盐碱地上5种蔷薇科植物基茎年轮的动态变化与耐盐性

2016-03-30 01:15秦艳筠杨静慧卢兴霞王彬彬付新爽张廷孝天津农学院园艺园林学院天津008天津市绿茵景观工程有限公司天津008天津市宁河县苗木良种繁育场天津0500天津市北辰区青光镇农业和水务服务中心天津0000
天津农林科技 2016年1期
关键词:耐盐性年轮盐碱地

秦艳筠,杨静慧,卢兴霞,王彬彬,付新爽,张廷孝(.天津农学院 园艺园林学院,天津 008; .天津市绿茵景观工程有限公司,天津 008;.天津市宁河县苗木良种繁育场,天津 0500;天津市北辰区青光镇农业和水务服务中心,天津 0000)



盐碱地上5种蔷薇科植物基茎年轮的动态变化与耐盐性

秦艳筠1,杨静慧1,卢兴霞1,王彬彬2,付新爽3,张廷孝4(
1.天津农学院 园艺园林学院,天津300384; 2.天津市绿茵景观工程有限公司,天津300384;3.天津市宁河县苗木良种繁育场,天津301500;4天津市北辰区青光镇农业和水务服务中心,天津 300400)

摘要:为了探索5种蔷薇科树种(美人梅、紫叶矮樱、紫叶李、西府海棠和红宝石海棠)对盐碱地的适应能力,试验采集了5种植株基茎处树干横切面,并对其茎粗的年均增长量和年轮的生长动态变化进行了比较分析。结果表明:紫叶矮樱茎的年均粗生长量最大,远高于其他种类。但从年轮动态变化来看,紫叶矮樱生长到第四年茎的粗生长量下降较快,说明在静海的盐碱地上,紫叶矮樱在前三年的生长状况较好,但是后期生长受阻;西府海棠、紫叶李和美人梅的生长均未受到该地盐碱土壤的影响,其中西府海棠的适应性更强。海棠品种中,西府海棠较红宝石海棠更适宜该盐碱地。

关键词:盐碱地;蔷薇科;年轮;生长量;耐盐性

天津盐碱地主要分布在渤海湾的滨海淤泥质滩涂地区,包括大港、塘沽、汉沽、宁河、东丽、津南及静海南部[1]。静海县位于天津市西南部,全县土壤全盐量最大值1.365%、最小值0.045%和平均值0.183%[3]。盐渍化土壤占静海县总面积的44%,土壤的盐碱化使得适应当地生态环境的绿化树种相对贫乏[3]。蔷薇科木本植物在我国有着悠久的栽培和观赏历史,近年来在园林中被广泛应用[4]。筛选适宜天津盐碱地生长的蔷薇科植物对于天津市的城市绿化具有重大意义。

关于蔷薇科植物的耐盐性已有些报道,胡晓立等[5]通过盆栽实验,测定了不同NaCl盐浓度处理下紫叶李叶片生理指标和盐害表现,发现紫叶李抗NaCl胁迫的阈值为0.3%土壤含盐量;通过对紫叶李、紫叶矮樱和黑杆樱李进行不同浓度的盐处理,发现抗盐性强弱为:紫叶李>黑杆樱李>紫叶矮樱[6];袁建斌[7]通过盐胁迫的方法比较了西府海棠的耐盐性,认为西府海棠在0.3% ~0.6%的Nacl范围内具有一定的对盐胁迫的适应能力;郝志强和尹建道[8]通过对天津市东江港区的西府海棠、紫叶李和紫叶矮樱的适应性比较,发现适应性强弱为:西府海棠>紫叶李>紫叶矮樱。但是,由于不同地区的土壤盐的种类不同,生长的环境条件不同,研究的方法和调查的指标体系不同,使各结果之间缺乏可比性。西府海棠、紫叶李在天津城市绿化中应用较多,比较适应中轻度盐碱地的生长,但对于紫叶矮樱、美人梅和红宝石海棠的耐盐性研究较少。为了准确的比较5种蔷薇科植物的耐盐性,需将这些植物栽培在同一盐碱土壤中,同时选择更为可靠的方法,进行评价。

