全 文 ：第 31卷 第 2期
2010年 4月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
JournalofInnerMongoliaAgriculturalUniversity
Vol.31 No.2
Apr.2010
库布齐沙漠东缘沙柳的适宜生长环境＊
杨 毅 1 , 李钢铁 1＊ , 李万有 2 , 高平生 3
(1. 内蒙古农业大学 ,呼和浩特 010019;
2. 内蒙古东胜区林业局 ,东胜 017000;3. 内蒙古准格尔旗林业局 ,准格尔 010300)
摘要: 作者对库布齐沙漠不同立地条件下的沙柳生长情况进行了调查 , 着重调查了沙埋 、风蚀对沙柳生长的影响 ,
并研究了流动沙丘迎风坡沙柳根系的生长特性 , 为进一步提高沙柳造林成活率和生长量提供依据 。沙柳的适宜的
造林条件是 30cm以上的平缓覆沙地或流动沙地中下部 ,最好有沙埋的存在 , 考虑到流动沙地的风蚀和干沙层对生
长的影响以及采取的深栽抗旱措施 ,造林插条长度以 50cm～ 70cm为宜。适度沙埋利于沙柳的生长 , 风蚀是影响流
动沙丘造林成活和林木生长的最重要因素之一 ,在沙地造林时 , 尽量避免风蚀 , 在风蚀严重的地区 , 应该设沙障防止
风蚀。
关键词: 沙柳; 库布齐沙漠; 造林; 根系生长
中图分类号: S792.159.01;S728.4 文献标识码: A 文章编号:1009-3575(2010)02-0129-05
SUITABLEGROWTHENVIRONMENTSOFSALIXPSAMMOPHILAINEASTERNMARGININKUBUQIDESERT
YANGYi1 , LIGang-tie1＊ , LIWan-you2 , GAOPing-sheng2
(1.InnerMongoliaAgriculturalUniversity, Huhhot 010019, China,
2.ForestryBureauofDongshenginInnerMongolia, Dongsheng 017000, China;
3ForestryBureauofZhungeerinInnerMongolia, Zhungeer 010300, China)
Abstract: BasedontheresearchofthegrowthofSalixpsammophilaindiferentsiteconditionsofKubuqidesert, Middle-lowerpart
ofmobiledunesorgentlesandwhichcoveringsandmorethan30cmaresuitablesiteconditionforafforestationofSalixpsammophila.
Wemainlystudiedontheinfluenceofsandburyandwinderosiontoitsgrowthandthegrowthcharactersinwindwardslopeofmobile
sandwasalsoresearchedaccordingonthegrowthcharacters.Itwilprovideatheoreticalbasisforimprovingthesurvivalrateandthe
growthrateoftheSalixpsammophila.
Keywords: Salixpsammophila; KubuqiDesert; Aforestation; RootsGrowth
引言
沙柳 ,或北沙柳(SalixpsammophilaC.Wanget
ChY.Yang),属杨柳科柳属 ,一般高 2m～ 4m,是毛
乌素沙地和库布齐沙漠分布面积大 、人工栽培广泛 、
经济效益较好的生态经济灌木树种之一。天然沙柳
生长在固定 、半固定丘间地 ,常与乌柳形成柳湾林 ,
成为天然绿洲[ 1 ～ 4] 。
沙柳是库布齐沙漠的常见树种 ,它不仅是良好
的防风固沙物种而且具有多种用途[ 5 ～ 7] ,主要用于
柳编 、制作刨花板 、生物质燃料等[ 8, 9] 。但在实际生
产中由于对树种和环境因子的统一性缺乏深刻认
识 ,在沙地造林中不能科学地应用适地适树原则 ,
同时由于沙漠中风蚀严重 ,幼苗的抵抗能力较弱 ,造
林往往带有一定的盲目性 ,这是造林成活率不高的 1
个主要原因 [ 10 ～ 12] ,因此本文对库布齐沙漠内解放滩
林场的沙柳进行了调查 ,探讨沙柳生长与环境条件
＊ 收稿日期: 2009-08-28基金项目: 国家林业局技术推广项目 “干旱 、半干旱地区再生灌木树种平茬复壮技术推广应用”作者简介: 杨毅(1979-),硕士研究生 ,主要从事荒漠化防治的研究.＊通讯作者
相关关系 ,为进一步提高沙柳沙地造林成活率和生
