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林业科学研究　2006, 19 (2) : 235～240
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2006) 0220235206
2种保水剂对北京南口风沙区侧柏成活及生长的影响
杨晓晖 1 , 张朝荣 2 , 李国旗 3 , 马晨玉 2 , 慈龙骏 13
(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 ,北京　100091; 2. 北京市昌平区林业局 ,北京　102200;
3. 宁夏大学生命科学学院 ,宁夏 银川　750021)
摘要 :以北京南口风沙区人工种植的侧柏苗为研究对象 ,对造林时施用 2种保水剂及其剂量的处理与不同浇水量的
对照处理进行了比较 ,结果表明 :在造林初期 ,施用保水剂可使成活率达 90%以上 ,与浇水量高 1倍的对照相差无
几 ,施用 2种保水剂后第 2年春季土壤含水量比对照提高了 84. 7～119. 4 g·kg- 1 , 2种对照处理的保存率比保水剂
处理的降低了 7. 78～25. 56个百分点 ,从而降低了浇水和苗木补植所带来的成本 ;同时保水剂的施用也显著地提高
了侧柏的初期生长量。研究中所选定的不同保水剂及其剂量对侧柏苗生长的影响差异并不显著。
关键词 :保水剂 ;侧柏苗 ;土壤水分 ;成活率及生长 ;北京南口
中图分类号 : S727123　　　文献标识码 : A
收稿日期 : 2004209208
基金项目 : 北京市科委重点项目 (20000502)及北京市自然科学基金 (8011003)资助
作者简介 : 杨晓晖 (1968 —) ,男 ,内蒙赤峰市人 ,博士 ,副研究员3 通讯作者
Im pacts of Two W a ter Absorben ts on Surv iva l Ra te and Growth of P la tyc ladus
orien ta lis in Nankou W ind2blown Sand Area s of Be ijing
YANG X iao2hui1 , ZHANG Chao2rong2 , L I Guo2qi3 , MA Chen2yu2 , CI Long2jun1
(1. Research Institute of Forestry, CAF, Key Laboratory of Tree B reeding and Cultivation, State Forestry Adm inistration,
Beijing　100091, China; 2. Forestry Bureau of Changp ing D istrict, Beijing　102200, China; 3. College of L ife Sciences,
N ingxia University, Yinchuan　 750021, N ingxia, China)
Abstract: This paper aimed at the influences of two water absorbents on survival rate and growth of Platycladus orienta lis
under different watering treatments in this area. The results showed that in the early stage of p lantation, the survival rate of
individual trees with water absorbent treatment at the end of the first year was more than 90% , a little different from the
control treatment that had double watering1 In the next sp ring, soil moisture with water absorbent treatment increased by
84. 7～119. 4 g·kg - 1 , which is reflected by 7. 78% ～25. 56% of reduction of survival rate of control treatments compared
to water absorbent treatments, it is obvious that the cost on watering and rep lanting was reduced markedly. In addition, the
increment of individual trees increased significantly. The impacts of different water absorbents and their dosages on growth,
however, was not significant.
