黑河流域中游沙荒地元宝枫引种栽培试验研究

任 志，马 勇，张 晗，姚世超，张志礼

(1.甘肃省张掖市甘州区兔儿坝天然植被管护站，甘肃 张掖 734000；2.张掖市甘州区青绿林草投资有限责任公司，甘肃 张掖 734000)

元宝枫(Acertruncatum)系槭树科槭树属落叶乔木，树名因翅果形状酷似古代“金元宝”而得名。随着社会经济发展和人民生活水平的提高，人们对生存环境愈来愈关注，崇尚自然、回归自然、渴望享用美好自然生存空间已是时代发展的必然趋势，同时新能源战略的实施，元宝枫作为兼具优良的木本油料树种和优美的园林绿化树种[1-2]，具有双重属性，在城市园林绿化和木本粮油资源培育中受到了社会的青睐，发挥着不可替代的作用。有学者还开展了叶片生物活性成分研究，结果表明元宝枫叶中黄酮、绿原酸含量较高[2-3]，既可提取医药原料，又可作为营养价值良好的元宝枫茶[1，4]。在近年植树造林中发现，在干旱、半干旱条件下元宝枫具有很强的抗旱性[5]，为了探究元宝枫在黑河流域中游沙荒地栽培的生态经济和美学景观价值，2020年在地处干旱半干旱区黑河中游的张掖市北部地区开始引种栽培和开发了该树种，直接引种元宝枫大苗进行栽培，通过观测元宝枫的引种栽培成活率、生长表现及生态适应性变化，以期为推广种植元宝枫提供科学依据。

1 试验区概况

试验区位于黑河流域中游的沙荒地，地理位置97°25′～102°13′E，37°28′～39°59′N，海拔为1 450～1 480 m。属干旱荒漠大陆性气候区，气候干燥，降水稀少，日照充足，昼夜温差大。年平均气温7.3 ℃，极端最高气温38.6 ℃，极端最低气温-28.7 ℃，年平均降水量113.41 mm，年蒸发量2 074.9 mm，年平均相对湿度52%。生长期153 d。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

以引种栽植陕西杨凌、河南平顶山、山东聊城培育的4年生、胸径不小于4 cm、定干高度2.4～2.6m的元宝枫树苗为研究对象，开展不同种源、不同栽植时间和不同客土整地方式等对栽植成活率和生长情况影响的研究。

2.2 试验设计

2.2.1 栽植区“客土”整地

在黑河流域中游沙荒地引种栽植区，植被稀疏，生境条件差，沙地高低起伏不平，造林当年需进行平整。土地平整采用机械作业，削高填低，使平整后地面坡度基本一致，在坡面沿等高线开沟整地，土地平整后，为了提高元宝枫引种栽培效果，采用“客土”栽培法，按照5 m×3 m的株行距布局，挖深1.0 m×长0.8 m×宽0.6 m的栽植坑进行局部换土和深1.0 m×宽0.8 m的栽植沟进行带状整体换土，换土尽量选用质地疏松、通透性好、肥力较高且富含有机质的耕作土。

2.2.2 元宝枫苗木栽植

1)栽植时间：元宝枫栽植可在春季和秋末冬初，在黑河流域中游地区以春季栽植为宜，适宜的栽植时间为3月下旬—4月中旬。

2)栽植密度：依据栽植区的自然条件和元宝枫侧枝发达的特点，根据栽植区立地条件，栽植密度确定为株行距3 m×5 m。

3)栽植深度：黑河流域系干旱半干旱地区，且多风，元宝枫系萌蘖性强，深根性，有一定的抗旱耐寒性的生态经济树种，为提高元宝枫在黑河流域中游风沙区的栽植效果，其深度一般以超过原土痕3～5 cm为宜。

4)栽植方法：在黑河流域中游沙荒地栽植元宝枫采用“坑底”植苗法，即苗木栽植前先挖好80 cm方形的定植穴，回填20～30 cm的表土，将包裹在土球外不易腐烂的包装物拆除，将带土球的苗木稳稳地放入定植坑，不得打破土球，苗木直立，谨防倾斜，填土应分层踏实；对栽植后的苗木，为防止春季风大斜倒，应设三角支架固定，支架与苗木接触处不得损伤树干；苗木栽植后，在栽植穴外围，筑起高度20～25 cm的“聚水围堰”，“聚水围堰”应踏实谨防漏水，这样既不影响苗木栽植后的生长，利于蓄积雨雪，还能抑制栽植坑内土壤水分的蒸发。新植苗木栽后要浇透水1次，并根据天气情况补浇2～3遍水，浇水渗下后，为提升保墒能力应及时用土、沙封堵树穴裂缝，防止水分蒸发；同时对于浇水冲毁的“聚水围堰”要及时修缮，对倾斜的苗木，要及时扶正、培土。

2.2.3 试验数据采集

按3 m×5 m株行距栽植，以0.06 hm2为一个基本单元，按照不同种源、不同栽植时间和不同客土整地方式栽植分别设置5个固定样地，分别抽取30株苗木，每月检查一次地上胸径、新生枝条长度和冠幅，每年10月调查当年的栽植成活率，进行数据采集和分析。

