中国沙棘古浪种源在不同地理生境的适应性调查研究
2024-04-03王雪蓉杨晓忠周学海毛宗霞
王雪蓉,杨晓忠,周学海,毛宗霞
(古浪县林业技术服务中心,甘肃 古浪 733100)
古浪县生态地位突出,处于全国生态格局青藏高原生态屏障和北方防沙带的中心地带,南部是祁连山水源涵养区,中部是绿洲平原区,北部是腾格里沙漠区[1]。干旱缺水、生态脆弱,是全国荒漠化重点监测县,县内自然地貌区域类别多,自然条件差异大,山、川、沙各占三分之一。由于气候干旱,沙漠化严重的原因,常规树种难以存活,适宜栽植的树种成为了古浪县绿化造林和生态工程建设的瓶颈因素。目前,随着河西走廊生态保护与修复、山水林田湖草生态保护与修复、新一轮退耕还林、防沙治沙等国家重点林业生态工程建设项目的推进,种苗使用量大幅增长,而全面提升林木种苗质量,已成为保证古浪县各类林业工程生态建设种苗质量的重中之重。在此情况下,需进一步推进林木良种化进程,大力培育耐旱耐寒、根系发达的乡土树种,引起了越来越多的重视和关注。而在古浪县生长的中国沙棘适应性强,能快速覆盖地面,有保持水土、抗风固沙、改良土壤等特点[2]。
中国沙棘(拉丁学名:Hippophaerhamnoidessubsp.sinensisRousi)为胡颓子科、沙棘属植物。落叶灌木或乔木,高l~5 m,高山沟谷可达10 m以上,棘刺较多,粗壮,顶生或侧生;嫩枝褐绿色,密被银白色而带褐色鳞片或有时具白色星状柔毛,老枝灰黑色,粗糙;芽大,金黄色或锈色。适生于海拔800~3 600 m温带地区向阳的山嵴、谷地、干涸河床地或山坡,多砾石或沙质土壤或黄土上。中国沙棘耐旱、耐寒、耐贫瘠能力突出,且繁殖能力强,具有防风固沙、改良土壤等生态功能,是西北干旱地区治理风沙和水土流失灾害的理想树种。目前,中国沙棘已成为古浪县荒漠化造林的重要树种,苗木需求量大,因此,为进一步掌握“中国沙棘古浪种源”在武威地区的生长情况,研究它在不同生境的适应性和抗逆性,为今后在古浪县开展“中国沙棘古浪种源”良种选育生产及荒漠造林提供一定的理论依据和参考。确保古浪县各项绿化造林及生态工程建设的质量及成效。
1 材料与方法
1.1 试验材料
从2012年9月中旬开始,在古浪县古丰镇冰沟村天然沙棘自然分布的优良种群内,选择树高1~2 m以上,冠幅1~2 m,生长旺盛、无病虫害,结实能力强的优良单株进行采种,共采收优质种子10 kg。2013年4月中旬,在马路滩林场苗圃采用条播法进行播种育苗。播种量按行距10~15 cm的行距播种,播种量为5 kg∕hm2,共1 hm2;10万株∕hm2,共10万株。
1.2 试验方法
2014年春季开始,在马路滩林场苗圃培育的天然沙棘实生苗平均高度已达80 cm,将10 万株苗木机械起苗后分别运到造林地,在古浪县古丰镇冰沟墩村、天祝县哈溪镇茶岗村、凉州区张义镇康庄村3个不同造林点进行区域试验,共栽植新培育沙棘苗木450 hm(2古浪县古丰镇冰沟墩村栽植新培育“中国沙棘古浪种源”苗木200 hm2,株行距2 m×3 m,一穴2株,220株∕hm2,共4.4万株。在天祝县哈溪镇茶岗村栽植新培育“中国沙棘古浪种源”苗木150 hm2,株行距2 m×3 m,一穴2株,220株∕hm2,共3.3万株。在凉州区张义镇康庄村栽植新培育“中国沙棘古浪种源”苗木100 hm2,株行距2 m×3 m,一穴2株,220株∕hm2,共2.2万株,栽植时,按雌雄比例8∶1 配置,栽8 行雌株间隔1行雄株[3]。各区域试验点基本情况见表1。
