不同留茬高度及作業方式對沙棘更新復壯的影響

韓易良，任余艷，何金軍，盧立娜，韓梅，藺予曼，翟秀春

(1.鄂爾多斯市林業治沙科學研究院，內蒙古 鄂爾多斯 017010；2.開魯縣森林病蟲害防治站，內蒙古 通遼 028400)

沙棘(Hippophaerhamnoides)是胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木。沙棘擁有超強的萌蘗能力和發達的根系，具有保持水土、涵養水源、防風固沙等功能，是改善生態環境和植被恢復的優良先鋒樹種和關鍵樹種[1]。20世紀80年代開始，鄂爾多斯地區大面積種植沙棘，時至今日，以前營造的沙棘林多已進入成熟期、過熟期，隨樹齡增加，長勢衰退、病蟲害頻發，掛果量明顯降低，8年生左右的沙棘林死亡率高達85%，嚴重影響了生態防護功能的發揮[2，3]。以沙棘為原料的企業生產也受到嚴重影響，因此，沙棘林復壯迫在眉睫。

平茬是林業生產中常用的一種林木更新復壯措施。試驗證明，經過平茬刺激沙棘可以形成根蘗或萌生枝條，并以根部積累的豐富養分供應為基礎，迅速生長成林。但是，目前沙棘平茬技術整體水平處于較粗放的狀態，技術參數大多根據經驗確定。優化沙棘平茬關鍵技術，改善沙棘生長狀況，減少病蟲危害，提高沙棘栽培利用效益，是當前亟待解決的問題。為此，本試驗從留茬高度方面進行研究，分析其平茬后發長發育狀況和健康狀況，篩選出沙棘適宜的留茬高度，為生產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗區位于準格爾旗境內。準旗地處黃土高原丘陵溝壑區與庫布齊沙漠東部邊緣地帶之間，平均海拔820～1 585 m。地形多變、坡度大，地質侵蝕強烈。該區境內以砒砂巖地質為主[4]。準旗屬于典型中溫帶大陸性氣候，由西北向東南氣溫逐步升高。冬季漫長寒冷，春季干燥多風，夏季炎熱短促，春秋氣溫變化劇烈。年平均氣溫為6.2～8.7 ℃，1月極端最低溫度為-32.8 ℃，7月極端最高溫度39 ℃。無霜期145 d；降水少而集中，年平均降水量為400 mm，多集中在7—9月，降雨年季變化大。年蒸發量為2 093 mm。日照時間長，太陽輻射強，平均日照時數為2 900～3 100 h，年總輻射熱143.4 kCal·cm-2。多風沙天氣，年平均風速3.2 m·s-1，最大風速為32 m·s-1，年平均大風日數為10～30 d。受季節風影響，夏季多偏南或偏東風，晚秋至初春多西北風。

1.2 試驗材料

本試驗以準格爾旗試驗區內樹齡14年的沙棘為試驗材料。

1.3 試驗方法

設置植被狀況一致且面積為667 m2的硬梁地和沙地標準樣地各一塊，在樣地內設置6個10 m×10 m樣方，按照留茬高度為-5 cm(地面以下5 cm)、0 cm(與地面持平)、5 cm(高出地面5 cm)、10 cm(高出地面10 cm)，采取人工和半機械的方式進行平茬(由于半機械無法進行地下平茬，故沒有設置-5 cm的處理)。平茬時間為9月，第2年的6—8月進行生長、果實產量和健康狀況各項指標的測定。本試驗共設3個重復，每個重復測量10株。

1.4 指標測定

1.4.1 生長指標

株高：用卷尺測量從留茬位置到植株生長頂端的垂直高度，單位cm[5]。

冠幅：用卷尺測量苗木冠叢的最大直徑。

地徑：用游標卡尺測量留茬處與新枝交界處的直徑。

萌芽數：記錄平茬后沙棘萌發出新芽的個數。

成條率=各長度的枝條數/總的萌芽數×100%[6]