Key words:water absorbent; P la tycladus orien ta lis; soil moisture; survival rate and growth; Nankou wind2blown sand
areas
近年来沙尘暴频袭北京 ,对首都的交通运输、
生态环境及人民的日常生活和工作等产生了严
重威胁 ,直接影响着首都的环境安全与国际声
誉 [ 1 ] 。据研究 ,北京地区风沙危害 ,既有来自蒙
古及内蒙古高原的风沙 , 也有就地起沙的影
响 [ 2 ] 。在北京周边的 5大风沙危害区中 ,以位于
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 19卷
城区北部风口方向的昌平南口和延庆康庄地区
对北京市区的影响最大 ,而昌平的南口地区又是
距离北京市区最近的风沙区 [ 3 ] 。南口地区的山
前带及广大平原区具有非常深厚的河相冲洪积
物 ,土壤中砂石含量十分丰富 [ 4 ] ,由于其保水保
肥能力较差 ,使得该地区的一些天然植被生态系
统十分脆弱 ,破坏后自然恢复能力很差。另一方
面 ,随着首都城市建设的迅猛发展 ,对砂石的需
求量急剧增加 ,导致了这一地区盲目地采挖砂
石 ,使天然植被受到了严重的破坏 ,地表严重裸
露 ,一遇大风就会扬沙起尘 ,为北京沙尘暴的发
生提供了丰富的就地沙源 ;因此 ,恢复这一地区
的植被已成为北京地区防沙治沙的重点工程之
一 ,解决春季干旱和土壤保水能力差的问题是保
证造林成功的关键。
目前各种类型的保水剂已被用于全国抗旱造林
工程中 ,有关保水剂对树木成活率、保存率以及树木
生长方面的研究也已开展了许多 [ 5～9 ] ,大部分研究
的结论是使用不同类型的保水剂均可在一定程度上
提高造林的成活率、保存率和林木个体的生长指
标 [ 10～12 ] ,从经济效益角度上看可以减少造林成
本 [ 13 ] ,但是在使用保水剂的过程中 ,科学地确定其
施用量是一个关键性的技术问题 ,施用量越大 ,造林
的成本就越高 ,更为重要的是 ,在春季土壤含水量较
低的情况下 ,剂量大可能会影响树木对水分的吸收 ,
人为地造成土壤“干旱 ”[ 12, 14 ]。在北京地区 ,有关
保水剂在造林方面应用的研究主要是王九龄等 [ 15 ]
在北京西山进行的吸水剂应用的系列研究 ,而在平
原地区 ,特别是山前冲积平原造林中使用保水剂的
研究尚未见报道。本文试验地选在北京昌平区南口
风沙危害区的荒滩上 ,通过 2种保水剂不同剂量对
土壤水分、树木成活率、保存率和生长状况影响的比
较研究 ,探讨该地区春季造林中保水剂的使用种类
及其剂量 ,为大面积的荒滩造林和植被恢复提供技
术参照。
1　研究地概况
研究区地处北京市昌平区南口农场五分厂 ,位
于太行山脉和燕山山脉分界的关沟下部 ,风沙危害
较重。本区属温带大陆性半干旱季风气候 ,全区年
平均气温 11. 8 ℃,全年 ≥10 ℃积温 4 200 ℃,无霜
期 170～180 d;年均降水量 584 mm,集中在 6、7、8
三个月份 ,占全年降水量的 76% ;年日照时数 2 669
h,年春季平均风速 2. 8 m · s- 1 ( 1960—1999年 )。
具体造林地行政上属于流村镇黑寨村 ,地理位置为
116°2′22″E, 40°12′31″N,按土壤质地以及砾石在土
层剖面中的位置 ,其土壤类型属沙质褐土和砾石体
褐土 ,土壤质粗 ,通透性良好 ,但是漏水漏肥、干旱和
风蚀严重 ,造林需要客土才能成活。造林地原有植
被主要以荆条 (V itex negundo L. )为主 ,由于人为破
坏 ,植被覆盖稀疏。
2　研究方法
造林用的侧柏苗规格为平均地径 3 cm ,苗高
115 m,造林整地规格为 80 cm ×80 cm ×80 cm,整地
穴内底部及侧面均铺设塑料薄膜 ,以防止穴内土壤
水分的渗漏 ,穴内回填的土壤均为从周边运来的客
土。本研究选用的保水剂是唐山博亚公司生产的
“高能抗旱保水剂 ”和“林果专用保水剂 ”[ 16 ] ,这 2
种保水剂均为不含水分的粉状物。将不同剂量的保
