秦艷筠,楊靜慧,盧興霞,王彬彬,付新爽,張廷孝(.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院,天津 008; .天津市綠茵景觀工程有限公司,天津 008;.天津市寧河縣苗木良種繁育場(chǎng),天津 0500;天津市北辰區(qū)青光鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)和水務(wù)服務(wù)中心,天津 0000)
?
鹽堿地上5種薔薇科植物基莖年輪的動(dòng)態(tài)變化與耐鹽性
秦艷筠1,楊靜慧1,盧興霞1,王彬彬2,付新爽3,張廷孝4(
1.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院,天津300384; 2.天津市綠茵景觀工程有限公司,天津300384;3.天津市寧河縣苗木良種繁育場(chǎng),天津301500;4天津市北辰區(qū)青光鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)和水務(wù)服務(wù)中心,天津 300400)
摘要:為了探索5種薔薇科樹(shù)種(美人梅、紫葉矮櫻、紫葉李、西府海棠和紅寶石海棠)對(duì)鹽堿地的適應(yīng)能力,試驗(yàn)采集了5種植株基莖處樹(shù)干橫切面,并對(duì)其莖粗的年均增長(zhǎng)量和年輪的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明:紫葉矮櫻莖的年均粗生長(zhǎng)量最大,遠(yuǎn)高于其他種類。但從年輪動(dòng)態(tài)變化來(lái)看,紫葉矮櫻生長(zhǎng)到第四年莖的粗生長(zhǎng)量下降較快,說(shuō)明在靜海的鹽堿地上,紫葉矮櫻在前三年的生長(zhǎng)狀況較好,但是后期生長(zhǎng)受阻;西府海棠、紫葉李和美人梅的生長(zhǎng)均未受到該地鹽堿土壤的影響,其中西府海棠的適應(yīng)性更強(qiáng)。海棠品種中,西府海棠較紅寶石海棠更適宜該鹽堿地。
關(guān)鍵詞:鹽堿地;薔薇科;年輪;生長(zhǎng)量;耐鹽性
天津鹽堿地主要分布在渤海灣的濱海淤泥質(zhì)灘涂地區(qū),包括大港、塘沽、漢沽、寧河、東麗、津南及靜海南部[1]。靜海縣位于天津市西南部,全縣土壤全鹽量最大值1.365%、最小值0.045%和平均值0.183%[3]。鹽漬化土壤占靜??h總面積的44%,土壤的鹽堿化使得適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的綠化樹(shù)種相對(duì)貧乏[3]。薔薇科木本植物在我國(guó)有著悠久的栽培和觀賞歷史,近年來(lái)在園林中被廣泛應(yīng)用[4]。篩選適宜天津鹽堿地生長(zhǎng)的薔薇科植物對(duì)于天津市的城市綠化具有重大意義。
關(guān)于薔薇科植物的耐鹽性已有些報(bào)道,胡曉立等[5]通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn),測(cè)定了不同NaCl鹽濃度處理下紫葉李葉片生理指標(biāo)和鹽害表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)紫葉李抗NaCl脅迫的閾值為0.3%土壤含鹽量;通過(guò)對(duì)紫葉李、紫葉矮櫻和黑桿櫻李進(jìn)行不同濃度的鹽處理,發(fā)現(xiàn)抗鹽性強(qiáng)弱為:紫葉李>黑桿櫻李>紫葉矮櫻[6];袁建斌[7]通過(guò)鹽脅迫的方法比較了西府海棠的耐鹽性,認(rèn)為西府海棠在0.3% ~0.6%的Nacl范圍內(nèi)具有一定的對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)能力;郝志強(qiáng)和尹建道[8]通過(guò)對(duì)天津市東江港區(qū)的西府海棠、紫葉李和紫葉矮櫻的適應(yīng)性比較,發(fā)現(xiàn)適應(yīng)性強(qiáng)弱為:西府海棠>紫葉李>紫葉矮櫻。但是,由于不同地區(qū)的土壤鹽的種類不同,生長(zhǎng)的環(huán)境條件不同,研究的方法和調(diào)查的指標(biāo)體系不同,使各結(jié)果之間缺乏可比性。西府海棠、紫葉李在天津城市綠化中應(yīng)用較多,比較適應(yīng)中輕度鹽堿地的生長(zhǎng),但對(duì)于紫葉矮櫻、美人梅和紅寶石海棠的耐鹽性研究較少。為了準(zhǔn)確的比較5種薔薇科植物的耐鹽性,需將這些植物栽培在同一鹽堿土壤中,同時(shí)選擇更為可靠的方法,進(jìn)行評(píng)價(jià)。
