劉冠志 劉果厚 劉哲榮 希吉日 姜瑩 張瑞麟 劉利紅

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特，010019) (內(nèi)蒙古機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院) (正藍旗草原工作站)

責(zé)任編輯:程 紅。

渾善達克沙地是我國的四大沙地之一［1］，是造成京津地區(qū)沙塵暴天氣的一個主要沙塵源區(qū)［2］。近年來，通過京津風(fēng)沙源治理工程以及各種防沙治沙措施的實施，渾善達克沙地荒漠化得到遏制，生態(tài)環(huán)境明顯好轉(zhuǎn)［3］。其中，植物再生沙障在防沙治沙措施中發(fā)揮著重要的作用［4］。生物沙障的設(shè)置有效地增加了流動沙面的穩(wěn)定性，提高了土壤種子庫密度［5］，為天然植物的迅速增殖和侵入、人工植被的建立、枯枝落葉的儲存及流沙成土過程提供了適宜的環(huán)境條件?？葜β淙~層的形成又為土壤－植物系統(tǒng)物質(zhì)交換建立了介面，并且有利于促進流沙的成土過程和培肥地力［6］。然而，因為再生沙障設(shè)置區(qū)自然條件的惡劣性，其成活率一直是荒漠化治理工作的困難所在。實踐證明，柳屬植物扦插繁殖較快，適合扦插造林與再生沙障設(shè)置［7－19］。其中，黃柳(Salix gordejevii)因其顯著的生態(tài)生物學(xué)特性［11－12］，在沙漠化治理和植被恢復(fù)中得到廣泛重視，成為渾善達克沙地先鋒固沙植物。黃柳扦插造林技術(shù)自20世紀80年代便已開始研究［13］，現(xiàn)已在多地進行推廣［12－13，16－18］，但主要局限在造林推廣［13－15］與治沙實踐中的應(yīng)用［16－18］，缺乏對扦插技術(shù)指標(biāo)綜合研究的科學(xué)試驗論證，加之不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境因素的不同，其扦插造林與再生沙障建立的技術(shù)指標(biāo)水平具有一定的差異，因此，在推廣中不能照搬照抄。而且，在渾善達克沙地的推廣過程中，前人的研究結(jié)果不盡相同。如扦插時間的選擇，李佃勇等［11］認為春季扦插較好，而惠彥君等［12］認為秋季扦插較好。因此，筆者在前人研究成果的基礎(chǔ)上，綜合研究影響扦插的技術(shù)指標(biāo)(插穗長度、栽植密度、采集時間和扦插時間)，并進行野外實地科學(xué)試驗，以期得出適合于渾善達克沙地不同立地類型(平緩沙地與風(fēng)蝕坑)黃柳再生沙障建植的最優(yōu)方式，最大程度地節(jié)省人力物力資源，達到改善生態(tài)環(huán)境的最佳效果，并為渾善達克沙地黃柳再生沙障的建植提供科學(xué)試驗補充，為今后的實踐工作提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1 研究區(qū)自然概況

渾善達克沙地從大興安嶺南部山地西麓的克什克騰旗向西一直延伸到蘇尼特右旗。地理位置位于東經(jīng)112°10'～116°31'，北緯42°10'～43°50'，面積2．14萬km2［20］。屬溫帶干旱大陸性季風(fēng)氣候，冬季漫長寒冷，夏秋季短而炎熱。年平均氣溫為1．7℃，≥10℃積溫2 000～2 600℃;無霜期100～110 d。降水量自東南向西北逐漸遞減，東南部年平均降水375 mm，西北部150 mm;年蒸發(fā)量2 000～2 700 mm，為降水量的6～10倍。冬春季節(jié)，風(fēng)大沙多，全年多偏西風(fēng)，年平均風(fēng)速為4 m·s－1，最大風(fēng)達12級。土壤類型以栗鈣土為主，其次是棕鈣土，非地帶性土壤主要是風(fēng)沙土。

2 材料與方法

試驗于2012—2013年在渾善達克沙地綜合治理實驗示范研究區(qū)進行，選擇典型的平緩沙地和風(fēng)蝕坑進行試驗，分別進行插穗長度、栽植密度、采集時間和扦插時間試驗，每組試驗設(shè)置3個重復(fù)，每個重復(fù)500根。插穗選取2～3年生健壯黃柳枝條，粗細相近(直徑約1 cm)，用剪刀先將黃柳枝條的側(cè)枝和梢頭的幼嫩部分去掉，然后截成不同長度的插穗，并將其下端平滑斜切，上端平切。

沙障類型設(shè)置:帶狀沙障，垂直主風(fēng)向，帶間距2 m。設(shè)置沙障時采取隨整地隨扦插的方法。剝?nèi)ジ缮硨舆M行開溝，開溝深度視插條長度而定，寬度約15 cm。將插條全部垂直插入沙層與地面齊平，栽植密度視試驗要求而定，扦插后先將濕沙填進去，將底部踏實，再填干沙踩實以防止水分流失。

