陕北风沙区铁路防护林覆盖抗旱造林试验

刘 智，王亚昇，王纯玉，万浩宇，高海燕，张连友

神延铁路榆神段北起神木县中鸡镇陕蒙交界处，南至榆阳区鱼河镇，全长130km，其中120 km穿越毛乌素沙区，铁路沿线气候条件严酷，春季干旱多风，风蚀严重，秋季多暴雨，冲刷水蚀严重，是黄河中上游地区水土流失最严重的区域。严酷的自然环境和生态条件使新建铁路受到了风蚀沙埋和暴雨侵蚀，极易造成路基被流沙埋压和边坡水土流失，严重威胁着铁路的安全运营。因此，通过造林种草，恢复生态，建设铁路两侧的绿色长廊，是一项长久、经济和有效的生物防护措施。本项试验就是在对神延铁路榆神段风沙区铁路两侧防护林体系建设过程中，开展有效的覆盖抗旱造林对比试验，从而为风沙区铁路防护林体系建设提供科学根据 。

1 试验区自然概况

试验区地处毛乌素沙漠东南缘，属暖温带干旱半干旱大陆性季风气候区，年降水量316～450 mm，主要集中在7～9月，占全年降水量的60%～70%，且多阵雨和暴雨，年蒸发量1 127～1 546 mm，年平均气温7.9～9.1℃，≥10℃积温3078～3443℃，无霜期134～173d。每年风季从11月中旬开始持续到次年4月下旬，连续5个月不间断，风蚀非常严重，尤其是春季3～4月常有7级以上大风，掀起铺天盖地的沙尘暴。该区铁路路基多由沙土堆积而成，多数高出地面，最大垂直高度达12m，最大坡长30m，边坡每隔5m用石块砌成拱形骨架，内填20cm厚原生黄土固定流沙，并根据实际需要栽种各种灌木和草本植物固沙保持水土，稳固路基。铁路两侧多为半固定沙丘或沙地，沿线自然植被稀疏，覆盖度只有15%～30%，自然分布的稀疏植被主要有沙柳、沙蒿、沙棘、踏郎、柠条等，急需建设乔灌草结合的综合防护林体系。

2 试验材料，内容与方法

试验用覆盖材料分别为普通农膜、柴草（即就地取材的沙蒿及杂草等）、生黄土、煤矸石；供试树种分别为：樟子松、新疆杨、沙地柏、紫穗槐。樟子松选用4年生容器状苗，生长良好，带土栽植。新疆杨选用2年生扦插繁殖状苗，生长良好，根系完整。沙地柏选用扦插繁殖的2年生状苗，生长良好，根系完整，带土栽植。紫穗槐选用1年生实生状苗，每穴2～3株丛植，栽后平荐，地上留3～5 cm。每种材料覆盖试验设了3个处理，即树盘覆盖、带状覆盖、无覆盖（ck）。整体采用带状整地，带宽1.0～1.2m，水平方向延伸。各供试树种于2011年3月20～30日栽植，栽植穴规格为：桥木60cm x 60cm x 60cm，灌木为40cm x 40cm x 40cm，栽植后浇足水，待水完全下渗后立即覆盖，对照为无覆盖。造林当年4、5、6、7月份每月15日用烘干法测定造林地地表以下20cm～30cm处土壤含水量各一次，取平均值，造林当年9月20日调查苗木成活率和新梢生长量，造林第二年9月20日调查造林保存率。

2.1 采用普通农膜覆盖

供试树定植后，浇足水，待水下渗后立即覆盖农膜，树盘覆膜面积为80cm x 80cm，带状覆膜宽度为80cm，长度按树行长度确定，覆膜后四周覆沙土压实。

2.2 采用柴草覆盖

供试树定植后，浇足水，待水下渗后立即布撒柴草覆盖，柴草覆盖应注意把柴草布撒均匀，树盘覆盖面积为80cm x 80cm，带状覆盖宽度为80 cm，长度按树行长度确定，布撒覆盖柴草后四周用沙土适当埋压，以防被风吹走，覆盖柴草厚度为3～5cm。

2.3 采用生黄土覆盖

供试树定植后，浇足水，待水下渗后立即布撒生黄土覆盖，树盘覆盖面积为80cm x 80cm，带状覆盖宽度为80cm，长度按树行长度确定，覆土厚度3～5cm。

2.4 采用煤矸石覆盖

供试树栽好后，浇足水，待水下渗后，立即布撒煤矸石覆盖，不分粒径均匀布撒。树盘覆盖面积为80cm x 80cm，带状覆盖宽度为80cm，长度按树行长度确定，覆盖煤矸石厚度为不漏地表即可。

3 试验结果分析

3.1 不同覆盖材料与方式对造林成活率的影响

表1 不同覆盖材料与方式对造林成活率的影响（%）

从表1可以看出，樟子松在上述四种材料覆盖下的平均成活率为90%，而对照的成活率仅76.3%，比对照提高13.7%；新疆杨在四种材料覆盖下的平均成活率为90.3%，比对照提高16.3%；沙地柏在四种材料覆盖下的平均成活率为88.7%，比对照提高11.8%；紫穗槐在四种材料覆盖下的平均成活率为93.2%，比对照提高8.6%。两种覆盖方式比较各树种的成活率没有明显差异。四种覆盖材料相互比较，地膜覆盖效果最好，四个树种的平均成活率达到93%，其次覆盖生黄土的平均成活率为90.4%，其余覆盖柴草和覆盖煤矸石的平均成活率分别为89.9%和88.9%。

