干旱地区覆膜造林的抗旱效果研究

任余艳，刘坤，聂琴，王志刚，卢立娜

(1.鄂尔多斯市林业治沙科学研究院，内蒙古 鄂尔多斯 017000;2.鄂尔多斯市防沙治沙工程管理中心，内蒙古 鄂尔多斯 017000;3.鄂尔多斯市林业国际合作援助项目办公室，内蒙古 鄂尔多斯 017000；4.内蒙古天骄食业科技开发有限公司，内蒙古 赤峰 025550)

干旱地区覆膜造林的抗旱效果研究

任余艳1，刘坤2，聂琴3，王志刚4，卢立娜1

(1.鄂尔多斯市林业治沙科学研究院，内蒙古 鄂尔多斯 017000;2.鄂尔多斯市防沙治沙工程管理中心，内蒙古 鄂尔多斯 017000;
3.鄂尔多斯市林业国际合作援助项目办公室，内蒙古 鄂尔多斯 017000；4.内蒙古天骄食业科技开发有限公司，内蒙古 赤峰 025550)

通过试验对覆膜造林的抗旱效果进行了研究，结果表明：覆膜对土壤起到了明显的保水作用，覆膜造林区各层土壤含水量较对照区均有显著提高；覆膜造林地的地温较对照均有提高，日地温均值比对照区提高0.7～1.6 ℃；覆膜区域出苗时间相较于对照区缩短3 d，成活率提高了54.5%，苗高生长量提高了149%，地径生长量提高了108%。

干旱地区;覆膜造林;抗旱效果

鄂尔多斯是中国西部典型的干旱、半干旱地区，气候干旱少雨、风大沙多，生态环境脆弱。随着生态建设力度的加大，国家林业重点工程在本地区广泛实施。这样的气候特征成了制约造林成活及林木生长的关键因子，有效地利用自然降水、减少无效水的流失成为重要课题[1]。为此，在比较平缓地带课题组开展了覆膜造林试验，研究覆膜的抗旱效果，以期为林业生态工程建设提供技术支撑。

1 试验设计及研究方法

1.1 试验地的选择

试验地位于鄂尔多斯市达拉特旗，该区地处黄河冲积平原南部，鄂尔多斯高原北部，地势南高北低，属典型的温带大陆性半干旱季风气候区，总的气候特征为冬季漫长而寒冷，夏季温和短促，春季干旱少雨多风，秋季凉爽。年平均降水311.75 mm，多集中在7—9月，日照充足，蒸发量大。

1.2 试验设计

1.2.1 整地 时间选择在4月20日—5月20日，一次有效降雨之后进行。采用机械耕翻带状整地，易形成地表径流时采用等高线开耕，深度为20～30 cm，耕翻后镇压、耙平，并清除杂草。

1.2.2 覆膜与点播

覆膜试验区：覆膜时采用厚度为0.08 mm、幅宽为75 cm的超薄聚乙烯膜；带宽1 m，每个覆膜带间距为5 m。覆膜要在整地后及时进行。主要采用机械覆膜，膜的边缘要压严实，防止被风掀起。

点播选择柠条种子(净度≥90%，发芽率≥83%，优良度≥83%)。播种前，对种子进行消毒，后用清水浸泡12～24 h，使种子充分吸水。机械覆膜时，一次性完成覆膜和点播，每穴点播种子5～7粒，覆土1～2 cm，播种完成后用土盖严点播孔。

1.2.3 对照区设置 对照区除覆膜作业省去外，其他的各环节均与试验区相同，且对照区应与试验区相邻，便于对照和观察。

1.3 调查方法

1.3.1 土壤水分测定 测定期主要从覆膜后开始到出苗后。利用HH2土壤水分速测仪分层(0～10 cm，10～20 cm，20～30 cm)测定土壤容积含水量，同一测点重复3次。

1.3.2 地温测定 利用曲管地温计测定地温。

1.3.3 苗木生长状况调查 调查出苗时间、成活率、苗高、地径。

出苗时间是从播种开始到出苗的天数；成活率、苗高、地径在造林树种出苗后每30 d观测一次，观测一个生长季。

2 结果与分析

2.1 覆膜对土壤含水率的影响

为了解覆膜造林地不同土层土壤含水量的变化，分别在试验区和对照区设置了观测点，对0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm的土层进行含水量的测定，测定结果见表1。

表1 试验区与对照区不同土层土壤含水率

从表1中可以看出，覆膜造林地0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土层的含水率较对照区均有明显提高，尤其表层差异更为显著。方差分析结果，试验区与对照区各土层土壤含水量差异极显著，各土层显著水平分别为P0～10=0.000；P10～20=0.001；P20-30=0.01。这说明覆膜有利于减少地表水分蒸发，从而提高土壤水分有效利用率，弥补了干旱地区的降水不足，为苗木种子的发芽、出苗提供了基础保障。

