CN101507404A - 提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣干旱抗逆性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣干旱抗逆性的方法，该方法通过苗木选择、前期整地和前期苗木处理、灌溉处理等步骤完成，利用沙拐枣部分根系通过对干旱的感应而形成的反馈调节机制，提高其对干旱的适应能力，从而达到促进干旱荒漠区人工恢复沙拐枣整体干旱抗逆性提升的目的，避免人为辅助措施撤消后的逆向演替。实现在降水量小于100mm及气候干旱的自然条件下人工恢复沙拐枣幼苗在人为辅助措施撤消后依靠其对干旱的抗逆性继续生存并发育成长。

Description

提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣干旱抗逆性的方法

技术领域

本发明涉及干旱荒漠区植被恢复干旱抗逆性提升技术，具体涉及干旱荒漠区人工恢复沙拐枣的干旱抗逆性的方法。

背景技术

我国干旱、半干旱地区的总面积约占全国总面积的一半。全国沙漠和荒漠化土地面积达153.3万平方公里，占国土面积的15.9％。是世界上荒漠面积较大、分布较广和受荒漠化危害最严重的国家之一。新疆地处亚欧大陆腹地，属典型的大陆性干旱性气候，绝大部分地区处于半干旱、干旱和极端干旱地带，土壤发育十分微弱，天然降水少而潜在蒸发量大，植被稀疏，生态环境非常脆弱。地处新疆南部塔里木盆地的塔里木河是我国最大的内陆河，流域内资源丰富，具有国家和国际级战略意义，是支撑中国21世纪经济社会可持续发展的重要后备资源库之一，同时也是生态环境异常脆弱区。区内荒漠植被物种较少、盖度较低，但却对维持整个流域生态系统生态安全，对抵御风沙等自然灾害、稳定区内环境和资源的可持续开发利用起着不容忽视的作用。近50年来，塔里木河在以水资源开发利用为核心的大强度人类经济、社会活动的作用下，生态环境日益退化，特别是塔里木河下游生态环境严重退化，河道断流，湖泊干涸，地下水位大幅度下降，以胡杨林为主体的荒漠植被全面衰败，沙漠化过程及风蚀作用加剧，沙化面积扩大，生物多样性严重受损，浮尘、沙尘暴灾害性天气增加，成为塔里木河流域最严重的生态灾难区，已经严重地影响到该区域经济正常、稳定、可持续的发展。塔里木河流域严峻的生态与环境问题引起了政府和国际社会的关注。针对塔里木河下游日趋严峻的生态问题，实施紧急向塔里木河下游输水工程，以挽救塔里木河下游濒临消亡“绿色走廊”。近年来在塔河下游开展了因地制宜的生态恢复工程，其中，通过人工补植加速退化生态系统的植被恢复是一种行之有效的技术手段。沙拐枣作为一种耐旱性良好，生长快，成林早的新疆本土荒漠区优势灌木物种，是防治荒漠化人工生态恢复过程中的一个重要的植被恢复物种。

目前我国西北进行生态植被恢复的区域多是地处极度干旱区或干旱区的生态严重退化区域，自然环境恶劣，水分极度匮乏，水分成为制约植被恢复的一个主要因素。恢复过程中，如何提高人工恢复植被对干旱的抗逆性，在恶劣的自然环境中保证恢复植被幼苗定植存活并生长发育，且后期不出现退化及逆向演替，一直以来都是干旱荒漠区植被恢复的一个关键和亟待解决的问题。传统的对人工恢复植被单一沿地表漫灌或单一沿种植沟渠灌溉往往会存在水资源利用效率低，蒸散浪费严重的弊端，并且干旱荒漠区人工恢复的沙拐枣幼苗在撤销人工灌溉辅助及缺乏自然降水的条件下，常常因为对干旱的抗逆性不足而难以在后期继续生存。往往出现恢复植被的退化和逆向演替而降低生态恢复绩效。