3 元宝枫栽植效果分析

3.1 不同种源地元宝枫苗木栽植效果分析

引种要根据植物的生长特性和栽植地、原产地的气候和土壤等条件，做到适地适树，才能提高引种成活率[5]。研究结果表明，不同的生态气候区引进栽培的元宝枫苗木，由于气候的差异性，栽培的成活率有较大的差异(表1)。

表1 不同种源地元宝枫引种栽培成活率

由表1可以看出，从陕西杨凌、河南平顶山、山东聊城3个地区引进栽培的元宝枫苗木成活率和保存率有着较大差异。就引种栽植的3个种源而言，在黑河流域中游沙荒地引种的元宝枫苗木栽植成活率最高的是陕西杨凌，为69.3%，分别较山东聊城和河南平顶山引进的苗木成活率高27.2%和32.6%；同时，不同种源地引种栽植的元宝枫苗木生长量也有明显的差异(图1)。

图1 2年生元宝枫不同种源地引种栽植苗木生长量对照

由图1可以看出，2年生元宝枫不同种源地引种栽植的苗木生长量有较大的差异。栽植2年生的元宝枫苗木枝条生长量最大的是陕西杨凌的苗木，枝条平均生长量为108.8 cm，分别较山东聊城和河南平顶山枝条平均生长量高16.98%和37.37%，第2年当年新梢生长量达78.8 cm，分别比山东聊城和河南平顶山高34.47%和72.05%；引进的元宝枫苗木胸径均为4 cm，引种栽植后元宝枫苗木的胸径生长表现出了一定的差异，栽植第2年生陕西杨凌的元宝枫苗木胸径生长量最大为5.12 cm，分别较山东聊城和河南平顶山引种栽植苗木高7.56%和12.04%。为进一步分析种源地与引种栽植区苗木成活、生长的差异性，对引种种源地与栽培区的气象因子对照(表2)。

表2 元宝枫不同种源引种地气象因子对照

由表2可以看出，不仅不同种源地气候类型差异大，而且对苗木成活、生长具有关键性作用的影响因子年均温、生长期和降水量之间有着明显的差别。元宝枫在年平均气温9～15 ℃ ，极端最高气温42 ℃以下，极端最低气温不低于-30 ℃，年均降水量250～1 000 mm和在微酸性、中性微碱性及钙质土壤上均能生长[6]。根据上述生长指标，就温度条件而言，引种区与引种栽培区是可以满足元宝枫生长的，但引种栽植区因冬季极端低温达-27 ℃，有可能给元宝枫的越冬造成一定的影响；引种种源地的降水最少的是山东聊城也达到了578.4 mm，但引种栽培区的年降水量仅有113.41 mm，是远不能满足元宝枫生长供给的，苗木生长过程中需要人为补给水分灌溉，才能保证苗木的生长所需，降水量的差异会造成空气湿度低，干燥度大的格局，对于苗木生长将产生较大的影响；元宝枫对土壤有较强的适应性，但引种种源地和引种栽植区的土壤质地、土层厚度、肥力以及土壤酸碱度等受环境条件的影响也有差异，对苗木的生长也将产生一定的影响。总之，造成不同种源地与引种栽植区元宝枫成活、生长的差异，究其原因主要是因地域特点的不同，特别是气候条件、气候类型的不同，导致了引种苗木的适应性和生长量相异。

3.2 不同栽植时间对苗木成活率和生长量的影响

由于各个地区的气候条件存在差异，加之苗木对环境条件的要求和适应性也不尽相同，引种栽植苗木必须根据苗木的生长习性与适应性能，确定引种苗木的栽植时间。苗木的最佳移植时间为秋季落叶之后至春季萌芽之前[7]。这是由于秋季落叶以后苗木进入休眠期，而春季萌芽时苗木是从休眠期生长的时期，根系开始活动，树液开始流动，枝叶逐渐萌发，栽植后苗木缓苗期短，易于成活和恢复生长。不同栽植时间苗木的成活率相异，以陕西杨凌的元宝枫苗木带土球苗和裸根苗在引种栽植区不同的栽植时间为例，采用spss19.0数据分析软件进行成活率统计分析(图2)。

图2 不同种植时间对元宝枫成活率的影响

由图2可以看出，不同栽植时间元宝枫苗木无论是带土球苗还是裸根苗的栽植成活率有差异，其中以3月20—25日栽植的成活率最高，其后随着时间的延后，气温的升高，土壤蒸发量的增大和土壤融冻水分的流失，致使栽植成活率逐渐下降；到4月20—25日成活率降到了最低，带土球栽植的较3月20—25日栽植的低18.3%，裸根苗低29.1%。带土球栽植的苗木平均成活率较裸根苗的高22.3%，这说明元宝枫苗木无论是带土球苗还是裸根苗栽植时间早晚对其成活率有很大的影响。