傳統(tǒng)的植物抗性研究是通過(guò)對(duì)植株在鹽逆境脅迫下的生長(zhǎng)、生理指標(biāo)的測(cè)定進(jìn)行的。這種鑒定方法只能依據(jù)植株當(dāng)年的生長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià),并不能動(dòng)態(tài)的說(shuō)明植株在特定脅迫下的長(zhǎng)期變化。而依據(jù)樹(shù)木年輪的變化,可以較全面的、動(dòng)態(tài)的觀察其生長(zhǎng)狀況,比較其耐鹽性。吳祥定[9]認(rèn)為樹(shù)木年輪資料具有定年準(zhǔn)確,連續(xù)性強(qiáng)和分辨率高等特點(diǎn),可以較為直觀的觀察到樹(shù)木生長(zhǎng)環(huán)境的變化;李穎[10]認(rèn)為樹(shù)木每一年年輪都可以反應(yīng)當(dāng)年植株生長(zhǎng)的環(huán)境變化,同樣胡萬(wàn)銀[11]也認(rèn)為,樹(shù)木年輪與生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性有一定的相關(guān)性,可以通過(guò)年輪分析判斷樹(shù)木對(duì)生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)能力。本研究通過(guò)對(duì)5種常見(jiàn)薔薇科綠化喬灌木植物的基莖年輪的動(dòng)態(tài)分析,來(lái)比較它們對(duì)天津鹽堿環(huán)境的適應(yīng)能力,以期篩選到適合在天津鹽堿地生長(zhǎng)的花灌木或小喬木,為豐富天津鹽堿地的景觀綠化提供科學(xué)依據(jù)。
1.1材料
試驗(yàn)材料為天津市靜海綠茵景觀工程公司苗圃園中的5種薔薇科樹(shù)種,美人梅、紫葉矮櫻、紫葉李、西府海棠和紅寶石海棠。各植株栽植株行距均為3 m×4 m。栽植地的土壤為壤土,含鹽量0.21%,pH值8.2。常規(guī)管理。
各林地均隨機(jī)選擇1畝植株分布較均勻的地塊為樣地,每處理重復(fù)3次(即每種林地選擇3個(gè)樣地)。采用Z字形取樣法在各樣地中選擇4處植株進(jìn)行樹(shù)芯采樣。
用C0400型生長(zhǎng)錐,在植株基部10 cm處打鉆。鉆取木芯后,立刻封存入塑料袋中,帶回實(shí)驗(yàn)室。立刻用游標(biāo)卡尺由髓心向外量取早材與晚材的寬度。再用日本Nikon SMZ25體式顯微鏡量取各年年輪的寬度。
年均增長(zhǎng)量=莖基木質(zhì)部寬度/年輪數(shù)
2.14種薔薇科樹(shù)種基莖年均增長(zhǎng)
由圖1可知,4種植物莖基的鮮長(zhǎng)與干長(zhǎng)的差異不大??赡苁怯捎谠诒狈教鞖飧稍?,生長(zhǎng)的植株木質(zhì)部中特別是心材中含水量較低所致。但是,不同樹(shù)種莖干的年均粗增長(zhǎng)量不同,差異較大。其中,紫葉矮櫻的生長(zhǎng)量最大,明顯高于西府海棠,美人梅和紫葉李。西府海棠、美人梅和紫葉李三者的差異不大。紫葉矮櫻鮮長(zhǎng)的年輪平均寬度為7.28 mm,是西府海棠的1.43倍,美人梅的1.53倍,紫葉李的1.56倍,說(shuō)明紫葉矮櫻莖的增粗生長(zhǎng)速度較快。
圖1 4種薔薇科樹(shù)種基莖年均增長(zhǎng)量比較
2.24種薔薇科植物基莖年輪的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化比較
由圖2可知,不同樹(shù)種植株基莖年輪生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的變化不同,差異較大。從年輪曲線的變化趨勢(shì)看,美人梅與紫葉李的年輪寬度變化較小,年均生長(zhǎng)量為4~6 mm,在一個(gè)較窄的區(qū)間變化。說(shuō)明天津靜海的鹽堿土壤條件并未對(duì)二者的生長(zhǎng)產(chǎn)生阻礙作用。
西府海棠莖的增粗生長(zhǎng)是后期快速生長(zhǎng)型,即先緩慢生長(zhǎng)后迅速生長(zhǎng)。西府海棠前期的生長(zhǎng)緩慢與其幼苗期迅速的高生長(zhǎng)有關(guān)。通常幼苗的高生長(zhǎng)會(huì)抑制其莖的增粗生長(zhǎng)。當(dāng)其生長(zhǎng)到第5~6年,植株停止長(zhǎng)高,開(kāi)始迅速的長(zhǎng)粗,到第6年生長(zhǎng)最快。也說(shuō)明西府海棠的生長(zhǎng)沒(méi)有受到鹽脅迫的影響,較為適宜在鹽堿地上生長(zhǎng)。
而紫葉矮櫻與西府海棠相反,為前期快長(zhǎng)型。其年輪在第一年與美人梅和西府海棠相同外,但是到了第2~3年達(dá)到最大,遠(yuǎn)高于其余3種植物(第3年時(shí)分別是美人梅、紫葉李、西府海棠的1.75,1.85,2.55倍),然而到了第4年以后迅速下降。說(shuō)明紫葉矮櫻的后期生長(zhǎng)不良,可能是鹽在其體內(nèi)的不斷積累使其在第4年及其以后的生長(zhǎng)明顯受阻。郝志強(qiáng)和尹建道等[8]在天津東港區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)適應(yīng)性順序?yàn)椋何鞲L模咀先~李>紫葉矮櫻,且紫葉矮櫻在天津的表現(xiàn)極差,不適宜在天津生長(zhǎng)。
圖2 4種薔薇科樹(shù)種基莖年輪生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化比較
2.3不同海棠品種植株基莖年輪的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化比較
