汶川地震灾区辐射松覆盖保水造林试验研究

吴宗兴，徐 惠，王泽亮，宋小军，熊 量，李长生，林 英

(1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081;2.汶川县林业局，四川 汶川 623000)

前言

辐射松(Pinus radiata D.Don)原产于美国的加尼福利亚，属常绿针叶乔木，树高可达30 m;针叶为3 针1 束，稀2 针、4 针、5 针1 束;主干明显，冠幅较小，分枝力强，自然整枝能力差，枝繁叶茂，每年可抽2次～3次主梢，生长期长达11个月;主根明显，侧根较多，根系发达，有菌根菌，适应性强，耐盐渍、耐干旱贫瘠，抗锈病、赤枯病能力特强，速生、丰产性能极佳、材质好、产量高(40 a 生蓄积量每公顷可达600 m3)、用途广(木材广泛应用于造纸、建筑等行业)。由于辐射松的特殊林学特性，世界上先后有几十个国家和地区进行引种造林试验，其中引种到北半球表现最好的国家属西班牙，引种到南半球表现最好的国家属新西兰、澳大利亚、智利和南非。九十年前，新西兰从世界各地引进上百个地理种源，经过选育驯化，筛选繁育出适宜的品种，采取高度集约化经营，其单位面积生长量以及造林面积都超过原产地，仅占森林面积16%的辐射松林，生产了占全国产量94%的木材，一跃成为木材出口大国，为新西兰林业生产、乃至整个国民经济的发展起到极大的促进作用。

“5·12”汶川特大地震造成汶川、理县、茂县、北川等地山区大量山体滑坡、泥石流等灾害发生后，该区农民将进行移民搬迁，会闲置大量土地，急需快速开展生态治理、植被恢复。在灾后重建中，辐射松作为首选树种，被广泛应用于宜林地、地质灾害移民后的退耕地的植被恢复中，同时，广大群众急需实用的辐射松栽培技术指导和示范，为全省辐射松产业发展，农民增收，特别是地震灾区灾后重建形成新的经济增长点，具有重大的现实意义。

1 试验区概况及研究方法

1.1 试验区概况

1.1.1 汶川县威州镇，地处31°31'，103°36'，海拔1 330 m，年均降水量516 mm，年均蒸发量1 858 mm，蒸发量为降水量的3 倍多，5月～10月为雨季，降水量占全年的82.4%，11月至翌年4月为旱季，降水量占全年17.6%，平均相对湿度69%，年均风速2.9 m·s－1，年均气温12.7℃，极端最高气温34℃，最高气温≥30℃平均32.7 d，极端最低气温－8.6℃，低温≤0℃平均37.8 d，平均气温日较差9.9℃，年平均日照时数1 705.5 h。土壤为灰褐土，pH 值7.4～8.1，海拔1 350 m，坡度20°～25°。优势植被为白刺花(Sophora viciifolia Hence)、铁杆蒿(Artemisia glauca)、金花蚤草(Puliearia chrysanha Ling)等，盖度50%，土壤为坡积灰褐土。立地类型为阴坡潮润亚贫瘠——矮灌型。造林树种为辐射松(Pinus radiata D.Don)，2009年3月营造，初植密度为3 300株·hm－2，幼树平均树高31.4 cm，平均地径0.3 cm。

1.2 研究方法

1.2.1 覆盖保水造林试验，每处理均采用大样本50株以上，随机区组，3次重复。

1.2.2 在每个标准地内，挖具有代表性的土壤剖面两个，详细进行剖面观察记载，并分层取样，采用常规方法分析测定土壤的水分变化规律。

1.2.3 选择生长中等具有代表性的地段设置10 m×10 m 的样地，定时、定位调查辐射松幼林高、径、生物量。

1.2.4 对各试验收集的数据进行统计分析，统计分析方法采用百分数比较法和方差分析及q 检验。

2 研究结果及分析

2.1 覆盖对辐射松幼树成活和生长的影响

为了充分利用天然降水，提高造林成活率，促进幼树的生长，对辐射松幼树进行塑料薄膜覆盖，石块覆盖和对照(分别用甲、乙、CK 表示)的处理试验。经过连续3 a 试验，辐射松成活率、保存率、苗高、地径年均生长量如表1，方差分析如表2，多重比较如表3。

