土壤水分及起苗保水措施对青海云杉苗木成活率影响

倪大振，高文耀

(甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心乌鞘岭自然保护站，甘肃 天祝 733203)

1 青海云杉特征

青海云杉(PiceacrassifoliaKom.)主要分布在甘肃、青海、宁夏和内蒙古大青山一带[1]，海拔在1600～3800m高山林区[2]。该树种生长非常缓慢，但对环境适应性比较强，可耐-30℃低温，耐干旱，喜中性土壤，忌水涝[3]。青海云杉是祁连山林区主要建群树种之一[4]，也是该地区生态环境治理建设及城乡绿化美化的主要优势乡土树种，高山及亚高山林区植被恢复首选树种为云杉，其成活率受海拔、土壤以及苗木水分等影响[5]。

2 土壤湿度对苗木含水率影响试验

水分是植物生长的主要因素之一[6]，在干旱、土壤贫瘠条件胁迫下对云杉生理机能受到影响，株高、基径、根长以及侧根都减小[7]。在祁连山高海拔林区生态治理恢复中提高青海云杉苗木含水量也是提高恢复成效的关键因素之一。因此，对青海云杉苗木在起苗与生态治理恢复栽植中如何提高苗木含水率进行了试验。

2.1 试验方法

春季是青海云杉苗木移植的最佳时间段，此时树液刚开始流动，枝芽尚未萌发，苗木本身水分蒸腾作用很弱，移植成活率相对较高[8]。土壤解冻后，在苗圃青海云杉移植苗(4-3)地内选择5块育苗地作为样地，设置不同水量进行灌溉，灌溉后7 d内用土壤湿度仪分别测试土壤湿度，并在不同土壤湿度样地中分别各选取20株苗木进行裸根起苗后作为样本，采用1/100电子秤称量不同湿度地块内的苗木鲜重(清理干净苗木表面附着的泥土和水分)，再分别放置在105 ℃的烘箱中烘干后测定干重。选取平均鲜重苗木浸泡在常温水池中，浸泡24 h后再测量其饱和鲜重，以此测定数据为饱和鲜重的标准数值。

2.2 地块湿度对苗木含水率影响结果分析

测定苗木含水量主要是测定苗体内的束缚水和自由水含量[9]，其方法一般采用：①苗木鲜重含水率(Wa)=(苗鲜重-干重)/鲜重；②苗木相对含水率(Wb)=(苗鲜重-干重)/(饱和鲜重-干重)。具体测试如表1所示。

由表1和图1可知，不同湿度的土壤对苗木的含水量具有一定影响，祁连山林区正常降水下春季云杉育苗地土壤自然湿度平均在25%左右，其土地生长高度40～50 cm云杉苗木鲜重含水率、相对含水率平均分别为43.66%、32.54%，通过灌溉补充水分使土壤湿度达到75.6%时苗木鲜重含水率、相对含水率平均分别为61.86%、68.72%，相比分别提高18.20%、36.18%。同时，苗木鲜重含水率和相对含水率随着土壤湿度增加而增加，土壤湿度达到65.22%时增加缓慢 ，达到75.60%时基本处于饱和状态。由于苗木失水影响它的活力及造林成活率[10],因此，增加苗木含水率是提高造林成活率的主要因子之一，起苗前对育苗地块采取灌溉方法增加土壤湿度，从而增加苗木水分含量，这种苗木补充水分的方法是起苗过程中的一个非常必要的关键环节。

表1 不同土壤湿度云杉苗木含水量测试对比

图1 土壤湿度与苗木含水率变化比较

3 不同保水措施对云杉苗木含水率及造林成活率试验

针对在干旱地域条件下植被恢复中采用青海云杉苗木造林，经研究试验采取最佳保水措施效果依次排列为：干水、保水剂、抗旱粉、覆膜等[11]，但在起苗过程中对苗木采取自身保水措施也非常重要，具体开展了如下试验。