水剂与 2 kg左右的细土充分混合后均匀撒入穴中 ,
使之均匀分布于苗木根系四周 ,撒施的深度根据每
一植树穴中侧柏苗根系的分布深度而定 ,表层覆盖
客土 10 cm,浇水后填平压实 ,浇水量为正常浇水的
一半 ,即 4—6月份每月浇 1次水 ,每次浇水量为 30
L·株 - 1 ,设 2个对照 ,其中对照 1为减半浇水 ,即与
各保水剂处理的浇水时间和水量相同 ,对照 2为正
常浇水 ,即 4—6月份每 15 d浇 1次水 ,每次浇水量
为 30 L·株 - 1。由于植树穴整地规格为 80 cm ×80
cm ×80 cm,因此每次浇水量相当于 46. 88 mm的降
水。每种处理以 30株侧柏为一个小区 ,侧柏的株行
距为 1. 5 m ×1. 5 m,每种处理设 3个重复 ,共包括
24个试验小区 ,各处理小区的布设采用完全随机区
组设计 ,在每个小区中选择 20株样苗 ,样苗栽植前
生长指标见表 1。试验地的布设于 2002年 4月 25
日完成 , 2002年 4月 30日开始测定样苗植树穴内
0～20 cm土层的土壤含水量 ,测定仪器采用美国产
便携式 TDR,测定周期为每 10 d 1次。2002年 10
月份调查成活率 , 2003年 6月份调查保存率 , 2003
年 10月份调查生长指标 ,春季土壤含水量及侧柏生
长指标间的差异性分析采用 ANOVA Turkey HSD的
检验方法 [ 17 ]。
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第 2期 杨晓晖等 : 2种保水剂对北京南口风沙区侧柏成活及生长的影响
表 1　各试验小区中侧柏样苗栽植前生长指标
处理 地径 / cm 胸径 / cm 树高 /m 南北冠幅 /m 东西冠幅 /m
林果专用
保水剂
高能抗旱
保水剂
对照
25g·株 - 1 3. 02 ±0. 06 1. 41 ±0. 04 1. 52 ±0. 04 0. 54 ±0. 01 0. 49 ±0. 01
50 g·株 - 1 3. 05 ±0. 06 1. 36 ±0. 02 1. 50 ±0. 04 0. 54 ±0. 01 0. 49 ±0. 02
75 g·株 - 1 3. 10 ±0. 08 1. 42 ±0. 05 1. 51 ±0. 03 0. 50 ±0. 02 0. 51 ±0. 01
25 g·株 - 1 2. 99 ±0. 07 1. 30 ±0. 04 1. 52 ±0. 04 0. 49 ±0. 01 0. 49 ±0. 02
50 g·株 - 1 3. 07 ±0. 07 1. 44 ±0. 04 1. 53 ±0. 04 0. 50 ±0. 02 0. 50 ±0. 01
75 g·株 - 1 3. 11 ±0. 08 1. 39 ±0. 04 1. 52 ±0. 04 0. 51 ±0. 01 0. 48 ±0. 01
减半浇水 ① 3. 07 ±0. 05 1. 37 ±0. 03 1. 52 ±0. 04 0. 50 ±0. 01 0. 49 ±0. 01
正常浇水 ② 3. 01 ±0. 06 1. 41 ±0. 04 1. 51 ±0. 04 0. 50 ±0. 01 0. 51 ±0. 01
　　注 : ①为 4—6月份每月浇 1次水 ,每次浇水量为 30 L·株 - 1 ; ②为 4—6月份每 15 d浇 1次水 ,每次浇水量 30 L·株 - 1。
3　结果与分析
3. 1　各处理植树穴土壤含水量的变化
2002年 4月 30日到 2003年 10月 20日共观测土
壤含水量 37次 ,图 1中所示为生长季内各处理 (CK
除外 )植树穴每 10 d内获得的水量 (降雨量 +浇水
量 )情况。从图 1可以看出 ,各处理土壤含水量的变
化与植树穴中获取的水量变化趋势基本一致。ANO2
VA分析结果表明 (表 2) :在 2002年春季林果专用保
水剂的不同剂量均与对照 1存在显著差异 ( p <
0105) ,而高能保水剂的不同剂量处理则与对照 1无
