沙冬青等4種荒漠原生樹種不同立地條件下的人工造林灌溉定額試驗研究

吳宏宇，張宏武，趙小軍，牛振榮，王國林，靳學東

（1.巴彥淖爾市封育飛播管理站，內蒙古臨河 015000；2.巴彥淖爾市自然公園保護中心，內蒙古臨河 015000；3.巴彥淖爾市沙漠治理中心，內蒙古臨河 015000；4.烏拉特梭梭林蒙古野驢國家級自然保護區烏拉特后旗管理站，內蒙古烏拉特后旗 015500；5.巴彥淖爾市林業和草原局，內蒙古臨河 015000；）

0 引言

沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）豆科，是我國北方荒漠地區唯一的強旱生常綠闊葉灌木，具有耐旱、耐寒、耐風沙、抗逆性強、莖桿萌發力強、根系發達、根部具根瘤等特點。沙冬青屬第三紀殘遺種，是我國珍稀瀕危三級重點保護植物[1]。蒙古扁桃（Amygdalus mongolica）薔薇科，是戈壁荒漠特有種，極耐干旱和貧瘠，可作干旱地區的水土保持植物，有極大的生態價值。蒙古扁桃為重要的木本油料樹種之一，種仁含油率約為40 %，其油可供食用[2]。酸棗（Ziziphus jujuba）為鼠李科植物，酸棗適應性強，耐寒、旱、澇，與棗樹的親緣關系近，親和力強，適宜作同心圓棗的砧木[3]。霸王（Zygophyllum xanthoxylum）是一種超旱生的灌木，耐旱性強，主要分布于內蒙古、甘肅、新疆、西藏等省(區)，蒙古也有分布。其抗逆性強，生態可塑性大，是中國荒漠區的主要優勢建群植物之一[4]。以上4 種植物都在巴彥淖爾地區有天然分布，經過長期的自然選擇，這些樹種最適應當地的自然環境。

巴彥淖爾市林研所從2012年開始，進行荒漠原生樹種的人工育苗試驗研究工作，經過幾年的試驗，已成功培育出了沙冬青、蒙古扁桃、酸棗、霸王容器苗，以及旱榆大田苗，并進行了區域造林試驗，取得了初步成效。

對于荒漠原生樹種人工造林關鍵是把節水灌溉與林木撫育措施緊密結合起來，做到“按需澆水”，既節省用水又能保證樹木正常生長，最大限度減少用水量、降低造林成本[5]。

為此，林研所在造林試驗的基礎上，開展了兩種不同立地條件下采用不同澆水次數對造林成活率及高生長量影響的試驗，旨在找出能夠保證苗木正常生長的最少用水量，降低造林成本。

1 研究區概況

試驗地點在烏拉特后旗荒漠原生樹種造林示范區。選擇沙區、山地沖積扇區兩種立地類型，沙區在西補隆林場造林示范區，沖積扇區在烏蘭哈少造林示范區。

烏拉特后旗位于內蒙古自治區巴彥淖爾市西北邊境地區，地理坐標為105°08′20″～107°38′20″E，40°41′30″～42°21′40″N。地域遼闊，西與阿拉善盟相連，北與蒙古國接壤，總土地面積2.5×104km2；地形地貌復雜多樣，全旗地形可分為山地（占15.1 %）、低山丘陵（占10.3 %）、砂礫石戈壁高原（占52.9%）、沙丘戈壁沙地（占20.4%）、山前沖積平原(占1.3%)。陰山山脈橫亙旗境南部，形成了河套平原與北部高原的一道分水嶺。烏拉特后旗地處中溫帶，屬高原大陸性氣候，冬、春寒冷風沙大，夏季干旱降雨少，日照強烈，蒸發量大。年日照時數3 294 h，年降雨量80～120 mm，年平均溫度3.8 ℃，蒸發量2 700～3 700 mm，蒸發量是降雨量的31 倍，無霜期127 d，8級以上大風日數90 d以上。

2 研究方法

2.1 試驗設計

本試驗選擇沙冬青、蒙古扁桃、酸棗、霸王4 種荒漠原生樹種。苗木規格為株高10 cm，無病蟲害的1 a生優質苗木。本試驗從5月25日開始造林，株行距為2×2（m）。在不同的試驗區，按年灌溉次數劃分造林試驗地，即：4次/a、5次/a、6次/a，并分別設立標牌。灌溉方式為小管出流。小管出流是對滴灌的改進，將滴灌頭改為直徑2 mm 小管，可以防止堵塞。澆水量相同，為100 kg/穴，澆水從栽后即開始。在每塊造林地內4 個樹種依次栽植，設3 個重復，每個重復各樹種均栽植60 株，共栽植苗木4 320株。

表1 澆水時間安排表

2.2 調查方法

采用抽樣方法調查造林當年成活率和當年高增長量；每個樣地抽取20個樣株，共調查樣株1 440株。

3 結果與分析

3.1 不同立地條件下不同澆水次數對沙冬青成活率及高生長的影響

隨著澆水次數的增加，沙區和山前沖積扇區的成活率都降低。當澆水4 次時，沙區的成活率低于沖積扇區，兩者呈顯著性差異（p＜0.05）；當澆水 5次時，兩者差異不顯著；當澆水6 次時，沙區的成活率低于沖積扇區，兩者呈顯著性差異（p＜0.05）。如圖1所示。