传统的植物抗性研究是通过对植株在盐逆境胁迫下的生长、生理指标的测定进行的。这种鉴定方法只能依据植株当年的生长来进行评价,并不能动态的说明植株在特定胁迫下的长期变化。而依据树木年轮的变化,可以较全面的、动态的观察其生长状况,比较其耐盐性。吴祥定[9]认为树木年轮资料具有定年准确,连续性强和分辨率高等特点,可以较为直观的观察到树木生长环境的变化;李颖[10]认为树木每一年年轮都可以反应当年植株生长的环境变化,同样胡万银[11]也认为,树木年轮与生态环境适应性有一定的相关性,可以通过年轮分析判断树木对生态环境的适应能力。本研究通过对5种常见蔷薇科绿化乔灌木植物的基茎年轮的动态分析,来比较它们对天津盐碱环境的适应能力,以期筛选到适合在天津盐碱地生长的花灌木或小乔木,为丰富天津盐碱地的景观绿化提供科学依据。

1 材料和方法

1.1材料

试验材料为天津市静海绿茵景观工程公司苗圃园中的5种蔷薇科树种,美人梅、紫叶矮樱、紫叶李、西府海棠和红宝石海棠。各植株栽植株行距均为3 m×4 m。栽植地的土壤为壤土,含盐量0.21%,pH值8.2。常规管理。

各林地均随机选择1亩植株分布较均匀的地块为样地,每处理重复3次(即每种林地选择3个样地)。采用Z字形取样法在各样地中选择4处植株进行树芯采样。

用C0400型生长锥,在植株基部10 cm处打钻。钻取木芯后,立刻封存入塑料袋中,带回实验室。立刻用游标卡尺由髓心向外量取早材与晚材的宽度。再用日本Nikon SMZ25体式显微镜量取各年年轮的宽度。

年均增长量=茎基木质部宽度/年轮数

2 结果与分析

2.14种蔷薇科树种基茎年均增长

由图1可知,4种植物茎基的鲜长与干长的差异不大。可能是由于在北方天气干燥,生长的植株木质部中特别是心材中含水量较低所致。但是,不同树种茎干的年均粗增长量不同,差异较大。其中,紫叶矮樱的生长量最大,明显高于西府海棠,美人梅和紫叶李。西府海棠、美人梅和紫叶李三者的差异不大。紫叶矮樱鲜长的年轮平均宽度为7.28 mm,是西府海棠的1.43倍,美人梅的1.53倍,紫叶李的1.56倍,说明紫叶矮樱茎的增粗生长速度较快。

图1 4种蔷薇科树种基茎年均增长量比较

2.24种蔷薇科植物基茎年轮的生长动态变化比较

由图2可知,不同树种植株基茎年轮生长动态的变化不同,差异较大。从年轮曲线的变化趋势看,美人梅与紫叶李的年轮宽度变化较小,年均生长量为4~6 mm,在一个较窄的区间变化。说明天津静海的盐碱土壤条件并未对二者的生长产生阻碍作用。

西府海棠茎的增粗生长是后期快速生长型,即先缓慢生长后迅速生长。西府海棠前期的生长缓慢与其幼苗期迅速的高生长有关。通常幼苗的高生长会抑制其茎的增粗生长。当其生长到第5~6年,植株停止长高,开始迅速的长粗,到第6年生长最快。也说明西府海棠的生长没有受到盐胁迫的影响,较为适宜在盐碱地上生长。

而紫叶矮樱与西府海棠相反,为前期快长型。其年轮在第一年与美人梅和西府海棠相同外,但是到了第2~3年达到最大,远高于其余3种植物(第3年时分别是美人梅、紫叶李、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。说明紫叶矮樱的后期生长不良,可能是盐在其体内的不断积累使其在第4年及其以后的生长明显受阻。郝志强和尹建道等[8]在天津东港区的研究发现适应性顺序为:西府海棠>紫叶李>紫叶矮樱,且紫叶矮樱在天津的表现极差,不适宜在天津生长。

