榆林沙区乔木树种人工模拟飞播造林试验
2018-03-31杨伟孙婧瑜王建梅王琪薛圆圆
杨伟,孙婧瑜,王建梅,王琪,薛圆圆
(1.陕西省治沙研究所,陕西 榆林 719000;2.榆林市榆阳区治沙试验站,陕西 榆林 719000)
1 试验地概况
榆林毛乌素沙地属于温带大陆性半干旱草原地带,年平均气温7.9~9.1 ℃,绝对最高气温38.6 ℃,最低-32.7 ℃,年降雨量400 mm左右,多集中在7—9月,约占全年降雨量的70%,65%的降水未能得到有效利用。试验区年蒸发量2 000 mm以上,为降雨量的4~5倍,冬春盛行西北风,经常有沙尘暴天气出现。基本生境条件是干旱多风,寒冷少雨,水土流失严重,土壤贫瘠。
试验区的立地类型主要以半固定沙地、盖沙地和固定沙地为主,植被盖度在15%~35%,植被类型有两种,即自然植被以沙蒿、沙柳、柠条、沙竹、沙米为主,现已形成以灌木、半灌木为主的沙生植被,人工植被主要为花棒、杨柴、紫穗槐、柠条等。
2 试验设计
2.1 试验树种选择
2016年、2017年选择刺槐、杜梨、樟子松、油松、侧柏、榆树、白蜡、臭椿为试验材料。2018年选择刺槐、 油松、榆树为试验材料。
2.2 种子处理
飞播的基本材料为种子,对种子的处理目的主要是减少落种后不位移、不损失、易覆沙、易发芽生根、同时减少鼠害等,对有毛的种子脱毛,有翅的种子脱翅,小粒种子胶化、包衣等处理,增加自身重量,有利于覆沙,同时减少位移。榆树种子胶化处理至种子的3~4倍重量,丸化处理至种子的4~5倍;刺槐种子胶化处理至种子的2~3倍重量,丸化处理至种子的3倍;白蜡和杜梨种子胶化处理至种子的3~4倍重量;樟子松、油松、侧柏和白皮松不做大粒化处理。飞播要想获得成功,种子落地覆土,遇雨成苗,生长越冬几个环节都是关键,加强对种子的保护措施,提高发芽率促进生长是至关重要。试验种子均采用PPT、GGR、防鼠、防虫、防鸟剂、生长剂等新材料进行种子浸泡等综合处理,既能防止鼠害,又能提高发芽率,促进生长,达到较好的飞播效果。
2.3 试验地地面处理
2.3.1 在植被盖度较大区域的人工带状整地 带状整地利用较大型刨机进行隔5 m整10 m宽带状整地,刨地深度30 cm,确保部分地面裸露,有利于试验树种种子覆沙下埋,生根发芽。
2.3.2 植被盖度较小区域搭设障蔽 在流动、半流动沙地上搭设2 m×2 m的人工草方格障蔽,减少种子位移。
2.4 试验播期选择
依据试验植物树种生物学特性和榆林沙区自然气候特征等因素,经过分析研究,结合历年灌木飞播经验,初步确定试播期为5月、6月、7月份。
2.5 播种量确定
通过对试验各植物种种子千粒质量的测定和发芽率测定来确定每667 m2播种量,分别为榆树播量1.5 kg,白蜡1.6 kg,油松2 kg,刺槐2 kg,侧柏2 kg,樟子松2 kg,杜梨2 kg,臭椿1.5 kg。
2.6 人工撒播试验
2.6.1 2016年撒播试验
(1)横山区试验区(王驴圈试验区)
撒播时间:2016年5月5日,6月15日,7月20日。
试验示范区经纬度:38°56.534′ N,109°11.867′ E,海拔1 157 m。
立地类型:半流动、半固定沙地。
播种设计:白蜡,油松,樟子松,侧柏, 刺槐,榆树,杜梨。
地面处理:搭设草方格障蔽,规格2 m×2 m。
种子处理:榆树和刺槐大粒化(包衣),包衣树种加避鼠剂和PPT拌种。
播量:白蜡10~20粒·m-2,樟子松、侧柏、油松和杜梨3~5粒·m-2,榆树和刺槐8~15粒·m-2。
(2)靖边县试验区(金鸡沙试验区)
撒播时间:2016年5月3日,6月11日,7月21日。
播种设计:榆树+GGR,白蜡,油松+GGR,白皮松+GGR,樟子松+GGR,刺槐,侧柏+GGR。
播量:白蜡10~20粒·m-2,油松、白皮松、樟子松和侧柏3~5粒·m-2,榆树和刺槐8~15粒·m-2。
种子处理: 榆树和刺槐大粒化(包衣),包衣树种加避鼠剂和PPT拌种。
(3)榆阳区试验区
①白河东沙试验区
撒播时间:2016年6月7日,7月23日。
试验示范区经纬度: 38°29.108′ N,109°35.925′ E,海拔1 030 m。
立地类型:半固定沙地,干沙层厚2~3 cm。
播种设计:榆树,白蜡,油松+GGR,白皮松+GGR,樟子松+GGR,刺槐,侧柏+GGR。