2.2 覆膜对地温的影响

表2是不同时期不同时段的地温调查数据。

表2 覆膜后地温变化 ℃

从表2可以看出：覆膜造林地的地温较对照均有提高。一天中不同时段的变化趋势是上午的温差小于下午的温差，二者在12:00的差距最大，到20：00的温差与8：00的温差相当。从一整天的平均地温来看，覆膜造林地的平均地温比对照区提高0.7～1.6 ℃，虽然这个差值不是很大，但却为苗木的生根发芽提供了较好的环境，保证了覆膜后的种子能相对较早地出苗生长，及时从土壤中吸收水分和养分。

2.3 覆膜对造林树种生长的影响

采用覆膜造林能有效抑制株间土壤水分的蒸发，从而间接达到节水的目的[2]，为苗木生长提供有利条件。表3是苗木生长状况的调查数据。

表3 苗木生长状况

从表3中可以看出，覆膜区域出苗时间较对照区缩短3 d，成活率提高了54.5%，苗高生长量提高了149%，地径生长量提高了108%。苗高和地径相差最为明显，这是因为覆膜区出苗早，使得苗木较对照区提前进入了生长期，充分吸收土壤中的水分和养分。对其进行方差分析，结果表明覆膜区与对照区差异显著，显著水平见表4。这与覆膜具有提温保墒作用是分不开的。由于覆膜后，减少了苗木根茎周围土壤水分的蒸发，提高表层土壤湿度，有利于苗木根系发育，促进地上部分生长，利于苗木根系对天然降水和地表径流的汇集与吸收，因此，覆膜区域的苗木生长优于对照区。

表4 苗木生长状况方差分析

3 讨论

在干旱半干旱地区，土壤水分的严重亏缺是制约森林植被恢复与重建的关键因子[3]，尤其是林业用地的复杂性，使得引水灌溉更是不可能。因此，天然降水便成为林业用水的唯一来源[4]。树木只能靠天然降水成活生长[5]，降水因子已经严重制约了造林成活率和成活林木的生长。由于干旱地区强烈的蒸发，增加林地水分的有效利用率和降低无效耗水量成为重要课题[1]。余新晓等人从地表喷涂水泥、有机硅，拍光等方面进行了抗旱集水研究[1]；蔡进军等人从整地方面进行了集流研究，而在平缓地带覆膜处理作为一种常规、简便的技术也被应用在抗旱造林中。单从林木生长方面看，也许不如一些新兴的集水技术。然而，综合来看，它更具有经济实用性[6]，操作简单，便于掌握，易被广大农牧民接受，在干旱半干旱地区更具有推广性。

4 结论

4.1 覆膜对土壤水分起到明显的保护作用。覆膜造林区各层土壤含水量较对照区均有显著提高，差异明显。

4.2 覆膜具有提温保墒作用。覆膜造林地的地温较对照均有提高，日地温均值比对照区提高0.7～1.6 ℃，为苗木的生根发芽提供了较好的环境。

4.3 覆膜能提高造林成活率，促进苗木生长。试验结果表明，覆膜区域出苗时间较对照区缩短3 d，成活率提高了54.5%，苗高生长量提高了149%，地径生长量提高了108%。综合来看，覆膜能够起到较好的抗旱作用。

[1] 余新晓,陈丽华,张晓明，等.黄土高原坡面集水工程的抗旱造林技术研究[J].水土保持研究,2008(1):23-26

[2] 苟斌.渭北黄土高原抗旱造林技术研究[D].杨凌：西北农林科技大学,2008:25-29

[3] 蔡进军,李生宝,蒋齐，等.半干旱黄土丘陵区典型抗旱造林整地技术集流效果研究[J].水土保持研究,2009(5):127-130

[4] 任福民,史久恩.我国干旱半干旱区降水的特征分析[J].应用气象学报,1995,4(6):501-504

[5] 韩蕊莲,景维杰，侯庆春，等.黄土高原人工整地与抗旱造林技术研究进展[J].西北植物学报,2003,23(8): 1331-1335

[6] 郭云义,布乐.地膜覆盖抗旱造林技术[J].内蒙古林业科技,2003(31)：84

Drought-Resistant Effects of Film-Covering Afforestation in Arid Region

Ren Yuyan1,Liu Kun2,Nie Qin3,Wang Zhigang4,Lu Lina1

(1.Combating Desertification Academy of Forestry,Ordos City,Ordos 017000,China;
2.Anti-Desertification Project Management Center,Ordos City,Ordos 017000,China;
3.International Forestry Assistance Program Office,Ordos City,Ordos 017000,China;
4.Tianjiao Fresh Food Industry Technology Development Co.,Ltd.,Inner Mongolia,Chifeng 025550,China)

The drought-resistant effects of film-covering afforestation were studied.Result shows that film-covering plays a significant protective effect on soil moisture.Moisture content of soil layers in film-covering afforestation region increase significantly than that of the CK.The ground temperatures in film-covering afforestation area all increase than that of the CK.The mean daily temperature increase by 0.7-1.6℃ than that of the CK.The emergence time in film-covering afforestation region shorten 3 d than that of CK.The survival rate,height growth & diameter growth in film-covering afforestation region increase by 54.5%,149% & 108% than that of the CK.

arid region;film-covering afforestation;drought-resistant effects

1005-5215(2015)03-0025-03

2014-12-19

任余艳(1979-)，女，内蒙古赤峰人，硕士，工程师，现从事治沙造林研究.

S728.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.03.009