董小波
(辽宁省阜新蒙古族自治县林业发展服务中心,辽宁 阜新 123100)
辽西地区干旱少雨,土壤贫瘠,土层较薄,植被覆盖率较低。由于人类活动频繁,使原有的森林植被已破坏殆尽。当植被遭到破坏后,就会进行自然修复的演替过程,但是该地区的自然条件下,该演替进程十分困难,需要在人为的干预下才能进行[1-3]。油松具有耐旱耐贫瘠的特性,是辽西半干旱地区造林效果较好的先锋树种,本文以油松为研究对象,采用两种不同的方式进行造林,以期为辽西半干旱地区的造林及水土保持效果的研究提供参考依据。
试验地点设在辽宁省阜新市,地势以低山丘陵为主,属于北温带大陆性季风气候,四季分明,光照资源丰富,昼夜温差大,年均降水量不到400 mm,年均气温6.2 ℃,无霜期平均138 d;春季风多,容易发生干旱。土壤类型为褐土,土层深度平均25 cm左右,土壤中沙砾含量在8%~20%,土壤较贫瘠。
造林树种为油松,在2010年造林。油松直播造林:对林地进行整地,挖浅坑,每个坑内均匀播6~8粒种子,播种后覆盖2 cm厚左右的表土,播种应在雨季来临之前,确保有2~3株油松出苗,在冬季来临前达到木质化程度。如出现植株密度过大可进行间苗。油松容器苗造林:造林地整地,挖栽植坑,每个坑的两边分别放入2年生油松容器苗,将根部外围的塑料钵除去,用土回填。时间在6月中旬即可,确保水分供给,提高成活率。
每个造林方式的标准地面积100 m×100 m,重复3次。以周边没有植树的裸地作为对照处理。
2018年对两种造林方式林地进行测定。植被调查,即调查植被盖度、种类、郁闭度、树高、胸径。土壤及枯落物调查,即对0~40 cm土壤的容重、孔隙度、持水量、有机质含量、全氮含量及枯落物进行测定。
采用Excel 2010和Spss 13.0进行数据分析。
本地区的土壤贫瘠,林木生长缓慢,自然更新较为困难。采取人工造林补植,可以加速演替过程,有效降低水土流失,提高植被覆盖率,增加生物多样性。由表1可知,通过对林地进行造林植被恢复后,林地的植被群落和生物多样性明显增加。在对照处理中,植被主要以荆条和羊胡子苔草为主,造林后植被层次结构分明,上层为油松,中层为荆条,下层隐子草为主。植被盖度和植被种类增加显著,造林后植被盖度较对照增加40%~50%,植被种类多出10种以上。由于养分供给状况不同,容器苗造林养分供给较充足,油松长势较好,平均树高达到了3.5 m,平均胸径达到了9 cm。
表1 2种造林方式下林地植被状况
植被的增加会使土壤的地上和地下部分的生物总量增加,植被的枯落物会增加微生物数量而加快养分的分解,增加土壤养分含量,进而改善了土壤的理化性质[4]。由表2可知,除了总孔隙度外,其他的测定指标造林后的成效都显著高于裸地对照。土壤容重方面,两种造林方式差异性不显著(P>0.05),容器苗造林比直播造林高出0.39%;土壤有机质方面,容器苗造林含量最高,与直播造林处理的差异性达到了显著水平(P<0.05),比直播造林高出1.8%。土壤全氮方面,两种造林方式间差异性不显著(P>0.05),直播造林比容器造林高出5.8%。
表2 2种造林方式下林地土壤理化性质
植被枯落物在改善地表土壤径流方面有很好的作用,因为枯落物能吸收水分、降低水流冲击力、改变地面粗糙程度,同时还能改善土壤的理化性质,起到了土壤改良与保护的双重作用[5]。由表3可知,地面枯落物方面,各处理间差异性都达到了显著水平(P<0.05),其中直播造林厚度最厚,达到了2.11 cm,比容器造林高出1.65 cm;枯落物干质量方面,各处理间差异性都达到了显著水平(P<0.05),其中直播造林枯落物干质量最大,达到了8 750 kg·hm-2,比容器苗造林高出4 230 kg·hm-2;土壤持水量方面,各处理间差异性都达到了显著水平(P<0.05),其中直播造林持水量最多,达到了18.56 m3·hm-2,比容器苗造林高出10.93 m3·hm-2。
表3 2种造林方式下林地枯落物持水状况
造林能够明显增加植被量,使植被盖度、郁闭度和种类上显著增加;但是容器苗造林的油松生长较好,在树高和胸径上显著优于直播造林。造林后对土壤理化性质影响较大,两种选林方式都比对照有显著提高,但是两种造林方式理化性质差异不显著。造林后对土壤的水土保持的能力提高效果显著。