种子处理:白蜡(胶化)、榆树和刺槐大粒化(丸化),胶化、丸化树种加避鼠剂和PPT拌种。
播量:白蜡10~20粒·m-2,油松和侧柏3~5粒·m-2,榆树和刺槐8~15粒·m-2。
②西沟西沙试验区
撒播时间:2016年6月7日,7月23日。
试验示范区经纬度:38°19.743′ N,109°4.674′ E,海拔1 112 m。
立地类型:半流动沙地。
播种设计:榆树,白蜡,油松+GGR,白皮松+GGR,樟子松+GGR,刺槐,侧柏+GGR。
种子处理:白蜡(胶化)、榆树和刺槐大粒化(丸化),胶化、丸化树种加避鼠剂和PPT拌种。
播量:白蜡10~20粒·m-2,油松和侧柏3~5粒·m-2,榆树和刺槐8~15粒·m-2。
2.6.2 2017年撒播试验
(1)横山区试验区(白家湾试验区)
撒播时间:2017年5月24日,6月20日,7月25日。
试验示范区经纬度:37°57.699′ N,109°04.250′ E,海拔1 086 m。
立地类型:半流动、半固定沙地。
播种设计:刺槐,榆树,臭椿。
种子处理:榆树和刺槐大粒化(包衣),包衣树种加避鼠剂和PPT拌种。
播量:榆树和刺槐8~15粒·m-2,臭椿6~10粒·m-2。
(2)榆阳区试验区(白河东沙试验区)
撒播时间:2017年5月10日,6月11日,7月9日。
播种设计:榆树, 刺槐,臭椿。
种子处理:榆树和刺槐大粒化(丸化),丸化树种加避鼠剂和PPT拌种。
播量: 榆树和刺槐8~15粒·m-2,臭椿6~10粒·m-2。
2.6.3 2018年撒播试验
(1)横山区试验区(雷龙湾试验区)
撒播时间:2018年5月6日。
试验示范区经纬度:37°57.733′ N,109°01.167′ E,海拔1 106 m。
立地类型:半流动、半固定沙地。
播种设计:刺槐,榆树,油松,臭椿。
种子处理:榆树和刺槐大粒化(包衣),包衣树种加避鼠剂和PPT拌种。
播量:榆树和刺槐8~15粒·m-2,臭椿6~10粒·m-2,油松3~5粒·m-2。
2.7 调查方法
样线调查法,沿着试验地对角线每20 m一个样方,样方大小5m×5m,当年调查出苗率,次年调查保存率。
3 结果与分析
3.1 横山试验区
3.1.1 王驴圈试验区 2016年9月20日调查,榆树有苗,高度3~5 cm;刺槐有苗,高度2.5~3.5 cm,密度较大;臭椿有苗,高度3.5~5 cm。
2017年6月9日调查,各树种未见有苗。
3.1.2 白家湾试验区 2017年9月12日调查,臭椿、榆树、刺槐有苗。
3.1.3 雷龙湾试验区 2018年5月28日调查榆树有苗,高度3~5 cm;刺槐有苗,高度2~3 cm,密度较大,油松有苗,高度5~7 cm。
3.2 靖边县试验区
3.2.1 金鸡沙试验区 2016年9月16日调查,榆树、刺槐有少量出苗,其他树种未见有苗。
2017年6月20日调查,各树种都未见有苗。
3.3 榆阳区试验区
3.3.1 白河东沙试验区
2016年9月16日调查,刺槐有苗,高度1.5~2.5 cm,密度较大;榆树有苗,高度3~4 cm,臭椿有苗,高度2.5~3.5 cm。
2017年7月25日调查,刺槐有苗,高度2.5~3.5 cm,密度较大;榆树有苗,高度3~5 cm,臭椿有苗,高度3.5~4.5 cm。
2017年9月16日调查,各树种未见有苗。
3.3.2 西沟西沙试验区
2016年9月16日调查,刺槐有苗,高度1.5~2.5 cm,密度较大;榆树有苗,高度3~4 cm。
2017年6月10日调查,各树种未见有苗。
4 结论
调查结果表明,榆树、刺槐和臭椿这三个树种出苗情况较好,特别是在半流动和半固定沙地出苗率较高,生长状况也可以,但是保存率较差,到第二年、第三年就保存不下来了,究其原因主要有两点:第一是出苗后降雨很少,出现严重干旱;第二是乔木树种在沙区得不到充分的营养和水分供给,木质化程度不够,很难安全越冬。
4.1 撒播试验区选择在半固定沙地、半流动沙地为宜,固定沙地植被较大,即使地面处理,原有植被对试验树种出苗影响较大,出苗效果不佳。
4.2 根据3年的试验,榆树、刺槐、臭椿在半固定、半流动沙地可以出苗。
4.3 刺槐、榆树丸化后更有利于出苗和苗木生长。
4.4 撒播试验播期应根据短期天气预报,选择在雨期前5~7 d完成。