根据干旱荒漠区人工恢复沙拐枣的自然条件，考虑到新技术方法的经济性和技术可行性，利用干旱区植被根系冗余发育特性及根系对干旱环境响应的反馈调节机制，通过改变传统的单一地表漫灌的灌溉方式，用地表灌溉与单侧深沟侧渗灌溉相结合的方法，先沿地表种植浅沟灌溉促进根系全面发育及根系冗余，后期沿单侧深沟对沙拐枣幼苗根系深度土壤进行灌溉，在保证恢复植被部分根系对水分的获取前提下，在不影响恢复沙拐枣成活率的情况下，通过单侧侧渗半根灌溉，使沙拐枣幼苗部分根系处于相对干旱状态，在保证部分根系对水分的获取满足生长发育的同时，通过此方法对其进行人为干旱胁迫驯化，利用沙拐枣根系对干旱环境响应的反馈调节机制，增强人工恢复沙拐枣幼苗对干旱环境的抗逆性。为此研发此项技术，以实现在降水量小于100mm，地下水埋深较大(3m-4m)的干旱荒漠区人工恢复沙拐枣的对干旱的抗逆性的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣干旱抗逆性的方法，该方法通过苗木选择、前期整地和后期处理等步骤完成，利用部分沙拐枣根系通过对干旱的感应而形成的反馈调节机制，通过人为措施对其进行干旱驯化，提升并加速其对干旱的适应能力，从而达到促进干旱荒漠区人工恢复沙拐枣整体对于干旱抗逆性的提升，避免生态恢复后期人为辅助措施撤消后的逆向演替。

本发明所述的提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣干旱抗逆性的方法，按下列步骤进行：

a、苗木选择：

栽植的树种以本土的具有抗旱性的灌木树种沙拐枣为主，选择健壮苗木，一般选用1-2年生实生苗木，根长10-15cm、基径0.5-1.0cm和地上高度50—60cm；

b、前期整地：

定植前开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽50-60cm，深15-20cm，植树坑规格50×50×60cm，树坑布置在浅沟内，植苗回填土至距离坑口10cm，预留部分用于早期灌溉蓄水，以促进根系冗余的生成；

c、前期苗木处理：

待补植沙拐枣苗种植后，对其地上枝条进行10-15cm的人工剪除，断口处涂以油漆或包以薄膜，防止定植前水分过多损失；

d、后期灌溉处理：

待确定人工恢复沙拐枣苗木定植成功后，初期沿种植浅沟进行灌溉以促进根系冗余发育，后期沿与种植浅沟平行相距40-80cm处开挖宽50cm的灌溉深沟，灌溉沿深沟从单侧进行，在定植后一个生长年中共灌溉四次，前两次沿地表浅沟灌溉，后两次沿深沟灌溉，苗木种植浅沟不再灌水；

e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖干草或15-20cm的砂石即可。

步骤d沿单侧利用侧渗对植被进行半根灌溉，对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化。

步骤d临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁挖成缓坡型，远离一侧挖成陡坎。

本发明所述的提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣干旱抗逆性的方法，其主要技术方案是：一、针对干旱荒漠区人工恢复优选灌木树种沙拐枣，于4月将沙拐枣的1-2年实生苗定植于待恢复区域内，为防止灌溉带来的盐分干排，可将50×50×60cm的种植坑挖在事先开挖好的宽50-60cm，深15-20cm的浅沟内，同时此浅沟也可用于定植初期地表灌溉使用；二、待人工恢复沙拐枣定植后，早期沿种植浅沟灌溉以促进根系发育，后期通过改变灌溉方式，沿与种植浅沟平行相距40-80cm的地方开挖宽约50cm的灌溉处理沟，深度略深于种植沙拐枣苗木的种植坑深度或相当。在第一个生长年内灌溉四次，其中前两次沿种植浅沟灌溉，后两次沿处理深沟灌溉。为提高测渗面积，临近恢复植被一侧的沟壁宜挖成缓坡型，远离一侧挖成陡坎型；三、为防止灌溉沟处的蒸发，如果条件允许可以在灌溉沟覆盖以干草、或15-20cm厚的砂石用于保水。

