基于固沙植物引種栽培及抗旱造林技術(shù)試驗(yàn)分析

劉同旭

（盤錦市水利服務(wù)中心，遼寧 盤錦 124221）

遼寧省沙漠化土地面積123.7萬hm2，主要分布在遼寧省西北部彰武地區(qū)。多年來遼寧省荒漠化治理雖然取得一定成效，但沙漠化土地面積仍在不斷擴(kuò)大和增加，土地沙漠化已成為制約遼西地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要障礙［1］。

彰武以北沙地是遼寧省主要風(fēng)沙來源之一，19世紀(jì)以前，沙地較為平坦，植被覆蓋率相對(duì)較高，從而形成了較為穩(wěn)定的稀疏森林草原生態(tài)系統(tǒng)，后由于過度開墾和大量放牧，導(dǎo)致次生沙丘出現(xiàn)。在過去的40～50年間，隨著人口增加，天然林被逐漸砍伐，草原漸漸被退化，土地被沙漠化，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定，風(fēng)沙災(zāi)害時(shí)有發(fā)生［1］。

近年來，隨著我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制改革，集體所有制的沙丘地已由農(nóng)民承包自由經(jīng)營(yíng)，由于過度使用、開辟荒地、放牧和打柴，導(dǎo)致土地逐漸沙漠化，已成為農(nóng)村生態(tài)環(huán)境建設(shè)亟待解決的問題［1］。目前，沙漠化防治研究與治理。不僅在林業(yè)、農(nóng)業(yè)等部門開展沙漠化防治工作，水土保持、環(huán)境保護(hù)等部門也在關(guān)注沙漠化防治工作，與此同時(shí)，各部分利用各自專業(yè)條件，建立了實(shí)驗(yàn)示范區(qū)。

1 沙丘固沙新方法

在試驗(yàn)區(qū)流動(dòng)沙丘治理過程中，采用種植楊樹與扦插差巴戈蒿相結(jié)合的方法來進(jìn)行固沙。

1.1 固沙

（1）雨季砍掉1～2年生的巴戈蒿枝條，在流動(dòng)沙丘上鋪設(shè)固沙網(wǎng)，網(wǎng)格面積為2m×3m、3m×3m、4m×3m及4m×4m。

（2）第二年春天，在網(wǎng)格中心種植1或2株楊樹幼苗或楊樹枝條，為發(fā)揮固沙作用，形成了楊樹群落和差巴戈蒿群落。

1.2 技術(shù)原理

差巴戈蒿網(wǎng)格等與自然入侵植物具有較強(qiáng)的防風(fēng)防沙效果，使沙粒在沙網(wǎng)中蓄積，剛好適應(yīng)楊樹沙壓旺驟增的生物學(xué)特性［2］。流動(dòng)階段沙地水分較好，含水率為3.0%～4.5%，比固定階段高0.5%～1.0%，因此，在沙地開發(fā)過程中，利用流沙期較好的水分條件大力培育楊樹。

1.3 固沙效果

由于楊樹固沙不僅適應(yīng)楊樹的生物學(xué)特性，而且符合沙地水分分布規(guī)律。楊樹造林成活率75%，保存率68%。樹高從1.2m到2.1m不等，如表1。

表1 流動(dòng)沙丘楊樹固沙林的生長(zhǎng)狀況 單位：m

2 固沙植物引種栽培試驗(yàn)

為了選擇合適的植物種類，更快地恢復(fù)沙漠地區(qū)的植被覆蓋率，提高沙漠化防治效率［3］，2013年至今，進(jìn)行了外來植物引種和本地固沙植物選擇試驗(yàn)。

2.1 試驗(yàn)地選擇與條件

選擇固沙植物最重要的條件是抗旱性和耐瘠薄性，為此，選擇半流動(dòng)沙丘作為引種試驗(yàn)園，試驗(yàn)場(chǎng)地位于沙丘的中下部，迎風(fēng)坡稍有起伏，土壤為流動(dòng)性沙質(zhì)土，有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低，0～70cm土層平均0.16%，其他養(yǎng)分含量也相對(duì)較低，如表2。

表2 試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分含量

2.2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

試驗(yàn)內(nèi)容包括天然灌木和草本植物的選擇，在相似條件下，比較不同植物品種，以現(xiàn)有鄉(xiāng)土植物為對(duì)照，以及外來樹種的引種馴化，實(shí)驗(yàn)采用對(duì)比法。