表1 辐射松成活率保存率、苗高、地径年均生长量表

表2 辐射松幼树不同覆盖处理方差分析表

表3 辐射松幼树不同覆盖处理的成活率、保存率、苗高、地径生长量、平均数的差值表

从表2可以看出，覆盖对辐射松幼林的成活率，保存率及苗高、地径生长量有极显著的影响，说明覆盖对造林保存率、成活率及苗高、地径生长量有极显著的促进作用。各处理之间进一步作多重比较，用q 检验法如表3。

从表3可以看出，覆盖处理对辐射松幼树的成活率，保存率苗高、地径生长量有极显著的影响。可以看出塑料覆盖和石块覆盖之间的成活率，保存率、苗高生长量之间不显著，只有地径之间差异极显著，塑料覆盖比石块覆盖的地径生长量提高0.18cm，说明塑料覆盖比石块覆盖更有利于提高地径生长量。

2.2 覆盖对土壤水分的影响

经过连续3 a 的造林试验覆盖处理的土壤含水量统计见表4，土壤水分变化曲线如图1。

表4 辐射松幼林土壤不同覆盖措施的土壤含水量统计表

图1 辐射松幼树覆盖措施下0～60 cm 土壤绝对含水量年季节变化曲线图

从表4、图1可以看出，土壤含水量随降水季节的变化而变化，雨季土壤含水量增加，各处理的含水量也增加，旱季降水减少，土壤含水量比对照有显著的增加。全年0～60 cm 土壤平均含水量塑料覆盖为10.25%，石块覆盖为8.77%，对照处理为8.44%，分别比对照提高1.82个～0.33个百分点，塑料覆盖比对照覆盖提高1.48个百分点。雨季5月～10月平均含水量塑料覆盖为11.53%，石块覆盖为10.14%，对照为9.52%，分别比对照提高0.62～2.01个百分点;旱季11月至翌年4月土壤含水量塑料覆盖为8.99%，石块覆盖为7.40%，对照为7.35%，分别比对照提高0.05个～1.64个百分点;伏旱的8月份塑料覆盖和石块覆盖的土壤分别比对照提高1.29个、2.65个百分点。

2.3 覆盖对辐射松幼树物候期的影响

塑料薄膜覆盖的辐射松芽2月20日左右开始膨大、萌动，3月1日幼树已抽出新梢，覆盖石块的幼树芽开始萌动、抽新梢，而对照处理的幼树芽则刚开始膨大。10月22日对照处理的辐射松幼树已停止生长，而覆盖的辐射松芽11月15日才停止生长。总之，经过连续3 a 观测得知，覆盖的辐射松芽比对照提早20 d 左右萌动，延迟15 d 左右停止生长。

3 结论

3.1 覆盖对辐射松幼树成活和生长有显著的促进作用。塑料薄膜覆盖比对照造林成活率提高12.3个百分点、保存率提高12.2个百分点、苗高生长量提高11.9 cm、地径生长量提高0.57 cm，石块覆盖比对照造林成活率提高9.6个百分点、造林保存率提高12.2个百分点、苗高生长量提高9.3 cm、地径生长量提高0.39 cm。

3.2 塑料薄膜覆盖下的土壤，水、肥、气、热都处于最佳状态。降水可以从穴周浸入土壤并贮存起来，虽然温度愈高、水分蒸发愈烈，但被薄膜强行阻隔，水汽又被土壤吸收，使降水大部分能供给幼树生长之需。

3.3 石块覆盖既能就地取材、方便易行，是易推广的技术措施。石块覆盖有降低土表温度、减轻蒸发的作用，而且石块热容量小、吸热快、散热快、晚间温度低，可凝结周围水气，供土壤吸收，从而增加土壤水分;地震灾区有大量石块，可舍薄膜而用石块覆盖，借以减少投资。

3.4 覆盖延长了幼树生长期。表土覆盖石块、塑料薄膜后，天然降水下渗增加，土壤水份蒸发受覆盖材料阻隔而被抑制，从而提高土壤水分含量，利于幼树生长。另外，覆盖还减少了因降雨而引起的土壤肥料的淋溶流失，防止了因降雨而引起的土壤板结，另一方面提高了土壤温度，从而有利于土壤微生物的活动(加快土壤有机质分解)和幼树根系生长发育，同时，覆盖抑制了杂草、灌木生长，使之避免与幼树竞争水、肥，因而显著促进了幼树的高、径生长。塑料薄膜覆盖的幼树提早20 d 左右萌动、延迟15 d 左右停止生长，石块覆盖幼树提早10 d 左右萌动、延迟7 d 左右停止生长，这对幼树生长发育十分有利，有利于辐射松幼林提早郁闭成林，发挥森林的综合效益。

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