抗旱保墒造林新技术在植被恢复中的应用研究

任迎丰，贾长荣

(国有济源市大沟河林场,河南 济源 454650)

干旱是制约植被恢复、改善生态环境最主要的限制因子，水分亏缺是影响干旱半干旱地区造林成活率的主要限制因素。因此，应用各种先进抗旱节水造林技术是解决干旱地区植被缺水的重要手段。

1 固体水的固化机理

固体水所用的固化剂是以天然材料为原料经加工制成的，加入普通水后，固体水的线形大分子在水中均匀分散，并将普通水中的自由分子束缚在大分子周围变成束缚水，在一定条件下，线形大分子间相互交联，形成锥体形结构或笼形结构，形成固体水。固体水在使用时，与微生物接触的部分在微生物的作用下，交联点部分首先受到破坏，进而大分子断裂降解成小分子，并作为碳源被微生物消化或被植物吸收。原来被这一部分大分子束缚的水变成自由水释放出来，供植物吸收利用。由于生物降解的过程是一个逐渐的、缓慢的过程，所以固体水的供水过程是一个缓释的过程，缓释期的长短可在制作固体水时通过交联度来控制，使缓释过程为可控制过程。

2 固体水在抗早造林中的应用

（1）固体水对大田造林苗木成活率的影响。由于干旱是西部地区试验点的特征，水分是影响造林成活的主要限制因子，目前生产中大面积造林所用的各乔、灌木树种，造林时施用1.okg固体水的造林成活率均比不加固体水的对照有很大程度的提高.沙柳加入固体水的造林成活率各试验点平均达到95.4%，而对照仅为75.9%，加入固体水后，造林成活率提高了19.5%;杨柴施用固体水的造林成活率达到74.9%，而对照仅为64.2%，施用固体水后，造林成活率提高了11.7%;合作杨施用固体水的造林成活率达到65.7%，而对照仅为57.2%，加入固体水后，造林成活率提高了8.5%;大白柠条施用固体水后造林成活率比对照提高了21.2%;柠条施用固体水后造林成活率提高 18.9%;油松、沙棘、山杏分别提高了:12.4%、9.4%、9.9%。充分证明，固体水可以提高造林成活率，而且对目前干旱沙漠地区生产中常用树种的造林成活率的提高均具有同样作用。

（2）固体水对苗木保存率的影响。据实验结果统计，固体水在造林的当年4~7月份就可完全释放被植物吸收，对来年保存率没有直接影响和作用，但是，由于造林当年具有维持植物生长的水分，因而与对照相比，其根系数量和地上部分的生长状况良好，因而为来年的存活与生长莫定了坚实的基础。与对照相比，加入1.0kg固体水，沙柳的保存率平均达到93.4%，而对照仅为70.3%，造林保存率提高了23.1%，杨柴加入固体水的保存率达到68.4%，对照仅为63.7%，保存率提高了4.7%，杨树加入固体水后造林保存率达到了82.3%，而对照仅为75.5%，保存率提高了6.5%;柠条加入固体水后造林保存率达到了81.0%，而对照仅为65.5%，保存率提高了16.%8;油松、沙棘、山杏使用固体水后，造林保存率均保持80.0%以上。证明使用固体水不仅可以提高当年的造林成活率，而且对来年的造林保存率均有不同程度的提高。

（3）固体水对造林树种根系层土壤水分的影响。放置固体水的土层中1个月中，沙柳、柠条、合作杨对照与使用固体水(l.0kg)处理栽植穴放置固体水土层容积含水率变化状况如下：灌木树种沙柳、柠条栽植穴30~40cm的容积含水率7月19日测定时平均为11.6%~14.%8，而对照仅为8.0%~10.2%，一个月后同样层次放置固体水的土层容积含水率平均值仍达到9.4%~10.5%，而对照仅为3.7%~7.%6;乔木树种合作杨栽植深度比灌木树种深，因此固体水放置的深度是50~600m土层，7月19日对照50~60cm土层容积含水率仅为6.9%，而放置固体水的栽植穴土壤容积含水率均稳定在10.0%以上，对照同样土层的容积含水率变化比较大(变化幅度为:3.-9.8%)，但均低于10.0%。到8月20日放置固体水的土层容积含水率达到了12.9%，而对照仅为5.5%。固体水提高土层容积含水率的作用明显。

