謝菲 席海洋 張斌武等

摘要 [目的]比較4種沙生植物幼苗最適生長水分梯度，總結4種阿拉善盟地區(qū)鄉(xiāng)土樹種幼苗苗期管理方式。[方法]選擇黑果枸杞、沙拐棗、花棒、梭梭4種具有代表性的阿拉善地區(qū)鄉(xiāng)土沙生植物1年生幼苗，通過生長期不同水分梯度的田間試驗研究，分析不同水分梯度下各試驗小區(qū)生長季土壤含水量，生長季末幼苗植株存活率、株高、地徑及新梢長度等生長指標。[結果]黑果枸杞苗期管理的適宜水分梯度為生長季每隔20 d灌溉1次，連續(xù)灌溉5次，每次灌水量為870 m2/hm2；沙拐棗、花棒、梭梭苗期管理的適宜水分梯度為生長季每隔20 d灌溉1次，連續(xù)灌溉4次，每次灌水量為870 m3/hm2。[結論]該研究為建立行之有效的適用于鄉(xiāng)土樹種的灌水方式提供了依據(jù)。

關鍵詞 沙生植物；水分梯度；土壤含水量；存活率；生長量

中圖分類號 S718.45 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）32-0096-03

Effects of Different Water Gradients on Seedling Growth of Four Species of Desert Plants for Alxa League

XIE Fei1， XI Haiyang2，ZHANG Binwu1 et al

（1.Alxa League Forset Seedling Station，Alxa，Inner Mongolia 750300；2.Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute， Chinese Aacademy of Sciences，Lanzhou，Gansu 730000）

Abstract [Objective]To compare the optimum water gradient for seedlings growth of four species of desert plants，to summarize the seedling management methods for those native tree species in Alxa League.[Method]Four representative annual seedlings of native desert plants in Alxa League were selected from the field such as Lycium ruthenicum Murr.，Calligonum arborescens Litv.，Hedysarum scoparium，Haloxylon ammodendron. Field trials with different water gradients during growth period were conducted. The soil moisture content in the growing season， the survival rate of planting seedlings at the end of the growing season， the growth indexes such as plant height， ground diameter and new growth length were measured. [Result]The suitable water gradient for the seedling management of L. ruthenicum was irrigated once every 20 days in the growing season， and continuously irrigated five times， the amount of water was 870 m2/hm2 each time.The seedling management of C. arborescens，H. scoparium，H. ammodendron was irrigated once every 20 days in the growing season， and continuously irrigated four times， with an irrigation volume of 870 m2/hm2 each time.[Conclusion]This study provided basis for establishing effective irrigation methods suitable for native tree species.

Key words Desert plant；Water gradient；Soil moisture；Survival rate；Growth

基金項目 阿拉善沙產業(yè)研究院科技計劃項目“沙生植物良種選育及繁殖技術研究”。

作者簡介 謝菲（1988—），女，內蒙古阿拉善人，工程師，碩士，從事林木育種及林沙產業(yè)方面研究。

*通訊作者，副研究員，博士，從事干旱區(qū)水文學研究。

收稿日期 2018-06-12

阿拉善盟地處三大沙漠交匯地帶，沙漠面積分布廣泛，年平均降水量不到200 mm[1]，且蒸發(fā)強度大，生態(tài)環(huán)境極其惡劣，植物通常會面臨不同程度的土壤干旱。惡劣的生態(tài)環(huán)境條件決定了該地區(qū)物種結構單一，多為多年生的旱生灌木和半灌木[2]。植物在生長發(fā)育的過程中會受到各種外來因素的干擾，導致其不能正常生長發(fā)育，各種沙生植物不僅自身生物學特性和生長生境存在差異，而且其對不同干旱條件下的適應性和反應能力也是有差別的，這種差別對沙生植物的引種篩選及造林等具有重要的影響[3]。

黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr.）、沙拐棗（Calligonum arborescens Litv.）、花棒（Hedysarum scoparium）、梭梭（Haloxylon ammodendron）等沙生植物具有耐旱、抗風蝕沙埋、生長迅速等優(yōu)良特性，是良好的固沙先鋒植物，在干旱區(qū)生態(tài)恢復與重建中得到廣泛的應用[4-8]。通常植物在苗期對水分要求的反應是最敏感的，因此研究植物在苗期對不同水分梯度的響應最能反映出植物的抗旱能力和對水分的需求情況。筆者擬選擇黑果枸杞、沙拐棗、花棒、梭梭這4種具有代表性的鄉(xiāng)土沙生植物1年生幼苗，通過生長期不同水分梯度的田間試驗，測定不同植物的存活率和生長量，探索這4種阿拉善盟地區(qū)鄉(xiāng)土樹種幼苗苗期管理方式，以期為阿拉善盟地區(qū)鄉(xiāng)土沙生植物的抗旱育種及植被保育提供科學的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地點位于內蒙古阿拉善盟左旗巴彥浩特鎮(zhèn)錫林高勒嘎查，該地區(qū)為典型的干旱半干旱荒漠氣候，表現(xiàn)為夏季干旱少雨，冬季寒冷，晝夜溫差較大，多風。年平均氣溫8.5 ℃，日溫差12～15 ℃，年平均日照時數(shù)2 800～3 200 h，日照強度 6.86 kJ/cm2，無霜期145 d左右，年降水量少，僅為蒸發(fā)量的1/11，一年降水多集中于5—9月。土壤類型為砂壤土和砂土。

1.2 材料

根據(jù)試驗區(qū)植被分布情況，選擇適應于荒漠地區(qū)生長的黑果枸杞、沙拐棗、花棒、梭梭1年生幼苗。

1.3 試驗設計

選擇7塊10 m×10 m平坦砂地作為試驗樣地，按照10 cm×50 cm株行距在每塊樣地定植4種沙生植物幼苗各20株。

在生長季（5月15日—8月25日），按照不同水分梯度進行灌水，設置T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7共7個梯度的水分條件處理小區(qū)，分別對7個小區(qū)進行灌水控制，每隔20 d灌水1次，每次灌水量相同，灌水量為870 m2/hm2。灌水處理如下：第1次灌水為T1～T6小區(qū)；第2次灌水為T1～T5小區(qū)；第3次灌水為T1～T4小區(qū)；第4次灌水為T1～T3小區(qū)；第5次灌水為T1～T2小區(qū)；第6次灌水為T1小區(qū)；T7不進行灌水，作為對照。

1.4 指標測定

在整個生長季，每隔20 d，于灌水前測定各小區(qū)土壤含水量；生長季末調查各小區(qū)幼苗存活率、株高、地徑和新梢長度等生長狀況指標。采集0～30 cm深混合土樣，采用烘干法測定土壤含水量，各小區(qū)均重復3次。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS軟件對各小區(qū)及不同種源的幼苗存活率、株高、地徑和新梢長度等生長狀況指標進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 生長季土壤含水量

由圖1可知，在不同的水分梯度條件下，土壤含水量隨灌水次數(shù)和時間的不同而存在顯著差異。T1處理連續(xù)灌水6次，土壤含水量增高后基本保持不變，平均含水量為20.7%；T2處理連續(xù)灌水5次，在9月13日測定時，土壤含水量明顯下降，平均含水量為17.7%；T3處理連續(xù)灌水4次，土壤含水量在8月23日時下降明顯后持續(xù)下降，平均含水量為16.2%；T4處理連續(xù)灌水3次，在8月4日測定時，土壤含水量下降較為顯著，平均含水量為13.9%；T5處理連續(xù)灌水2次，由于7月試驗區(qū)氣溫較高，水分蒸發(fā)量較大，在7月14日測定時，土壤含水量呈顯著下降趨勢，平均含水量為11.8%；T6處理只灌溉1次，在6月24日測定時，土壤含水量下降后持續(xù)降低，平均含水量為9.5%；T7處理沒有進行灌溉，含水量基本保持不變，平均含水量為4.9%。經(jīng)方差分析，F(xiàn)=4.80，F(xiàn) crit=2.42，F(xiàn) >F crit，P-value=0.001 5<0.01，則各地塊間的土壤含水量存在極顯著差異。

