摘要：針對(duì)榆林沙區(qū)樟子松人工林天然更新困難問題，開展了地面處理和幼苗越冬覆蓋人工促進(jìn)天然更新試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：地面處理均能促進(jìn)天然更新出苗，以“覆土+澆水”和“覆土+集水坑”促進(jìn)天然更新出苗效果最好，出苗分別為60000和110001 株/hm2；迎風(fēng)坡條件下，越冬幼苗覆蓋方法以“覆松針和覆蓋土工布覆蓋”為最高，分別為30.00%和34.62%；平坦覆土沙地條件下，除對(duì)照外，覆土、紗布+覆土的苗木保存率最高，達(dá)49.21%、31.25%。冬季長(zhǎng)期積雪覆蓋更利于天然更新苗的越冬保存。因此，冬季根據(jù)天氣狀況適時(shí)進(jìn)行人工增雪，將有利于天然更新幼苗的越冬存活。

關(guān)鍵詞：樟子松；天然更新；人工促進(jìn)

Abstract：Aiming at the difficulty of natural regeneration of Pinus sylvestris plantation in sandy area of Yulin， an experimental study was carried out on artificial regeneration of natural regeneration by ground treatment and overwintering seedling mulch. The experimental results showed that： Surface treatment could promote natural regeneration and emergence， and \"soil covering + watering\" and \"soil covering + watering hole\" had the best effect on natural regeneration and emergence， and the seedlings emerged were 60000 plants /hm2 and 110001 plants /hm2， respectively. Under windward slope conditions， the highest seedling mulching methods were \"covering pine needles and covering geotextiles\"， which were 30.00% and 34.62%， respectively. Under the condition of flat soil and sandy land， except for the control， the preservation rates of seedlings covered with soil， gauze + soil were the highest， reaching 49.21% and 31.25%. Long-term snow cover in winter is more conducive to the preservation of natural and fresher seedlings over winter. Therefore， timely artificial snow increase according to weather conditions in winter will be beneficial to the survival of natural regeneration seedlings over winter.

Key words： Pinus sylvestris; Natural renewal; Manual promotion

森林的天然更新是森林資源再生產(chǎn)且不受人為控制的生物學(xué)過程[1-2]。天然更新過程中林分環(huán)境相對(duì)較穩(wěn)定，原有生物群落組成較固定，林地植被不被破壞，能夠有效地保護(hù)野生動(dòng)、植物資源、生物多樣性，提高林分的抗逆性[3]。但是，森林天然更新因受樹種自身生物學(xué)特性影響及自然條件的限制，有時(shí)更新進(jìn)程緩慢，需要人為輔助措施來達(dá)到更新目的[4]。人工輔助措施促進(jìn)天然更新在一定程度上能夠解決更新過程中出現(xiàn)的一些問題，擴(kuò)展森林資源，發(fā)揮生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

樟子松（Pinus sylvestris var．mongolica）是我國(guó)北方半干旱風(fēng)沙地區(qū)主要造林樹種[4-6]。1964年毛烏素沙地榆林沙區(qū)引種樟子松并取得了成功，經(jīng)過50多年的科學(xué)研究、示范推廣、大面積營(yíng)造，現(xiàn)已成為榆林沙區(qū)防沙治沙的主要樹種，目前保存面積達(dá)10萬(wàn)hm2，80年代大面積營(yíng)造的人工林已進(jìn)入正常的大量結(jié)實(shí)期，開始天然更新時(shí)期。樟子松在原產(chǎn)地呼倫貝爾沙地年平均降水量?jī)H有380 mm的條件下，能夠有效地完成天然更新過程[7]，榆林沙區(qū)年平均降水量400 mm，但樟子松自然更新困難，偶見個(gè)別更新苗。為探討樟子松在榆林沙區(qū)的天然更新問題，破解天然更新障礙、創(chuàng)造幼苗成活的環(huán)境條件，進(jìn)行人工促進(jìn)天然更新研究，旨在為榆林沙區(qū)樟子松人工促進(jìn)天然更新提供技術(shù)依據(jù)，培育后備森林資源，持續(xù)發(fā)揮防沙治沙等生態(tài)效益。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地分別位于陜西省榆林市榆陽(yáng)區(qū)，地處毛烏素沙地南緣，屬暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，日照充足，降水較少，蒸發(fā)量大，氣候干燥。年日照時(shí)數(shù)2925.5 h。年平均氣溫7.8℃，無(wú)霜期155 d。年均蒸發(fā)量2388.7 mm，年降雨量400 mm左右，地下水位平均8 m～10 m。

