全 文 ：第 31 卷　第 6期
2009 年 11 月
北　京　林　业　大　学　学　报
JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY
Vol.31 , No.6
Nov., 2009
收稿日期:2009--01--08
http: www.bjfujournal.cn , http: journal.bjfu.edu.cn
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD03A03)、山东省林业局项目“宜林瘠薄山地直播造林技术与示范” 。
第一作者:李庆梅 ,博士 ,副研究员。主要研究方向:林木种苗。电话:010--62889646　Email:liqm@caf.ac.cn　地址:100091北京颐和园后
中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室。
石质山地君迁子直播造林试验
李庆梅1　侯龙鱼2　刘　艳3　马风云3　宋玉民4
(1中国林业科学研究院林业研究所 ,国家林业局林木培育重点实验室　2中国科学院植物研究所植被与环境变化重点实验室
3 山东农业大学林学院　4 山东省林业科学研究院)
摘要:为了克服石质山地直播造林旱害和寒害等问题 , 提高出苗率和保存率 ,保证该类地区的植被恢复效果 , 以抗
逆性较强的北方乡土树种君迁子为试验树种 ,研究了生根粉浸种 、保水剂拌土 、覆膜 、覆草 、覆石块对造林地土壤微
环境及君迁子出苗和生长的影响。结果表明:①地膜覆盖增加了土壤日平均温度;覆草和覆石块降低了土壤温度。
②覆膜 、覆草和保水剂拌土提高了土壤中的含水量和土壤抗旱能力。 ③覆膜 、覆草 、覆石块能显著提高出苗速率和
出苗率 , 覆膜显著提高幼苗生长 , 保水剂拌土和生根粉浸种作用不明显。 ④播种 180 d , 各处理的幼苗保存率 、苗
高 、地径存在差异 , 但均未达到显著水平。
关键词:君迁子;直播造林;石质山地;出苗率
中图分类号:S725.7　　文献标志码:A　　文章编号:1000--1522(2009)06--0072--05
LI Qing-mei1;HOU Long-yu2;LIU Yan3;MA Feng-yun3;SONG Yu-min4.Direct seeding of Diospyros
lotus in rocky hills.Journal of Beijing Forestry University (2009)31(6)72-76 [ Ch , 13 ref.]
1 Research Institute of Forestry , Chinese Academy of Forestry , Key Laboratory of Tree Breeding and
Cultivation of State Forestry Administration , Beijing , 100091 , P.R.China;
2 State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change , Institute of Botany , Chinese Academy of
Sciences , Beijing , 100093 , P.R.China;
3 College of Forestry , Shandong Agricultural University , Tai an , 271018 , P.R.China;
4 Shandong Academy of Forestry , Jinan , 251000 , P.R.China.
In order to relieve chilling and drought injuries and improve the emergence rate and preserving rate to
ensure the vegetation restoration in rocky hills in northern China , taking Diospyros lotus , an indigenous tree
species with stress resistance as sample , effects of different treatments , including mulching film , grass cover ,
block cover , awater retaining agent , rooting powder and open field(control), on direct seeding were studied.
The results showed that:1)mulching film increased average daily temperature of soil , while grass cover and
block cover decreased it;2)mulching film , grass cover and water retaining agent could improve the content of
soil water and enhance the dry resistance of soil;3)mulching film , grass cover and block cover had significant
higher emergence speed and emergence rate;mulching film could promote the growth of seedlings , while water
retaining agent and rooting powder had no significant effect;4)after 180 d of seeding , no significant
differences were found in preserving rate , seedling height and ground diameter among all treatments.
