沙冬青等4种荒漠原生树种不同立地条件下的人工造林灌溉定额试验研究

吴宏宇，张宏武，赵小军，牛振荣，王国林，靳学东

（1.巴彦淖尔市封育飞播管理站，内蒙古临河 015000；2.巴彦淖尔市自然公园保护中心，内蒙古临河 015000；3.巴彦淖尔市沙漠治理中心，内蒙古临河 015000；4.乌拉特梭梭林蒙古野驴国家级自然保护区乌拉特后旗管理站，内蒙古乌拉特后旗 015500；5.巴彦淖尔市林业和草原局，内蒙古临河 015000；）

0 引言

沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）豆科，是我国北方荒漠地区唯一的强旱生常绿阔叶灌木，具有耐旱、耐寒、耐风沙、抗逆性强、茎杆萌发力强、根系发达、根部具根瘤等特点。沙冬青属第三纪残遗种，是我国珍稀濒危三级重点保护植物[1]。蒙古扁桃（Amygdalus mongolica）蔷薇科，是戈壁荒漠特有种，极耐干旱和贫瘠，可作干旱地区的水土保持植物，有极大的生态价值。蒙古扁桃为重要的木本油料树种之一，种仁含油率约为40 %，其油可供食用[2]。酸枣（Ziziphus jujuba）为鼠李科植物，酸枣适应性强，耐寒、旱、涝，与枣树的亲缘关系近，亲和力强，适宜作同心圆枣的砧木[3]。霸王（Zygophyllum xanthoxylum）是一种超旱生的灌木，耐旱性强，主要分布于内蒙古、甘肃、新疆、西藏等省(区)，蒙古也有分布。其抗逆性强，生态可塑性大，是中国荒漠区的主要优势建群植物之一[4]。以上4 种植物都在巴彦淖尔地区有天然分布，经过长期的自然选择，这些树种最适应当地的自然环境。

巴彦淖尔市林研所从2012年开始，进行荒漠原生树种的人工育苗试验研究工作，经过几年的试验，已成功培育出了沙冬青、蒙古扁桃、酸枣、霸王容器苗，以及旱榆大田苗，并进行了区域造林试验，取得了初步成效。

对于荒漠原生树种人工造林关键是把节水灌溉与林木抚育措施紧密结合起来，做到“按需浇水”，既节省用水又能保证树木正常生长，最大限度减少用水量、降低造林成本[5]。

为此，林研所在造林试验的基础上，开展了两种不同立地条件下采用不同浇水次数对造林成活率及高生长量影响的试验，旨在找出能够保证苗木正常生长的最少用水量，降低造林成本。

1 研究区概况

试验地点在乌拉特后旗荒漠原生树种造林示范区。选择沙区、山地冲积扇区两种立地类型，沙区在西补隆林场造林示范区，冲积扇区在乌兰哈少造林示范区。

乌拉特后旗位于内蒙古自治区巴彦淖尔市西北边境地区，地理坐标为105°08′20″～107°38′20″E，40°41′30″～42°21′40″N。地域辽阔，西与阿拉善盟相连，北与蒙古国接壤，总土地面积2.5×104km2；地形地貌复杂多样，全旗地形可分为山地（占15.1 %）、低山丘陵（占10.3 %）、砂砾石戈壁高原（占52.9%）、沙丘戈壁沙地（占20.4%）、山前冲积平原(占1.3%)。阴山山脉横亘旗境南部，形成了河套平原与北部高原的一道分水岭。乌拉特后旗地处中温带，属高原大陆性气候，冬、春寒冷风沙大，夏季干旱降雨少，日照强烈，蒸发量大。年日照时数3 294 h，年降雨量80～120 mm，年平均温度3.8 ℃，蒸发量2 700～3 700 mm，蒸发量是降雨量的31 倍，无霜期127 d，8级以上大风日数90 d以上。

2 研究方法

2.1 试验设计

本试验选择沙冬青、蒙古扁桃、酸枣、霸王4 种荒漠原生树种。苗木规格为株高10 cm，无病虫害的1 a生优质苗木。本试验从5月25日开始造林，株行距为2×2（m）。在不同的试验区，按年灌溉次数划分造林试验地，即：4次/a、5次/a、6次/a，并分别设立标牌。灌溉方式为小管出流。小管出流是对滴灌的改进，将滴灌头改为直径2 mm 小管，可以防止堵塞。浇水量相同，为100 kg/穴，浇水从栽后即开始。在每块造林地内4 个树种依次栽植，设3 个重复，每个重复各树种均栽植60 株，共栽植苗木4 320株。

表1 浇水时间安排表

2.2 调查方法

采用抽样方法调查造林当年成活率和当年高增长量；每个样地抽取20个样株，共调查样株1 440株。

3 结果与分析

3.1 不同立地条件下不同浇水次数对沙冬青成活率及高生长的影响

随着浇水次数的增加，沙区和山前冲积扇区的成活率都降低。当浇水4 次时，沙区的成活率低于冲积扇区，两者呈显著性差异（p＜0.05）；当浇水 5次时，两者差异不显著；当浇水6 次时，沙区的成活率低于冲积扇区，两者呈显著性差异（p＜0.05）。如图1所示。