表1 各区域试验点基本情况
2 试验结果与分析
2.1 不同区域试验点中国沙棘古浪种源苗木的生长量调查情况
造林采用不同立地条件进行造林,造林后及时进行除草、浇水、鼠兔害防治等抚育管护,并定期和不定期地对3 个造林点苗木高度、地径和冠幅等生长量进行观测记录(表2)。
表2 不同造林点生长量调查统计
3个不同造林点“中国沙棘古浪种源”当年株高平均为61.7 cm,其中古浪县古丰镇生长最大为70 cm、天祝县哈溪镇次之株高为65 cm、凉州区张义镇最小为50 cm。第3年和第5年的生长情况基本相同,其中第5年株高差异显著,天祝县哈溪镇株高达到220 cm,凉州区张义镇最小为165 cm。地径生长量第5年平均达到1.4 cm,其中古浪县古丰镇最大为2.5 cm、凉州区张义镇最小为1.8 cm。冠幅第5年平均生长量达到72 cm,其中古浪县古丰镇最大为78 cm、凉州区张义镇最小为68 cm。综合分析,3个不同造林点株高、地径和冠幅生长量的差异:古浪县古丰镇最大、天祝哈溪镇次之、凉州区张义镇最小。
2.2 不同区域试验点中国沙棘古浪种源苗木的成活率和保存率调查情况
每年从3个不同区域试点随机选取250株苗木,统计出各试点苗木的成活率和保存率,将第1年和第5年苗木生长和死亡情况进行对比分析(结果见表3)。
表3 不同造林点成活率和保存率调查统计
“中国沙棘古浪种源”在不同试验点平均成活率为90.6%,其中古浪县古丰镇最高为95%、天祝县华哈溪镇次之为90%、凉州区张义镇最低为87%。“中国沙棘古浪种源”成活后的保存率基本保持不变,不同试验点第5年平均保存率为88.7%,其中古浪县古丰镇为92%、天祝县哈溪镇为88%、凉州区张义镇为86%。
2.3 中国沙棘古浪种源苗木在不同立地类型的生长量和成活保存的调查情况
为了证明“中国沙棘古浪种源”对土壤适应性和抗逆性强的特点,对3 个不同区域试点在不同立地条件下造林后苗木的生长量、成活率和保存率进行了统计分析(表4)。
表4 不同立地类型生长量调查统计
不同立地条件造林对比试验结果表明,二阴地、砂砾石荒滩地、盐碱地、沙滩地当年平均株高分别为65.5 cm、56.2 cm、47.4 cm、50.6 cm,当年平均冠幅生长量分别为48.5 cm、47.7 cm、46.2 cm、45.6 cm。2016 年试验区栽植的“中国沙棘古浪种源”苗木成活保存情况抽查结果为:二阴地苗木成活率96.7%、砂砾石荒滩地苗木成活率95.8%、盐碱地苗木成活率94.5%、沙滩地苗木成活率93.2%,苗木成活率平均达到95%。2021 年,试验区栽植的“中国沙棘古浪种源”苗木成活保存情况抽查结果为:二阴地96.5%,砂砾石荒滩地95.3%,盐碱地93.4%,沙滩地92.3%,苗木成活保存均达到94.4%。不同立地条件的试验区栽植的“中国沙棘古浪种源”苗木均生长量大,长势良好,适应性和抗逆性较强。通过对3个不同区域造林点“中国沙棘古浪种源”的生长情况和保存情况来看,不同立地条件的试验区栽植的“中国沙棘古浪种源”均生长良好,它对环境条件具有广泛的适应性,“中国沙棘古浪种源”具有耐寒、耐旱、耐瘠薄的特点,对环境和气候的适应性很强,萌蘖性很强,植被恢复明显,水土流失能够得到有效遏制,具有良好的水土保持作用,为目前甘肃省退耕还林等重点生态工程造林的先锋树种。
2.4 不同造林树种对比试验调查情况