显著差异 ,所有施用保水剂处理的土壤含水量与对照
2的差异不显著 ,而对照 1和对照 2则差异显著 ,这表
明施用保水剂确实可以将浇水次数减少 1半 ; 2003年
春季 2种保水剂的不同剂量处理均与对照 1无显著
差异 ,施用林果专用保水剂的土壤含水量提高了
8196% ～11. 95% ,而施用高效保水剂的提高了
8152%～10. 07% (表 2) ,这已经足以对第 2年春季侧
柏的保存产生决定性的影响。
表 2　2002—2003年春季 ( 5、6月份 )
不同处理的土壤含水量变化 g·kg - 1
处理 2002年春季 2003年春季
林果专用
保水剂
高能抗旱
保水剂
对照
25 g·株 - 1 129. 9 ±5. 4a 100. 8 ±2. 7a
50 g·株 - 1 130. 4 ±4. 6a 98. 5 ±2. 5a
75 g·株 - 1 125. 3 ±3. 9a 101. 2 ±2. 6a
25 g·株 - 1 110. 4 ±4. 5ab 99. 5 ±2. 8a
50 g·株 - 1 111. 1 ±5. 4ab 98. 1 ±3. 0a
75 g·株 - 1 115. 1 ±5. 1ab 98. 3 ±3. 4a
减半浇水 99. 9 ±2. 8b 90. 4 ±3. 4a
正常浇水 125. 0 ±4. 3a 91. 4 ±3. 5a
　　注 :数据后标不同字母表示差异显著 ,有相同字母的表示差异不
显著 ( p < 0. 05)。
图 1　2002—2003年生长季内各处理植树穴所获取的水量
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从图 2中可以看出 :同一类型保水剂的不同剂
量处理的土壤含水量的差异不大 ,因此将同一保水
剂 3种处理的土壤含水量的平均值与对照 2进行比
较 (图 3) ,结果表明 ,在造林当年的春季 ,由于对照 2
的浇水量比 2种保水剂处理的高 1倍 ,因此林果专
用保水剂的土壤含水量与对照 2略有差别 ,高效保
水剂的土壤含水量则明显低于对照 2;在 2003年春
季 , 2种类型不同剂量的均值均高于对照 2,由于所
有处理均未浇水 ,这表明两种类型的保水剂尚能发
挥一定的作用 ,将上一年秋季部分降雨保存下来 ,这
样可以从一定程度上起到秋水春用的效果。
图 2　2002—2003年不同保水剂不同剂量处理对土壤含水量的影响
图 3　不同保水剂处理下土壤含水量与正常浇水 (对照 )的比较
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第 2期 杨晓晖等 : 2种保水剂对北京南口风沙区侧柏成活及生长的影响
3. 2　保水剂对造林成活率和保存率的影响
表 3表明 :不同保水剂及剂量处理下树木的成
活率均在 90%以上 ,甚至两种处理有的成活率高达
100% ,对照 2的成活率也高达 94. 44% ,而对照 1的
成活率仅为 82. 22% ,这表明在没有使用保水剂的
情况下 ,减半浇水会显著影响到侧柏的成活率。从
图 1中可以看出 , 2003年 4—5月降雨量仅为 38107
mm ,这会影响侧柏在这一时期的正常生长 ,甚至会
导致其死亡。2003年 6月的调查结果表明 ,不同保
水剂不同剂量处理的保存率虽较成活率略有降低 ,
但基本上差异不大 , 2种对照处理的保存率则分别
较成活率降低 10个百分点 ,比保水剂处理的分别降
低 18. 89～25. 56个百分点 (对照 1)和 7. 78～14145
个百分点 (对照 2) ,这表明由于第 2年春季没有浇
水 ,保水剂的使用对树木个体的保存率产生了较为
显著的影响。
表 3　不同保水剂不同剂量处理对侧柏苗成活率的影响
处理 处理株数 /株
2002年
成活株数 /株 成活率 ① /%
2003年
成活株数 /株 保存率 ② /%
林果专用
保水剂
高能抗旱
保水剂
对照
25 g·株 - 1 90 83 92. 22 82 91. 11
50 g·株 - 1 90 90 100. 00 88 97. 78