Key words　Diospyros lotus;direct seeding;rocky hills;emergence rate
　　随着造林绿化工作的不断深入 ,深山 、远山 、贫
瘠山区已成为造林绿化工作的重点和难点 ,简单易
行的直播造林技术成为我国山地造林的重点应用技
术。直播造林 ,是把种子直接播到造林地而培育森
林的造林方法 ,是一项传统造林技术[ 1-2] 。抗逆性较
强的乡土树种侧柏(Platycladus orientalis)、苦楝
(Melia azedarach)、山 杏 (Prunus armeniaca var.
ansu)、刺槐(Robinia pseudoacacia)等直播造林比植苗
造林省时 、省工 、省钱 ,成活率较高[ 3] ,是一项适合大
面积无水源山地造林[ 4] 和石灰岩瘠薄山地造林[ 5] 的
DOI :10.13332/j.1000-1522.2009.06.021
有效技术措施 ,且在植苗造林受到制约的地方 ,可用
直播造林代替 ,并且效果很好[ 6-7] 。以往关于直播造
林的研究 ,在树种选择 、种子处理 、整理方式 、播种技
术和抚育管理方式等方面均进行过探讨[ 8] ,保水剂 、
种衣剂 、Pt菌剂 、ABT 生根粉和多效复合剂等技术也
用于直播造林试验中[ 9] 。
君迁子(Diospyros lotus),又名黑枣 、软枣 。落叶
乔木 ,深根性 ,侧根发达 ,耐瘠薄 、抗旱的阳性树种 ,
既适应于中性土壤 ,又能耐微酸性或微碱性土壤 ,是
我国北方抗逆性较强的乡土树种。以往研究只是对
君迁子直播造林技术进行总结 ,尚未见到不同处理
方式对君迁子石质山地直播造林土壤微环境和出苗
效果的研究 。本实验采用覆膜 、覆草 、覆石块 、保水
剂拌土和ABT 生根粉等技术 ,比较分析了几种处理
对君迁子直播造林微环境及种子萌发和苗木生长特
征的影响 ,为石质山地 、瘠薄山地等造林绿化工作提
供技术支持 ,为其他直播造林技术研究提供参考。
1　试验地概况
试验地位于山东省泰安市天外村附近山地
(117°06′E , 36°16′N)。四季分明 ,春季较干多风 ,夏
季高温多雨 ,秋季天高气爽 ,冬季冷而少雪。年平均
气温 5.3℃,7月份气温最高 ,平均为 20.6 ℃, 1月份
最低 ,平均为-11.6℃,年平均降水量 1 132.0 mm 。
试验地海拔 200 m ,土壤为酸性棕壤 ,土层厚度 30
cm左右 , 含碎石块较多 。乔木物种以侧柏 、油松
(Pinus tabulaeformis)、麻栎(Quercus acutissima)、栓皮
栎(Quercus variabilis)、刺槐等为主 ,草本类型主要有
黄背草(Themeda triandra var.japonica)、白羊草
(Bothriochloa ischaemum)、野谷草(Arundinella hirta)、
结缕草(Zoysia japonica)等 。
2　材料与方法
2.1　材　料
君迁子种子于 2007年 10月中下旬采自山东省
淄博市淄川林场 ,搓去果肉 ,自然晾干后室内常温储
藏 ,室内发芽率 88%,含水量 81 g kg ,千粒重(138.9±
24.8)g 。播种前 ,温水浸24 h。
2.2　试验设计
采用随机区组实验设计(图 1)。处理方式包括
露地(对照)、覆膜 、覆草 、覆石块 、保水剂拌土和生根
粉(双吉尔-GGR)浸种 6种模式 。其中生根粉浸种
是用清水浸种后再用质量分数为20×10-6的生根粉
浸种12 h ,保水剂拌土则是将干保水剂放入一个大
型容器内加水不断搅拌 ,使其充分吸水膨胀后拌入
土中 。
A.生根粉浸种 ,直接覆土 5 cm;B.覆膜 ,覆土 5 cm+膜;C.覆草 ,
覆土5 cm+草 5 cm;D.覆石块 , 覆土 5 cm +石块(粒径 1 ～ 3
cm);E.保水剂拌土(保水剂与 15～ 20 cm 基土混合),直接覆土 5
