表5.
表5 灌木根系測(cè)定分析
由表5可以分析出:1)4種灌木根系主要集中分布在根級(jí)5 mm以上范圍內(nèi),且樹齡大的樹種更為典型。山桃5 mm以上根級(jí)的根重占總根重的95.1%,西伯利亞杏占93.3%,刺梨占80.7%,毛櫻桃占53.4%.2)根系長(zhǎng)度主要集中在小于3 mm的根級(jí),與根重情況恰恰相反,植株小的灌木更為典型。如毛櫻桃3 mm以下根級(jí)的根長(zhǎng)占總根長(zhǎng)的83.77%,刺梨占83.45%,山桃占77.73%,西伯利亞杏占59.30%.
4 種灌木每立方米根系長(zhǎng)度分別為毛櫻桃252.05 m,山桃291.40 m,西伯利亞杏65.61 m,刺梨156.31 m.可見,4種灌木根系發(fā)達(dá),可以較好的固持土壤,提高土壤抗蝕力。
毛櫻桃粗蛋白含量為14.88%,粗脂肪含量為4.46%,生產(chǎn)中可作水果建園樹種。山桃生物產(chǎn)量高,葉片含粗蛋白14.63%,粗脂肪6.25%,果仁可榨油,生產(chǎn)中可作為陽坡先鋒造林樹種。西伯利亞杏的杏仁有祛痰止咳功效,生物產(chǎn)量較大,葉片含粗蛋白13.06%,粗脂肪4.50%,粗纖維9.32%,是牲畜的好飼料;耐寒、耐旱,是干旱地區(qū)造林的先鋒樹種。刺梨果為漿果,可釀酒和制飲料;粗纖維含量高達(dá)11.54%;生產(chǎn)中可用于道路封禁、庭院綠籬。4種灌木均具有廣泛的用途和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,嫩枝和葉可作飼料或肥料,果可食用、釀酒或入藥。
1 )4種灌木能有效截持降水,減少地表徑流。其枯枝落葉較豐富,根系發(fā)達(dá),可增加土壤肥力,改良土壤,增強(qiáng)土壤通透性,提高土壤抗蝕能力,從而改善林地生態(tài)環(huán)境,顯著提高生態(tài)效益。
2 )4種灌木用途廣泛,具有較高的飼料價(jià)值、食(藥)用價(jià)值、觀賞價(jià)值。
[1] 郭 孝,張 莉.河南省灌木資源的可持續(xù)發(fā)展研究[J].國(guó)土與自然資源研究,2001(3):72-74.
[2] 劉玉波,王繼志.長(zhǎng)白山區(qū)灌木資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)林副特產(chǎn),2010(1):80-82.
[3] 張秋娟.生態(tài)經(jīng)濟(jì)型灌木樹種在退耕還林工程中的發(fā)展?jié)摿Γ跩].河南林業(yè)科技,2009(1):19-20.