集雨托盘在樟子松、云杉等树种抗旱造林中的应用

赵春香，宋维秀，卿丽媛，张嘉龙，马成侠，李强峰

( 1.青海省林木种苗总站，青海 西宁 810016；2.青海大学，青海 西宁 810016；3.青海富腾生态科技有限公司，青海 西宁 810016)

干旱是世界性的环境问题，我国干旱半干旱区面积约占国土面积的52.5%[1]。青海省位于我国西北部，属于干旱半干旱地区。干旱地区少雨，一般蒸发量大，土地瘠薄，这些都严重影响造林的成活率。干旱胁迫相对于其他环境因子会显著降低树木和作物的产量[2]。所以，如何提高干旱地区造林的成活率一直是林业工作者需要解决的问题。

提高干旱、半干旱地区造林成活率面临着两个问题。其一，研究树木本身的生物学及生态学特性，要做到适地适树，或对种子进行一些有效处理，也可以提高幼林的抗旱性[3]；其二，提高造林地的土壤含水量和蓄水持久能力。第一个问题前人研究的已经很深入了，但是使用耐旱树种也受到了诸多的限制，所以努力提高土壤水分含量和蓄水保水能力即充分提高水分的利用效率成了本地林业可持续发展的主要问题。近年来，保水剂、节水剂等产品已经逐渐成为适合青海省干旱地带高科技抗旱造林产品[4]。本试验通过集雨托盘这种新产品在试验地进行大量对比试验，以期获得更好的抗旱造林效果。

1 材料与方法

1.1 研究区域自然概况

青海省大通县处于青海省东部的河湟谷地，海拔在2280～4622 m，地势西北较高，东南较低。年均气温4.9 ℃，每年的8月降水最多，12月最少[5]。

青海省乐都县境内的河流主要是湟水河。乐都县和平安县相邻，属大陆性半干旱气候，年均温0.3～6.4 ℃。

青海省都兰县位于柴达木盆地的东南，属高原大陆性气候，年气温变幅-29.8～33 ℃。每年的平均降水量为179.1 mm，蒸发量为1 358～1 765 mm，年日照时数为2 903.9～3 252.5 h。

德令哈市处于柴达木盆地的东北边缘，属高原大陆性气候，相对湿度低、多风、降水少、日照充沛，全年日照时间为3 554 h。

1.2 试验材料

宁杞七号，试验地点位于都兰县，幼树4年生；云杉为12年生幼树，试验地点位于北山林场；油松幼树为8年生，试验地点位于平安县；樟子松为10年生，试验地点位于大通县。

集雨托盘：它的长宽为705 mm×550 mm，中心有圆孔，中部有细缝，可打开(图1)。

1.3 试验设计

每个试验地点分为2个小区，一个试验区，一个对照区，各小区随机排列，选用同一批幼树并用金属牌作标志，试验区和对照区的树种数量相同。

1.3.1 机械整地挖坑 先机械整地，然后挖一个50 cm×70 cm的深坑，把幼树种植在坑里，在栽植前，截去幼树多余的芽梢。

1.3.2 选用覆盖物 栽植后，先浇水，然后在试验区覆盖集雨托盘，对照区为无覆盖，接着用湿土覆盖集雨托盘边沿，压实,然后在幼树上挂上金属牌。

1.3.3 数据收集及处理 在2017年8月，使用游标卡尺和卷尺分别测定出参试树木的高度、地径、冠幅及当年高生长量，记录树木总量，用DPS对所测数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 集雨托盘对北山林场云杉栽培的应用效果分析

调查参试树木的树高和冠幅，数据分析结果见表1、表2、表3。

表1 云杉树高方差分析结果

从表1可以看出，处理间存在极显著差异，即覆盖集雨托盘的云杉树高极显著地大于对比区域的树高，且高出46%。

表2 云杉冠幅方差分析结果

从表2可以看出,处理间存在极显著差异，即覆盖集雨托盘的云杉冠幅显著大于对比区域的冠幅，且高出其13%。

表3 云杉生长状况调查结果

从表3可以看出，覆盖处理存活率显著高于无覆盖，且高出19%；高生长率极显著地高于无覆盖，且高出140%；冠幅生长率极显著地高于无覆盖，高出100%，覆盖处理可以有效促进云杉生长，提高其生长率和存活率。

2.2 集雨托盘对油杉和樟子松栽培的效果分析

调查平安县的油松及大通县的樟子松地径、当年高生长量、冠幅，结果见表4～表9。

表4 平安县油松地径方差分析结果

从表4可以看出，处理间不存在显著性差异，即覆盖托盘与无托盘两种处理对于油松地径生长的情况不存显著性差异。

表5 平安县油松当年高生长量方差分析表

从表5可以看出，处理间存在极显著差异，即覆盖托盘处理的油松当年高生长量极显著地高于对照组当年高生长量，且高出43%。

表6 平安县油松生长状况调查表

从表6可以看出，覆盖处理存活率显著高于对照组，且高出13%；高生长率极显著地大于无覆盖处理，且高出14%，地径生长率处理间无显著性差异。

表7 大通县樟子松树高方差分析表

从表7可以看出，处理间存在极显著差异，即覆盖托盘的樟子松树高极显著地高于无托盘覆盖的樟子松树高，且高出30%。

表8 大通县樟子松当年高生长量方差分析表

从表8可以看出，处理间不存在显著性差异，即托盘覆盖与否对樟子松当年高生长量生长情况不存在显著性差异。

表9 大通县樟子松生长状况调查表

从表9可以看出，覆盖处理的存活率显著地高于对照组，且高出9%；高生长率和冠幅生长率处理间没有显著性差异。

2.3 集雨托盘在经济林栽培中的应用效果分析

选用经济树种枸杞为代表进行试验。

表10 枸杞冠幅方差分析表

从表10可以看出，处理间存在显著性差异，即托盘覆盖的枸杞冠幅生长显著性的高于无托盘覆盖的枸杞冠幅生长，且高出38%。

表11 枸杞树高方差分析表

从表11可以看出，处理间不存在显著性差异，即托盘处理与否对于枸杞的树高生长状况不存在显著性差异。

表12 都兰县枸杞生长状况调查表

从表12可以看出，托盘覆盖存活率显著高于对照组，高出9%；高生长率处理间不存在显著性差异；冠幅生长率显著地高于对照组，高出33.3%。

3 结论

3.1 覆盖集雨托盘极显著地改善了北山林场云杉的树高和冠幅的生长状况，分别提高了46%和13%，也显著地提高了其存活率、高生长率、冠幅生长率；

3.2 覆盖集雨托盘使平安县油松当年高生长量提高了43%，极显著地提高了其高生长率，显著地提高了存活率；覆盖集雨托盘显著地提高了大通县樟子松树高生长量，提高了30%，显著地提高了其存活率；

3.3 覆盖集雨托盘使枸杞幼树冠幅生长量提高了38%；显著提高了其冠幅生长率和存活率；

本试验中，有些数据不存在显著性差异，一方面可能是由于试验仪器及人为误差引起的，另一方面也可能是由于造林苗木本身所带来的误差。另外集雨托盘弥补了地膜所固有的缺陷，可以回收及重复利用，有效地降低土地污染。随着科技进步，集雨托盘将在林业生产实践中得到更广泛应用。