cm;F.露地,直接覆土 5 cm;各处理均 3次重复。
图 1　随机区组设计平面图
FIGURE 1　Design of experimental field
2008年 5月 7日进行播种 ,采用沟播法 ,沟间距
50 cm ,沟长150 cm ,播种量 50 粒 沟 ,株距3 cm ,每小
区 4沟 ,小区面积3 m×3 m ,覆土厚度5 cm 。播种前
几天降雨近30 mm ,播种时阴天 。抑制苗木生长时
去膜 、去草。
2.3　测定项目及方法
土壤温度采用地温计分别在雨后 、阴天 、连晴
2 d 、连晴 7 d时测定土壤 5 、10 、15 、20 cm处的地温 ,
每次测定在地膜覆盖 、覆草 、覆石块和露地的小区进
行 ,每天 08:00 、14:00 、18:00共 3次测定土壤温度 ,
t平均=(t8+2t14+t 18) 4[ 12] , t 8 、t 14 、t 18分别为 08:00 、
14:00 、18:00测定的土壤温度 , t平均为其平均温度 。
在覆膜 、覆草 、覆石块 、保水剂各个小区挖土壤
剖面 , 分 0 ～ 10 cm 、10 ～ 20 cm 和 20 ～ 30 cm 3个层
次 ,用铝盒取土 ,每个层次重复 3次 ,每小区重复 3
次 ,烘干法测定土壤含水量。子叶出土后调查出苗
率和苗高 ,此后每 10 d调查一次 ,播种 60 d后计算
最后出苗率。于 2008年 11月 4日(180 d)调查君迁
子保存情况 。出苗率 =出苗棵数 播种量 ×100%;
保存率=保存棵数 播种量×100%。
3　结果与分析
3.1　不同处理方式对土壤温度的影响
土壤温度是影响植物生长的一个重要因素 ,适
宜的地温会加速植物根系生长 ,增强其吸水抗旱能
力 ,还能起到保水作用[ 10] 。由图 2 可以看出 ,不同
覆盖方式对地温会产生不同的影响。各种天气条件
下覆膜均能提高各层土壤的日平均温度 ,且以晴天
增温效果最为显著 ,阴天增温作用最小 ,增温效果连
晴 7 d大于连晴 2 d ,土壤表层优于下层。可见覆膜
具有增温蓄热效果 ,能改善土壤的温度条件。但如
果气温高时覆膜 ,容易灼伤幼苗 ,因此适合在早春播
种时使用 。
阴天 、雨后和连晴 2 d ,覆石块土壤温度低于露
地 ,且土层从 5到 20 cm ,增温效果逐渐减弱。连晴
7 d ,土壤温度在土层深 0 ～ 15 cm高于露地(图 2)。
可能是由于太阳光不能直接射到土壤表面 ,而且石
73第 6期 李庆梅等:石质山地君迁子直播造林试验
图 2　不同处理方式土壤地温日平均值
FIGURE 2　Average daily temperature of soil under different treatments
块具有遮阴和反射太阳光的作用。
晴天土壤温度整个土层均显著低于露地 。且随
土壤厚度加深 ,降低越少(图 2)。阴天和雨后覆草
处理土壤温度在 0 ～ 10 cm低于露地 , 10 ～ 20 cm和
露地处理间没有明显差异 。这是因为覆草避免了土
壤直接与大气接触 ,不直接受太阳辐射 , 并且具有
较好的导热导气功能[ 12] 。在温度较低的早春播种
时 ,不能覆草和覆石块 ,以防止地温过低对种子造成
伤害 ,使其不能正常发芽出土 。
3.2　不同处理方式对土壤含水量的影响
由图 3可知 ,连晴 2 d时 0 ～ 10 cm土层覆膜 、覆
草处理土壤含水量显著高于露地 ,保水剂拌土和覆
石块土壤含水量与露地没有显著差异;10 ～ 20 cm和
20 ～ 30 cm土层 ,覆草 、覆膜和覆石块土壤含水量略
低于露地 ,保水剂拌土处理土壤含水量略高于露地 。
透雨后 ,土壤孔隙中布满雨水 ,达到最大持水量 ,因
此深层土壤含水量较高;覆草和覆膜处理表层蒸发
量小于露地 ,含水量较高 。保水剂是一种高吸水性
树脂 ,可以吸收相当于自身重量的数百倍乃至千倍
的水分 ,与土壤混合后含水率明显比对照高 。能在