1.4.2 健康狀況指標

病害發生率=樣方內染病株(叢)數/總株(叢)數×100%

蟲害發生率=樣方內有蟲株(叢)數/總株(叢)數×100%

枯死率=樣方內枯死株(叢)數/總株(叢)數×100%

枯梢率=樣方內發生枯梢株(叢)數/總株(叢)數×100%

枯枝率=樣方內枯枝數/成條數×100%

1.4.3 果實產量指標

采用人工稱質量的方法對各試驗區植株果實產量進行測定。由于留茬高度為-5 cm的第3年沒有結果，故只測量了留茬高度為0、5和10 cm的單株果實產量。

1.5 數據分析方法

采用Excel整理原始數據及制作圖表，運用SPSS20.0軟件進行差異顯著性多重比較，差異顯著性水平α=0.05。

2 結果與分析

2.1 不同留茬高度對沙棘植株高生長的影響

圖1 不同留茬高度對沙棘植株高生長的影響

由圖1可知，硬梁地人工平茬試驗區內，留茬高度為0 cm的株高顯著高于其他留茬高度，其他處理間無顯著差異；硬梁地半機械平茬試驗區內，留茬高度為0 cm的株高顯著高于留茬高度10 cm株高，與留茬高度為5 cm的無顯著差異，留茬高度5與10 cm處理間無顯著差異；沙地人工平茬試驗區中，留茬為-5和0 cm的植株高度顯著高于留茬5和10 cm植株高度，留茬5與10 cm處理間無顯著差異；沙地半機械試驗區中留茬0 cm的顯著高于留茬植株高度5和10 cm的，其余處理間無顯著差異。

2.2 不同留茬高度對沙棘植株冠幅的影響

圖2 不同留茬高度對沙棘植株冠幅的影響

由圖2可知，硬梁地人工平茬試驗區內，留茬0和5 cm的植株冠幅顯著大于其他留茬高度，留茬10 cm的冠幅顯著大于留茬-5 cm的沙棘植株；硬梁地半機械平茬試驗區內，各處理間冠幅大小無顯著差異；沙地人工平茬試驗區內，留茬0 cm的植株冠幅顯著大于留茬5和10 cm植株冠幅，與留茬-5 cm的無顯著差異。除留茬0 cm外，其余各處理間無顯著差異；沙地半機械試驗區內，留茬0 cm的植株冠幅顯著大于留茬5和10 cm植株冠幅，其余處理間無顯著差異。

2.3 不同留茬高度對沙棘植株地徑的影響

圖3 不同留茬高度對沙棘植株地徑的影響

由圖3可知，硬梁地人工平茬試驗區、硬梁地半機械平茬試驗區和沙地半機械平茬試驗區內，留茬0 cm植株地徑顯著高于其他留茬高度地徑，其余各處理間無顯著差異；沙地人工平茬試驗區內，留茬0 cm的植株地徑顯著高于留茬10 cm的地徑。除留茬高度為0 cm外，其余各處理間無顯著差異。

2.4 不同留茬高度對沙棘萌芽數的影響

圖4 不同留茬高度對沙棘萌芽數的影響

由圖4可知，硬梁地人工平茬試驗區內，留茬5和10 cm的萌芽數顯著高于留茬-5和0 cm的萌芽數，留茬-5和0 cm之間無顯著差異；硬梁地半機械平茬試驗區內，留茬5和10 cm的萌芽數顯著高于留茬0 cm的萌芽數；沙地人工平茬試驗區中，留茬0 cm的顯著低于其他處理，其他各處理間無顯著差異；沙地半機械試驗區中，留茬10 cm的萌芽數顯著低于其他處理，留茬-5與0 cm之間無顯著差異。

2.5 不同留茬高度對沙棘成條率的影響

圖5 不同留茬高度對沙棘成條率的影響

由圖5可知，硬梁地人工平茬試驗區內，留茬0和5 cm的成條率顯著高于留茬-5和10 cm，留茬0和5 cm的與-5和10 cm的處理間均無顯著差異；硬梁地半機械平茬試驗區內，留茬0 cm成條率顯著高于留茬5和10 cm；沙地人工平茬試驗區中，留茬10 cm的成條率顯著低于其他處理；沙地半機械試驗區中，隨著留茬高度的升高，其成條率逐步降低，且差異顯著。

2.6 不同留茬高度對沙棘林木健康狀況的影響

表1 不同留茬高度對沙棘病害的影響

由表1可知，四種留茬高度和對照普遍發生沙棘縮葉病，危害主要部位是葉片，表現的癥狀是植株葉片卷曲，嚴重的會干枯，縮葉病發生率沒有顯著差異，說明平茬解決不了沙棘縮葉病問題。

