劉永剛，許麗，王菊蓮，方青，王海燕，李玉成，魏林生，石光明

（甘肅省武威市石羊河林業(yè)總場，甘肅 民勤 733399）

石羊河下游植被是維護河西走廊的重要生態(tài)屏障，上世紀60年代以來人工營造的喬木林、灌木林大面積衰退和死亡[1-2]，人工造林速度趕不上植被退化的速度。紅砂Reaumuria songarica為荒漠區(qū)典型超旱生小灌木，廣泛分布在我國的新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古和東北地區(qū)，是荒漠灌叢植被中的建群種和主要優(yōu)勢種[3]。石羊河下游是典型的荒漠區(qū)，境內(nèi)紅砂分布范圍大，數(shù)量呈現(xiàn)增長趨勢，比重越來越大。石羊河下游原為伸入巴旦吉林和騰格里兩大沙漠前緣的尾閭湖，水域面積曾4 000 km2，曾為水草豐美的大片綠洲，隨著開發(fā)程度的加大，從西漢開始，湖泊逐漸萎縮干涸，湖盆、河床逐漸由沼澤植被退化為荒漠植被[2]，有變成第二個羅布泊的危險[4]。實踐證明，封山育林、封沙育林（草）是高效生態(tài)修復途徑，常兆豐進一步指出，增加沙漠植被應(yīng)以保護現(xiàn)有植被和促進更新建造半人工植被為主[1]。要促進以紅砂為主的植被自然更新，就需要了解掌握其自然更新規(guī)律，為此開展本文調(diào)查，以期通過幼苗密度、長勢及存活率等指標研究紅砂天然更新與立地的關(guān)系。

1 調(diào)查區(qū)概況

調(diào)查區(qū)位于石羊河下游，地處河西走廊東北部的民勤縣境內(nèi)，在石羊河林業(yè)總場下轄林區(qū)。區(qū)內(nèi)氣候干燥，風大沙多，年均降水110 mm，年均蒸發(fā)2 600 mm，年均氣溫7.9 ℃，年均相對濕度45%；年風沙130 d左右，其中8級以上大風超過30 d，最大風速31 m/s，主風向NW。

2 調(diào)查方法

在石羊河林業(yè)總場林區(qū)根據(jù)立地條件選設(shè)8個樣地，樣地大小100 m×100 m，分別表示為Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8，樣地基本情況見表1。每個樣地設(shè)3樣方，樣方大小10 m×10 m。2019年10月觀測記錄紅砂幼苗密度、苗高，所選樣地土壤理化測驗由甘肅治沙研究所實驗室測試。2020年5月觀察幼苗存活數(shù)量。Microsoft Excel 2003、IBM SPSS Statistics 21處理分析數(shù)據(jù)。

表1 樣地基本情況

3 結(jié)果與分析

3.1 更新幼苗發(fā)芽成苗

由圖1可見，紅砂更新幼苗當年密度不同樣地之間差異懸殊，說明紅砂種子發(fā)芽成苗隨立地條件不同而變化劇烈。8個樣地大致可以為3組：Y1、Y3、Y5為一組，更新幼苗當年密度直線上升；Y2、Y4為一組，兩者更新幼苗當年密度相近且明顯低于前第一組；Y6、Y7、Y8為一組，三者更新幼苗當年密度相近且明顯低于第二組，說明第一組樣地有利于紅砂種子發(fā)芽成苗，尤以Y5最有利；第三組樣地不利于紅砂種子發(fā)芽成苗，尤以Y6最不利；第二組樣地對于紅砂種子發(fā)芽成苗的作用介第一、三組之間。

圖1 紅砂更新幼苗當年密度

對比表1可見，地理坐標、海拔，以及土壤全氮、速效磷、有機質(zhì)含量等指標，在樣地之間的變化趨勢均與紅砂更新幼苗密度的變化趨勢不同，土壤pH值、電導率和地勢與紅砂更新幼苗密度相關(guān)性較強。Y1、Y2、Y3、Y4、Y4、Y5均地勢平坦，其中Y1、Y3、Y5地表有結(jié)皮或輕度鹽漬，土壤保水性能較高，恰恰與其紅砂更新幼苗密度較高相對應(yīng)，特別是在土壤上有微地形積水條件的牲畜蹄穴、機械胎壓小溝、低洼地段土壤物理結(jié)皮種子容易發(fā)芽成苗，說明紅砂種子發(fā)芽對水分的要求更多一點，但并非決定性因素，Y6雖然地勢平坦，土壤保水性能強，但其土壤pH值和電導率較高，土壤鹽堿較重，地表有大量白色鹽漬，其紅砂更新幼苗密度極其稀疏；Y2、Y4地表覆蓋砂礫，土壤保水性能較差，恰恰與其紅砂更新幼苗密度較低相對應(yīng)；Y7、Y8均為沙丘坡地，土壤通透性好，保水性能差，其紅砂更新幼苗密度也非常低。說明地理坐標、海拔，以及土壤全氮、速效磷、有機質(zhì)含量與紅砂種子發(fā)芽成苗無關(guān)；地勢平坦，土壤保水性能強有利于紅砂種子發(fā)芽成苗，反之則不利，鹽堿過重則限制紅砂種子發(fā)芽成苗。

