劉錦波 ，殷鳴放 ，王大琦 ，王 雷

（1. 沈陽農(nóng)業(yè)大學 林學院，遼寧 沈陽 110866 ；2. 本溪市綠化委員會辦公室，遼寧 本溪 117000 ；3. 撫順市林業(yè)局 ，遼寧 撫順 113006）

人工紅松幼林撫育中的省力化育林控草試驗

劉錦波1，2，殷鳴放1，王大琦3，王 雷3

（1. 沈陽農(nóng)業(yè)大學 林學院，遼寧 沈陽 110866 ；2. 本溪市綠化委員會辦公室，遼寧 本溪 117000 ；3. 撫順市林業(yè)局 ，遼寧 撫順 113006）

以人工紅松Pinus koraiensis幼林為研究對象，進行5種省力化育林方式（單層遮陽網(wǎng)覆蓋、雙層遮陽網(wǎng)覆蓋、黑色地膜覆蓋、白色地膜覆蓋、噴灑化學試劑）的試驗并與無處理對照區(qū)進行比較，研究省力化育林措施對幼林生長和抑制雜草的效果。結(jié)果表明：省力化育林措施在促進幼林生長和抑制雜草生長上具有明顯效果，當年幼苗苗高分別提升15%、39%、28%、7%和24% ，地徑分別提升9%、31%、19%、6%和16% ，保存率分別提升5%、17%、12%、3%和11% ，總生物量分別提升15 %、39 %、26%、7%和18 %，控草效果分別提升52%、90%、36%、27%和67%；翌年幼苗苗高分別提升18%、42%、20%、10%和26%，地徑分別提升17%、42%、20%、9%和26% ，保存率分別提升5%、17%、12%、3%和10%，總生物量分別提升15%、39 %、27%、7%和18 %。

省力化；紅松；育林；控草

伴隨著我國城市化進程的加快，農(nóng)村勞動力不斷減少，勞動力價格不斷攀升，傳統(tǒng)的育林方法受勞動力成本影響而大幅上升，嚴重影響了人工林的市場化發(fā)展[1]?，F(xiàn)代化的林業(yè)發(fā)展又迫切需求減輕林業(yè)野外作業(yè)勞動強度和提高生產(chǎn)效率的技術(shù)手段，否則，將很難適應現(xiàn)代林業(yè)作為生態(tài)環(huán)境建設主體的發(fā)展要求[2]。根據(jù)生產(chǎn)實際需求，改變現(xiàn)行的育林方式，研究制定一套既保護生態(tài)環(huán)境又省力的育林技術(shù)，解決幼林撫育中造成的水土流失、土壤板結(jié)、成本偏高等問題，是造林生產(chǎn)的迫切需要，也符合社會和市場對林業(yè)的要求。地表覆蓋技術(shù)作為育林生產(chǎn)中省力化模式的一項新興技術(shù)，可以有效透氣保水、減少水土流失、提高生物量、增加土壤養(yǎng)分、控制雜草生長、調(diào)整微域生態(tài)環(huán)境，從而改善根系環(huán)境，促進植物生長，是一項有效改善林地土壤負面效應、提升苗木生長水平的重要措施[3-5]?！笆×币辉~最早見于日本文獻，其意義在于通過某種外力方式減少人工與財力投入，同時達到事半功倍的效果，開展省力化育林方式，通過覆蓋廢舊紙張、塑料遮陽網(wǎng)和木屑顆粒壓縮板等方式，可以有效地控制雜草的生長，促進林木的生長[6-7]。國內(nèi)已經(jīng)廣泛使用地膜控草、化學試劑除草等新型技術(shù)手段，均可以有效地控制雜草的生長，促進了苗木的生長，但是對遮陽網(wǎng)的使用僅限于苗木上方的庇蔭處理，地表覆蓋未有涉及[4-5，8-11]。