發生的蟲害主要是紅緣天牛和沙棘木蠹蛾，危害植株的枝干和根部。留茬-5 cm平茬區域無蟲害發生，留茬0 cm平茬區域發現紅緣天牛，發生率為1.33%，留茬5和10 cm平茬區域發現了沙棘木蠹蛾和紅緣天牛，發生率分別為3.81%和6.67%，枯枝率、枯梢率和枯死率的變化趨勢是由留茬高度為-5 cm依次到地上10 cm逐漸增大，尤其是留茬高度為10 cm的平茬區死亡植株較多。

2.7 不同留茬高度對沙棘產果量的影響

由圖6可知，單株果實產量與留茬高度呈明顯的負相關，隨著留茬高度的增加，單株果實產量呈下降趨勢且差異顯著。留茬0 cm的沙棘單株果實產量最高，留茬高度10 cm的單株果實產量最低。留茬5 cm的單株果實產量居中，留茬0 cm的單株果實產量是留茬5 cm的1.42倍，是留茬10 cm的3.87倍。

圖6 不同留茬高度對沙棘產果量的影響

3 結論與討論

從硬梁地人工平茬作業沙棘株高、冠幅、地徑指標來看，留茬0 cm各項指標表現最佳；硬梁地半機械平茬作業區，與人工作業區表現基本一致，株高、地徑、萌條數與成條比例均是留茬0 cm表現最好，其次是5 cm。冠幅生長在3種留茬高度下差異不顯著；沙地人工作業區，從生長各項指標來看，留茬高度為0 cm最佳，其次是留茬高度為-5和5 cm；沙地半機械作業區，生長的各項指標一致表現為0 cm>5 cm>10 cm，以0 cm表現最佳。黨曉宏以6年生沙棘為試驗材料，在0、10和20 cm等3個不同留茬高度下沙棘經過一個生長季的調查情況來看，留茬10 cm的沙棘從樹高、冠幅、分枝數以及當年生物量均比其他兩個留茬高度生長的好。這與本試驗的結果不一致，可能是由于試驗材料的樹齡不一，導致沙棘的生長能力存在差異，從而得出不一樣的試驗結果[7]。

從萌芽數來看，留茬0 cm的萌芽數為5～8個；留茬-5 cm萌芽數量不穩定，抗性差；而留茬5和10 cm的萌芽數為11.8個和10.3個，可能是由于萌芽過多分散了根系的養分，導致養分供給不足，以至于單株果實產量下降。成條率以留茬0 cm最佳，這與萌芽數有一定的關系，萌芽數過多，成條率會有所下降，而留茬0 cm的萌芽數居中，所以成條率也以留茬0 cm最好。

危害沙棘較為嚴重的是干縮病、沙棘紅緣天牛和沙棘木蠹蛾[8，9]。本試驗研究發現，留茬-5 cm平茬區域無蟲害發生，留茬0 cm平茬區域發現紅緣天牛，發生率為1.33%，留茬5和10 cm平茬區域發現了沙棘木蠹蛾和紅緣天牛。有學者研究發現[10-12]，絕大多數紅緣天牛幼蟲和枝干上小部分的沙棘木蠹蛾分布于沙棘樹干40～120 cm區域內，但蟲害嚴重的沙棘苗木中，80%的沙棘木蠹蛾幼蟲在根部為害。枯枝率、枯梢率和枯死率分別隨著留茬高度的增加升高，尤其是地上10 cm的平茬區死亡植株較多。因此，從沙棘生長的健康狀況來看，留茬高度-5 cm平茬最好，依次是0、5 cm，不建議進行地上10 cm平茬。在四種處理下，沙棘縮葉病并沒有大的差異，說明平茬在一定程度上可以解決沙棘的蟲害，但并不能解決沙棘的葉部病害。

從結果量來看，單株果實產量與留茬高度呈明顯的負相關，隨著留茬高度的增加，單株果實產量顯著降低。因此，從產果量來看，沙棘平茬留茬以0 cm為佳。

綜合各項指標，沙棘留茬0 cm為宜，應不超過5 cm。在沙地上根據生產實際需要，可以進行-5 cm的平茬，但是硬梁地不適宜地下平茬。因為硬梁地基底是砒砂巖，土層較薄，沙棘根系扎根不深，進行地下平茬，根系損傷嚴重，影響地上生長，甚至會連根撅起，樹木難以恢復生機。