試驗(yàn)地一位于陜西省林業(yè)科學(xué)院治沙研究所沙地植物園，地屬星月型沙丘地，土壤為風(fēng)沙土，樟子松林齡35-40年，植被以沙生灌木為主，代表灌木有檸條、沙柳、沙蒿、踏郎、花棒等。

試驗(yàn)地二位于佳縣打火店林場(chǎng)，立地屬平坦覆土沙地，土壤為沙壤土，樟子松林齡37年，植被以喬木為主，代表喬木有樟子松、油松、楊樹、山杏等。

1.2 研究方法

在對(duì)榆林沙區(qū)樟子松結(jié)實(shí)壯齡林進(jìn)行全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)沙地土壤特性，選擇有極少天然更新苗的樟子松林地進(jìn)行人工促進(jìn)天然更新試驗(yàn)。

1.2.1地面處理促進(jìn)天然更新試驗(yàn)[8]

試驗(yàn)采用地表覆土和地面清理枯枝落葉2種方法，每種方法應(yīng)用3種措施進(jìn)行試驗(yàn)（表1），每種措施3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地，另設(shè)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)地2塊，于2020年9月底10月初進(jìn)行地面處理，2021年10月調(diào)查每標(biāo)準(zhǔn)地更新苗木數(shù)，計(jì)算每種措施更新苗木數(shù)，分析地面處理促進(jìn)天然更新效果。

1.2.2小苗越冬覆蓋方法試驗(yàn)[9-10]

2020年5月中旬分別在不同立地偶有更新小苗的樟子松結(jié)實(shí)壯齡林地設(shè)樣地，地面處理（清理枯枝落葉+整地）后模擬更新進(jìn)行人工撒播試驗(yàn)，2020年、2021年11月初立冬之前澆足水后將每種樣地劃分為4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地，每標(biāo)準(zhǔn)地2×10 m，進(jìn)行不同越冬覆蓋方法試驗(yàn)（見表2），覆蓋之前調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地苗木數(shù)，翌年5月撤除覆蓋物后，待苗木返青后調(diào)查苗木保存數(shù)，計(jì)算越冬保存率。分析不同越冬覆蓋方法對(duì)1-2年生小苗越冬保護(hù)效益。

2 結(jié)果與分析

2.1地面處理促進(jìn)天然更新效果

榆林沙區(qū)樟子松10月中下旬球果成熟，種子飛散。9月底10月初進(jìn)行地面處理，即清理枯枝落葉，除去覆蓋物，裸露土壤，改善了種床狀況和土壤水分養(yǎng)分狀況；覆土、整地在改變地面土壤結(jié)構(gòu)的同時(shí)利于落種接觸土壤，同時(shí)隨著冬春風(fēng)沙位移，進(jìn)入土壤；盡管樟子松耐干旱瘠薄，但是其種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)對(duì)水分有較大的需求性，特別是地表（0～5 cm）水分的影響，沒有足夠的水分是很難出苗的。澆水、集水有效提高土壤持水保墑能力，減少了水分蒸發(fā)蒸騰消耗，促進(jìn)種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)。經(jīng)調(diào)查不同地面處理措施促進(jìn)天然更新出苗效果不同（表3）。

由表3不同措施地面處理對(duì)促進(jìn)天然更新出苗的效果分析看出，覆土+澆水、覆土+集水坑較之其他幾種措施出苗效果最好，出苗效果分別為60000株/hm2、110001株/hm2，覆土出苗效果30300株/hm2；清理枯枝落葉+澆水、清理枯枝落葉+整地次之，出苗效果分別為41200株/hm2、21100株/hm2，效果依次為清理枯枝落葉+澆水≥覆土≥清理枯枝落葉+整地；僅清理枯枝落葉出苗效果僅為9800株/hm2。差異性分析結(jié)果表明，不同措施地面處理間均達(dá)到了差異顯著的水平（Plt;0.05）。覆土+澆水、覆土+集水坑措施處理出苗效果處在同一個(gè)顯著水平，說明二者促進(jìn)天然更新效果相同。