圖1 不同立地條件下不同澆水次數對沙冬青成活率的影響

沙冬青在沙區種植隨著澆水次數的增加，高生長呈先增后減的趨勢，在沖積扇區則呈先降后增的趨勢。當澆水4次時，沙區和沖積扇區的高生長量，差異不顯著；當澆水5次時，兩者呈顯著性差異（p＜0.05）；當澆水6次時，兩者差異不顯著。如圖2所示。

圖2 不同立地條件下不同澆水次數對沙冬青高生長的影響

3.2 不同立地條件下不同澆水次數對蒙古扁桃成活率及高生長的影響

蒙古扁桃在沖積扇區的成活率顯著高于沙區，在沖積扇區的成活率達到100%，在沙區的成活率隨著澆水的次數增加呈下降趨勢，當澆水次數為4次時與5次、6次呈顯著性差異。如圖3所示。

圖3 不同立地條件下不同澆水次數對蒙古扁桃成活率的影響

蒙古扁桃在沙區和沖積扇區的高生長量隨著澆水次數的增加而增加。在沙區隨澆水次數增加高生長量都呈顯著性差異（p＜0.05），在沖積扇區時，澆水次數為4次和5次、6次呈顯著性差異，后兩者差異不顯著。當澆水4 次時，沙區和沖積扇區的高生長量呈顯著性差異（p＜0.05）；當澆水5 次和6次時，兩者差異不顯著。如圖4所示。

圖4 不同立地條件下不同澆水次數對蒙古扁桃平均高生長的影響

3.3 不同立地條件下不同澆水次數對酸棗成活率及高生長量的影響

酸棗的成活率在沙區隨著澆水次數的增加呈下降趨勢，各澆水次數間呈顯著性差異（p＜0.05）；酸棗的成活率在沖積扇區隨著澆水次數的增加呈上升趨勢，各澆水次數間呈顯著性差異（p＜0.05），在6次時達到100%。在同等澆水次數下，沖積扇區的成活率均顯著高于沙區。如圖5所示。

圖5 不同立地條件下不同澆水次數對酸棗成活率的影響

酸棗的平均高生長量在沙區隨著澆水次數的增加呈上升趨勢，各澆水次數間呈顯著性差異（p＜0.05）；在沖積扇區酸棗的高生長隨著澆水次數的增加呈上升趨勢，各澆水次數間呈顯著性差異（p＜0.05），澆水次數為4 次和5 次間差異不顯著，但都與6 次呈顯著性差異（p＜0.05）。同等澆水次數下，沙區和沖積扇區的高生長均有顯著差異（p＜0.05）。如圖6所示。

圖6 不同立地條件下不同澆水次數對酸棗高生長的影響

3.4 不同立地條件下不同澆水次數對霸王成活率及高生長的影響。

同一立地條件下，霸王的成活率隨著澆水次數的增加呈先增加后降低的趨勢。在沙區，當澆水次數5次時，成活率最高，不同澆水次數間呈顯著性差異（p＜0.05）；在沖積扇區，當澆水次數5次時，成活率最高，與其他兩組呈顯著性差異（p＜0.05），但4次和6次差異不顯著。同等澆水次數下，不同立地條件的成活率都呈顯著性差異（p＜0.05），沖積扇區的成活率都高于沙區。如圖7所示。

圖7 不同立地條件下不同澆水次數對霸王成活率的影響

不同立地條件下，霸王的高生長在沙區隨著澆水次數的增加呈下降趨勢，各澆水次數間呈顯著性差異（p＜0.05）；霸王的高生長在沖積扇區隨著澆水次數的增加呈上升趨勢，澆水次數為4 次和5 次間差異不顯著，但都與6 次呈顯著性差異（p＜0.05）。同等澆水次數時，澆水4次時，沙區平均高生長量顯著高于沖積扇區，澆水5 次時，兩者差異不顯著，當澆水6 次時，沖積扇區的平均高生長量遠高于沙區。如圖8所示。

圖8 不同立地條件下不同澆水次數對霸王高生長的影響

4 結論

一是在山前沖積扇區，沙冬青、蒙古扁桃澆水4 次成活率最高，酸棗6 次澆水成活率最高，霸王在5 次澆水成活率最高，但4 次澆水酸棗、霸王成活率均在80%以上；沙冬青在4次澆水生長量最高，蒙古扁桃、酸棗、霸王在6 次澆水生長量最高，但在4 次澆水時，也可以有較高生長量。綜合來看，4種荒漠原生樹種在山前沖積扇區選擇4次澆水可保證較高成活率及生長量。

二是在沙區，沙冬青、酸棗4 次澆水成活率最高，霸王5次澆水成活率最高，蒙古扁桃在沙區成活率僅為30%，沙冬青在5次澆水生長量最高，酸棗在6 次澆水生長量最高、霸王在4 次澆水生長量最高，沙冬青、酸棗在4 次澆水時，也可以有較高生長量；綜合來看，沙冬青、酸棗選擇4 次澆水，霸王選5 次澆水可保證較高成活率及生長量。

三是整體來看，山前沖積扇區成活率、生長量大于沙區。山前沖積扇區高于沙區原因可能是沖積扇區地形相對平坦，沖積洪積造成的土壤有機質含量較高，土壤較肥沃，有利于樹種的生長。而沙區土壤瘠薄,蓄水保墑能力差,蒸發量大，對樹種的生長有一定影響。