赵 丽，鲁 敏，乌日恒，李佳陶，赵 江，郗 雯，蔡丽艳，杨 沫，刘平生

(1.内蒙古自治区林业科学研究院，内蒙古 呼和浩特010010；2.沙地生物资源保护与培育国家林业局重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010010；3.内蒙古自治区林业监测规划院，内蒙古 呼和浩特 010020)

干旱、水资源匮乏已成为制约我国西部乃至全国生态环境建设最关键的问题之一[1]。如何降低生产耗水，高效利用有限的水资源，已成为解决林业建设问题的关键[2]。因此，林木节水保墒技术在林业生产中具有广阔的应用前景。

地面覆盖保墒技术是园林绿地常见的非工程节水技术，具有蓄水保墒、蓄热、减少侵蚀等作用。此类覆盖保墒技术已经被广泛应用于农作物生产、经济林管护、公路护坡等领域，成为旱地作物提高产量和林业蓄水保墒的重要措施[3]。一般的覆盖措施包括地膜覆盖、树皮覆盖、松针压石覆盖、石子覆盖、秸秆覆盖等。多项研究表明，地面覆盖可以改善农田生态环境，协调土壤的水、肥、气、热条件，从而促进植物生长发育和减轻自然灾害[4-5]。李晓黎[6]研究表明覆膜后地温升高、土壤水分蒸发减少，杨树生长迅速，苗高较无覆膜提高 9.02 cm。胡刚等[7]在石质山区进行了地膜覆盖、野草压石和松针压石等多种覆盖措施试验，研究表明松针压石覆盖在早春可以起到一定的保温增湿作用。吴落霞[8]对杨树人工林采用不同覆盖措施后，土壤容重、土壤总孔隙度、土壤饱和贮水量均发生变化，并对杨树生长产生影响。秸秆覆盖具有降温、稳温的作用，能延缓植物根系衰老，延长植物的生育期[9]。王玉娟等[10]研究表明，对油茶采取幼林覆秸秆6 000 kg·hm-2，可使新梢抽芽率提高 58.9%。由此可见，不同的覆盖保墒措施可有效蓄水保墒，促进植物生长。

目前关于覆盖措施对植物生长影响方面的研究较多，但关于覆盖措施与灌溉复合模式对植物生长影响方面的研究未见报道。本文对昭林杨试验林设置不同覆盖措施与不同灌溉次数组合试验，研究不同覆盖保墒措施与水分供给条件下，覆盖与灌溉对昭林杨生长的影响，探讨适宜内蒙古半干旱地区杨树节水保墒生长的复合模式，为内蒙古半干旱地区杨树人工林的管理、提高水资源利用效率、促进苗木生长提供数据支持。

1 试验区概况

试验区位于内蒙古乌兰察布市卓资山，地理坐标为40°54′N，112°39′E。该地区属半干旱大陆性气候，多年平均降水量为 394.94 mm，多年平均蒸发量为 1 779.50 mm，年均气温 2.9 ℃。地貌属于洪积、冲积平原，土壤为栗钙土。地带性植被以克氏针茅(Stipakrylovii)为主，伴生植物主要有百里香(Thymusmongolicus)、冷蒿(Artemisiafrigida)、猪毛蒿(Artemisiascoparia)、白花草木樨(Melilotusalbus)、蒲公英(Taraxacummongolicum)等[11-12]。

2 试验方法

2.1 试验设计

试验林选择造林密度为2 m × 2 m的3 a生昭林杨(Populus×xiaozhuanicacv.‘Zhaolin’)，材料与方法采取大田灌溉与覆盖保墒措施对昭林杨进行2因素4水平试验设计。大田灌溉设计为3次·a-1、4次·a-1、5次·a-1、6次·a-14个水平；覆盖保墒措施设为无覆盖、地膜覆盖、秸秆覆盖、坑内施有机肥4水平，共计16个处理，每个处理调查30株。

2.2 指标观测与数据分析

2019年年初、2019年10月、2020年10月，用塔尺和围尺对不同处理措施下的昭林杨进行株高及胸径的调查。分别以2个生长季株高、胸径的差值，计算当年生长量，并运用SAS 9.0软件对当年生长量进行2因素方差分析及LSD多重比较。

3 结果与分析

3.1 各因素及交互效应对昭林杨生长的影响

在2个主效应因素中(表1)，灌溉次数、覆盖保墒措施对昭林杨胸径年生长量影响较大，其中灌溉次数对胸径年生长的影响达到极显著水平(P<0.01)；保墒措施对其株高年生长量影响较大，达到极显著水平(P< 0.01)，灌溉次数对昭林杨株高年生长量影响不大。在2因素交互效应中，灌溉次数+覆盖保墒措施的交互对昭林杨年生长影响不明显，胸径年生长量、株高年生长量均未达到极显著水平。F值分析显示，灌溉次数是影响昭林杨胸径生长的主要因素，覆盖保墒措施是影响株高生长的主要因素。

