許暉 尹建道 劉立民 劉振英 張建唐

摘 要： 在研究楊樹水培、盆栽試驗(yàn)及耐鹽力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，擇優(yōu)30種進(jìn)入田間對(duì)比試驗(yàn)。經(jīng)過2年的全面調(diào)查和各項(xiàng)生長指標(biāo)的測(cè)定分析以及隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)，初步得出如下結(jié)論：參試楊樹品種（或無性系）在樹高、胸徑、冠幅等生長指標(biāo)方面都存在著顯著差異，表明各品系的生態(tài)適應(yīng)能力顯著不同，為選優(yōu)提供了先決條件；在天津?yàn)I海地區(qū)平均土壤含鹽量為3.43‰、撫育管理水平一般的環(huán)境條件下，JY-21和JY-18具有較大的生長優(yōu)勢(shì)，可作為該地區(qū)強(qiáng)耐鹽楊樹品種推廣應(yīng)用；JY-16、JY-36、JY-14等幾個(gè)楊樹新品種在中度鹽堿地區(qū)均生長表現(xiàn)良好。

關(guān)鍵詞：天津?yàn)I海地區(qū)；楊樹；田間對(duì)比試驗(yàn)；鹽堿地綠化；耐鹽力評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S792.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.09.026

Field Contrast Test Research on Salt Tolerance of Poplar in Coastal Area of Tianjin（I）

XU Hui1， YIN Jian-dao1， LIU Li-min2， LIU Zhen-ying1， ZHANG Jian-tang2

（1. School of Environmental Science and Safety Engineering， Tianjin University of Technology， Tianjin 300191，China；2. Tianjin Port Environmental Health Management Center， Tianjin 300456，China）

Abstract： Based on experiment of hydroponics， pot， and evaluation of salt tolerance， 30 kinds of poplar were arranged for contrast test in field. By two-year investigation and growth analysis， and comprehensive evaluation of membership function type， the conclusions were as follows： the significant differences in tree height， diameter at breast height， crown width of the poplar varieties （clones） showed that ecological adaptability in all strains was significantly different， which provided ecological adaptability was prerequisite for the optimal selection. In the condition of average soil salt content with 3.43 ‰， and not good management， JY-21， JY-18 appeared larger growth advantage， which could be popularized and applied as strong salt-tolerant tree species in this area. JY-16， JY-36， JY-14 grew well in moderate salinity areas.

Key words： coastal area of Tianjin；Populus；field contrast test；saline-alkali greening；evaluation of salt tolerance force

楊樹（Populus spp.）是我國北方地區(qū)的主要造林綠化樹種，在工業(yè)用材林、農(nóng)田防護(hù)林以及城鄉(xiāng)環(huán)境綠化中占有不可替代的地位。但是楊樹對(duì)土壤條件要求較高，耐鹽堿能力較弱，極大地限制了楊樹向鹽堿地區(qū)擴(kuò)展，難以滿足廣大鹽堿地區(qū)的土地資源開放、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和城鄉(xiāng)環(huán)境綠化需求。近幾年來，楊樹的抗鹽性育種研究日益高漲，尤其是轉(zhuǎn)基因研究領(lǐng)域取得了重大突破[1-8]，但大都尚停留在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，進(jìn)入田間試驗(yàn)者寥寥無幾[9]。同時(shí)，各地的耐鹽楊樹引種選育工作也在悄然興起[10-13]，然而真正具備高耐鹽性、高抗逆性、生長表現(xiàn)優(yōu)良的楊樹品種仍然十分稀少。針對(duì)天津?yàn)I海地區(qū)土壤粘重、質(zhì)地板結(jié)、“三高一低”（土壤含鹽量高、地下水位高、礦化度高、海拔低）的不良生態(tài)條件和社會(huì)需求，筆者從國內(nèi)外搜集了50余種耐鹽楊樹新品種（或無性系），在水培、盆栽等耐鹽性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上[14-15]，擇優(yōu)開展了田間對(duì)比試驗(yàn)研究，取得了較好的試驗(yàn)效果。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在天津港的北疆港區(qū)內(nèi)，距渤海灣不足500 m。氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，年均溫12.2 ℃，年均降水量602.9 mm，主要集中在7、8月份（占全年降水量的70%）；年均蒸發(fā)量為1 909 mm，全年無霜期234 d，全年平均風(fēng)速為4.43 m·s-1，風(fēng)遷鹽害嚴(yán)重。總的氣候特點(diǎn)是春季干旱多風(fēng)，夏季高溫多雨，秋季溫和多晴天，冬季少雪干燥。土壤質(zhì)地粘重、板結(jié)、通透性不良，土壤含鹽量在6‰～25‰之間，屬于典型的濱海鹽土。2009 年該地段進(jìn)行了盲管排鹽、客土改良工程，栽植臭椿的成活率不足50%；2010年秋劃出面積2 000 m2的試驗(yàn)區(qū)，通過梅花狀土壤采樣（0～80 cm土層混合樣品）進(jìn)行測(cè)定分析，結(jié)果見表1，土壤平均含鹽量為3.43 g·kg-1（變動(dòng)在2.59～5.19 g·kg-1之間），pH值為8.33（變動(dòng)在8.19～8.43之間），鹽堿程度依然較重。