较长一段时间供植物持续吸收利用[ 16] 。保水剂对
土壤团粒结构的形成有促进作用 ,进而改善土壤的
通透性 ,防止表土结皮 ,减少土壤表面蒸发 ,也间接
提高了土壤含水量[ 11-12] 。由于透雨作用 ,所有处理
土壤含水量维持在或略低于最大持水量 ,因此各处
理在 10 ～ 30 cm土层差异不显著。
连晴 6 d 时 ,和露地相比 ,覆膜 、覆草均显著或
极显著提高各土层土壤含水量 ,保水剂拌土处理在
表层土壤没有显著性 ,在 10 ～ 30 cm土层极显著增
加土壤的保水和蓄水能力 ,覆石块在各土层与露地
处理均无显著性差异。覆膜增加土壤含水量的原因
是:①地膜覆盖在土壤表面设置了一层不透气的物
理隔膜 ,土壤水分垂直蒸发直接受阻 ,迫使水分横向
运移(向无覆盖外移动)或放射性蒸发(向开孔处移
动),土壤水分蒸发速度相对减缓 ,总蒸发量大幅度
下降;②覆膜后地膜与地表中间形成了厚 2 ～ 5 cm
的狭小空间 ,切断了土壤水分与近地层空气水分的
交换通道 ,从土壤表面蒸发出的水汽被密闭在有限
空间中 ,增加了膜下土壤的相对湿度 ,从而构成了从
膜下到地表之间的水分内循环 ,改变了无地膜覆盖
74 北　京　林　业　大　学　学　报 第 31卷　
图 3　不同处理方式各土层土壤含水量
FIGURE 3　Moisture content of soi l under different t reatments
注:＊和＊＊表示与对照(露地)在 0.05和 0.01水平上差异显著和极显著。
表 1　各处理出苗率和保存率多重比较 %
TABLE 1　Multiple comparison of emergence rate and preserving rate
处理 出苗率
40 d 50 d 60 d
保存率
180 d
露地 33.3±1.8 c 67.8±2.1 c 80.5±2.0 b 75.2±2.5 a
覆膜 46.5±2.0 a 72.2±1.2 a 84.5±0.9 a 77.5±1.3 a
覆石块 40.7±2.1 b 69.7±0.3 bc 81.0±1.3 b 74.3±2.5 a
覆草 40.2±1.9 b 70.2±0.8 b 81.7±1.3 b 76.3±3.3 a
保水剂拌土 36.3±1.8 c 68.7±0.8 bc 80.3±1.3 b 76.0±1.8 a
生根粉浸种 34.0±2.8 c 69.2±0.6 bc 81.7±1.6 b 75.3±4.4 a
F值 16.249＊＊ 5.812＊＊ 3.893＊ 0.521
注:出苗率和保存率进行反正弦处理后进行方差分析和均值比较 , ＊＊为极显著(P>0.01), ＊为显著(P>0.05), 均值比较采用LSD法 ,字母相
同表示平均值没有显著差异(P>0.05),下同。
时土壤水分开放式的运动方式 ,有效地抑制了水分
蒸发损失 ,保证了土壤有较高的含水量[ 11] 。覆草增
强了土壤调蓄性能 ,较好地防止地表径流 ,有效减少
了土壤水分的蒸发 ,增加了土壤含水量 ,但保水 、蓄
水能力要低于覆膜。10 ～ 30 cm土层保水剂拌土处
理土壤含水量最高 ,表明保水剂能显著提高土壤含
水量 ,其表层土壤没有显著性 ,原因可能是因为表层
水分蒸发量较大 。
3.3　不同处理方式对君迁子生长的影响
3.3.1　不同处理方式对君迁子出苗率和保存率的
影响
由表 1方差分析结果可知 ,40和 50 d出苗率有
极显著差异 ,60 d 出苗率有显著差异。对均值作比
较发现 ,40 d出苗率 ,覆膜 、覆石块和覆草处理均显
著高于对照(露地),且覆膜处理显著高于覆石块和
覆草处理 ,保水剂拌土和生根粉浸种与对照没有显
著差异;50 d出苗率 ,覆膜和覆草处理显著高于对
照 ,其他处理略高于对照;60 d出苗率各处理均超过
了80%,覆膜处理显著高于对照 ,其他处理和对照
没有明显差异。
不同处理间出苗速率和出苗率存在差异 ,是由