长率提供一定的依据 [ 13 ～ 15] 。
1 研究区自然概况
研究区位于鄂尔多斯高原北缘黄河以南的二级
阶地 ,达拉特旗白土梁林场解放滩作业区。地理位
置位于北纬 40°21′30″～ 40°22′30″东经 109°50′30″～
109°51′50″。研究区地势南高北低 ,起伏不平 。实验
区内有流动沙丘 66.67hm2 ,固定沙地 20hm2 ,退化草
地 100hm2 ,覆沙草地 13.33hm2 ,杨树疏林地 53.33
hm2。土壤类型有盐化草甸土和风沙土 ,植物种有寸
苔草(Carexduriuscula)、披碱草(Elymusdahuricus)、
沙米(Agriophylunssquarrosum)、猪毛菜(Salsolacol-
lina)、苦豆子(Sophoraalopecuroides)、沙篙(Artemisia
intramongolica)等。植被盖度 30% ～ 60%。植被主
要以人工林为主 ,主要树种为杨树 、沙柳等 。研究区
无明显地表水分布 ,地下水资源丰富 ,水位高 ,单井
出水量 50t/h～ 60t/h。
研究区气候属中温带大陆性季风气候 ,年平均
降水量一般在 240mm～ 360mm, 年平均蒸发量 2
160mm, ≥10℃年积温 3 197.4℃,无霜期为 130d～
140d, 8级以上大风日数 27d,扬沙日数 58d,年平均
风速3.3m/s,最大瞬时风速 30m/s。
达拉特旗共 23个苏木乡镇 , 225个行政村 ,总人
口 32万人 ,农牧民 27万人 ,耕地面积 8.3万 hm2 ,林
业用地面积 44.3万 hm2 ,宜林地 33.8万 hm2。 1998
年清查全旗林木面积为 10.417 9万 hm2 ,森林覆被
率为 13.35%。 1998年全旗大小牲畜 82.4万头 ,粮
食产量 4亿 kg,农牧民人均纯收入 2 505元。
2 研究方法
2.1 调查方法
每种立地类型的调查样地进行 GPS定位 ,每种
立地类型选择 3块样地 ,每个样地调查 10株 , 3次重
复 ,每个样地共计 30株 ,其平均值作为最后调查结
果 。
2.2 调查内容
2.2.1高生长 、冠幅 、主枝干分枝数 、生物量(鲜重)。
同时记录沙地风蚀 、积沙情况。
2.2.2记录流动沙丘中根系情况。
2.2.3风蚀对沙柳生长的影响 。
2.2.4流动沙丘迎风坡按照中下两个部位 ,分别调查
根系的生长和水平分布特征 ,同时测定 0cm～ 20cm、
20cm～ 40cm和 40cm～ 60cm沙层的水分含量 。
3 结果与分析
沙地造林是防沙治沙工作中最重要的生物措
施 ,但是由于沙地水分的限制 ,科学合理的设计尤为
重要 ,为此在造林设计中 ,要严格遵循适地适树的
原则 ,以景观生态学原理为基础 ,以近自然斑块划分
造林地块 ,充分发挥林草植被的综合作用效果 。
3.1 沙丘不同部位对沙柳生长的影响
沙柳在流动沙丘迎风坡的不同部位生长情况具
有明显的差别(表 1)。从表 1中可以看出:在中部
沙柳的高生长平均值为 1.77m, 而下部平均值为
1.17m,流动沙丘中部沙柳的高生长明显高于流动沙
丘下部的沙柳。
表 1 沙丘不同部位对沙柳高生长的影响调查表
Tab.1 SurveytableontheefectofgrowthofDesertWilowheightondiferentsitesofdunes
立地类型 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
流动沙丘中部 2.03 1.45 2.04 1.84 1.93 1.65 1.74 1.93 1.90 1.62
流动沙丘下部 1.42 1.18 0.73 0.80 1.44 1.07 1.38 0.86 0.99 0.88
F检验 F=2.409 29<2.475=F0.05(9.9)方差具齐性
T检验 T=6.546>2.467=T0.01(28)说明两种位置差异极显著
3.2 插条长度对成活率的影响
适宜的插条长度对保持插条本身的水分 ,根系
生长 ,抵抗风蚀都具有一定的作用 ,在生产中 ,一般
采用 60cm的沙柳进行造林 ,而我们根据对项目区内
流动沙丘风蚀情况的初步观测 ,选择 5种插条长度
进行试验。
调查结果表明(表 2)插条长度 40cm以下 ,造林
成活率在 87.2% ～ 91.7%,而插条 50cm以上造林成
活率在 93.8% ～ 96%。平均高和分枝数的调查结
果 ,同样表明 50cm以上插条更有利于沙柳生长。所
以考虑到流动沙地的风蚀和干沙层对生长的影响以
及采取的深栽抗旱措施 ,插条长度以 50cm～ 70cm为
宜 。
3.3 沙埋厚度对沙柳生长情况的影响
适度的沙埋有利于生物的生长。沙柳的特性也
是喜沙埋 、越埋越旺 ,在实验地我们对沙柳的沙埋效