本发明具有以下优点和显著效果：

本发明针对干旱和极度干旱荒漠区人工补植的具有一定抗旱性的灌木沙拐枣幼苗，通过深沟侧渗灌溉，对恢复沙拐枣幼苗根系发育部位土壤直接灌溉，在保证恢复植被幼苗生长发育对水分需求的同时，对部分沙拐枣根系进行干旱胁迫驯化，提高沙拐枣幼苗根系获取水分的能力和整株幼苗对干旱的适应能力，从而提高人工恢复沙拐枣幼苗在恶劣自然环境下对于干旱的抗逆性。

本发明与现有的干旱荒漠区人工恢复植被常规辅助方法相比，可以在降水量低和气候干旱的自然条件下，用低经济成本，高技术操作性的方法实现提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣对干旱的抗逆性，从而提高后期成活率，避免人工恢复沙拐枣后期的逆向演替。

具体实施方式

实施例1：

a、苗木选择：

栽植的树种主要以本土的具有抗旱性的灌木树种沙拐枣为主，苗木质量是影响成活率的重要因素，因此必须选择健壮苗木，选用1年生实生苗木，保证根长为10cm，基径为0.5cm和地上高度50cm，根系无损伤、劈裂，不合格的小苗、病虫苗、残废苗不能选用；

b、前期整地：

定植前开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽50cm，深15cm，植树坑规格50×50×60cm，树坑布置在浅沟内，植苗回填土至距离坑口10cm，预留部分用于早期灌溉蓄水，以促进根系冗余的生成，用于早期定植幼苗的饱和灌溉和早期的灌溉处理以及防止后期灌溉造成的盐分干排，苗木株距按常规即可，行距2m；

c、前期苗木处理：

待补植沙拐枣苗种植后，对其地上枝条进行10cm的人工剪除，断口处涂以油漆，防止定植前水分过多损失；

d、后期处理：

待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，初期两次灌溉沿种植浅沟进行灌溉，促进根系全面发育，待七月高温期，沿与种植浅沟平行相距40cm(具体距离可以依据苗木根系特征及土壤特性调节)处开挖宽50cm的灌溉处理深沟，深度与种植坑深度相当或略深即可，临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁宜挖成缓坡型以提高侧渗面积，远离一侧挖成陡坎型以减少无功侧渗，灌溉沿深沟从单侧进行，沿单侧利用侧渗对植被进行半根灌溉，同时对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化，在定植后一个生长年中灌溉四次，前两次沿地表浅沟灌溉，后两次沿深沟灌溉，苗木种植浅沟不再灌水；

e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖干草即可。

实施例2：

a、苗木选择：

栽植的树种主要以本土的具有一定抗旱性的灌木树种沙拐枣为主，苗木质量是影响成活率的重要因素，因此必须选择健壮苗木，一般选用2年生实生苗木，保证根长15cm，基径0.8cm和地上高度60cm，根系无损伤、劈裂，不合格的小苗、病虫苗、残废苗不能选用；

b、前期整地：

定植前应开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽60cm，深20cm，植树坑规格50×50×60cm，树坑布置在浅沟内，植苗回填土至距离坑口10cm，预留部分用于早期灌溉蓄水，以促进根系冗余的生成；用于早期定植幼苗的饱和灌溉和早期的灌溉处理以及防止后期灌溉造成的盐分干排，苗木株距按常规即可，行距3m；

c、前期苗木处理：

待补植沙拐枣苗种植后，对其地上部分进行15cm的人工剪除，断口处涂以油漆，防止定植前水分过多损失；

d、后期处理：

待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，早期两次灌溉沿种植浅沟进行，促进根系全面发育，待七月高温期，沿与种植浅沟平行相距60cm(具体距离可以依据苗木根系特征及土壤特性调节)处开挖宽约50cm的灌溉处理深沟，深度与种植坑深度相当或略深即可，临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁宜挖成缓坡型以提高侧渗面积，远离一侧挖成陡坎型以减少无功侧渗，灌溉沿深沟从单侧进行，沿单侧利用侧渗对植被进行半根灌溉，同时对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化，在定植后一个生长年中灌溉四次，前两次沿地表浅沟灌溉，后两次沿深沟灌溉，苗木种植浅沟不再灌水；