3.2 不同覆盖材料与方式对造林苗木新梢生长量的影响

从表2可以看出树盘覆盖和带状覆盖两种方式相比较，新梢生长量的差别不明显；在四种覆盖材料覆盖下，造林苗木的新梢生长量也基本接近，但在四种覆盖材料的覆盖下造林苗木新梢平均生长量比对照有显著提高，樟子松的平均新梢生长量为11.9cm，比对照9.6cm提高2.3cm；新疆杨的新梢平均生长量为35.3cm，比对照29.5cm提高5.8cm；沙地柏的新梢平均生长量为12.0 cm，比对照8.9cm提高3.1cm；紫穗槐的新梢平均生长量为37.6cm，比对照31.0cm提高6.6 cm。

表2 不同覆盖材料与方式对造林苗木新梢生长量的影响（cm）

3.3 不同覆盖材料与方式对造林地土壤水分含量的影响

表3 不同覆盖材料与方式对造林地土壤水分含量的影响（%）

从表3来看，树盘覆盖和带状覆盖两种方式下的土壤水分含量没有明显差异。四种材料覆盖下的林地土壤水分含量有所不同，地膜覆盖下的4个树种造林地土壤水分平均含量最高为2.99%，其次是柴草覆盖下的4个树种造林地土壤水分平均含量为2.81%，黄土覆盖和煤矸石覆盖下的4个树种造林地土壤水分平均含量分别为2.72%和2.77%，基本接近。但四种材料覆盖下的造林地土壤水分平均含量均比对照（无覆盖）显著高。四种材料覆盖下的造林地土壤水份平均含量在2.76%～2.90%之间，而对照（无覆盖）的造林地土壤水分含量在1.25%～1.59%之间，相差达46.1%～54.7%。

3.4 不同覆盖材料与方式对造林保存率的影响

表4 不同覆盖材料与方式对造林保存率的影响（%）

由表4可以看出，两种覆盖方式对造林保存率的影响不明显，四种覆盖材料对造林保存率的影响比较明显，如地膜覆盖下的造林保存率最高达89.0%，其次是柴草覆盖下的造林保存率为87.1%，其余黄土覆盖和煤矸石覆盖下的造林保存率分别为86.0%和84.0%。但四种材料覆盖下的造林保存率均显著高于对照（无覆盖），樟子松的平均保存率为86.1%，比对照提高12.6%；新疆杨的平均保存率为85.9%，比对照提高15.9%；沙地柏的平均保存率为84.8%，比对照提高13.0%；紫穗槐的平均保存率为89.2%，比对照提高10.6%。

4 结论与讨论

4.1 采用四种材料覆盖抗旱造林能显著提高造林成活率和保存率

试验证明，不同的覆盖方式对造林成活率和保存率影响不大，因此，选用树盘覆盖方式造林效果好，既节约材料又省工方便。但一种覆盖材料均能显著提高造林成活率和保存率。其中樟子松覆盖造林平均成活率为90%，比对照提高13.7%，其保存率为86.1%，比对照提高12.6%；新疆杨覆盖造林平均成活率为90.3%，比对照提高16.3%，其保存率为85.9%，比对照提高15.9%；沙地柏覆盖造林平均成活率为88.7%，比对照提高11.8%，其保存率为84.8%，比对照提高13.0%；紫穗槐覆盖造林平均成活率为93.2%，比对照提高8.6%，其保存率为89.2%，比对照提高10.6%。另外就四种覆盖材料对提高造林成活率的影响大小排序为：地膜覆盖＞生黄土覆盖＞柴草覆盖＞煤矸石覆盖。因此，在风沙区铁路防护林建设中选择覆盖抗旱造林是关键技术措施，特别是在浇水不方便的风沙区造林选择普通农膜覆盖，简便易行，经济适用，造林效果良好。在柴草多的地方选择柴草覆盖造林，可就地取材，造林效果好。其它黄土覆盖和煤矸石覆盖造林只能在有条件的地方选用。

4.2 采用四种材料覆盖抗旱造林能有效促进苗木生长

试验表明，用上述四种材料覆盖抗旱造林均能比对照显著提高造林苗木新梢生长量，如樟子松的新梢生长量比对照提高2.3cm，新疆杨的新梢生长量比对照提高5.8cm，沙地柏的新梢生长量比对照提高3.1cm，紫穗槐的新梢生长量比对照提高6.6cm。因此，采用覆盖抗旱造林效果良好，造林苗木生长快，成林早。

4.3 采用四种材料覆盖抗旱造林能显著减少造林地的土壤水分蒸发散失

实践证明，采用上述四种覆盖材料覆盖抗旱造林林地的土壤水分含量均显著高于对照。四种覆盖材料覆盖下的林地土壤水分含量在2.76%－2.90%之间，而对照造林地土壤水分含量在1.25%～1.59%之间，两者相差达 45.2%～54.5%。因此，覆盖抗旱造林技术应在干旱半干旱风沙区铁路防护林建设中广泛推广应用。

［1］ 吴会平 干旱半干旱地区抗旱造林技术研究进展［J］湖南林业科技，2011，38（3），21－23.

［2］ 李东北 半干旱地区杨树抗旱造林技术［J］，吉林农业，2010，12，16－17.