2.2不同覆蓋方法對(duì)越冬小苗的保存效果

榆林沙區(qū)降水主要集中在7-9月，這個(gè)時(shí)期的土壤含水量能夠使樟子松種子得以發(fā)芽，有天然幼苗出現(xiàn)，但是由于生長(zhǎng)期較短，致使機(jī)械組織和木栓組織發(fā)育不完善，根系不強(qiáng)大，抗寒抗旱能力弱；同時(shí)冬春季慢長(zhǎng)、干旱少雪、大風(fēng)頻繁、蒸發(fā)量大，苗木蒸騰導(dǎo)致水分虧缺，造成幼苗生理干旱，干梢、枝葉枯黃難以越冬。因此為了更新幼苗安全越冬，減小或抑制蒸發(fā)蒸騰，11月初立冬之前澆足水后，應(yīng)用不同方法進(jìn)行覆蓋，效果如表4。

由表4不同覆蓋方法對(duì)模擬天然更新幼苗越冬保存效果可以得出，無(wú)論是迎風(fēng)坡（風(fēng)沙土）還是平坦覆土沙地（沙壤土）立地條件下，2年生越冬幼苗保存率不同覆蓋方法間均達(dá)到了差異顯著的水平（P＜0.05）。

由于2020年冬季下雪次數(shù)較多、積雪較厚且時(shí)間較長(zhǎng)，因此，樣地平坦覆土沙地（沙壤土）不同覆蓋方法1年生越冬幼苗保存率差異不大，反而無(wú)覆蓋對(duì)照最好，保濕保墑，其它方法覆蓋保存率低于對(duì)照，這是由于撤覆蓋物時(shí)對(duì)幼苗產(chǎn)生傷害；除對(duì)照外，覆土、紗布+覆土的苗木保存率最高，達(dá)49.21%、31.25%。迎風(fēng)坡條件下，覆松針和覆蓋土工布覆蓋方法幼苗越冬保存率最高，分別為30.00%、34.62%。因此，覆土、紗布+覆土、覆松針及覆蓋土工布方法均可廣泛應(yīng)用于沙地樟子松天然幼苗越冬保護(hù)。

3結(jié)論與討論

3.1不同措施地面處理促進(jìn)天然更新出苗效果不同，本試驗(yàn)中采用的6種地面處理措施中，覆土+澆水、覆土+集水坑措施促進(jìn)天然出苗效果最好，出苗效果分別為60000株/hm2、110001株/hm2，其次為清理枯枝落葉+澆水措施，出苗效果為41200株/hm2，其它3種措施地面處理促進(jìn)天然更新出苗數(shù)較低。在榆林沙地水分條件是樟子松天然種子萌發(fā)和成苗的限制因素，覆土較原風(fēng)沙土保水，通過澆水、集水坑進(jìn)一步增加地面持水量，促進(jìn)更新出苗。但這種方法在生產(chǎn)應(yīng)用中有較大的難度，在靠近土源、水源、交通方便的地方可以實(shí)行。

3.2不同覆蓋方法對(duì)越冬小苗的保存效果不同，樣地平坦覆土沙地條件下，除對(duì)照外，覆土、紗布+覆土的苗木保存率最高，達(dá)49.21%、31.25%，迎風(fēng)坡條件下，覆松針和覆蓋土工布覆蓋方法幼苗越冬保存率最高，分別為30.00%、34.62%。

3.3在冬季干旱少雪的年份，覆土、紗布+覆土兩種方法越冬小苗的保存率最高，與原產(chǎn)地的長(zhǎng)期降雪覆蓋所起的作用具有一定的相似性，保持水分減少蒸發(fā)，是保護(hù)樟子松幼苗越冬存活最好的方法，對(duì)促進(jìn)天然更新完成幼苗期生長(zhǎng)是非常必要的；覆松針和土工布越冬小苗的保存率較低，生產(chǎn)上不宜應(yīng)用。

3.4 下雪次數(shù)較多、積雪較厚且時(shí)間較長(zhǎng)對(duì)幼苗越冬保存效果最好，2年的試驗(yàn)結(jié)果表明：幼苗越冬保存率“覆雪＞覆土、紗布+覆土＞覆松針和土工布”。因此，冬季根據(jù)天氣狀況適時(shí)進(jìn)行人工增雪，將有利于天然更新幼苗的越冬存活。

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