每年通过从3 个不同造林树种中各随机选取200株苗木,统计出各树种苗木的成活率和保存率,将第1 年、第3 年、第5 年以及第7 年的苗木成活和保存情况进行对比分析(表5)。
表5 3个不同树种造林成活率和保存率调查统计
从表5 可以看出,不同造林树种对比试验结果表明,造林后第1年中国沙棘的成活率为88.5%、花棒的成活率为91.4%、沙拐枣的成活率为93.7%,3个树种的成活率都很高。第3、第5、第7 年中国沙棘、花棒和沙拐枣的保存率分别为85.4%、86.9%、85.2,82.3%、75.6%、75.3%,80.1%、66.3%、69.8%。可以看出造林前3年3个不同树种保存率差异不显著,造林5 年后,3 个不同树种的保存率差异显著。试验结果表明,3个不同树种在同样造林条件下,前期成活率和保存率差距不大,但是到后期,三者保存率差异显著,中国沙棘的保存率明显高于花棒和沙拐枣,说明中国沙棘抗旱能力更强,具有更强的适应性和抗逆性。
2.5 不同区域试验点中国沙棘古浪种源苗木植物学性状
造林后通过及时进行除草、浇水、鼠兔害防治等抚育管护,并定期和不定期地通过观察得知,不同试验区栽培的中国沙棘植物学特性没有差异,三个不同区域试验点栽植的中国沙棘嫩枝都呈褐锈色且有鳞片,老枝呈灰黑色且粗糙;叶子形状狭披针形,属单叶近对生,叶长2~5 cm,宽0.4~1.2 cm;花比较小,为淡黄色,先花后叶,雌雄异株,花期为3—4月;果实为浆果,形状呈圆球形,成熟后果实颜色为橘红色或橙黄色,果期为9—10 月。种子比较小,呈阔椭圆形或卵形,长3~4 mm,颜色为紫黑色,有光泽。
3 讨论
尽管在植树造林实践中对中国沙棘在古浪县适宜栽植积累了许多经验,但还有一些困难和问题制约着古浪县在开展各项绿化造林及生态工程建设的质量及成效。主要有:对培育林木良种意识不强,虽然认识到中国沙棘能够保持水土、改良土壤,是改善生态环境的理想树种,但对中国沙棘良种选育生产、良种苗木繁育开发利用价值认识不够。体现在:古浪县生长的中国沙棘林资源大多都是天然沙棘林,由于果小、刺多采摘困难的难题还没有彻底解决。目前,虽然建立了沙棘育苗基地,但是尚未开展良种选育研究,培育适应古浪县生长的中国沙棘良种苗木现已迫在眉睫。另外,大果、刺少、抗寒抗旱的引进及杂交的优良品系能否适应西北地区气候干旱缺水、土壤贫瘠的黄土高原尚需进一步研究,其果实早熟、采收季节在西北地区正值多雨季节,造成的落果问题,带来的果实采收等麻烦也亟需进一步研究解决。
4 结论
参试的3 个不同区域试验造林点的“中国沙棘古浪种源”苗木生长情况、成活率和保存率均以古浪县古丰镇冰沟墩村、天祝县哈溪镇茶岗村、凉州区张义镇康庄村为优。经3个不同区域造林点试验观测,“中国沙棘古浪种源”苗木在不同立地条件下成活率、保存率均较高,群体遗传变异系数较小。通过不同造林树种对比试验调查情况看,花棒和沙拐枣试验对比结果和中国沙棘的基本相同,前期成活率和保存率差距不大,后期两者保存率差异显著,中国沙棘的保存率明显高于花棒和沙拐枣,说明在同样的造林条件下,中国沙棘对环境条件具有广泛的适应性,并且具有耐干旱、耐盐碱、耐贫瘠等抗逆性,除此之外,其耐寒、根系发达、萌蘖多、固氮能力强的特点表现优异,具有较强的防风固沙、保持水土的能力。研究说明,“中国沙棘古浪种源”适宜在武威地区广泛栽培。为此,在古浪县开展“中国沙棘古浪种源”良种选育生产、良种苗木繁育工作是当前古浪县林业生态建设中急需解决的问题。