2.2 幼苗存活率

由圖2可知，在不同的水分梯度條件下，植物存活率不同。黑果枸杞1年生苗木在T2水分處理條件下明顯高于其他處理條件，存活率為43%，在7個水分梯度條件下，黑果枸杞的存活率分別為T2>T1>T3>T4>T6>T5=T7。而沙拐棗、花棒、梭梭1年生苗木均在T3水分處理條件下植株存活率最高，且3種沙生植物間存活率差異不顯著，但明顯高于其他6個處理。在T3水分處理條件下，沙拐棗1年生苗木存活率為91.7%，花棒1年生苗木存活率為95.8%，梭梭1年生苗木存活率為95.8%，存活率均達90%。在T2、T4水分條件下這3種植物1年生苗木的存活率與T3處理相比差異性較小。在相同水分條件下，花棒、沙拐棗、梭梭的存活率顯著高于黑果枸杞的存活率。

2.3 幼苗生長狀況

由圖3可知，黑果枸杞1年生苗木在T2水分處理條件下的植株苗高最高（20.8 cm）、地徑最大（33.9 mm）、新梢長度最長（18.8 cm）；沙拐棗1年生苗木在T3水分處理條件下的植株苗高最高（89.6 cm）、地徑最大（104.0 mm）、新梢長度最長（61.2 cm）；花棒1年生苗木在T3水分處理條件下的植株苗高最高（66.0 cm）、地徑最大（50.8 mm）、新梢長度最長（47.2 cm）；梭梭1年生苗木在T3水分處理條件下的植株苗高最高（57.8 cm）、地徑最大（77.4 mm）、新梢長度最長（44.8 cm）。

整體來看，黑果枸杞1年生苗木在T2水分條件下的植株苗高、地徑、新梢長度均大于其他幾個處理，生長狀況均好于其他處理，存活率指標也表明，T2小區(qū)的5次灌水制度在試驗區(qū)較為適宜。沙拐棗、花棒、梭梭1年生苗木在T3水分處理條件下的植株苗高、地徑、新梢長度均大于其他幾個處理，生長狀況均好于其他水分處理。結合植株存活率分析表明，沙拐棗、花棒、梭梭1年生苗木在T3小區(qū)實行4次灌水制度較為適宜。

方差分析結果表明，4種沙生植物1年生苗木在不同水分處理條件下苗高、地徑、新梢長度均存在極顯著差異。

3 結論與討論

該試驗結果表明，黑果枸杞1年生苗木在T2灌溉條件下平均含水量為17.7%，存活率和生長量相較于其他灌溉方式達到最好，即在生長季，每隔20 d灌溉1次，每次灌水量為870 m2/hm2，連續(xù)灌溉5次。沙拐棗、花棒、梭梭1年生苗木在T3灌溉條件下平均含水量為16.2%，存活率和生長量相較于其他水分處理方式好，且每種植物的存活率均達90%。在干旱少雨的季節(jié)，即5月15日—8月25日，在水資源相對匱乏的干旱半干旱荒漠地區(qū)，為加強沙拐棗、花棒、梭梭植株苗期管理，保證造林苗木正常生長，可選擇每隔20 d灌水1次，每次灌水量為870 m2/hm2，連續(xù)灌水4次的水分處理方式進行苗期管理。

黑果枸杞作為經(jīng)濟作物，與沙拐棗、花棒、梭梭等防風固沙植物相比，對干旱的適應性相對較差，對水分需求量更高。在相同水分條件下，沙拐棗、花棒、梭梭的幼苗存活率基本為黑果枸杞的2倍。在干旱少雨的阿拉善地區(qū)，選擇適應性強的優(yōu)良造林樹種是極為重要的。此次研究為干旱半干旱地區(qū)選擇優(yōu)良造林樹種提供了有力的基礎資料。在自然條件惡劣的情況下，通常會通過人工灌水的方式保障造林幼苗的成活率。該研究通過控制灌溉用水來形成不同程度的干旱脅迫，進而評價植物的抗旱性，此法簡便易行，所得結果在試驗當?shù)貤l件下比較可靠，為建立行之有效的適用于鄉(xiāng)土樹種的灌水方式提供了依據(jù)。

參考文獻

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