覆地膜对不同坡向油松直播更新出苗率的影响

张 程

(辽宁省林业调查规划监测院，辽宁 沈阳 110122)

1 引言

油松是我国北方主要造林树种，主要分布在东北、华北、西北广大地区；油松为喜光的阳性树种，对土壤要求不严，耐干旱瘠薄，喜微酸性土壤[1]。人工油松林在辽西地区水源涵养林中占主体地位，但调查研究发现在此地区油松林大多分布在阴坡，而油松在阳坡的天然更新和造林成活率及保存率也不如阴坡[2]。制约本地区造林成效的主要因素是过度干旱，也有研究表明，因日照时长导致的土壤蒸发量差异是影响油松天然更新的主导因子[3]。参照农业生产中覆地膜的方法可以有效减少土壤中水分的蒸发，且调查发现在朝阳山区已经有用覆地膜的技术手段提高山杏裸根苗人工造林成活率的生产案例，但对于节约成本的直播更新造林方式仍缺少覆地膜的理论支撑。考虑到阴坡和阳坡光照条件的不同，笔者在建昌县开展不同坡向覆地膜法的油松直播更新试验，探究在不同坡向覆不同种类地膜对油松直播的影响，为提高辽西半干旱地区油松的造林成活率，并有效节约造林成本提供科学的理论依据。

2 研究地自然概况

葫芦岛市建昌县地理位置在 E119°13′ ～ 120°18′，N40°24′ ～ 41°06′之间，位于辽宁省的西南边陲，植被属华北植物区系边缘，华北与蒙古植物区系的过渡地带。建昌县的地形地貌和气候条件与朝阳地区基本一致，均属于辽西低山丘陵、气候属于典型的北温带大陆性季风气候，年均降水量380～600 mm，年均水面蒸发量1700～1900 mm；年均气温6.5 ℃，≥10 ℃活动积温3400～3700 ℃；年平均相对湿度50%～55%，春季平均相对湿度仅为44%；无霜期138d左右。土壤为淋溶褐土、草甸土等，土层薄、岩砾多、养分含量低，土壤干旱贫瘠，立地条件差[4]。

3 试验材料与方法

3.1 种子处理

采用辽宁种源的本地种子，将质检合格的种子在30℃的温水中浸泡24h，除去杂质及劣种后用0.5 %的高锰酸钾溶液浸泡2h消毒，捞出后用清水冲洗干净药液[5]，保持湿润，准备直播造林。

3.2 播种方法

在建昌县黑山林场同一座山的南坡(阳坡)和北坡(阴坡)分别于中坡位选择坡度均在10°左右的宜林地进行油松直播更新试验，面积各为0.2 hm2。选择石砾较少的区域机械整地，约600穴/hm2，穴规格为50 cm×50 cm×25 cm。于4月初每穴均匀播种32粒，播种后覆土1～2 cm，踩实后浇透水。

3.3 覆膜处理

在阳坡与阴坡各划分3个面积大致相等的小区，每个小区在完成播种后按播种穴的大小分别覆上0.01 mm厚的黑色地膜、白色地膜和不覆地膜，地膜中间留有松散的空间，四周用土压实，防止漏风，阻止土壤水分蒸发。

隔年对所有播种穴调查出苗数量，并按各处理计算更新频度、每穴株数、每穴出苗率和每公顷株数。

4 结果与分析

4.1 阳坡不同地膜处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处理播种穴的更新频度、每穴株数、每穴出苗率和每公顷株数均接近无地膜播种穴的4倍，覆白色地膜播种穴的更新频度、每穴株数、每穴出苗率和每公顷株数均略高于覆黑色地膜的播种穴，但差异不明显。说明在阳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显。

表1 阳坡不同地膜处理油松直播更新效果

分析了3种处理间产生差异的原因，结果表明，阳坡地表温度高，如果不覆地膜，土壤水分蒸发快，土壤湿度小，难以满足种子发芽要求，或发芽后幼苗因灼伤或干旱而死亡。而地膜增加了地膜内微环境的温度和湿度，极大地减少了土壤水分的蒸发，起到了小温室的作用，满足了种子发芽对土壤水分的要求，更高的温度也促进了种子的发芽和幼苗的生长，因而直播更新效果好。而黑色地膜与白色地膜相比能吸收更多的日照辐射，膜内温度更高，虽然有利于种子发芽和幼苗生长，但当幼苗长高到碰触地膜的位置可能被地膜的高温灼伤，所以在阴坡覆白色地膜对提高油松直播更新效果最好。

4.2 阴坡不同地膜处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种处理播种穴间更新频度、每穴株数、每穴出苗率和每公顷株数均无明显差异，说明在阴坡覆地膜对油松直播更新出苗率几乎没有影响。

表2 阴坡不同地膜处理下油松直播更新效果

分析了3种处理间无明显差异的原因，阴坡日照时间短，强度弱，地表温度比较适宜，土壤中水分蒸发较慢，土壤湿度能满足种子发芽要求，不需要覆地膜来保持土壤水分，而覆地膜处理增加了膜内土壤湿度，但同时抑制了土壤呼吸，反而可能使种子因湿度过大和缺氧而造成种子或幼苗霉烂；另外覆地膜处理虽然提高了膜内温度，但不覆地膜也能满足种子萌发幼苗的生长，更高的温度反而可能加速种子或幼苗的霉烂，对直播更新产生负面作用。所以在阴坡覆地膜并没有提升油松直播更新效果。

5 结论与讨论

辽西山区属半干旱地区，年均降水量很少，而阳坡光照强和阴坡光照弱的差异性很大，从而导致阳坡的土壤水分蒸发速率明显高于阴坡，造成了阴坡严重干旱的立地条件。在阳坡采用覆地膜的技术进行油松直播更新可以有效减少土壤水分蒸发，使土壤湿度满足种子萌发需求，从而提高直播更新出苗率；黑色地膜与白色地膜相比吸热效果更强，可能对接触到地膜的幼苗造成高温灼伤，不利于幼苗生长。而在阴坡土壤温度和湿度比较适宜油松种子萌发，覆地膜虽然可以增加土壤温度和湿度，但可能因覆地膜抑制土壤呼吸导致播种穴内缺氧而造成种子或幼苗发生霉变，不利于种子萌发和幼苗生长，并没有起到提高直播更新出苗率的作用。综上所述，在阳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，而在阴坡覆地膜无法提高油松直播更新出苗率。所以在辽西半干旱山区进行油松直播更新造林时，最适宜在阳坡覆白色地膜，而不必在阴坡覆地膜。