1.2 供試材料

2010年春，從國內(nèi)外篩選引進(jìn)了50余種耐鹽堿、抗逆性強(qiáng)、生長速度快的楊樹新品種（或無性系），并統(tǒng)一編號(hào)為：JY-1 ～JY-52（津引楊樹試驗(yàn)編號(hào)），經(jīng)過前期水培、盆栽等耐鹽性試驗(yàn)與綜合評(píng)價(jià)，擇優(yōu)篩選出30種高耐鹽品系進(jìn)入大田對(duì)比試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)其綜合抗逆性強(qiáng)弱及其生長表現(xiàn)，為推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。供試苗木均為引種試驗(yàn)區(qū)的1年生扦插苗，平均苗高2.5～3.0 m，根系完整，生長正常。

1.3 試驗(yàn)方法

2011年早春清理試驗(yàn)地，放線定點(diǎn)，人工挖穴。設(shè)計(jì)造林株行距為1.5 m×2.0 m，樹穴規(guī)格為80 cm×80 cm×60 cm。表土與底土分開放置。3月底開始營造田間對(duì)比試驗(yàn)林，隨起隨栽，以減少苗木根系失水；栽植時(shí)，用表層土回填，扶正踩實(shí)，未施用任何有機(jī)肥或土壤改良劑。栽后澆2次透水并覆膜，對(duì)地上部分進(jìn)行適當(dāng)截干，田間撫育管理水平一般。在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)隨機(jī)配置30個(gè)楊樹品種，每個(gè)品種1行，植苗13～14株。

1.4 調(diào)查方法與數(shù)據(jù)處理

采用全面調(diào)查法，于楊樹生長期結(jié)束后（2011年11月和2012年11月）進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查指標(biāo)分別有造林成活率（或保存率）、樹高、胸徑、冠幅、生長勢(shì)等。數(shù)據(jù)處理采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS進(jìn)行差異顯著性分析；采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法計(jì)算供試樹種各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度值，累加求取總值，并進(jìn)行品種間比較，最終評(píng)價(jià)其耐鹽力和抗逆性大小，計(jì)算方法如下：

如果某一指標(biāo)與耐鹽性呈正相關(guān)，則：X （u） = （X-Xmin） / （Xmax-Xmin）

如果某一指標(biāo)與耐鹽性呈負(fù)相關(guān)，則：X （u） =1-（X-Xmin） / （Xmax-Xmin）

式中：X—各品種某一指標(biāo)的測(cè)定值；Xmax—所有品種某一指標(biāo)測(cè)定值中的最大值；Xmin—該指標(biāo)中的最小值。

最后把每個(gè)品種的隸屬函數(shù)值進(jìn)行累加，計(jì)算其總值（Δ），并排序。

2 結(jié)果與分析

依據(jù)野外調(diào)查和綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，各參試品種的生長表現(xiàn)差異很大，本研究選取前15位生長表現(xiàn)優(yōu)良的高抗品種予以統(tǒng)計(jì)分析，其他品種因生長表現(xiàn)不良，均被淘汰。

2.1 不同品種造林成活率的調(diào)查分析

造林成活率是衡量栽植效果的重要指標(biāo)之一，成活率高低既受立地環(huán)境條件的影響，也與苗木質(zhì)量和栽植技術(shù)有關(guān)。調(diào)查結(jié)果（表2）表明，在相同環(huán)境條件下，不同楊樹品系的當(dāng)年造林成活率都達(dá)到了100%，從第二年的保存率來看，大多數(shù)楊樹品種具有較高的保存率，僅JY-9、JY-33的保存率不足100%，表明在3.43‰的土壤鹽害條件下，只要技術(shù)合理、措施得當(dāng)，栽植成活沒有問題。

