覆地膜對不同坡向油松直播更新出苗率的影響

張 程

(遼寧省林業調查規劃監測院，遼寧 沈陽 110122)

1 引言

油松是我國北方主要造林樹種，主要分布在東北、華北、西北廣大地區；油松為喜光的陽性樹種，對土壤要求不嚴，耐干旱瘠薄，喜微酸性土壤[1]。人工油松林在遼西地區水源涵養林中占主體地位，但調查研究發現在此地區油松林大多分布在陰坡，而油松在陽坡的天然更新和造林成活率及保存率也不如陰坡[2]。制約本地區造林成效的主要因素是過度干旱，也有研究表明，因日照時長導致的土壤蒸發量差異是影響油松天然更新的主導因子[3]。參照農業生產中覆地膜的方法可以有效減少土壤中水分的蒸發，且調查發現在朝陽山區已經有用覆地膜的技術手段提高山杏裸根苗人工造林成活率的生產案例，但對于節約成本的直播更新造林方式仍缺少覆地膜的理論支撐。考慮到陰坡和陽坡光照條件的不同，筆者在建昌縣開展不同坡向覆地膜法的油松直播更新試驗，探究在不同坡向覆不同種類地膜對油松直播的影響，為提高遼西半干旱地區油松的造林成活率，并有效節約造林成本提供科學的理論依據。

2 研究地自然概況

葫蘆島市建昌縣地理位置在 E119°13′ ～ 120°18′，N40°24′ ～ 41°06′之間，位于遼寧省的西南邊陲，植被屬華北植物區系邊緣，華北與蒙古植物區系的過渡地帶。建昌縣的地形地貌和氣候條件與朝陽地區基本一致，均屬于遼西低山丘陵、氣候屬于典型的北溫帶大陸性季風氣候，年均降水量380～600 mm，年均水面蒸發量1700～1900 mm；年均氣溫6.5 ℃，≥10 ℃活動積溫3400～3700 ℃；年平均相對濕度50%～55%，春季平均相對濕度僅為44%；無霜期138d左右。土壤為淋溶褐土、草甸土等，土層薄、巖礫多、養分含量低，土壤干旱貧瘠，立地條件差[4]。

3 試驗材料與方法

3.1 種子處理

采用遼寧種源的本地種子，將質檢合格的種子在30℃的溫水中浸泡24h，除去雜質及劣種后用0.5 %的高錳酸鉀溶液浸泡2h消毒，撈出后用清水沖洗干凈藥液[5]，保持濕潤，準備直播造林。

3.2 播種方法

在建昌縣黑山林場同一座山的南坡(陽坡)和北坡(陰坡)分別于中坡位選擇坡度均在10°左右的宜林地進行油松直播更新試驗，面積各為0.2 hm2。選擇石礫較少的區域機械整地，約600穴/hm2，穴規格為50 cm×50 cm×25 cm。于4月初每穴均勻播種32粒，播種后覆土1～2 cm，踩實后澆透水。

3.3 覆膜處理

在陽坡與陰坡各劃分3個面積大致相等的小區，每個小區在完成播種后按播種穴的大小分別覆上0.01 mm厚的黑色地膜、白色地膜和不覆地膜，地膜中間留有松散的空間，四周用土壓實，防止漏風，阻止土壤水分蒸發。

隔年對所有播種穴調查出苗數量，并按各處理計算更新頻度、每穴株數、每穴出苗率和每公頃株數。

4 結果與分析

4.1 陽坡不同地膜處理油松直播更新效果

表1表明，采用覆黑色地膜和覆白色地膜處理播種穴的更新頻度、每穴株數、每穴出苗率和每公頃株數均接近無地膜播種穴的4倍，覆白色地膜播種穴的更新頻度、每穴株數、每穴出苗率和每公頃株數均略高于覆黑色地膜的播種穴，但差異不明顯。說明在陽坡覆地膜能有效提高油松直播更新出苗率，且白色地膜比黑色地膜效果更明顯。

表1 陽坡不同地膜處理油松直播更新效果

分析了3種處理間產生差異的原因，結果表明，陽坡地表溫度高，如果不覆地膜，土壤水分蒸發快，土壤濕度小，難以滿足種子發芽要求，或發芽后幼苗因灼傷或干旱而死亡。而地膜增加了地膜內微環境的溫度和濕度，極大地減少了土壤水分的蒸發，起到了小溫室的作用，滿足了種子發芽對土壤水分的要求，更高的溫度也促進了種子的發芽和幼苗的生長，因而直播更新效果好。而黑色地膜與白色地膜相比能吸收更多的日照輻射，膜內溫度更高，雖然有利于種子發芽和幼苗生長，但當幼苗長高到碰觸地膜的位置可能被地膜的高溫灼傷，所以在陰坡覆白色地膜對提高油松直播更新效果最好。

4.2 陰坡不同地膜處理下油松直播更新效果

表2表明，覆黑色地膜、覆白色地膜和不覆地膜3種處理播種穴間更新頻度、每穴株數、每穴出苗率和每公頃株數均無明顯差異，說明在陰坡覆地膜對油松直播更新出苗率幾乎沒有影響。

表2 陰坡不同地膜處理下油松直播更新效果

分析了3種處理間無明顯差異的原因，陰坡日照時間短，強度弱，地表溫度比較適宜，土壤中水分蒸發較慢，土壤濕度能滿足種子發芽要求，不需要覆地膜來保持土壤水分，而覆地膜處理增加了膜內土壤濕度，但同時抑制了土壤呼吸，反而可能使種子因濕度過大和缺氧而造成種子或幼苗霉爛；另外覆地膜處理雖然提高了膜內溫度，但不覆地膜也能滿足種子萌發幼苗的生長，更高的溫度反而可能加速種子或幼苗的霉爛，對直播更新產生負面作用。所以在陰坡覆地膜并沒有提升油松直播更新效果。

5 結論與討論

遼西山區屬半干旱地區，年均降水量很少，而陽坡光照強和陰坡光照弱的差異性很大，從而導致陽坡的土壤水分蒸發速率明顯高于陰坡，造成了陰坡嚴重干旱的立地條件。在陽坡采用覆地膜的技術進行油松直播更新可以有效減少土壤水分蒸發，使土壤濕度滿足種子萌發需求，從而提高直播更新出苗率；黑色地膜與白色地膜相比吸熱效果更強，可能對接觸到地膜的幼苗造成高溫灼傷，不利于幼苗生長。而在陰坡土壤溫度和濕度比較適宜油松種子萌發，覆地膜雖然可以增加土壤溫度和濕度，但可能因覆地膜抑制土壤呼吸導致播種穴內缺氧而造成種子或幼苗發生霉變，不利于種子萌發和幼苗生長，并沒有起到提高直播更新出苗率的作用。綜上所述，在陽坡覆地膜能有效提高油松直播更新出苗率，且白色地膜比黑色地膜效果更佳，而在陰坡覆地膜無法提高油松直播更新出苗率。所以在遼西半干旱山區進行油松直播更新造林時，最適宜在陽坡覆白色地膜，而不必在陰坡覆地膜。