130 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2010年
果做了比较详细的调查。栽植于流动沙丘背风坡的
沙柳 ,由于沙丘不断向前推移 ,一部分沙柳被沙丘覆
盖 。沙柳由于被沙埋 ,沙柳的高生长情况比同年种
植的覆沙丘间地的沙柳生长情况好(表 3),平均高
度为 3.3m,而覆沙丘间地只有 2.0m。
表 2 插条长度对造林成活率的影响调查表
Tab.2 Surveytableontheeffectofaforestingsurvivalrateonlengthofcuttings
造林立地类型 插条长度 成活率 平均高 分枝数
70 96.0 71.1 7.1
60 93.8 65.6 6.5
流沙中部 50 95.0 54.8 3.6
40 91.7 55.0 6.0
30 87.2 66.7 5.0
表 3 沙埋地和覆沙丘间地沙柳生长差异情况调查表
Tab.3 Surveytableongrowthvariationinsandburiedlandandsandcovering
重复
立地 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
沙埋地 3.40 2.72 2.75 3.60 3.60 3.53 3.35 3.54 3.28 3.30
覆沙丘间地 1.98 2.20 2.45 1.57 2.10 1.88 2.20 1.51 1.98 2.26
F检验 F=1.1793<3.179=F0.05(9.9)方差具齐性
T检验 T=2.115>1.734=T0.05(18)说明两种沙柳生长差异显著
另外 ,为了更好分析沙埋的影响 ,我们从样地中
选取 1棵典型的沙柳进行详细调查。调查的结果为
被沙埋的沙柳地上部分最高为 2.3m,同时 ,地下部
分即被沙埋的部分到原植被的地表为 1.10m。即该
植被的高生长为 3.40m,沙埋厚度 1.10m。而沙柳
的另一大特性是皮上生根 ,被沙埋的沙柳全部生出
了新根 ,也就是说被沙埋的沙柳在无形中比同年生
无沙埋的沙柳多了厚度为 1.10m的根系层 。根据我
们的统计 ,沙埋的沙柳根数量比无沙埋的沙柳多出
455个 ,其根系生物量为 148.6g, 2005年萌发的新枝
条为 56个。根系得增加从广度和深度上提高了沙
柳对水分的吸收能力 ,而对于沙生植物来说水分是
良好生长的 1个必要条件。因此沙柳在沙埋的情况
下生长特别好 ,与沙埋后沙柳根系的增加和根系层
的加厚有密切的关系 。
3.4 风蚀对沙柳生长情况的影响
在 1个被固定的沙丘的顶部 ,由于先锋植物沙
米 、沙蒿等已经占据了大部分沙丘 ,在它们的防护下
该沙丘的沙柳生长良好。但是由于秋冬两季风沙较
大 ,部分沙柳的根系被风吹露出地表 ,从我们的调查
结果看(表 4),风蚀地沙柳高生长为 1.71m,无风蚀
地段沙柳高生长为 2.26m,可见风蚀严重影响沙柳
生长。
表 4 风蚀对沙柳高生长差异显著性检验表
Tab.4TestingsignificanceofdiferenceofefectofwinderosionongrowthvariationofDesertWillow
立地类型 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
风蚀地 1.72 1.47 1.43 1.25 1.52 1.45 1.71 1.76 2.03 2.76
无风蚀地 2.68 1.83 2.20 2.25 2.30 2.55 2.65 2.42 1.87 1.85
F检验 F=1.748 7<3.179=F0.05(9.9)方差具齐性
T检验 3.241>1.734=T0.01(18)表明差异极显著
风蚀是影响流动沙丘造林成活率和树木生长的
最重要的因素之一 ,由于沙丘中植被稀少 ,风蚀严
重 ,使沙柳根系大部分裸露 , 裸露根的直径一般在
1cm～ 3cm范围内 ,由于根系裸露减少了沙柳水分和
养分的吸收 ,使当年萌发的枝条数减少 ,同时根系裸
露增加了沙柳的蒸发量 ,易造成沙柳生理干旱而死
亡 。
3.5 沙柳根系生长情况调查
131第 2期 杨 毅等: 库布齐沙漠东缘沙柳的适宜生长环境
我们在调查和研究中发现 ,在沙丘迎风坡沙柳
根系的生长具有明显的方向性(表 5)。从调查结果
看 ,在流动沙丘迎风坡 ,沙柳根系向坡上部生长的根
系长度为 3.92m,根系数量 9.2个 ,根系鲜重 43.7g;
而向坡下部生长的根系长度为 1.83m,根系数量 4.0
个 ,根系鲜重 5.98g。由此可见 ,迎风坡沙柳根系具
有趋于向坡上部生长的特性。
对迎风坡中部和下部水分状况测定结果表明
(图 1), 迎风坡中部:0cm～ 20cm平均含水量为
4.732% ,迎风坡下部:0cm～ 20cm平均含水量为 4.