2.2 不同楊樹品種的生長狀況對(duì)比分析

楊樹是速生樹種，對(duì)立地條件要求較高。在一定的鹽害條件下，生長表現(xiàn)是衡量其耐鹽性強(qiáng)弱的敏感指標(biāo)，不同品系間差距越大，說明篩選耐鹽楊樹的意義越大，對(duì)耐鹽楊樹兩年來的樹高、胸徑、冠幅的調(diào)查結(jié)果分別見圖1～3。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：（1）從圖1可以看出，JY-18在第2年的平均樹高最大，為6.78 m，JY-31最小，也達(dá)到5.06 m，樹高生長量位于前5位的有JY-18、JY-21、JY-16、JY-17、JY-14，平均樹高變動(dòng)在5.06～6.78 m之間，高差為0.34倍；（2）圖2表明，平均胸徑最大的JY-21為5.31 cm，最小的JY-31為3.94 cm，胸徑生長量排列前五位的是JY-21、JY-16、JY-18、JY-36、JY-14，與樹高的生長量排序基本一致；平均胸徑變動(dòng)在3.94～5.31 cm之間，相差0.35倍；（3）從圖3可以看出，冠幅生長量最大者達(dá)到2.58 m，最小者JY-10為1.62 m，平均冠幅變動(dòng)在1.62～2.58之間，相差0.59倍；排列前五位的是JY-21、JY-33、JY-26、JY-24、JY-27，與樹高和胸徑的生長量大小順序不一致，這是由于不同品種的形態(tài)特征和分枝習(xí)性不同、窄冠型與寬冠型的差異較大所致。

經(jīng)單因素方差分析表明，楊樹各品種的樹高、胸徑、冠幅之間都存在著顯著差異（P<0.05）；對(duì)各生長指標(biāo)的多重比較結(jié)果見表3，可以看出，JY-21在F0.05的顯著水平下字母均標(biāo)記為a，在樹高方面與JY-18、JY-17、JY-16、JY-14均無顯著差異；在胸徑方面與JY-18、JY-16、JY-14、JY-36、JY-9、JY-17均無顯著差異，但與其他參試品種具有顯著性差異。

2.3 綜合評(píng)價(jià)

在田間自然環(huán)境條件下，供試品種的各項(xiàng)生長指標(biāo)都在發(fā)生著相應(yīng)變化，都從某一個(gè)側(cè)面反映了該品種的生態(tài)習(xí)性和適應(yīng)能力，但僅憑單項(xiàng)指標(biāo)很難得出正確而全面的評(píng)價(jià)，必須綜合考慮多方面因素。本研究應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度計(jì)算（表4），對(duì)比分析不同楊樹品系在天津?yàn)I海地區(qū)鹽堿地上的綜合適應(yīng)能力。隸屬度值越大，表明其耐鹽能力越大、綜合適應(yīng)能力越強(qiáng)。計(jì)算結(jié)果表明，耐鹽能力大小的順序?yàn)椋篔Y-21>JY-18>JY-16>JY-36>JY-14>JY-17>JY-26>JY-7>JY-13>JY-24>JY-27>JY-9>JY-10>JY-31>JY-33。

3 結(jié)論與討論

經(jīng)過2年的田間對(duì)比試驗(yàn)和全面調(diào)查分析，初步得出如下結(jié)論：（1）參試楊樹品種（或無性系）在樹高、胸徑、冠幅等生長表現(xiàn)方面均存在著顯著性差異，表明各品系對(duì)天津?yàn)I海地區(qū)的生態(tài)適應(yīng)能力是不同的；（2）在天津?yàn)I海地區(qū)平均土壤含鹽量為3.43‰（變動(dòng)在2.59‰～5.19‰之間）、撫育管理水平一般的環(huán)境條件下，JY-21和JY-18具有較大的生長優(yōu)勢(shì)，可作為天津?yàn)I海地區(qū)的強(qiáng)耐鹽楊樹品種推廣應(yīng)用；JY-16、JY-36、JY-14等排序靠前的幾個(gè)楊樹新品種在中度鹽堿地區(qū)均生長表現(xiàn)良好，排序靠后的楊樹品種則予以淘汰。

田間試驗(yàn)是最具說服力、最真實(shí)有效的鑒別方法之一，也是推廣應(yīng)用前的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但由于眾多影響因子的復(fù)雜性、多變性、不可控性，再加上局部小環(huán)境的差異，因而田間試驗(yàn)結(jié)果往往充滿變數(shù)，重現(xiàn)性較差。在天津?yàn)I海地區(qū)不僅土壤鹽害程度重、土壤板結(jié)，而且氣候干旱、風(fēng)災(zāi)等災(zāi)害因子時(shí)常發(fā)生，均對(duì)楊樹生長造成不利影響，因此，田間試驗(yàn)結(jié)果不僅考察供試樹種的耐鹽能力，更是應(yīng)對(duì)眾多環(huán)境災(zāi)變的綜合適應(yīng)性評(píng)價(jià)。在本試驗(yàn)中，每個(gè)供試樹種的生長表現(xiàn)具有顯著差異，表明楊樹品種本身具有明顯不同的生態(tài)習(xí)性和綜合適應(yīng)能力，為選優(yōu)提供了先決條件。但由于田間試驗(yàn)的時(shí)間尚短，仍需繼續(xù)觀測(cè)和跟蹤調(diào)查。

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