75 g·株 - 1 90 86 95. 56 84 93. 33
25 g·株 - 1 90 90 100. 00 87 96. 67
50 g·株 - 1 90 87 96. 67 84 93. 33
75 g·株 - 1 90 86 95. 56 85 94. 44
减半浇水 90 74 82. 22 65 72. 22
正常浇水 90 85 94. 44 75 83. 33
　　注 : ①成活率为 2002年 10月的调查结果 ; ②保存率为 2003年 6月的调查结果
表 4　不同保水剂对侧柏苗生长的影响
处理 地径 / cm 胸径 / cm 苗高 /m 南北冠幅 /m 东西冠幅 /m
林果专用
保水剂
高能抗旱
保水剂
对照
25 g·株 - 1 4. 80 ±0. 10ab 2. 51 ±0. 07ab 2. 80 ±0. 05a 0. 86 ±0. 02a 0. 86 ±0. 02a
50 g·株 - 1 4. 74 ±0. 10ab 2. 72 ±0. 08a 2. 82 ±0. 04a 0. 84 ±0. 02ab 0. 86 ±0. 02a
75 g·株 - 1 4. 84 ±0. 09a 2. 72 ±0. 08a 2. 82 ±0. 04a 0. 83 ±0. 02ab 0. 85 ±0. 02a
25 g·株 - 1 4. 61 ±0. 07ab 2. 42 ±0. 05ab 2. 60 ±0. 06a 0. 82 ±0. 02ab 0. 84 ±0. 02a
50 g·株 - 1 4. 70 ±0. 10ab 2. 65 ±0. 08a 2. 82 ±0. 06a 0. 81 ±0. 02ab 0. 80 ±0. 02a
75 g·株 - 1 4. 09 ±0. 09bc 2. 11 ±0. 06b 2. 56 ±0. 05a 0. 76 ±0. 02ab 0. 82 ±0. 02a
减半浇水 3. 85 ±0. 09d 1. 81 ±0. 04c 2. 10 ±0. 04a 0. 71 ±0. 01b 0. 73 ±0. 02a
正常浇水 3. 68 ±0. 08d 1. 88 ±0. 04c 2. 07 ±0. 03b 0. 72 ±0. 01b 0. 71 ±0. 02a
　　注 :调查时间为 2003年 10月 ,数据后标不同字母表示差异显著 ,有相同字母的表示差异不显著 ( p < 0. 05)
3. 3　保水剂对侧柏生长的影响
2003年 10月底对不同保水剂处理的侧柏生长状
况进行了调查 ,此时侧柏经过了 1 a的缓苗期和 1 a
的生长期 ,基本上可以反映出不同处理的效果。
ANOVA的分析结果表明 (表 4) , 2种保水剂的不同剂
量处理小区侧柏的地径、胸径和苗高均与 2种对照处
理间存在显著差异 ,此外林果专用保水剂 75 g·株 - 1
与高能抗旱保水剂 75 g·株 - 1的地径生长量差异显
著 ,林果专用保水剂 50、75 g·株 - 1和高能抗旱保水
剂 50 g·株 - 1分别与高能抗旱保水剂 75 g·株 - 1的胸
径生长量差异显著 ,就冠幅而言 ,仅有林果专用保水
剂 25 g·株 - 1在南北冠幅上与 2种对照间有显著差
异 ,这表明保水剂的施用确实可以提高侧柏栽植初期
的生长量 ,但不同种类和剂量的差别并不显著 ,高能
抗旱保水剂 75 g·株 - 1处理的小区内侧柏苗生长较
为缓慢的原因则有待于进一步的研究。
4　结论
(1) 在造林初期 ,保水剂的施用可使成活率达
90%以上 ,与对照 2相差无几 ,因此在造林时可以减
少浇水量 ;同时施用 2种保水剂确实可以提高造林
地干旱季节特别是第 2年春季的土壤含水量 ,提高
幅度约为 8. 52% ～11. 95% ,这种含水量的差异使得
2种对照的保存率较成活率降低 10个百分点 ,比保
水剂处理降低了 7. 78～25. 56个百分点 ;与对照相
比 ,保水剂的施用可以显著提高林木的初期生长量 ,
有效地减少初植时的浇水次数 ,降低了浇水成本和
苗木死亡带来的补植投入 ,从而降低了造林总成本。