由圖3可知,不同海棠品種植株基莖年輪的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化有明顯差異。植株生長(zhǎng)的前1~3年,兩種植物的生長(zhǎng)為基本平行的曲線,西府海棠的年生長(zhǎng)量大于紅寶石海棠,如第1年的生長(zhǎng)量為5.6 mm,是紅寶石海棠的1.87倍;第四年紅寶石海棠生長(zhǎng)量增加,西府海棠不變,使兩曲線相交,即兩者年生長(zhǎng)量基本相同,為4.00 mm;第5~7年,紅寶石海棠生長(zhǎng)量不變,而西府海棠從第5年開(kāi)始顯著增加,在第6年迅速增加,達(dá)到最大生長(zhǎng)量,為7.58 mm,是紅寶石海棠最大生長(zhǎng)量的1.89倍,第7年有所下降。
西府海棠的基莖年生長(zhǎng)量均高于紅寶石海棠,且在后期有一個(gè)迅速生長(zhǎng)期,但是,紅寶石海棠7年里變化不大。說(shuō)明西府海棠較紅寶石海棠更適宜在鹽堿地生長(zhǎng)。
圖3 不同海棠品種植株基莖年輪生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化比較
紫葉矮櫻基莖的年均粗生長(zhǎng)量最大,遠(yuǎn)高于其他種類。但是,從各年年輪的變化看,紫葉矮櫻生長(zhǎng)到第4年莖的粗生長(zhǎng)下降較快。說(shuō)明在靜海的鹽堿地上紫葉矮櫻在前3年生長(zhǎng)較好,后期生長(zhǎng)受阻。
其余3種植物雖然基莖的年均粗生長(zhǎng)量差異不大,但是,各年年輪的變化曲線類型不同,西府海棠為后期增長(zhǎng)型、紫葉李和美人梅為小幅震蕩型。因此,認(rèn)為3者均未受到該地鹽堿的影響,西府海棠適應(yīng)性相對(duì)更強(qiáng)。兩種海棠品種比較,西府海棠較紅寶石海棠更適宜在鹽堿地生長(zhǎng)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 黃明勇,張民勝,張興,等.濱海鹽堿地地區(qū)城市綠化技術(shù)途徑研究—天津開(kāi)發(fā)區(qū)鹽灘綠化20 年回顧[J].中國(guó)園林,2009(9):7.
[2] 詹華明,徐錫華,劉小龍. 天津市靜??h土壤鹽漬化現(xiàn)狀及防治對(duì)策[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2010,33(3):219-225.
[3]劉寅.天津?yàn)I海耐鹽植物篩選及植物耐鹽性評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2011.
[4]唐桂梅.薔薇科樹(shù)種在城市園林綠化中的應(yīng)用[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[5]胡曉立,王中華,李彥慧,等.Nacl脅迫對(duì)紫葉李(Prunus cerasifera var. atrourea)葉片生理生化特性的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,33(3):52-56.
[6]胡曉立,李彥慧,陳東亮,等.3種李屬彩葉植物抗鹽性比較研究[C]//中國(guó)觀賞園藝研究進(jìn)展,2009:393-397.
[7]袁建斌.鹽脅迫對(duì)西府海棠生理特性的影響[J].山西林業(yè),2014,231(4):27-28.
[8]郝志強(qiáng),尹建道.天津市東疆港區(qū)綠化樹(shù)種適應(yīng)性評(píng)價(jià)[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2010,23(5):25-29.
[9]吳祥定.樹(shù)木年輪分析在環(huán)境變化研究中的作用[J].第四紀(jì)研究,1990(2):188-196.
[10] 李穎.樹(shù)木年輪生態(tài)敏感度研究及在樹(shù)木適應(yīng)性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[D].太谷:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[11] 胡萬(wàn)銀.晉中地區(qū)不同樹(shù)木年輪和生態(tài)反應(yīng)值得相關(guān)性研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,19(12):95-97.
文章編號(hào):1002-0659(2016)01-0001-03
通訊作者簡(jiǎn)介:楊靜慧(1961-),女,教授,博士,主要從事園藝植物栽培、抗逆生理和分子育種研究。E-mail:ajinghuiyang2@aliyun.com
作者簡(jiǎn)介:主要秦艷筠(1989-),女,碩士,主要從事園林植物耐鹽生理研究。E-mail:1539396068@qq.com
收稿日期:2015-03-14
中圖分類號(hào):S685.99
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A