由图3可以看出，不同栽植时间对元宝枫苗木的生长量有一定的影响，在引种栽植苗木规格(苗木胸径4 cm，苗木高度2.6 m)基本一致的情况下，3月20—25日栽植的元宝枫苗木较4月20—25日栽植的胸径增粗5.78%，新生枝条平均生长量提高44.9%。

图3 不同种植时间对元宝枫生长量的影响

由此说明，黑河中游流域沙荒地早春土壤融冻时因返潮其水分含量较高，随着时间的延迟，气温的升高，加剧了土壤水分的蒸发，土壤含水量逐渐降低，不利于苗木栽植后的成活；同时随着栽植时间越晚，因苗木的枝芽必将消耗其体内大量的水分，地下根系也已开始活动，在栽植过程中，苗木具有吸水功能的根系和毛细根大量损失，造成根系的吸水能力显著降低，且随着温度不断升高，幼苗的失水急剧增加，苗体水分失衡趋势更加凸显恶化。在沙土地造林，制约其成活的关键因子是水分和温度[8]。在黑河流域中游特殊的生境条件下，苗木因栽植时间的延迟、气温的升高等因子的作用均不利于维持苗木水分平衡，栽植后很难完成萌芽—生根—展叶—成活—生长的全过程，增加了苗木的缓苗期，相继缩短了苗木的生长期，是导致栽植时间早晚苗木生长量具有明显差异的原因之一。

3.3 不同客土方式苗木栽植效果分析

客土指用别处的土壤来改良指定地块的土壤，被利用的土壤就叫客土[9]；客土造林是一种以其他地方的好土更换造林地植穴或沟内的不良土壤，以改善植穴或沟内的土壤条件，而后进行栽植的造林方法[10]。为了改善荒漠区沙地土壤条件，增强土壤的含蓄水分能力，优化苗木的生长环境。针对元宝枫引种栽植沙地的自然土质条件进行了客土整地，整地方式主要是栽植坑局部换土和栽植沟带状换土[11]。栽植试验结果表明，不同的客土方式对元宝枫的栽植效果影响相异(表3)。

表3 不同客土方式对元宝枫成活率和生长量的影响

注：表中2年生系指栽植后2 a的生长指标均值。

由表3可以看出，不同的客土整地方式，对改善苗木生存环境、调蓄沙地土壤水分和增强苗木生长活力有着重要的作用。带状客土整地较局部客土整地更有利于优化苗木生存环境，增强苗木的抗生能力，无论是造林的成活率和苗木生长量都得到显著改善与提升。表3中数据表明，带状客土整地栽植陕西杨凌、河南平顶山和山东聊城的苗木，其成活率分别较局部客土整地提升28.49%、23.61%和25.15%，2年生胸径平均生长量增大14.41%、13.57%和14.22%，2年生新生枝条平均生长量提高67.9%、43.1%和49.6%。究其原因，带状客土整地较栽植坑局部客土整地更加优化了栽植区的小环境，改善了小生境，增强了土壤含蓄功能，创造了更加适宜苗木生长的生态环境。

4 结论与讨论

1)采用客土造林法，从陕西杨凌、河南平顶山、山东聊城引进的元宝枫苗木，在黑河流域中游沙荒地栽植成活率最高的是陕西杨凌，为69.3%，分别较山东聊城和河南平顶山高27.2%和32.6%；栽植2年生的苗木枝条生长量最大的是陕西杨凌的苗木，平均生长量为108.8 cm，第2年生长量平均达78.8 cm，分别较山东聊城和河南平顶山的高16.98%和37.37%，2年生枝条生长量分别高34.47%和72.05%；栽植后2 a陕西杨凌的元宝枫苗木胸径平均生长量为5.12 cm，分别较山东聊城和河南平顶山高7.56%和12.04%。由此说明，从不同的生态气候区引进栽培的元宝枫苗木，由于气候的差异性，栽培的成活率有较大的差异。

2)不同栽植时间苗木的成活率和生长量相异。研究结果表明，元宝枫苗木在黑河流域中游沙荒地3月20—25日无论是带土球苗还是裸根苗栽植的成活率最高，分别较4月20—25日栽植的带土球苗高19.9%、裸根苗高26.3%，胸径生长量增粗5.81%，新生枝条平均生长量提高43.7%。究其原因是在黑河流域中游沙荒地特殊的生境条件下，苗木因栽植时间的延迟、气温的升高等因子的作用均不利于维持苗木水分平衡，是导致栽植时间早晚苗木生长量具有明显差异的原因之一。

3)不同的客土整地方式，对苗木的生活和生长有着重要的作用。带状客土整地后栽植陕西杨凌、河南平顶山和山东聊城的苗木，其成活率分别较局部客土整地提升28.49%、23.61%和25.15%，2年生胸径平均生长量增大14.41%、13.57%和14.22%，2年生新生枝条平均生长量提高67.9%、43.1%和49.6%。由此说明，不同的客土整地方式，对优化栽植区的小环境、改善栽培地立地条件小生境和调蓄土壤含蓄功能等方面的差异对元宝枫栽植效果影响较大。