插穗長度試驗:分別在平緩沙地和風(fēng)蝕坑2種立地類型上進行試驗，插穗采用2013年春季(4月)的現(xiàn)采條，長度分別為35、50、65、80 cm，栽植密度均為10根·m－1。

栽植密度試驗:分別在平緩沙地和風(fēng)蝕坑2種立地類型上進行試驗，插穗采用2013年春季(4月)的現(xiàn)采條，栽植密度分別為7、10、13、16根·m－1，插穗長度均為50 cm。

采集時間試驗:分別在平緩沙地和風(fēng)蝕坑2種立地類型上進行試驗，插穗采用2013年春季(4月)的現(xiàn)采條、2012年秋季落葉后(10月)的冬貯條(將截取長度約60 cm的枝條每100根打成一捆，并整齊下窖，每隔一層放一層冰或雪，在距地面0．5 m左右加雪或冰封蓋，并每隔3～4 m設(shè)一個通風(fēng)口。次年春季扦插前，將枝條取出并截成一定長度的插穗)，長度均為50 cm，栽植密度為10根·m－1。

扦插時間試驗:在平緩沙地上進行試驗，設(shè)置3組試驗，即春季冬貯條、春季現(xiàn)采條和秋季現(xiàn)采條。設(shè)置時間為2012年秋季(10月)和2013年春季(4月)，2012年秋季采用現(xiàn)采條，2013年春季分別采用現(xiàn)采條和冬貯條(2012年冬貯條)，插穗長度為50 cm，栽植密度為10根·m－1。

試驗調(diào)查與數(shù)據(jù)處理:2013年9月對插穗的成活率進行實地調(diào)查，每個重復(fù)隨機調(diào)查100株，每組試驗共300株。采用Excel 2007和IBM SPSSStatistics 19進行數(shù)據(jù)處理與分析，統(tǒng)計方法為單因素方差分析。

3 結(jié)果與分析

黃柳再生沙障的建植不僅需要考慮沙障類型，其插穗個體的綜合指標(biāo)更應(yīng)該得到重視。對插穗個體的插穗長度、栽植密度、采集時間和扦插時間4個指標(biāo)與成活率的單因素方差分析結(jié)果(表1)顯示，這4個指標(biāo)均與成活率呈極顯著相關(guān)關(guān)系(P＜0．01)。平緩沙地沙障成活率與各指標(biāo)的顯著相關(guān)性均大于風(fēng)蝕坑沙障，說明平緩沙地沙障的成活率受各指標(biāo)的影響較風(fēng)蝕坑處沙障成活率所受影響大。

表1 不同指標(biāo)與黃柳再生沙障成活率的相關(guān)性

由于不同插穗長度的黃柳再生沙障成活率之間存在極顯著差異，所以對不同長度插穗的黃柳再生沙障成活率作多重比較分析(LSD)。結(jié)果顯示:黃柳再生沙障的成活率隨插穗長度的增加而增加，但超過一定長度，其成活率的變化不顯著(表2)。平緩沙地再生沙障的成活率隨著插穗長度的增加而增加，插穗長度為50 cm的成活率達84．41%，為35 cm時的1．19倍(P＜0．05)，與65 cm的差異不顯著(P＞0．05)，80 cm的雖然顯著高于50 cm的，但與65 cm的差異不顯著，考慮到操作的方便性，筆者認為50 cm的插穗較適合平緩沙地再生沙障的建植。風(fēng)蝕坑再生沙障65 cm插穗的成活率達84．83%，顯著高于50、35 cm的(P＜0．05)，與80 cm的成活率差異不顯著(P＞0．05)。因此，在風(fēng)蝕坑立地類型下，黃柳再生沙障的較適插條長度應(yīng)為65 cm。

對不同栽植密度黃柳再生沙障成活率的多重比較分析結(jié)果顯示:隨著栽植密度的增加，黃柳再生沙障成活率呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢。平緩沙地與風(fēng)蝕坑沙障的成活率均在10根·m－1的栽植密度時達到最大值，分別為83．75%和75．25%，且顯著高于其他栽植密度處理組的成活率(P＜0．05)(表3)。因此，黃柳再生沙障設(shè)置的適宜栽植密度為10根·m－1。

表2 插穗長度對黃柳再生沙障成活率的影響

表3 栽植密度對黃柳再生沙障成活率的影響

在平緩沙地與風(fēng)蝕坑2種立地類型條件下，沙障的成活率與插穗采集時間的研究表明:冬貯條的成活率明顯高于春季現(xiàn)采條，即插穗秋季采集的成活率高于春季。平緩沙地冬貯條的成活率為91．25%，較春季現(xiàn)采條的成活率高7．50%;風(fēng)蝕坑冬貯條的成活率為84．58%，較春季現(xiàn)采條的成活率高9．33%。所以，冬貯條較現(xiàn)采條有利于沙障的成活，即插穗秋季采集較好。

平緩沙地上春季扦插的冬貯條與現(xiàn)采條的成活率分別為91．25%和83．75%，較秋季扦插的現(xiàn)采條的成活率分別高22．42%和14．92%。所以，春季扦插較秋季扦插有利于沙障的成活。