2.3 鄉(xiāng)土灌木選擇試驗(yàn)

2017年7 月，遼寧固沙造林研究所引進(jìn)5種灌木，在試驗(yàn)園種植了東北木蓼、小葉鼠李、駝絨蒿、葉底珠及杠柳等1.5年生容器苗。這些灌木從科爾沁沙地1999年干旱期至今，造林后，成活率達(dá)85%～100%。到2017年平均保存率70%。而小葉鼠李、葉底珠及杠柳是耐抗旱的，具有適應(yīng)性強(qiáng)，其保存率可達(dá)96%～99%，平均樹高為64.0～86.0cm，可用作固沙灌木來擴(kuò)大栽培，東北木蓼和駝絨蒿的保存率相對(duì)較低，所以應(yīng)進(jìn)行持續(xù)的實(shí)驗(yàn)觀察，在2017年栽培的胡枝子，平均高達(dá)140cm。

2.3.1 鄉(xiāng)土豆科植物播種試驗(yàn)

從本地沙丘選擇苦參和興安胡枝子，2004年進(jìn)行試驗(yàn)圃播種，苗期和生長(zhǎng)較好，可用作固沙植物，但應(yīng)注意防止風(fēng)力侵蝕的土地。

2.3.2 禾本科牧草引種試驗(yàn)

2016 年和2017年引進(jìn)了黑麥和草地早熟禾，并進(jìn)行擺鐘試驗(yàn)，但由于水肥條件差，出苗率和保苗率相對(duì)較低。

2.3.3 3種豆科牧草對(duì)比播種試驗(yàn)

苜蓿、草木樨和沙打旺是3種當(dāng)?shù)刂饕耘嗟哪敛荩?］，在引種試驗(yàn)園分別對(duì)其進(jìn)行了比較播種試驗(yàn)，試驗(yàn)選擇在流動(dòng)和半流動(dòng)沙地。將3種牧草栽培進(jìn)行了對(duì)比，得出沙打旺和草木樨具有較高的出苗率和生長(zhǎng)速度，適宜沙丘生長(zhǎng)；但苜蓿適應(yīng)性差，保存率低，生長(zhǎng)速度慢，不宜在流動(dòng)、半流動(dòng)沙地上播種［4］。

2.3.4 胡枝子不同造林方法試驗(yàn)

胡枝子是該地區(qū)主要的造林灌木，為了切實(shí)提高胡枝子造林成活率，與2015年進(jìn)行了不同造林方法的對(duì)比試驗(yàn)，如表3。

表3 胡枝子不同造林方法對(duì)比試驗(yàn)

由表3可知，使用植樹鍬縫植，成活率較低，但生長(zhǎng)量較高。采用植樹鍬栽植法栽培成活率為85%，相對(duì)較低，但其生長(zhǎng)量為85cm，保存率較高，為85%。

2.3.5 楊樹引種造林試驗(yàn)

楊樹是沙漠地區(qū)造林的首選樹種之一。從2014年開始，先后引進(jìn)黑林1號(hào)、哲林4號(hào)、柏林2號(hào)、銀中楊、新疆楊及青山楊等樹種進(jìn)行了比較栽培試驗(yàn)［5］，通過試驗(yàn)黑林1號(hào)和銀中楊的成活率和生長(zhǎng)率相對(duì)較高，其中2015年栽培銀中楊的保存率達(dá)68%，比新疆楊高50%，2016年成活率為95%。

黑林1號(hào)是黑龍江省保護(hù)林業(yè)研究所培育的雜交樹種之一。2000年進(jìn)入通遼地區(qū)進(jìn)行栽培；到2010年，進(jìn)入遼寧彰武、康平地區(qū)。該樹種具有較強(qiáng)適應(yīng)性及生長(zhǎng)快的顯著特點(diǎn)，其生長(zhǎng)量比彰武小鉆楊樹高15%，銀中楊也是該所培育的雜交樹種，引進(jìn)種植栽培后，其性能較好，特別是2016年春天比較明顯，由于該地區(qū)氣溫變化大，彰武地區(qū)楊樹凍害率達(dá)16%，對(duì)引進(jìn)的銀中楊并無明顯凍害，因此，這兩樹種可在彰武沙地和沙丘間進(jìn)行栽培。

3 抗旱造林技術(shù)試驗(yàn)