3 基质激活剂特性

基质激活剂是一种集多种植物生长营养成分为一体，采用高分子复合材料（高分子物质、淀粉、吸水树脂、营养元素、微生物肥料、植物生长调节剂等）控温发酵制成，可以使干旱土壤中的营养得到释放，具有超强吸水、保水、保肥和透气功能，适用于干旱荒漠、盐碱地、沙漠化地区的植被建设。在前期的基质激活剂的研究和使用上，主要是应用于农业，特别是种植业中，它对提高作物，瓜果蔬菜的产量，改良土壤等方面有很好的促进作用，但在林业中的应用，特别是在干旱缺水地区的应用上还没有进行过研究。因此，为了研究基质激活剂在干旱、半干旱地区山地造林中对北方主要造林树种成活及生长的影响，深刻阐明基质激活剂在贫瘠干旱地区造林中的作用效应与机理，在干旱缺水的石质山地布置了对比试验，为更好地应用和推广基质激活剂提供科学的理论依据，同时也为干旱、半干旱地区进行造林，恢复植被寻找更多的先进技术。

4 基质激活剂在抗旱造林中的应用

（1）基质激活剂对造林成活率的影响。试验点设在京郊石质山区，试验地海拔300m，坡度30～35°。土壤为淋溶性褐土，容重为1.35g/cm3，质地上砂下粘，土层薄，厚度约40cm左右，石砾含量较多，保水性差。2001年6月20日对试验造林树种进行成活率调查。各树种不同激活剂处理的成活率。总调查株数为2227株（激活剂处理1953株，对照274株）；其中黄栌493株（激活剂处理412株，对照81株），火炬树879株（激活剂处理785株，对照94株）刺槐855株（激活剂处理756株，对照99株）。大多数使用了激活剂处理的造林成活率都比对照有不同程度的促进作用，不同树种间的作用效果是不一样的，其中，在所有使用基质激活剂的处理中，以在火炬树上使用的效果最为显著，最好的处理（处理5）的造林成活率比对照提高了52.9%。

（2）基质激活剂对土壤水分的影响。土壤含水率的调查测定，采用分层取样，烘干法测定土壤重量含水率。在本次研究中，基质激活剂的使用基本都在植苗深度左右，即施放的深度在土壤表面以下的12~35cm之间。主要采集了深度0~20cm，20~40cm的两个层次之间的土壤样品进行水分分析。由于造林点在石质山地，土壤层次较为浅薄，深度基本为40cm，因此对各处理采集得到的土壤层次不太一致，有些处理只采集到0~20cm一个层次。从调查测定的结果可以看出，使用激活剂处理的土层中含水量明显高于对照处理中的含水量。0～20cm的平均含水量为13.0%，20～40cm的平均含水量为10.1%，均明显高于对照处理中的7.2%和7.0%。表明基质激活剂在山地造林中的保水作用明显。各处理中以处理4（2kg上中下层）的含水率最高，0～40cm层次中平均含水率为18.9%，比对照0～40cm层次的平均含水率高出11.7%，说明在石质山地中以该种使用措施的保水效果最好，可以给林木提供充足的水分。其次为处理1（2kg上层），0~20cm层次中的土壤含水率为13.5%，比对照高出5.3%。1kg用量的激活剂处理相对于2kg用量来说，虽然各处理的土壤含水率都比对照高，但其保存的水分较少，没有2kg用量的保水效果明显，特别是其分散使用后（“上中下层”使用的处理）的保水性不高，0~60cm层次的平均含水率只有8.5%，仅比对照多0.6%。

综合分析各时期的土壤含水率测定结果，可以看出，在使用激活剂处理的土层中，其平均含水量高于对照处理，在激活剂位置上的水分差别更是明显。在基质激活剂的用量上，2kg用量则可以保持较长时间的保水蓄水能力。在使用方法上，如果用量少，分散使用将降低其保水效果，而如果离地表太近，也会由于高温、土壤蒸发等原因使水分损失较快。

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