紅松Pinus koraiensis林作為我國東北地區(qū)地帶性植被，是溫帶森林植被的典型代表，由于紅松果材兼用林的經(jīng)濟價值，在遼寧東部山區(qū)被廣泛的栽植[12]。本研究通過對遼寧東部山區(qū)主要造林樹種紅松純林開展不同方式的省力化育林試驗，調(diào)查不同省力化措施促進苗木生長和抑制雜草生長效果的差異，最終綜合分析評價省力化育林試驗在紅松人工林的應用效果（有關(guān)對土壤理化性質(zhì)的影響另文已報道）[13]，探討省力化育林的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于遼寧省本溪市溪湖區(qū)火連寨辦事處高程村（東經(jīng) 123°45′31″～ 123°57′46″，北緯41°24′51″～ 41°32′21″）8 林班 5 小班。試驗區(qū)總面積為0.6 hm2，為宜林荒山荒地，立地類型為陽坡半陽坡斜坡中層土，坡向東南，坡位中部，坡度24°，海拔高度在196～273 m之間。土壤類別為棕壤，土層厚度為40 cm。該地區(qū)處于溫帶半濕潤和半干旱的季風氣候區(qū)，年平均氣溫6～8 ℃，最熱月為7月，月平均氣溫22～24 ℃，年極端最高氣溫為37.3 ℃；最冷月為1月，月平均氣溫-12～-14℃，年極端最低氣溫為-39.7 ℃，氣溫年較差為35～38 ℃。全市年降水量為800～900 mm，夏季降水占全年的61%～65%。平均日照時數(shù)相對較少，年日照時數(shù)為2 200～2 400 h，年平均相對濕度在65%左右，平均無霜期在110～160 d之間。林下草本和灌木植物較多，主要有東北鐵線蓮Clematrs mandshusica、 柳 葉 蒿Artemisia integrifolia、巴天酸模Rumex patientia、 紫穗槐Amorpha fruticosa、山芝麻Helictercs angustifolia、山櫻桃Cerasus tomentosa、野薔薇Rosa davurica、多莖委陵菜Potentilla multicaulis、黃精Polygonatum sibiricum、玉竹Polygonatum odoratum、扁桿薹草Carex planiculmis、 懸 鉤 子Rubus corchorifolius、龍芽草Agrimonia pilosa、蝙蝠葛Menispermum dauricum、酸漿Physali alkekengi、水蒿Artemisia selengensis、狗尾草Setaria viridis、刺兒菜Cirsium setosum、豬毛菜Salsola collina、蒼耳Xanthium sibiricum等。

1.2 試驗地設置

利用羅盤儀對試驗地進行實地測量，確定造林面積。為確保材料地表鋪設平整，造林前利用割灌機全面清場整地，清除地面雜草灌木。試驗地為2014年荒山造林栽植的紅松人工林，苗齡3年生紅松Ⅰ級苗，造林密度為2 500 株·hm-2，株行距內(nèi)2 m×2 m，在造林期間同時在地表鋪設單層遮陽網(wǎng) (Ⅰ型)、雙層遮陽網(wǎng) (Ⅱ型)、黑色地膜(Ⅲ型)、白色地膜(Ⅳ型)、噴灑除草劑(V型)及未處理對照區(qū)（CK）各0.1 hm2，在鋪設材料中央剪出直徑為5～10 cm的孔，將紅松幼苗從中穿出，地膜利用表土覆蓋固定，遮陽網(wǎng)利用U型鐵線固定，采用市場上最為普通的防老化6針遮陽網(wǎng)（100%低壓聚乙烯）覆蓋和普通厚度0.008 mm農(nóng)業(yè)（聚乙烯）地面覆蓋薄膜，殺草劑采用割地草（乙氧氟草醚 C15H11ClF3NO4）除草劑。

1.3 數(shù)據(jù)采集與整理

幼樹保存率及地徑、樹高的測定：在造林結(jié)束后的4月下旬、造林當年和翌年苗木的年生長基本結(jié)束后的10月中旬，分別統(tǒng)計不同省力化育林方式和對照區(qū)內(nèi)存活苗木數(shù)量，并計算保存率，通過隨機抽樣的方式選取100株各處理方式栽植的苗木進行地徑和樹高因子調(diào)查[14]。

幼樹生物量指標的測定：造林結(jié)束后、造林當年和翌年在不同處理方式和對照區(qū)內(nèi)分別隨機選取15株生長健康的幼樹，挖取整個植株，洗凈根部土壤，將幼樹在根莖處截為地上部分和地下部分，分別裝入密封袋帶回實驗室，將各部位樣本放入85℃恒溫烘干至恒定質(zhì)量后，用電子秤分別稱其干質(zhì)量，進而計算出標準木地上部分和地下部分的生物量[11，15]。