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 19卷
(2) 从土壤含水量、侧柏的成活率、保存率和生
长指标来看 ,不同类型保水剂及其剂量间的影响并
不十分显著。根据生产厂家的建议本研究对每种保
水剂设计了 3个施用量 ,但这 3个施用量是否涵盖
了 2种保水剂在该类型区侧柏造林中的最佳施用量
尚不得而知 ,但高能抗旱保水剂 75 g·株 - 1处理的
侧柏地径和胸径显著比其它处理的低 ,在这一地区
造林中不宜采用该施用方法。今后需要在上述结果
的基础上做进一步的研究 ,尤其是在保水剂施用剂
量与苗木个体生理响应关系方面。
参考文献 :
[ 1 ] 李令军 ,高庆生. 2000年北京沙尘暴源地解析 [ J ]. 环境科学研
究 , 2001, 14 (2) : 1～3
[ 2 ] 庄国顺 ,郭敬华 ,袁蕙 , 等. 2000年我国沙尘暴的组成、来源、粒
径分布及其对全球环境的影响 [ J ]. 科学通报 , 2001, 46 ( 3) : 191
～197
[ 3 ] 陈广庭. 近 50年北京的沙尘天气及治理对策 [ J ]. 中国沙漠 ,
2001, 21 (4) : 402～407
[ 4 ] L i S H, Hou J J. O rigin of the red earth and gravel deposits in Nank2
ou p iedmont, northwestern Beijing, China [ J ]. Earth Surf Process
Landform s, 2000, 25: 455～462
[ 5 ] 王斌瑞 ,贺康宁 ,史长青. 保水剂在造林绿化中的应用 [ J ]. 中国
水土保持 , 2000, 4: 22～24
[ 6 ] 罗志斌 ,马焕成 ,饶龙兵. 保水剂及其在林业上的应用研究进展
[ J ]. 林业科学研究 , 2002, 15 (5) : 620～626
[ 7 ] 王三英 ,周映梅 ,刘鸿源 ,等. 吸水保水剂在抗旱造林中的应用
研究 [ J ]. 甘肃林业科技 , 2001, 26 (4) : 64～67
[ 8 ] 潘永祥 ,曹立平 ,王忠 ,等. 抗旱保水剂在干旱山区造林中的应
用初报 [ J ]. 宁夏农林科技 , 2003: 11～14, 35
[ 9 ] 左永忠 ,刘春兰 ,陆贵巧 ,等. 保水剂蘸根对苗木保湿效果的影
响 [ J ]. 北京林业大学学报 , 1994, 16 (1) : 106～109
[ 10 ] 那平山 ,德永军 ,李寒雪 ,等. 保水剂对针叶树种子萌发及幼苗
生长影响的研究 [ J ]. 内蒙古科技与经济 , 2000 (2) : 54～56
[ 11 ] 何景峰 ,唐德瑞 ,李根前 ,等. SA型高效保水剂对造林成活率及
苗木生长的影响 [ J ]. 陕西林业科技 , 1994 (3) : 76～78
[ 12 ] 王斌瑞 ,史长青 ,张光灿. 土内保墒措施在黄土高原对油松生
长的影响 [ J ]. 干旱区研究 , 2000, 17 (1) : 12～16
[ 13 ] 宋相录 ,宋军 ,倪永春 ,等. 高效保水剂对提高落叶松造林成活
率及经济效益的研究 [ J ]. 辽宁林业科技 , 1995 (6) : 7～10
[ 14 ] 张鸿雁 ,王百田 ,邹丽玲. 半干旱黄土区保水剂使用浓度的研
究 [ J ]. 北京林业大学学报 , 2003, 25 (2) : 14～17
[ 15 ] 王九龄 ,孙健 ,王志明. 吸水剂在北京低山阳坡造林应用中的
系列研究 [ J ]. 北京林业大学学报 , 1991, 13 (增刊 1, 2 ) : 53～
79, 147～165
[ 16 ] 刘宁 ,刘继广. 博亚保水剂 :为绿色输送甘泉 [ J ]. 森林与人类 ,
2002 (3) : 9～10
[ 17 ] 陈平雁. SPSS 13. 0统计软件应用教程 [M ]. 北京 :人民卫生出
版社 , 2005
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