塔城盆地生態(tài)區(qū)節(jié)水抗旱造林技術模式研究

塔城盆地生態(tài)區(qū)節(jié)水抗旱造林技術模式研究

塔城盆地是新疆生態(tài)環(huán)境建設的重點和難點。該地區(qū)干旱少雨，生態(tài)環(huán)境差，水資源利用。采用節(jié)水量輔助灌溉技術非常重要。采取節(jié)水抗旱造林技術模式不僅能夠避免傳統(tǒng)營造生態(tài)林模式水資源不合理利用狀況,而且可以改善局部的生態(tài)環(huán)境,并且可產生明顯的增產節(jié)支效益,同時還能達到“以地養(yǎng)林,一水多用”的良性循環(huán),走資源可持續(xù)利用之路。2006年開始進行的這個試驗的目的,主要通過不同樹種、不同溝深和不同覆蓋下苗木生長情況及土壤水分變化情況試驗,找出最佳種植深度和覆蓋厚度。1土壤條件及土壤類型試驗區(qū)位于塔城盆地生態(tài)區(qū)內,分別位于老風口生態(tài)區(qū)、額敏縣庫沙河生態(tài)區(qū)和塔城市沃布遜生態(tài)區(qū)。試驗區(qū)距離遠、跨度大,屬中溫帶大陸干旱區(qū),年均氣溫4.4℃~5.8℃,冬季降雪量占年降水量的36%~37%,年均蒸發(fā)量1550~1700毫米,相對濕度59%~65%。三個生態(tài)區(qū)土壤類型略有不同,老風口生態(tài)區(qū)以礫質棕鈣土為主,額敏縣生態(tài)區(qū)以棕鈣土為主,塔城市生態(tài)區(qū)以輕鹽化草甸土為主。試驗區(qū)內地下水豐富,均有引洪灌溉的條件。2參試樹種及試驗處理參試樹種:項目樹種選擇以不怕風吹雪壓、抗逆性強、根系發(fā)達、萌蘗性強、耐干旱、抗嚴寒的喬灌木為主。本次參試樹種;俄羅斯楊(胡楊)、新疆白榆、文冠果、梭梭、檉柳、薔薇。試驗處理:本項目是林木水分生產函數(shù)試驗,該項試驗在節(jié)水灌溉試驗中屬于對比試驗的范疇,故試驗前要正確的設計試驗處理。試驗小區(qū)為長方形,長寬比為4~6:1,每個小區(qū)面積不少于450m3試驗結果與分析3.1試驗樹種選擇2007年10月在各個處理的重復區(qū)組內對所種植的樹木進行了成活率調查,結果見表1。表1的調查結果顯示:在只澆灌定根水的情況下,楊樹、榆樹和野山楂的成活率均遠遠高于其他樹種,其中楊樹為58.1%,榆樹為50.75%,野生山楂為59.26%。2008年春季補苗時調查發(fā)現(xiàn)野山楂全部遭受鼠害,不適宜作為后續(xù)試驗樹種,試驗樹種最終確定為楊樹和榆樹。為確保樹木成活,2008年樹木補植后,除定根水外,在夏季干旱季節(jié)補澆一水,并進行引洪冬灌和春灌。盡管2008年旱情較為嚴重,但試驗樹木成活率仍有顯著提高,調查結果見表2。從表2可以看出,在夏季樹木干旱之時進行補澆,可有效提高樹木成活率,樹木成活率較2007年提高了25%以上。2009年在南湖沃布遜生態(tài)區(qū)開展了新的種植試驗,澆水灌溉同2008年,樹木成活率達到95%以上,達到了造林要求的標準。3.2覆蓋物對土壤蒸發(fā)量的影響2007年對不同處理的土壤蒸發(fā)量進行調查,結果顯示:在沒有覆蓋的情況下,隨著溝深的增加,土壤蒸發(fā)量也在增加;增加覆蓋物后,隨著溝深的增加,土壤蒸發(fā)量在逐步減少。隨著覆蓋物的增厚,土壤蒸發(fā)量在逐步降低。對溝深和覆草進行有交互作用的雙因素方差分析后表明,不同覆蓋、不同溝深及溝深與覆蓋的交互作用對土壤蒸發(fā)量的影響極顯著。經多重比較后可以看出,覆草20cm后,溝深的變化差異不顯著,溝深60cm內覆草之間差異不顯著,溝深80cm和100cm,隨著覆草的增加,土壤蒸發(fā)量都有顯著影響,其中溝深100cm,覆草60cm土壤蒸發(fā)量最小。2008年在確定溝深的情況下,做了不同覆蓋的土壤蒸發(fā)量調查,結果顯示:鋪薄膜后土壤蒸發(fā)量低于未鋪薄膜的,鋪薄膜之間的變化不顯著。有覆蓋物和沒有覆蓋物之間的差異極其顯著,說明覆蓋對土壤蒸發(fā)量有較大影響。種植溝內放置覆蓋物后,土壤溫度及含水率變化小,含水率較不覆蓋保持在一個較高水平,土壤蒸發(fā)量也低于未進行覆蓋的。薄膜覆蓋后,土壤蒸發(fā)量最低,但薄膜不易分解,容易造成白色污染,因此不建議使用薄膜覆蓋。種植溝開挖過深,開挖費用有顯著增高,溝深60cm~80cm之間土壤蒸發(fā)量變化不大,建議采用種植溝深在70厘米左右。隨著覆草厚度的增加,購草費及人工也快速上升,覆草20厘米后即對土壤含水率和土壤蒸發(fā)量有顯著影響,因此建議采用覆草20厘米。綜合考慮后建議采取溝深70厘米,覆草20厘米為推廣種植模式。3.3土壤含水率測定2008年5月至7月開展了不同覆蓋情況下的土壤含水率調查,老風口礫石含量過高,且不同深度下土質不同,僅在20厘米內有較好土層,對此層土壤含水率進行對比調查。由于礫石的存在,在進行烘干法進行測量時,數(shù)據(jù)之間產生較大的偏差。2009年我們購進了土壤水分速測儀,7月5日夏季灌溉后,在一個土壤蒸發(fā)量調查期內,我們進行了土壤含水率對比調查,調查結果見表3。從表3中可以看出,灌溉半個月后,未做處理的試驗溝內土壤含水率已到7%以下,進行覆蓋的土壤含水率在接近一個月時,任保持在10%以上。其中覆草20厘米以上最好。3.4查解查結果2009年7月至8月在不同處理間及空地上進行了溫度調查,結果見表4和表5。表4和表5的調查結果顯示:空地和未進行覆蓋的土壤溫度變化劇烈,溫度變化在20℃以上,進行覆蓋后溫度變化緩慢,變化幅度在4℃之內,3.5生長量調查調查2009年對開溝種植內有覆蓋的和無覆蓋的及常規(guī)種植正常灌溉的樹木當年生枝條進行了生長量調查,調查結果見表6。從表6可以看出,深溝覆蓋種植后,盡管澆水量減少,但樹木生長量并未降低,反而比常規(guī)灌溉的要高。4結論4.14.24.34.44.5生物覆蓋物對生物物理作用溝植苗木只需春季或秋季引洪水灌溉,對當年定植樹木夏季灌溉一次,即可保證苗木成活,保存率可達85%以上。利用農田作物剩余物的覆蓋保墑、儲水、增加生物肥等生物物理作用,實現(xiàn)了降低土壤蒸發(fā)量、延長土壤蓄水時間,避免土壤溫