王 霞，海 莲，赵晨光，杨卫超，刘俊良，朱雅娟

(1. 阿拉善盟林业治沙研究所，内蒙古 巴彦浩特 750306； 2. 阿拉善盟林木种苗站，内蒙古 巴彦浩特 750306； 3. 阿拉善盟林工站，内蒙古 巴彦浩特 750306； 4. 中国林业科学研究院 荒漠化研究所，北京 100000)

柽柳(Tamarixchinensis)为柽柳科(Tamaricaceae)柽柳属(Tamarix)树种。该属植物绝大多数为落叶灌木或小乔木，高1～3 m。柽柳为阳性树种，喜光，喜热，根系发达，主根深可达 8.0 m，侧根伸展达 1.5～2.0 m。该属植物抗逆性强，抗旱、耐盐碱、耐贫瘠、抗风蚀和沙埋[1-2]。柽柳材质坚硬均匀，可用于建筑，制作农具，亦可作造纸、人造板的原材料。柽柳木材富含硫，易燃，是优质的薪炭材，其嫩枝叶含粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分等，可作牲畜的饲料；其干燥枝叶是中药材，味辛、性平，能解表利尿、发汗解毒、透麻疹和治关节风湿病等。因此，柽柳是生态价值很高兼备经济价值的树种。

在阿拉善地区，柽柳主要集中分布在额济纳河两岸，是绿洲和荒漠河岸林的主要建群种，分布面积达8万多hm2。20世纪80年代，由于气候干旱以及受黑河上游来水减少的影响，额济纳绿洲的柽柳林出现大面积退化。若长期得不到有效的更新抚育，随着成林年限的增加，灌木林生长情况将逐渐变差，病虫害频发，林相衰败，部分林木将死亡，其原有的防风固沙功能将极大减弱。研究表明沙拐枣(Calligonummongolicum)、沙冬青(Ammopiptanthusmongolicus)、白刺(Nitrariatangutorum)、四合木(Tetraenamongolica)、柠条锦鸡儿(Caraganakorshinskii)等沙生灌木[3-15]采取平茬后有利于提高潜在生产力，促进复壮更新。采取平茬措施的一个生长季后，植株在株高、新生枝条数量、长度、基径、新叶片宽度等指标上较未平茬有所增加，平茬可去除衰老、干枯枝条，减少植株对土壤水分的消耗，使新生的萌蘖丛地上生物量迅速恢复，同时生理指标均有所提高。另外，不同平茬高度、平茬时间、平茬程度和管理方式等均可影响到林地的更新效果[8]。平茬复壮技术是灌木林经营中更新抚育的重要手段之一，研究退化柽柳的复壮更新，对于保护额济纳绿洲，维持当地生态平衡具有重要意义。

赵菊英等[3]前期通过不同平茬高度对柽柳生长影响研究表明，在额济纳地区留茬30 cm综合表现优良。本文通过样地试验，研究不同平茬方式对额济纳绿洲留茬30 cm的柽柳的复壮效果，为柽柳平茬技术的进一步优化提供科学依据。

1 试验区概况

试验区位于阿拉善盟额济纳旗苏泊淖尔苏木，地理位置42°02′05″N，101°03′02″E，地势平坦，海拔917 m。试验地属于极干旱荒漠温带气候，年均降水量 33.9 mm，年均蒸发量 3 668.7 mm，日照充足，年日照时间 3 444.2 h。多年平均气温 8.3 ℃，极端最低气温 -35.5 ℃，极端最高气温 41.4 ℃。年均无霜期144 d，年总辐射量 6 855.2 J·cm-2。试验区土壤类型为盐碱土，植物多样性低。

2 材料与方法

2.1 样地设计

试验选择在同一立地条件、出现衰退的天然柽柳林地。为避免群落的“边缘效应”，样地选择时，离林带边缘10 m 左右，选择柽柳长势基本一致的区域作为研究样地，样地共设3种处理：全面平茬、隔株平茬、团状平茬，留茬高度均在30 cm。每个处理面积667 m2，设置3个重复，各重复之间间隔10 m。在选定样地的四角用木桩定点，并用GPS记录四角坐标，然后用细绳子拉出样地范围。

2.2 测定项目与方法

2.2.1柽柳生长指标的测定

2018年10月，在每个样地统计萌条数量，测量萌条基径、萌条长度、新梢长度、新梢基径、萌发桩径、平茬桩成活率以及灌丛的冠幅和高度。统计时以灌丛中心为原点，分别以东西方向、南北方向为横、纵坐标轴，将灌丛分成4个象限。每个象限随机选择10个新生枝条进行枝长和基径(紧贴平茬口)调查。