图2 4种蔷薇科树种基茎年轮生长动态变化比较

2.3不同海棠品种植株基茎年轮的生长动态变化比较

由图3可知,不同海棠品种植株基茎年轮的生长动态变化有明显差异。植株生长的前1~3年,两种植物的生长为基本平行的曲线,西府海棠的年生长量大于红宝石海棠,如第1年的生长量为5.6 mm,是红宝石海棠的1.87倍;第四年红宝石海棠生长量增加,西府海棠不变,使两曲线相交,即两者年生长量基本相同,为4.00 mm;第5~7年,红宝石海棠生长量不变,而西府海棠从第5年开始显著增加,在第6年迅速增加,达到最大生长量,为7.58 mm,是红宝石海棠最大生长量的1.89倍,第7年有所下降。

西府海棠的基茎年生长量均高于红宝石海棠,且在后期有一个迅速生长期,但是,红宝石海棠7年里变化不大。说明西府海棠较红宝石海棠更适宜在盐碱地生长。

图3 不同海棠品种植株基茎年轮生长动态变化比较

3 结论

紫叶矮樱基茎的年均粗生长量最大,远高于其他种类。但是,从各年年轮的变化看,紫叶矮樱生长到第4年茎的粗生长下降较快。说明在静海的盐碱地上紫叶矮樱在前3年生长较好,后期生长受阻。

其余3种植物虽然基茎的年均粗生长量差异不大,但是,各年年轮的变化曲线类型不同,西府海棠为后期增长型、紫叶李和美人梅为小幅震荡型。因此,认为3者均未受到该地盐碱的影响,西府海棠适应性相对更强。两种海棠品种比较,西府海棠较红宝石海棠更适宜在盐碱地生长。

参 考 文 献

[1] 黄明勇,张民胜,张兴,等.滨海盐碱地地区城市绿化技术途径研究—天津开发区盐滩绿化20 年回顾[J].中国园林,2009(9):7.

[2] 詹华明,徐锡华,刘小龙. 天津市静海县土壤盐渍化现状及防治对策[J].地质调查与研究,2010,33(3):219-225.

[3]刘寅.天津滨海耐盐植物筛选及植物耐盐性评价指标研究[D].北京:北京林业大学,2011.

[4]唐桂梅.蔷薇科树种在城市园林绿化中的应用[D].南京:南京农业大学,2007.

[5]胡晓立,王中华,李彦慧,等.Nacl胁迫对紫叶李(Prunus cerasifera var. atrourea)叶片生理生化特性的影响[J].河北农业大学学报,2010,33(3):52-56.

[6]胡晓立,李彦慧,陈东亮,等.3种李属彩叶植物抗盐性比较研究[C]//中国观赏园艺研究进展,2009:393-397.

[7]袁建斌.盐胁迫对西府海棠生理特性的影响[J].山西林业,2014,231(4):27-28.

[8]郝志强,尹建道.天津市东疆港区绿化树种适应性评价[J].城市环境与城市生态,2010,23(5):25-29.

[9]吴祥定.树木年轮分析在环境变化研究中的作用[J].第四纪研究,1990(2):188-196.

[10] 李颖.树木年轮生态敏感度研究及在树木适应性评价中的应用[D].太谷:山西农业大学,2013.

[11] 胡万银.晋中地区不同树木年轮和生态反应值得相关性研究[J].天津农业科学,2013,19(12):95-97.

文章编号:1002-0659(2016)01-0001-03

通讯作者简介:杨静慧(1961-),女,教授,博士,主要从事园艺植物栽培、抗逆生理和分子育种研究。E-mail:ajinghuiyang2@aliyun.com

作者简介:主要秦艳筠(1989-),女,硕士,主要从事园林植物耐盐生理研究。E-mail:1539396068@qq.com

收稿日期:2015-03-14

中图分类号:S685.99

文献标识码:A

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