3 結(jié)論與討論

插穗個體指標(biāo)是影響再生沙障成活率的主要因素。通過對不同立地類型條件下插穗個體指標(biāo)對再生沙障成活率影響的研究，得出適合于渾善達克沙地黃柳再生沙障的建植技術(shù)與方法。①平緩沙地插穗長度為50 cm較為適宜，再生沙障成活率可達84．41%;風(fēng)蝕坑插穗長度為65 cm較為適宜，再生沙障成活率達84．83%。②2種立地類型條件下，插穗栽植密度均為10根·m－1時，再生沙障的成活效果較好，成活率分別為83．75%和75．25%。③2種立地類型條件下，冬貯條均較現(xiàn)采條易于成活，即插穗在秋季采集較好。平緩沙地冬貯條的成活率達91．25%，較現(xiàn)采條的成活率高7．50%;風(fēng)蝕坑冬貯條的成活率達84．58%，較現(xiàn)采條的成活率高9．33%。④插穗春季扦插較秋季扦插有利于再生沙障的成活。平緩沙地上春季扦插的冬貯條與現(xiàn)采條的成活率分別為91．25%和83．75%，較秋季扦插現(xiàn)采條的成活率分別高22．42%和14．92%。

渾善達克沙地2種不同立地類型條件下，黃柳再生沙障成活率所受插穗指標(biāo)的影響程度不同。平緩沙地沙障的成活率所受各指標(biāo)的影響程度均明顯大于風(fēng)蝕坑，換言之，在影響黃柳再生沙障成活與生長的眾多因素中，插穗指標(biāo)因素在平緩沙地所占比例較大，而在風(fēng)蝕坑所占比例較小。因為，一方面，由于風(fēng)蝕坑表層土壤與植物根系層的剝蝕，養(yǎng)分往往比較貧乏，對于生長在其中的植物而言，相當(dāng)于空白的小生境［21－22］。因此，水分與養(yǎng)分條件成為影響沙障成活的關(guān)鍵因素。另一方面，由于風(fēng)蝕坑內(nèi)的微地貌與微環(huán)境受其自身成因、形態(tài)和發(fā)展階段的影響，其內(nèi)部擾動與變化較大。如隨著盛行風(fēng)方向的變化，風(fēng)蝕坑的主剝蝕與沉積部位發(fā)生著相應(yīng)的改變［23］。因此，外界因素的變化可能是影響風(fēng)蝕坑黃柳沙障成活率的關(guān)鍵因素，而插穗個體指標(biāo)的影響相對較小。

插穗長度、栽植密度、采集時間和扦插時間均是影響插穗成活的主要因素，這與魏書等［24］、李燕南［25］的研究結(jié)果一致。2種立地類型條件下，隨著插穗長度的增加黃柳再生沙障的成活率均逐漸提高，并且，插穗長度為80 cm時其成活率最大。這是因為插穗越長，其本身體內(nèi)蓄積的可供生根成活的水分和養(yǎng)分就越多，并且容易吸收深層基質(zhì)的水分和養(yǎng)分。但是當(dāng)插穗長度大于50 cm或65 cm時，成活率變化不顯著，再與實際綜合效益相結(jié)合，平緩沙地與風(fēng)蝕坑2種立地類型下，插穗長度分別為50 cm和65 cm時較為合理。由于沙地土壤水分和養(yǎng)分非常貧瘠，插穗栽植密度過大會增加插穗之間對資源的競爭，因此栽植密度大于10根·m－1時成活率開始下降。插穗秋季采集，經(jīng)過冬季冷凍貯存，次年春季扦插，其生長效果明顯好于春季現(xiàn)采現(xiàn)插。因為在秋末冬初樹木落葉后進入休眠期，這時采集的插穗所含營養(yǎng)最多，扦插成活率高，生長旺盛。而且，采集的插穗立即入窯冷凍冬貯，保持低溫濕潤，次年解凍插穗亦吸收大量水分，也大大提高了扦插的成活率。扦插季節(jié)試驗結(jié)果與李佃勇［11］、潘湘海［13］等的研究結(jié)果相同，即春季扦插的效果好于秋季，主要原因可能是秋季設(shè)置沙障后，插穗還未進行生長或剛剛進入萌生期，不具有較強的抵抗外界環(huán)境變化能力，便開始經(jīng)歷環(huán)境條件惡劣的冬季和春季，插穗被風(fēng)吹露于地表或完全吹倒，因此消耗其體內(nèi)的水分，使其失去次年春季萌芽能力，從而影響其成活和生長;而春季設(shè)置沙障是在4月進行，此時蒸發(fā)相對較弱，而且溫度逐漸升高，土壤墑情較好，以及之后進入環(huán)境條件適宜的夏季與秋季，都決定了插穗具有良好的生長狀況。

本研究僅對扦插指標(biāo)進行單因素分析，而未考慮了各指標(biāo)之間的互作效應(yīng)。研究的立地類型僅為平緩沙地和風(fēng)蝕坑2種，并未對高大沙丘及不同沙丘類型上黃柳再生沙障設(shè)置的指標(biāo)進行研究和探討，這些將是本研究后續(xù)的工作內(nèi)容。

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