图1 不同立地条件下不同浇水次数对沙冬青成活率的影响

沙冬青在沙区种植随着浇水次数的增加，高生长呈先增后减的趋势，在冲积扇区则呈先降后增的趋势。当浇水4次时，沙区和冲积扇区的高生长量，差异不显著；当浇水5次时，两者呈显著性差异（p＜0.05）；当浇水6次时，两者差异不显著。如图2所示。

图2 不同立地条件下不同浇水次数对沙冬青高生长的影响

3.2 不同立地条件下不同浇水次数对蒙古扁桃成活率及高生长的影响

蒙古扁桃在冲积扇区的成活率显著高于沙区，在冲积扇区的成活率达到100%，在沙区的成活率随着浇水的次数增加呈下降趋势，当浇水次数为4次时与5次、6次呈显著性差异。如图3所示。

图3 不同立地条件下不同浇水次数对蒙古扁桃成活率的影响

蒙古扁桃在沙区和冲积扇区的高生长量随着浇水次数的增加而增加。在沙区随浇水次数增加高生长量都呈显著性差异（p＜0.05），在冲积扇区时，浇水次数为4次和5次、6次呈显著性差异，后两者差异不显著。当浇水4 次时，沙区和冲积扇区的高生长量呈显著性差异（p＜0.05）；当浇水5 次和6次时，两者差异不显著。如图4所示。

图4 不同立地条件下不同浇水次数对蒙古扁桃平均高生长的影响

3.3 不同立地条件下不同浇水次数对酸枣成活率及高生长量的影响

酸枣的成活率在沙区随着浇水次数的增加呈下降趋势，各浇水次数间呈显著性差异（p＜0.05）；酸枣的成活率在冲积扇区随着浇水次数的增加呈上升趋势，各浇水次数间呈显著性差异（p＜0.05），在6次时达到100%。在同等浇水次数下，冲积扇区的成活率均显著高于沙区。如图5所示。

图5 不同立地条件下不同浇水次数对酸枣成活率的影响

酸枣的平均高生长量在沙区随着浇水次数的增加呈上升趋势，各浇水次数间呈显著性差异（p＜0.05）；在冲积扇区酸枣的高生长随着浇水次数的增加呈上升趋势，各浇水次数间呈显著性差异（p＜0.05），浇水次数为4 次和5 次间差异不显著，但都与6 次呈显著性差异（p＜0.05）。同等浇水次数下，沙区和冲积扇区的高生长均有显著差异（p＜0.05）。如图6所示。

图6 不同立地条件下不同浇水次数对酸枣高生长的影响

3.4 不同立地条件下不同浇水次数对霸王成活率及高生长的影响。

同一立地条件下，霸王的成活率随着浇水次数的增加呈先增加后降低的趋势。在沙区，当浇水次数5次时，成活率最高，不同浇水次数间呈显著性差异（p＜0.05）；在冲积扇区，当浇水次数5次时，成活率最高，与其他两组呈显著性差异（p＜0.05），但4次和6次差异不显著。同等浇水次数下，不同立地条件的成活率都呈显著性差异（p＜0.05），冲积扇区的成活率都高于沙区。如图7所示。

图7 不同立地条件下不同浇水次数对霸王成活率的影响

不同立地条件下，霸王的高生长在沙区随着浇水次数的增加呈下降趋势，各浇水次数间呈显著性差异（p＜0.05）；霸王的高生长在冲积扇区随着浇水次数的增加呈上升趋势，浇水次数为4 次和5 次间差异不显著，但都与6 次呈显著性差异（p＜0.05）。同等浇水次数时，浇水4次时，沙区平均高生长量显著高于冲积扇区，浇水5 次时，两者差异不显著，当浇水6 次时，冲积扇区的平均高生长量远高于沙区。如图8所示。

图8 不同立地条件下不同浇水次数对霸王高生长的影响

4 结论

一是在山前冲积扇区，沙冬青、蒙古扁桃浇水4 次成活率最高，酸枣6 次浇水成活率最高，霸王在5 次浇水成活率最高，但4 次浇水酸枣、霸王成活率均在80%以上；沙冬青在4次浇水生长量最高，蒙古扁桃、酸枣、霸王在6 次浇水生长量最高，但在4 次浇水时，也可以有较高生长量。综合来看，4种荒漠原生树种在山前冲积扇区选择4次浇水可保证较高成活率及生长量。

二是在沙区，沙冬青、酸枣4 次浇水成活率最高，霸王5次浇水成活率最高，蒙古扁桃在沙区成活率仅为30%，沙冬青在5次浇水生长量最高，酸枣在6 次浇水生长量最高、霸王在4 次浇水生长量最高，沙冬青、酸枣在4 次浇水时，也可以有较高生长量；综合来看，沙冬青、酸枣选择4 次浇水，霸王选5 次浇水可保证较高成活率及生长量。

三是整体来看，山前冲积扇区成活率、生长量大于沙区。山前冲积扇区高于沙区原因可能是冲积扇区地形相对平坦，冲积洪积造成的土壤有机质含量较高，土壤较肥沃，有利于树种的生长。而沙区土壤瘠薄,蓄水保墒能力差,蒸发量大，对树种的生长有一定影响。