2.2.2地上生物量的测定

在每块样地内选择柽柳标准丛(平均地径、平均株高、平均冠幅、平均分枝数基本一致)3丛，贴平茬部位砍掉，测定总生物量。再从中选出标准枝3～5枝，测定生物量，各重复3次，取平均值。然后带回实验室于烘箱中80 ℃烘干至恒重，测定干重，推算单丛植株生物量。计算公式为：单丛生物量=(标准枝干重/标准枝鲜重) × 丛鲜重。

2.2.3土壤含水量测定

当年5月、8月、10月，在每块样地内选择一个样点，在40 cm土壤深度处用铝盒取样、称重，室内105 ℃烘干称重，计算土壤含水量。计算公式为：土壤含水量=(原土重 - 烘干土重)/烘干土重 × 100%。

2.2.4林下植被生长变化

调查林下植被种类、高度、地径、盖度(5 m × 5 m样方)和鲜重并分种按5%鲜重抽样带回实验室烘干称重。

2.3 数据统计与分析

采用 Microsoft Excel 2010和 SPSS 17.0软件进行数据处理和分析，处理间差异显著性分析采用最小显著差异法(LSD)。

3 结果与分析

3.1 不同平茬方式对柽柳萌条生长的影响

不同平茬方式对柽柳萌条长度、萌条基径和新梢基径有显著影响，但是对萌条数量、新梢长度、平茬桩发芽率和萌发桩径的影响未达到显著水平(表1)。与全面平茬相比，隔株平茬和团状平茬处理的萌条长度分别降低 7.45% 和 11.00%；隔株平茬的萌条基径降低 21.09%，而团状平茬的萌条基径增加 3.12%；隔株平茬和团状平茬处理的新梢基径均降低 12.50%。

表1 不同平茬方式对柽柳枝条萌发及发育的影响Tab.1 Effect of different treatment on shoot germination and development of Tamarix chinensis

不同平茬方式显著影响了柽柳的冠幅、单丛鲜重和单丛生物量(表2)。隔株平茬的冠幅显著低于全面平茬和团状平茬，但是全面平茬和团状平茬的冠幅无显著差异。与隔株平茬相比，全面平茬冠幅增加了 52.25%，团状平茬冠幅增加了 53.96%。全面平茬处理后柽柳鲜重和单丛生物量显著高于其他2个处理，隔株平茬处理后的柽柳鲜重和单丛生物量显著低于其他2个处理。与全面平茬相比，隔株平茬处理后柽柳鲜重和单丛生物量分别降低 13.29% 和 9.53%，团状处理后柽柳鲜重和单丛生物量分别降低了 7.47% 和 6.20%。

表2 不同平茬方式对柽柳冠幅和地上生物量的影响Tab.2 Effect of different treatment on crown width and aboveground biomass of Tamarix chinensis

3.2 平茬方式对林地土壤水分的影响

从5月到10月，平茬柽柳林地内土壤含水量呈先低后高的趋势(图1)。5月和8月，不同平茬方式对土壤含水量影响未达到显著水平。在10月，全面平茬的土壤含水量显著高于隔株平茬和团状平茬。

注：不同小写字母表示不同处理之间0.05水平差异显著。

3.3 柽柳不同平茬方式对林下植被种类的影响

柽柳林下植被主要为骆驼刺(Alhagisparsifolia)，并伴有少量的苦豆子(Sophoraalopecuroides)。不同平茬方式对于林下骆驼刺的高度、盖度、基径、生物量的影响均未达到显著水平(表3)。与隔株平茬相比，全面平茬和团状平茬显著降低了林下苦豆子的高度，分别降低 3.74% 和 4.78%，但是不同平茬方式对苦豆子盖度、基径、生物量的影响未达到显著水平。

表3 不同平茬方式对林下植被生长的影响Tab.3 Effect of different stumping ways on the growth of understory vegetation of Tamarix chinensis

4 讨论

本研究发现，不同平茬方式影响柽柳的萌条生长。

(1)全面平茬在萌条高度、萌条数量、新梢基径、新梢长度表现出优越性。团状平茬的萌条基径、冠幅、生物量较高。这与吉小敏等[4]在典型荒漠与绿洲过渡带实施的人工梭梭(Haloxylonammodendron)林平茬复壮试验研究结果一致，梭梭平茬强度的提高减少了地上老枝对水分的消耗，而单位面积上用于萌发新枝的水分增多，促进了新枝的生长和发育。其主要原因为荒漠植物根系中存在着大量的淀粉，当地上部分受到破坏后会进行补偿性生长，地下根系部分储存的大量营养物质迅速分配到地上供地上部分生长[5]，同时平茬之后减少了地上退化的旧枝对水分和营养成分的消耗，促进了新枝的生长和发育。所以，平茬量较高的全面平茬和团状平茬较隔株平茬表现出优越特征。