于不同处理对土壤的温湿度的影响效果不同 ,造成
各处理土壤微环境的变化各异。覆膜和覆草能提高
土壤温度 ,土壤的蓄水抗旱能力得到增强 ,从而提高
了出苗速率和出苗率。覆石块一定程度上提高了出
苗速率 ,可能与增加了土壤抗风蚀能力有关。保水
剂拌土对种子出苗速率和出苗率均没有显著作用 ,
可能与播种后出苗早期雨水较多 ,水分因素没有成
为制约种子出苗最重要的因素。
180 d调查幼苗的保存率(表 1),尽管覆膜 ,覆
草 ,保水剂拌土处理保存率高于对照 ,但统计上没有
显著差异 。这可能与试验年份春季播种时雨水较
多 ,水分制约因素较少有关。也可能是还存在制约
山区苗木保存率的其他因素 ,比如局部环境变化 、动
物危害等 。
3.3.2　不同处理方式对君迁子苗高和地径的影响
播种 40 、50和 60 d各处理苗高存在极显著差
异 ,180 d差异不显著(表 2)。多重比较结果表明 ,
处理间差异主要来自覆膜处理 ,覆膜处理苗高显著
高于对照和其他处理 ,其他处理与对照均无显著性 ,
可能与幼苗出土后 ,雨水较充沛 ,对幼苗的生长抑制
作用减少有关 。
75第 6期 李庆梅等:石质山地君迁子直播造林试验
180 d各处理地径无显著差异 ,表明地径与影响
保存率和苗高的因素相同。也有研究表明 ,不同土
壤含水量 、不同天气条件 、不同树种的地径有不同的
日变化[ 13] 。
表 2　各处理苗高和地径多重比较
TABLE 2　Multiple comparison of seedling height and ground diameter
处理 苗高 cm
40 d 50 d 60 d 180 d
地径 mm
180 d
露地 2.8±0.3 b 6.0±0.5 b 11.0±0.5 b 39.2±4.0 a 5.34±0.49 a
覆膜 3.3±0.4 a 6.8±0.5 a 11.9±0.8 a 40.3±2.1 a 5.48±0.16 a
覆石块 2.8±0.1 b 6.2±0.2 b 11.1±0.5 b 38.7±2.6 a 5.31±0.28 a
覆草 3.0±0.1 b 6.3±0.3 b 11.4±0.3 ab 38.9±1.9 a 5.50±0.25 a
保水剂拌土 2.8±0.1 b 6.3±0.3 b 11.4±0.6 ab 39.3±1.2 a 5.39±0.21 a
生根粉浸种 2.8±0.3 b 6.4±0.4 b 11.4±0.8 ab 39.1±1.1 a 5.37±0.24 a
F值 5.001＊＊ 5.572＊＊ 2.774＊＊ 0.576 0.668
4　结论与讨论
覆膜增加土壤温度 ,适合石质山地君迁子早春
直播造林;覆草和覆石块降低土壤温度 ,适合晚春直
播造林。覆膜 、覆草和覆石块均能提高石质山地早
春土壤抗风蚀能力 。覆膜 、覆草和保水剂拌土处理
均能有效提高土壤的水分含量 ,提高土壤抗旱能力;
覆石块不能提高土壤抗旱能力。覆膜 、覆草和覆石
块均能提高石质山地君迁子出苗速率和出苗率 ,且
覆膜效果最好 ,覆膜提高早期苗高生长。保水剂拌
土和生根粉浸种对提高君迁子直播出苗率和保存率
没有显著效果。
北方瘠薄山区直播造林 ,早春播种不仅能够错
开农业春忙时节 ,满足劳动力的需求 ,还能在夏季高
温来临时 ,幼苗较壮 ,减少白日高温对幼苗造成灼伤
损害 ,而寒冬来临时 ,幼苗经过一个完整的生长季 ,
苗高苗壮 ,抗寒能力增强 。覆膜能够增加土壤温度 ,
解决早春播种幼苗寒害。防止晚春高温对出土幼苗
的灼伤 ,覆草和覆石块处理简便易行。覆草厚度和
去草时间对保证直播效果均有影响 ,王月海等[ 3] 的
试验提出覆草厚度以 10 ～ 15 cm 为宜 ,刘艳等[ 10] 的
试验表明尽量要晚些去草 。对于直播造林适合的区
域 ,多数研究指出为干旱半干旱的低山丘陵区 ,如何
解决抗旱问题 , 成为直播造林研究的热点和难
点[ 3 ,12] 。覆膜 、覆草 、保水剂等的应用均是为了提高