3.1 验证方法

分别在土壤湿度25.37%、75.6%的2块云杉苗木生长地块内分组各起裸根苗5组，每组100株，高度选择40～50 cm之间，地径为0.8±0.1 cm。

3.1.1 起苗

采取人工起苗，用铁锹将苗木根部土壤掘起，用手轻轻将苗木根系分开，谨防用力拔苗或者用力摔抖苗木根系壤土以损伤毛细根。

3.1.2 包装

将云杉苗木起苗后，根部全部同向摆放并按20～50株一捆进行包扎，然后按照以下方法分别进行试验。

A组试验法：在2块土壤湿度不同的地块内分别起100株云杉苗木，采取边起苗、边包装、边假植，做好运输保水、造林现场假植等措施，假植做到“疏排”“深埋”“实踩”[12]，苗木排列做到稀疏，埋土要保持深度，踩踏要做到严实。起苗5 d后完成栽植造林。

B组试验法：在2块土壤湿度不同的地块内分别起100株云杉苗木，采取边起苗、边包装、边假植，做好运输保水、造林现场假植等措施，起苗10 d后完成栽植造林。

C组试验法：在2块土壤湿度不同的地块内分别起100株云杉苗木，起苗后暂不采取包装和假植，将苗木置于阳光下照晒4 h，然后进行包装、假植，运输至造林现场假植，起苗5 d后完成栽植造林。

D组试验法：在不同湿度的2块地内分别起100株云杉苗木，起苗后暂不采取包装和假植，将苗木置于阳光下照晒4 h，然后进行包装、假植，运输至造林现场假植，起苗10 d后完成栽植造林。

3.2 苗木含水率与造林成活率分析

苗木水分损失超过一定程度影响造林成活率和初期生长量,达到界值时导致枯死[13]，通过试验分析含水率、水分损失率和成活率关系。

水分损失率=(苗鲜重-栽植苗重)/(苗鲜重-苗木平均干重)×100%。

苗木含水率=水重/栽植时鲜重×100%。

苗木鲜重和苗木干重按照表1平均数计算：高度40～50 cm云杉苗木在生长地块土壤湿度25.35%时平均鲜重为120.2 g，在生长地块土壤湿度75.6%时平均鲜重为157.20 g，苗木平均干重为68 g。具体试验关系分析如下。

通过采取不同试验方法调查分析，忽略影响造成苗木成活率的其他因素下，在苗木生长地块土壤湿度分别为25.37%和75.60%两块地块采取上述不同试验(表2)，苗木水分损失率分别由13.41%、15.36%增加到73.16%、84.87%，含水率分别由39.93%、52.61%下降到14.36%、16.56%，造林成活率分别由90.7%、93.5%，降低到30.6%、33.4%。由此可鉴，影响苗木成活率的不仅是干旱少雨、蒸发量大、土地瘠薄、高海拔等因素[14]，而苗木自身水分也是非常关键的因素之一，做好云杉苗木起苗到栽植过程中的不同保水措施也是提高造林成活率非常关键的环节。

4 结论与讨论

针对祁连山高海拔林区气候寒冷、自然条件恶劣、苗木成活率低、生态治理恢复困难且投入大等现状[15]，如果对青海云杉苗木在起苗和调运过程中所采取的保水措施不规范，将会导致苗木水分严重损失、含水量大幅下降、造林成活率降低。通过对苗木生长地块土壤灌溉补水，在苗木起苗过程中采取规范的包装、运输、假植等各环节的保水措施，缩短了苗木起苗至造林期间的置留期限，有效地减少了苗木水分损失，提高苗木含水量，从而提高了苗木成活率，为下一步研究祁连山东段废弃渣台综合修复集成技术研究，推进祁连山生态恢复治理提供了科学依据，也有待于进一步探索研究。

表2 不同土壤湿度及保水措施云杉苗木成活率对照试验