控草效果的測定：在苗木栽植當年雜草生長旺盛的5個月（5—9月）內(nèi)分別在不同省力化育林方式和對照區(qū)內(nèi)的造林苗木周圍選取3個1 m2的樣方，拔出樣方內(nèi)的所有雜草，對雜草的主要特性進行調(diào)查，確定雜草株數(shù)和鮮質(zhì)量[5]。

數(shù)據(jù)的整理：分析不同處理條件對幼林撫育的影響，所有數(shù)據(jù)均采用SPSS19.0、Excel2007軟件進行分析[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 省力化育林措施對幼齡林生長的影響

由表1可知，使用不同省力化育林措施后，造林初期對苗高、地徑、保存率均無顯著影響（P＞0.05)，Ⅰ型～Ⅴ型平均苗高分別為15.12、15.21、15.03、15.23和 15.32 cm，CK 為 15.15 cm；平均地徑分別為4.63、4.72、4.61、4.69 和4.71 cm，CK為4.70 cm；保存率均為100%。造林當年9月中旬苗木生長期結(jié)束后，各省力措施對苗木生長均起到了一定的促進作用，Ⅰ型到Ⅴ型和CK平均苗高分別為17.68 、21.42、19.38 、16.50、18.98和15.36 cm，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升15%、39%、28%、7%和24%；平均地徑分別 為 5.24、6.31、5.70、5.08、5.58和 4.81 cm，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升9%、31%、19%、6%和16% ；保存率分別為81%、92%、87%、78%、86%和76%，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升5%、17%、12%、3%和11% 。通過方差分析，其苗高、地徑、保存率表現(xiàn)為Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅴ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型＞CK，Ⅰ型、Ⅳ型、Ⅴ型影響效果不顯著（P＞0.05），Ⅲ型影響效果顯著（P＜0.05），Ⅱ型影響效果極其顯著（P＜0.01）。造林翌年9月中旬苗木生長期結(jié)束后，各省力措施對苗木生長的促進作用更加明顯，Ⅰ型～Ⅴ型和CK平均苗高分別為21.22、25.70、21.69、19.78、22.76和18.06 cm，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升18%、42%、20%、10%和26% ；平均地徑分別為6.24、7.58、6.37、5.82、6.70和5.32 cm，Ⅰ型到Ⅴ型分別比CK提升17.29%、42.48%、19.74%、9.40%和25.94% ；保存率分別為79%、91%、85%、76%、84%和73%，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升5%、17%、12%、3%和10% 。通過方差分析，其苗高、地徑、保存率表現(xiàn)為Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅴ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型＞CK，Ⅰ型與Ⅳ型影響效果不顯著（P＞0.05)，Ⅲ型與Ⅴ型影響效果顯著（P＜0.05），Ⅱ型影響效果極其顯著（P＜0.01）。

表1 不同省力化育林措施對幼樹苗高、地徑、保存率的影響?Table 1 Influence of different labor-saving measures on the height, ground diameter and saving rate