土壤的抗旱能力 ,研究证明均能一定程度上缓解土
壤旱害[ 1 ,8 , 11] 。
播种季节和处理方式的选择 ,最终目的都是为
了提高直播造林效果 。本实验中 ,覆膜 、覆草处理均
能提高出苗速率和出苗率 ,但保存率提高较少 。生
根粉浸种的出苗率没有显著提高 ,这可能与试验选
择的生根粉浓度有关。严书行研究认为生根粉(双
吉尔-GGR)浓 度和浸 种时间 均对大 果沙棘
(Hippophae rhamnoides Linn.)出苗率有较大影响 ,浓
度对苗高有较大影响[ 9] 。本试验没有设计生根粉浓
度和浸种时间梯度 ,以后需在这方面进行研究。本
试验中君迁子保存率处理间不显著 ,没有考虑到其
他因素对直播造林效果的影响。最重要的原因就是
动物危害 ,尤其是早春播种 ,动物危害尤其严重 。采
用种衣剂等能够起到一定的防治[ 5] ,刘艳等[ 10] 提出
一种新的覆膜方式 ,对预防早春直播动物危害也有
一定的效果 ,但是均尚需继续试验 。
参 考 文 献
[ 1 ] LI Q M , LIU Y , XING S J , et al.Effects of different covering ways
on emergence rate of Sophora japonica L afforested by direct seeding
[ J] .Chinese Forestry Science and Technology , 2008 , 7(3):65--
69.
[ 2 ] WILLOUGHBY B Y I , HARRISON A , JINKS R , et al.The
potential fordi rect seeding of birchon restock sites [ J] .Forestry
Commission Information Note , 2007, 3:1--8.
[ 3 ] 王月海 ,房用 ,隋日光 ,等.山东石灰岩山地荒山植被恢复技
术的研究[ J] .水土保持研究 , 2006 ,13(4):240--242.
[ 4 ] 卢贤娥 ,王振荣,贾忠权.乌拉山林区山杏造林试验[ J] .内蒙
古林业 ,2003(12):29-30.
[ 5 ] 王安中 ,王继梅 ,王翠平 ,等.石灰岩瘠薄山地造林试验[ J] .
山东林业科技 ,1993(4):41--43.
[ 6 ] 孟令选.湖北恩施退耕还林荒山直播造林技术初探[ J] .中南
林业调查规划 ,2004 , 23(1):54--56.
[ 7 ] 郭利华.我省重点林业生态工程荒山直播造林技术探讨[ J] .
河南林业科技 ,2005 , 25(3):27--28.
[ 8 ] 黄麟,叶建仁.保水剂对干旱胁迫下湿地松种子出苗的影响
[ J] .江西农业大学学报 , 2007 ,29(3):404--408.
[ 9 ] 严书行.不同 GGR浓度 、浸种时间对大果沙棘的影响[ J] .中
国林业 ,2008(4):56.
[ 10] 刘艳 ,宋玉民 ,陈怀梁 , 等.覆膜方式对 4种林木直播造林出
苗率的影响 [ J] .中国水土保持科学 , 2009 ,7(2):122--127.
[ 11] 李世清 ,李东方,李凤民 , 等.半干旱农田生态系统地膜覆盖
的土壤生态效应[ J] .西北农林科技大学学报(自然科学版),
2003 , 5(31):22--29.
[ 12] 刘艳,邢尚军 ,侯栋 ,等.不同覆盖方式对刺槐直播造林出苗
率的影响 [ J] .林业实用技术 , 2008(12):18--20.
[ 13] 闫晨曦 ,唐光金.不同水分状况下几种幼树地径日变化研究
[ J] .安徽农业科学 , 2008 ,36(34):14 880--14 882.
(责任编辑　冯秀兰)
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