(2)平茬之后萌条数量增多，说明了平茬促进了柽柳的生长活力，达到了复壮更新的目的。与张恒等[6]对沙拐枣的研究结果一致，平茬沙拐枣植株同化枝枝条繁茂，同化枝表面积明显增大，地上生物量显著提高。这是因为当植物顶端组织被移去，生长素水平降低，相应的细胞分裂素水平升高，可以刺激侧芽分生组织的活动，增加新枝枝条数量[16]。

土壤水分是影响植物生长的最重要因素，植物通过根系吸收悬湿土层中的水分来满足自身生长需要。在干旱区，土壤水分蒸发远远大于植物蒸腾耗水。本研究表明：5月和8月，土壤含水量在3种平茬方式之间无显著差异。而在10月，全面平茬土壤含水量明显高于其他2种方式，这可能是因为全面平茬新生枝条数量最多，鲜重较高，冠层覆盖度大，降低了土壤水分蒸发量，从而保证了土壤有较高的含水量，有关不同平茬方式下土壤水分蒸发和柽柳植被的叶片蒸腾仍需要进一步研究。

平茬之后群落植物多样性并无明显变化。种类组成是植物群落最基本特征之一，也是群落结构和功能的基础[17]。林下植被通常包括林下的灌木、藤本和草本，在森林生态系统物种多样性、营养物质循环、森林微环境和植被演替等方面起着非常关键的作用[18]。在额济纳旗柽柳分布区内，采取不同平茬方式之后林下植被的生物多样性低，植物组成单一，这与郝广等[19]关于平茬对小叶锦鸡儿(Caraganamicrophylla)研究结果不一致，小叶锦鸡儿在平茬处理条件下，土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)含量高于对照，微生物群落对平茬处理的响应同时受到地上部植物群落特征和土壤理化性质的影响，平茬样方内半灌木褐沙蒿(Artemisiahalodendron)生物量急剧下降，而生长较慢的多年生禾草占据其空余生态位，群落多样性增加，柽柳的不一致性可能与当地土壤为典型的盐碱土有关。其主要原因为，一是荒漠草原带盐碱地植物群落物种间总体关联性表现为极显著正关联，群落内物种总体上没有较强的资源竞争，群落结构相对较稳定[20]；二是盐碱土壤不能为植物生长提供正常的养分条件，加上盐碱成分的生理毒害作用，严重影响植物的生长，从而造成了盐碱土有限的生态潜力[21]；三是平茬以后光照及冠层下温度增加，温度的升高不利于土壤水分的保持，同时由于平茬之后萌条生长较强，与其他植物在光热水等方面形成了竞争，土壤生物活性变得缓慢[22]，所以其林下植被物种多样性变化并不明显。

本文研究得出，平茬技术是运用人工辅助对退化灌木进行更新的重要手段之一。平茬之后的灌木在萌条长度、萌条数量、新梢基径、新梢长度、生长量等方面表现出优越性。不同平茬强度对平茬灌木的影响表现在高平茬强度有利于灌木的复壮更新。假设平茬目的是复壮更新，则注重的是柽柳平茬以后的萌发以及高生长，综合考虑建议采用全面平茬方式；若所平茬的柽柳林为防风固沙林、能源林或压缩板等的原料林，考虑其功能以及平茬后的生长情况，建议采用团状平茬方式。在阿拉善地区平茬不能成片进行，以免沙地裸露，造成地表风蚀。较好的办法是采取隔行或隔丛平茬，每年反复交替进行，这样既能达到植株更新的目的，又不影响治沙效益[23]。

本研究只进行了平茬后柽柳的生长调查，未做平茬后对于防风固沙方面的研究以及树龄的大小对于平茬效果的影响。在今后的研究中也应加强其生态效益方面的调查及探索平茬后迅速再生的生理生态学机制。因此，要全面了解柽柳平茬措施的更新复壮机理，还需要持续观测，展开更多更深入的研究工作，为指导生产实践提供更可靠的科学依据。

5 结论

与隔株平茬和团状平茬相比，全面平茬在柽柳萌条长度、萌条数量、新梢基径、新梢长度方面表现出优越性。全面平茬提高了10月份土壤的含水量。不同平茬方式对林下植被的影响较小。