于平

(遼寧省生態(tài)實(shí)驗(yàn)林場(chǎng),遼寧 朝陽(yáng) 122000)

我國(guó)遼西地區(qū)氣候干旱，降水少，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，土壤沙化現(xiàn)象嚴(yán)重，不利于造林成活及林木生長(zhǎng)。地膜是我國(guó)農(nóng)業(yè)、林業(yè)很重要的生產(chǎn)資料，其應(yīng)用被稱為一場(chǎng)“白色革命”，林地地表覆膜后可以保墑、提高土壤溫度及儲(chǔ)水量，調(diào)節(jié)土壤中的水熱條件[1-3]等，因此在我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)林業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前有關(guān)地膜覆蓋的效果研究集中在生育期內(nèi)的土壤中水熱條件變化[4]，而干旱地區(qū)植物休眠階段的覆膜效果研究主要是關(guān)于土壤的水分變化方面[5]，相關(guān)的水熱耦合的變化研究相對(duì)較少[6,7]。油松的耐旱耐寒能力強(qiáng)，是我國(guó)遼西半干旱地區(qū)人工造林的首選樹(shù)種。為了研究油松休眠期間地膜覆蓋后對(duì)土壤中水熱條件的調(diào)節(jié)效果，為油松休眠期后的生長(zhǎng)提供良好條件，特設(shè)置了未覆蓋的裸地、覆蓋黑色地膜、覆蓋白色地膜3種處理，比較地膜覆蓋后土壤中水分及溫度的變化情況。

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)在朝陽(yáng)縣某林場(chǎng)的10年生油松林內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)材料為聚乙烯白色薄膜、黑色薄膜(厚度均為0.015 mm左右)，均來(lái)源于市售；試驗(yàn)儀器有土壤溫度檢測(cè)儀(型號(hào)JC-TW，青島聚創(chuàng)世紀(jì)環(huán)保科技有限公司)、中子土壤水分儀(型號(hào)HA-CS820，北京恒奧德科技有限公司)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)處理分為覆蓋白膜、覆蓋黑膜、裸地不覆蓋，以裸地不覆蓋處理作為對(duì)照(CK)。地膜上插一些小孔(直徑約2 mm)。每個(gè)處理安排100 m2(10 m×10 m)，3次重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列[7]。

2017年10月中旬到2018年的4月中旬將每個(gè)小區(qū)周圍的土層挖開(kāi)，內(nèi)壁隔上1層厚塑料布作為防水膜，避免小區(qū)內(nèi)的土壤與周圍土壤發(fā)生水熱互換，影響試驗(yàn)結(jié)果。

1.3 測(cè)量?jī)?nèi)容與方法

根據(jù)天氣情況于2017年10月15日(土壤未凍結(jié))、11月15日(土壤開(kāi)始凍結(jié))、2018年1月15日(土壤凍結(jié))、2月30日(土壤開(kāi)始解凍)、4月15日(土壤完全解凍)隨機(jī)在每個(gè)小區(qū)選3個(gè)點(diǎn)，測(cè)定各處理土層土壤中(地表以下50、100、150、200、250、300、350、400 cm)的含水量，各時(shí)間各土層的每個(gè)處理的9個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)取平均值；分別在2017年10月10-20日(土壤未凍結(jié))、11月10-20日(土壤開(kāi)始凍結(jié))，2018年1月10-20日(土壤完全凍結(jié))、2月20-30日(土壤解凍)、4月10-20日(土壤完全解凍)選擇連續(xù)3 d以上的晴天10:00隨機(jī)在每個(gè)小區(qū)取3個(gè)地點(diǎn)測(cè)量15、30、45 cm土層的溫度。

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜覆蓋對(duì)休眠期油松林地土壤含水量的影響

針對(duì)5個(gè)不同時(shí)段，比較覆蓋地膜處理后油松林內(nèi)土壤含水量變化情況，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 油松林休眠期地膜覆蓋土壤含水量變化 %

根據(jù)表1可以看出，油松休眠期間各覆蓋地膜處理在不同時(shí)段土壤含水量有所不同。整體來(lái)說(shuō)，覆蓋地膜的2個(gè)處理土壤中含水量比裸地未覆蓋高，在土壤封凍前覆膜處理與對(duì)照的土壤含水量之間的差異相對(duì)比較小，而土壤封凍后覆膜處理與對(duì)照的土壤含水量差異明顯增大，且0～400 cm土層中含水量相對(duì)于對(duì)照更加穩(wěn)定，說(shuō)明林間地表覆蓋地膜有較好的蓄積雨水的作用，且覆蓋黑膜提高土壤表層含水量的效果更加明顯。

2.2 地膜覆蓋對(duì)休眠期油松林地土壤溫度的影響

針對(duì)5個(gè)不同時(shí)段，比較地膜覆蓋處理后油松林內(nèi)土壤溫度的變化情況。由表2可以看出，隨著土壤的逐漸封凍，覆膜處理的土壤溫度明顯高于未覆膜的處理，15～45 cm土層中以覆蓋黑膜的處理土壤溫度最高，與覆蓋白膜的處理差異不大，但是覆蓋黑膜與覆蓋白膜的2個(gè)處理土壤溫度明顯高于未覆蓋的對(duì)照處理；當(dāng)土壤完全封凍后，未覆膜的對(duì)照在15 cm土層中溫度在-3.5 ℃，覆蓋地膜的2個(gè)處理分別比其高1.4、0.9 ℃。綜合比較，覆蓋地膜可以提高土壤溫度，且覆蓋黑膜效果更明顯。

表2 油松林休眠期地膜覆蓋處理土壤溫度變化 ℃

3 結(jié)論

休眠期油松林地覆膜試驗(yàn)結(jié)果表明，在0～400 cm土層中，油松休眠期的各個(gè)時(shí)段土壤中含水量覆膜處理與對(duì)照有不同程度的差異，尤其是土壤完全封凍后，覆膜處理的土壤含水量明顯高于未覆膜處理，且以黑膜覆蓋的保水效果更佳；地表下15、30、45 cm土層中，覆膜處理的溫度高于未覆蓋的處理，且覆膜處理的各土層溫度變化幅度較小，溫度變化趨勢(shì)較為穩(wěn)定，以覆蓋黑膜效果最好。