氣候干旱和沙地缺水一直是影響沙地造林成活率和抑制森林生長(zhǎng)的主要因素［5］，因此，研究節(jié)水造林技術(shù)已成為防治荒漠化和造林的關(guān)鍵技術(shù)。本次在節(jié)水造林中采用膜袋種植法和覆膜種植法。

3.1 膜袋種植法

利用塑料薄膜袋的保水性能，再裝入保水草炭，然后將2kg水注入塑料袋中，并將幼苗放入塑料袋，使造林苗木的根系長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)狀態(tài)，促進(jìn)成活，植樹后采用覆膜可減少土壤水分蒸發(fā)，保持土壤水分，提高成活率［6］。采用深植技術(shù)造林［7］。其成活率比一般造林方法能夠提高35%。

3.2 覆膜種植法

一般種植造林后，在樹干周圍加半徑0.5m的塑料薄膜，然后在樹干上壓一層土，以防被風(fēng)吹落。其成活率可提高為38%。

3.3 沙丘治理技術(shù)

為了擴(kuò)大緩坡沙地和低沙丘間土地的開發(fā)利用，坑洼不平的土地平整不僅可增加土地利用面積，提高土地的有效利用效率，而且可有效改善沙地的水分分布特征［7］。

在沙地，雖然徑流相對(duì)較弱，但由于沙丘的不均勻性，降水的重新分配仍然存在，沙丘中部和上部吸收降水較少，而沙丘之間的低地能夠吸收較多的降水，待沙地平整后，降水分布趨于均勻合理，能夠有效利于植物生長(zhǎng)。

3.3.1 沙丘平整方法

采用推土機(jī)對(duì)平緩沙地和丘間低的沙地進(jìn)行平整，在治理前1～2年對(duì)該地區(qū)周圍沙丘進(jìn)行固沙造林，將要平整土地的周圍種植防護(hù)林帶，平整后，一些地段可能會(huì)露出其心土，為防止水土流失，采取了草炭或黑土對(duì)土壤進(jìn)行改良，采取播種沙打旺等措施［8］，另外，4～5月春風(fēng)期間不應(yīng)進(jìn)行作業(yè)時(shí)間，為了有效提高土地使用效率，可以鋪設(shè)微灌管道。通過增加土壤水分，提高土壤抗風(fēng)蝕能力。

3.3.2 治理效果

示范區(qū)內(nèi)平整了兩塊面積較大沙地。土地利用面積2hm2，利用面積增加30%，土地產(chǎn)出效率提高1.3倍；控制區(qū)面積2.67hm2，土地利用面積增加26%，土地產(chǎn)出效率提高0.9倍。

3.4 播種綠肥牧草改良沙土

種植沙打旺草木犀，不僅可改善沙地土壤，有效開發(fā)利用沙地，還可發(fā)展養(yǎng)殖及收獲牧草。

3.4.1 播種方法

牧草適應(yīng)性較強(qiáng)，生長(zhǎng)旺盛，但由于種子較小，則出苗率相對(duì)較低，播種時(shí)，必須精心平整土地，播種后，土壤保持濕潤(rùn)［9］，如選在雨季播種，一定要在雨前或雨后進(jìn)行播種，因幼苗植物相對(duì)薄弱，應(yīng)注意及時(shí)控制雜草。

3.4.2 種植效果

防風(fēng)防沙，提高了土壤肥力，沙打旺種植了4年，其有機(jī)質(zhì)含量增加2.8倍，氮、鉀也顯著增加，磷無明顯變化，如表4。

表4 4年生沙打旺對(duì)土壤養(yǎng)分含量影響 單位：%

3.5 鋪設(shè)沙地灌溉網(wǎng)絡(luò)

選用5.08cm管鉆深30m小井的方法，在沙丘低地鋪設(shè)水井，形成網(wǎng)絡(luò)，保證沙地被充分開發(fā)利用。試驗(yàn)區(qū)共布置20眼井，平均每5.33hm2平坦沙地和沙丘間低地布置1口井。

4 結(jié)語

（1）以楊樹為造林樹種，建設(shè)楊樹固沙林，楊樹既是固沙樹種，又是造林樹種，合理選擇流動(dòng)沙丘流向和走向，提高固沙造林效果［9］。

（2）為了在沙丘起伏較大、沙丘間低地的平緩地帶發(fā)展農(nóng)田，有必要建立防護(hù)林，實(shí)施保護(hù)性耕作措施，利用小面積丘陵低地，創(chuàng)造優(yōu)良的楊樹品種，達(dá)到速生豐產(chǎn)目的［10］。