2.2 省力化育林措施對苗木生長生物量的影響

由表2可知，使用不同省力化育林措施后，造林初期對幼樹地下部分、地上部分和總生物量均無顯著影響（P＞0.05)，Ⅰ型～Ⅴ型平均地下部分生物量分別為0.33、0.32、0.33、0.31和0.32 g，CK為0.32 g；平均地下部分生物量分別為1.01、0.99、0.99、1.02和0.98 g，CK為0.97 g；平均總生物量分別為1.32、1.30、1.31、1.29和1.32 g，CK為1.31 g。造林當年9月中旬苗木生長期結(jié)束后，各省力措施對苗木生物量增加均起到了一定的促進作用，Ⅰ型～Ⅴ型和CK平均地下部分生物量分別為0.40、0.49、0.44、0.38、0.42和0.35 g，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升14 %、40 %、26 %、9%和20 % ；平均地上部分生物量分別為1.21、1.46、1.33、1.13、1.23和 1.05 g，Ⅰ型～Ⅴ型分別 比CK提 升15%、39%、27%、8%和17% ；總生物量分別為1.61、1.95、1.77、1.50、1.65和1.40 g，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升15 %、39 %、26%、7%和18% 。通過方差分析，其地下部分、地上部分、總生物量均表現(xiàn)為Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅴ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型＞CK，Ⅰ型、Ⅳ型影響效果不顯著（P＞0.05)，Ⅲ型、Ⅴ型影響效果顯著（P＜0.05），Ⅱ型影響效果極其顯著（P＜0.01）。造林翌年9月中旬苗木生長期結(jié)束后，各省力措施對苗木生物量的增加作用更加明顯，Ⅰ型到Ⅴ型和CK平均地下部分生物量分別為0.48、0.59、0.53、0.45、0.50和0.42 g，Ⅰ型到Ⅴ型分別比CK提升14%、41%、26%、7%和19%；平均地上部分生物量分別為1.45、1.75、1.60、1.35、1.47和1.26 g，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升15%、39%、28%、7%和17%；總生物量分別為1.93、2.34、2.13、1.80、1.98和1.68 g，Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK提升15%、40%、27%、7%和18% 。通過方差分析，其地下部分、地上部分、總生物量均表現(xiàn)為Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅴ型＞Ⅰ型＞Ⅳ型＞CK，Ⅰ型與Ⅳ型影響效果不顯著（P＞0.05)，Ⅲ型與Ⅴ型影響效果顯著（P＜0.05），Ⅱ型影響效果極其顯著（P＜0.01）。

表2 不同省力化措施苗木生物量指標差異Table 2 Effects of different labor-saving measures on the biomass traits levels

2.3 省力化育林措施對控草效果的影響

相同時間和單位面積內(nèi)鮮草數(shù)量和質(zhì)量是衡量不同省力化育林措施控制雜草生長的重要指標。不同省力化育林方式的苗木周圍單位面積內(nèi)雜草數(shù)量與質(zhì)量越小，說明該方式的省力化育林措施的控草效果越為明顯；反之，控草效果就越差，控制雜草的作用越小。

從表3可知，不同處理方式下雜草生長數(shù)量表現(xiàn)為：Ⅳ型＞Ⅰ型＞Ⅴ型＞Ⅲ型＞CK＞Ⅱ型。Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK降低-24%、49%、-13%、-48%和-18%。由表3數(shù)據(jù)可知，在控制年雜草生長數(shù)量效果上看，除Ⅱ型具備控制雜草數(shù)量效果外，其他類型均無效果，但其影響效果，無顯著性差異（P＞0.05）。

從表4可知，不同處理下雜草鮮質(zhì)量平均值排序為：CK＞Ⅳ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型＞Ⅴ型＞Ⅱ型。Ⅰ型～Ⅴ型分別比CK降低52%、90%、36%、27%和67%。由此可知，在控制年雜草生長質(zhì)量效果為Ⅱ型＞Ⅴ型＞Ⅰ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型＞CK。通過不同省力化方式處理對雜草鮮質(zhì)量控制效果的評價具有顯著差別，Ⅰ型、Ⅴ型與CK比較，具有顯著性差異（P＜0.05）；Ⅱ型與CK比較，其差異性極其顯著（P＜0.01）。

表3 不同省力化措施對雜草數(shù)量的影響?Table 3 Effects of different labor-saving weed growth plants

表4 不同省力化措施對雜草鮮質(zhì)量的影響Table 4 Effects of different labor-saving weed fresh weight

3 結(jié)論與討論

本研究表明，采取不同省力化育林措施可以有效地促進紅松幼林的生長，對雜草起到抑制作用。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，雜草生長數(shù)量不能作為衡量控草效果的唯一標準，使用省力化育林措施不足以完全控制雜草的生長，但可以控制雜草的生長速度和高度，從而間接促進苗木生長。

（1）地表鋪設遮陽網(wǎng)可以起到控草和促進苗木生長的作用，這與日本文獻研究結(jié)果基本一致[6-7]。初期控草效果不明顯，甚至出現(xiàn)雜草內(nèi)水分保存與通風效果優(yōu)良，草的生長量好于對照區(qū)，此時草的高度控制在遮陽網(wǎng)以下，不能直立生長，只能匍匐在土壤的表面，對營造的幼齡林不能造成危害。隨著干旱季節(jié)和雨季的來臨，部分雜草提前停止生長，在遮陽網(wǎng)內(nèi)腐爛變成綠肥，其他雜草由于空間所限，植株矮小，不能對幼齡林造成遮擋，有效地起到了幼林撫育的作用。隨著雨水的沖刷，遮陽網(wǎng)已經(jīng)嵌入土層中，牢固地與地面粘連在一起，形成了穩(wěn)定長期的控草設施，遮陽網(wǎng)的層數(shù)在控草中起著顯著性作用。