1%;迎风坡中部:20cm～ 40cm平均含水量为 3.
89%,迎风坡下部:20cm～ 40cm平均含水量为 3.
28%;迎风坡中部:40cm～ 60cm平均含水量为 3.
29% ,迎风坡下部:40cm～ 60cm平均含水量为 4.
76%;可见下部含水量低于中部含水量 。
表 5 流动沙丘迎风坡人工林根系的生长特性
Tab.5 Growthcharactersofrootsofartificialforestinwindwardslopeofmobiledunes
生长方向 根系长度(m) 根系数量(个) 根系鲜重(g)
向坡上部 3.92 9.2 43.7
向坡下部 1.83 4.0 5.98
附图 流动沙丘不同位置含水量调查结果
Fig.Surveytableofwatercontentindifferentpositionsofmobiledunes
迎风坡沙柳根系趋于向坡上部生长与 2个因素
有直接关系:一是与水分的再分配有一定的关系 ,迎
风坡中上部水分比下部水分高 ,沙柳的根系向水分
多的地方移动;二是风蚀的原因 ,迎风坡下部风蚀较
大 ,沙柳的根系为了防止根系裸露而沿坡上部行走 。
根据沙柳根系具有趋于向坡上部生长的特性 ,
我们在造林的时候造林的密度适宜采取大行距小株
距配置 ,这样沙柳就能很好的生长 ,以减少它们之间
的竞争 。
3.6 立地类型对沙柳生长情况的影响
沙柳具有耐平茬和耐沙埋的生物学特性 ,而立
地条件对沙柳生长具有明显的影响。从表 6中可以
明显看出 ,平坦沙地 、覆沙丘间地和背风坡沙埋沙柳
生长情况好于其他立地类型 ,平均高均在 2m以上;
平均分枝 10个以上;平均生物量 800g以上;而其他
4种立地类型 ,沙柳平均高 1m～ 2m;平均分枝 1个
～ 8个;平均生物量低于 600g。
表 6 沙柳在不同立地条件下的生长情况调查表
Tab.6SurveytableofgrowthstatusofDesertWilowindiferentsiteconditions
立地类型 林龄(a)
平均高生长量
(m)
平均冠幅
(m)
平均分枝个数
(个)
平均生物量
(鲜重 g)
平坦沙地 4 2.12 1.155×0.933 6.5 800
迎风坡下部 2 1.17 0.411×0.374 1.0 50
迎风坡中部 2 1.77 0.743×0.732 7.0 150
碱化丘间地 4 1.60 0.923×0.817 5.7 300
沙质丘间地 4 1.96 1.079×0.964 6.8 600
覆沙丘间地 4 2.71 1.613×1.483 12.5 1 150
背风坡沙埋区 4 3.30 2.244×1.914 19.7 1 800
132 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2010年
碱化丘间地地表以下 20cm左右有很厚的钙积
层 ,由于钙积层的存在沙柳的根系无法很好的向下
延伸 ,阻碍并减少了沙柳根系吸收水分的量 ,而对于
沙生灌木来说水分是其良好生长的必要条件 。故在
碱化丘间地沙柳的生长情况不是很好。而覆沙厚度
30cm以上的沙地有利于沙柳根系的生长 ,增加它的
根系的吸水面积 。因此在平缓沙地或流动沙丘中下
部沙柳可良好生长。
4 结论
4.1 沙柳的适宜的造林条件是覆沙 30cm以上的平
缓覆沙地或流动沙地中下部 ,最好有沙埋的存在 ,考
虑到流动沙地的风蚀和干沙层对生长的影响以及采
取的深栽抗旱措施 ,造林插条长度以 50cm～ 70cm为
宜 。
4.2 适度沙埋利于沙柳的生长 ,在沙埋深度达到沙
柳高度的 1 /3即达到 1.1m沙柳的生长更加旺盛。
风蚀严重不利于沙柳的生长 ,风蚀是影响流动沙丘
造林成活和林木生长的最重要因素之一 ,在沙地造
林时 ,尽量避免风蚀 ,在风蚀严重的地区 ,应该建立
沙障来防止风蚀 。
4.3 根据沙柳在迎风坡向上生长的特性 ,我们在造
林的时候造林的密度适宜采取大行距小株距配置 ,
一方面 ,充分利用沙丘中的水分促进生长;另一方
面 ,可以尽早发挥沙柳的防风固沙作用。
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