e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖15cm砂石即可。

实施例3：

a、苗木选择：

栽植的树种主要以本土的具有一定抗旱性的灌木树种沙拐枣为主，苗木质量是影响成活率的重要因素，因此必须选择健壮苗木，一般选用1.5年生实生苗木，保证根长13cm，基径1.0cm和地上高度55cm，根系无损伤、劈裂，不合格的小苗、病虫苗、残废苗不能选用；

b、前期整地：

定植前应开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽55cm，深18cm，植树坑规格50×50×60cm，树坑布置在浅沟内，植苗回填土至距离坑口10cm，预留部分用于早期灌溉蓄水，以促进根系冗余的生成；用于早期定植幼苗的饱和灌溉和早期的灌溉处理以及防止后期灌溉造成的盐分干排，苗木株距按常规即可，行距3m；

c、前期苗木处理：

待补植沙拐枣苗种植后，对其地上部分进行12cm的人工剪除，断口处涂以油漆，防止定植前水分过多损失；

d、后期处理：

待确定人工恢复柽柳苗木定植成功后，早期两次灌溉沿种植浅沟进行，促进根系全面发育，待七月高温期，沿与种植浅沟平行相距80cm(具体距离可以依据苗木根系特征及土壤特性调节)处开挖宽约50cm的灌溉处理深沟，深度与种植坑深度相当或略深即可，临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁宜挖成缓坡型以提高侧渗面积，远离一侧挖成陡坎型以减少无功侧渗，灌溉沿深沟从单侧进行，沿单侧利用侧渗对植被进行半根灌溉，同时对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化，在定植后一个生长年中灌溉四次，前两次沿地表浅沟灌溉，后两次沿深沟灌溉，苗木种植浅沟不再灌水；

e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖15cm砂石即可。

本发明利用沙拐枣部分根系通过对干旱的感应而形成的反馈调节机制，提高其对干旱的适应能力，从而达到促进干旱荒漠区人工恢复沙拐枣整体干旱抗逆性提升的目的，避免人为辅助措施撤消后的逆向演替。实现在降水量小于100mm及气候干旱的自然条件下人工恢复沙拐枣幼苗在人为辅助措施撤消后依靠其对干旱的抗逆性继续生存并发育成长。

Claims (3)

1、一种提高干旱荒漠区人工恢复沙拐枣干旱抗逆性的方法，其特征在于按下列步骤进行：

a、苗木选择：

栽植的树种以本土的具有抗旱性的灌木树种沙拐枣为主，选择健壮苗木，一般选用1-2年生实生苗木，根长10-15cm、基径0.5-1.0cm和地上高度50—60cm；

b、前期整地：

定植前开挖用于种植和早期饱和灌溉的浅沟，其宽50-60cm，深15-20cm，植树坑规格50×50×60cm，树坑布置在浅沟内，植苗回填土至距离坑口10cm；

c、待补植沙拐枣苗种植后，对其地上部分进行10-15cm的地上部分剪除，断口处涂以油漆或包以薄膜；

d、后期处理：

待确定人工恢复沙拐枣苗木定植成功后，初期沿种植浅沟进行灌溉，后期沿与种植浅沟平行相距40-80cm处开挖宽50cm的灌溉深沟，灌溉沿深沟从单侧进行，在定植后一个生长年中共灌溉四次，前两次沿地表种植浅沟灌溉，后两次沿深沟灌溉，苗木种植浅沟不再灌水；

e、为防止灌溉沟的蒸发，在灌溉沟内铺盖干草或15-20cm的砂石即可。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤d沿单侧利用侧渗对植被进行半根灌溉，对另一半植被根系进行人为干旱胁迫驯化。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤d临近恢复植被一侧的灌溉深沟沟壁挖成缓坡型，远离一侧挖成陡坎。