（2）噴灑化學試劑能夠起到抑制雜草生長促進苗木生長的作用，與之前紅松新植林應用除草劑幼撫效果研究基本一致。但5 a 10次的除草劑噴灑過于頻繁，失去了省力化的初衷，目前市場上常見的除草劑又以農(nóng)作物除草為主，荒山雜草品種繁多，其效力與水平均不能滿足宜林荒山的要求。隨著除草劑的噴灑，土壤內(nèi)的雜草會對一種除草劑產(chǎn)生適應性，必須定期更換除草劑的品種。同時，隨著除草劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用，其顯性藥害（藥斑、苗木枯梢等）以及隱性藥害（生長遲緩、土壤板結(jié)等）逐漸顯現(xiàn)出來[8]。

（3）使用地膜控草能夠起到抑制雜草生長，促進苗木生長的作用，與之前地膜覆蓋對雜種落葉松二代林造林微環(huán)境和生長的效應基本一致[9]。春季地膜對控草效果影響較為明顯，此時雜草對于幼林未造成爭奪營養(yǎng)空間的危害。雖然大量文獻證實地膜對控草有著顯著控制作用[3，5，9]，但宜林荒山不同于田間控草，雜草萌生能力較強，地膜在幼林撫育的初期具備控草能力，進入當年的夏季，隨著雜草灌木的生長，地膜變成一塊塊被雜草生長而撕裂的殘片，無法起到地表覆蓋控草的作用。

（4）目前，由于成本所限制，遮陽網(wǎng)在開展省力化育林措施的試驗中使用極其有限，地膜與化學控草使用較為廣泛，但是隨著勞動力成本的提高、新型技術(shù)材料的大批量生產(chǎn)和大規(guī)模的機械作業(yè)的來臨，這一有效的技術(shù)措施必將大面積推廣，對這一研究的深入程度也將不斷的發(fā)展。

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[本文編校：謝榮秀]

Labor-saving afforestation experiment of artificial tending inPinuus korean

LIU Jinbo1,2,YIN Mingfang1,WANG Daqi3, WANG Lei3
(1. Shenyang Agriculture University, Shenyang 110866, Liaoning, China; 2. Afforestation Committee Office of Benxi , Benxi 117000,Liaoning, China; 3. Forestry Bureau of Fushun, Fushun 113006, Liaoning, China)

Taking artificialPinus koraiensisyoung forest as the research object, the tests offive labor-saving cultivation ways (single sun-shade net cover, double sun-shade net cover, black plastic mulching, white plastic mulching, spraying chemical reagents) were compared with no treatment control area to study labor-saving cultivation measures and weed suppression effect difference for the growth of young forest. Experimental results show that labor-saving cultivation measures to promote young forest growth and inhibit the growth of weeds has significant effect, the seedling height promote 15%, 39%, 28%, 7% and 24%; Ground diameter promote 9%, 31%,19%, 6% and 16%; Survival rate promote 5%, 17%, 12%, 3% and 11%; Total biomass promote 15%, 39%, 26%, 7% and 18%; Accused of grass effect promote 52%, 90%, 36%, 27% and 67% at first age. The following seedling height promote 18%, 42%, 20%, 10% and 26%; Ground diameter promote 17%, 42%, 20%, 9% and 26%; Survival rate promote 5%, 17%, 12%, 3% and 10%; total biomass promote 15%, 39%, 27%, 7% and 18% at second age.

labor-saving;Pinus koraiensis; afforestation; control grass

S753.3

A

1673-923X(2017)09-0038-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.09.007

2016-04-14

中央財政林業(yè)技術(shù)推廣示范資金項目“多功能林經(jīng)營與調(diào)控技術(shù)推廣”（2012－03）

劉錦波，碩士研究生，林業(yè)工程師

殷鳴放，博士，教授；E-mail：yinssss@163.com

劉錦波，殷鳴放，王大琦，等. 人工紅松幼林撫育中的省力化育林控草試驗[J].中南林業(yè)科技大學學報, 2017,37(9):38-42.