表1 不同因素及其交互效应对昭林杨生长指标影响的方差分析

3.2 不同节水保墒措施对昭林杨生长指标的影响

由表2可知，随着灌溉次数的增加，昭林杨胸径、株高的年生长量增加，不同灌溉次数对昭林杨胸径的年生长量存在显著影响，但对株高年生长量的影响差异不显著。灌溉3次·a-1与灌溉5次·a-1、6次·a-1对昭林杨胸径年生长量的影响存在显著性差异，灌溉4次·a-1与灌溉6次·a-1差异显著，灌溉5次·a-1与6次·a-1之间差异不显著。其中，以灌溉6次·a-1胸径年生长量最大，为 3.76 mm。保墒措施对昭林杨胸径年生长量影响差异不显著，以坑内施有机肥影响最大，胸径年生长量可达 3.30 mm，比无覆盖的提高了 53.9%。株高年生长量以坑内施有机肥和地膜覆盖影响最大，为 0.77 m。

表2 昭林杨年生长指标多重比较

3.3 不同节水保墒措施对昭林杨生长影响评价

采用隶属函数法对各处理组合的昭林杨生长指标进行评价，筛选出最佳处理模式。16个处理中，灌溉次数多明显利于昭林杨生长，且采用保墒措施处理的明显优于无措施。排名前4名的为灌溉6次·a-1+坑内施有机肥，灌溉5次·a-1+坑内施有机肥，灌溉6次·a-1+地膜覆盖，灌溉5次·a-1+地膜覆盖(表3)。

表3 不同处理对昭林杨生长指标的影响及隶属函数评价

3.4 不同节水保墒措施对昭林杨生长影响的时效性

为了解覆盖保墒措施第2 a是否存在时效性，第2 a再次调查采用覆盖保墒措施的昭林杨生长量(图1)。经过2 a的连续观测均表现为随着灌溉次数的增加，昭林杨的当年生长量(株高、胸径)增加，采用覆盖保墒措施处理优于无覆盖处理；灌溉3次·a-1和灌溉4次·a-1，地膜覆盖总体优于其他2种保墒措施；当灌溉5次·a-1和灌溉6次·a-1时，第1 a表现为坑内施有机肥对昭林杨胸径的影响优于其他2种保墒措施，第2 a则表现为地膜覆盖优于其他2种保墒措施。根据试验结果表明：采用地膜覆盖较秸秆覆盖和坑内施有机肥具时效性。长期苗木抚育管理过程中，适宜昭林杨最佳的节水保墒措施为灌溉5次·a-1+地膜覆盖的复合模式。

图1 不同节水保墒措施下昭林杨生长的影响

4 讨论

不同覆盖保墒措施均有助于减少地表土壤水分的蒸发，提高昭林杨的产量，这与覆盖措施可以改善土壤的水、肥、气、热等条件，提高林木产量的结论相一致[8]。由于地膜覆盖的诸多优越性，许多国家进行了广泛的应用。在应用过程中地膜覆盖产生一些不利的因素，王俊等[13]提出，地膜覆盖的增温保水作用促进了春小麦早期的发育，但不利于后期小麦干物质积累，进而影响产量。本文研究在灌溉次数较低时(3次·a-1和4次·a-1)，采用地膜覆盖的昭林杨其生长量总体优于秸秆覆盖和坑内施有机肥；当灌溉次数增加(5次·a-1和6次·a-1)，坑内施有机肥对昭林杨胸径年生长量的影响明显优于地膜覆盖和秸秆覆盖，地膜覆盖的优势减弱。秸秆覆盖作为一种保墒措施，与无覆盖相比提高了昭林杨的株高和胸径年生长量，这与樊金拴等[14]研究的覆草使土壤表层更加适宜林木生长的结论相一致。对时效性研究表明：地膜覆盖的时效性优于秸秆覆盖和坑内施有机肥，主要原因为施加有机肥后当年会被植物生长吸收利用；秸秆时效性次于地膜，因为秸秆较轻易被风吹走，影响其保墒效果，因此，覆盖秸秆时需深翻改土，适当压土。

5 结论

(1)灌溉次数、覆盖保墒措施单因素对昭林杨存在显著影响，灌溉次数是影响昭林杨生长的主要因素，其中灌溉次数为6次·a-1时对昭林杨胸径年生长量影响最大，胸径年生长量为 3.76 mm。

(2)覆盖保墒措施对昭林杨的年生长量影响差异不显著，昭林杨年生长量以坑内施有机肥和地膜覆盖最好。

(3)适宜的节水保墒措施为灌溉5次·a-1+地膜覆盖的复合模式，采用地膜覆盖作为保墒措施具时效性。