3.2 更新幼苗存活

由圖2可見，更新幼苗次年保存率樣地之間差異明顯，說明紅砂幼苗存活隨立地條件不同而不同。8個樣地大致可以為2組：Y1、Y2、Y3、Y4、Y5為一組，更新幼苗次年保存率較高；Y6、Y7、Y8為一組，更新幼苗次年保存率較低，說明第一組樣地有利于紅砂更新幼苗存活，尤以Y5最有利于；第二組不利于紅砂更新幼苗存活，尤以Y8最不利。

圖2 紅砂更新幼苗次年保存率

對比表1可見，地理坐標、海拔，以及土壤全氮、速效磷、有機質(zhì)含量和pH值、電導率等指標，在樣地之間的變化趨勢均與紅砂更新幼苗次年保護率的變化趨勢不同，地勢與紅砂更新幼苗次年保存率存在一定相關(guān)性。Y1、Y2、Y3、Y4、Y4、Y5均地勢平坦，與其紅砂更新幼苗次年保存率較高相對應(yīng)；Y6地勢平坦但土壤鹽堿較重，其紅砂更新幼苗次年保存率則相對較低；Y7、Y8均為沙丘坡地，土壤通透性好，保水性能差，其紅砂更新幼苗次年保護率更低，其中Y8坡度較大，其紅砂更新幼苗次年保存率更低于Y7。說明地理坐標、海拔，以及土壤全氮、速效磷、有機質(zhì)含量和pH值、電導率等因子與紅砂更新幼苗存活能力無關(guān)；地勢平坦，土壤保水性能強有利于紅砂更新幼苗存活，反之則不利于紅砂種子更新幼苗存活，沙丘坡度大時抑制作用更嚴重。

3.3 更新幼苗高生長

由圖3可見，更新幼苗次年苗高樣地之間差異明顯，說明紅砂幼苗高生長隨立地條件不同而不同。8個樣地按照數(shù)值大致可以為3組：Y2、Y5、Y6為一組，更新幼苗次年苗高較大；Y1、Y3、Y4、Y8為一組，更新幼苗次年苗高較?。籝7為一組，更新幼苗次年苗高最小，說明第一組樣地有利于紅砂更新幼苗高生長，尤以Y6最有利于；第三組不利于紅砂更新幼苗高生長，第二組則介于第一、三組之間。

圖3 紅砂更新幼苗欠年苗高

對比表1可見，地理坐標、海拔，以及土壤全氮、速效磷、有機質(zhì)含量和pH值、電導率等指標，在樣地之間的變化趨勢均與紅砂更新幼苗次年苗高的變化趨勢不同，土壤質(zhì)地與紅砂更新幼苗次年苗高存在一定相關(guān)性。Y2、Y5、Y6土壤黏重，與其紅砂更新幼苗次年苗高較大相對應(yīng)；Y1、Y3、Y4、Y8土壤黏性較低，其紅砂更新幼苗次年苗高則較低；Y7為沙丘風沙土，黏性最低，其紅砂更新幼苗次年苗高也最低。說明地理坐標、海拔，以及土壤全氮、速效磷、有機質(zhì)含量和pH值、電導率等因子與紅砂更新幼苗高生長無關(guān)；黏性土壤有利于紅砂更新幼苗高生長，沙性土壤不利于紅砂更新幼苗高生長。

4 結(jié)論與討論

綜合分析調(diào)查結(jié)果可知，紅砂種子發(fā)芽成苗隨立地條件變化最為劇烈，幼苗存活和苗高生長隨立地條件變化比較平緩。地理坐標、海拔，以及土壤全氮、速效磷、有機質(zhì)含量與紅砂種子發(fā)芽成苗、幼苗存活、幼苗高生長均無關(guān)。地勢平坦，土壤保水性能強有利于紅砂種子發(fā)芽成苗更新幼苗存活，反之則不利，鹽堿過重則限制紅砂種子發(fā)芽成苗，沙丘坡度大嚴重抵制幼苗存活。黏性土壤有利于紅砂更新幼苗高生長，沙性土壤不利于紅砂更新幼苗高生長。

根據(jù)實地觀察，紅砂種子發(fā)芽成苗適宜在有積水條件的微地形，比如黏性土壤大雨過后形成的地表裂縫、龜裂縫隙，低洼地段形成的土壤物理結(jié)皮，或是砂礫石縫。這些地段更能保持土壤較長時間的濕潤，并有一定的遮覆作用，種子不至于被暴曬，是種子發(fā)芽成苗的微圃[5-6]。這些現(xiàn)象進一步說明紅砂種子發(fā)芽成苗，水分條件尤為重要。結(jié)合紅砂種子天然更新的特征，如何人工創(chuàng)造或增加紅砂微圃，利用當?shù)氐慕邓攸c進行植被恢復，有待進一步在生產(chǎn)中實踐。