增加土壤温度对高海拔地区小叶丁香生长的影响

郑娜，齐培风，袁雅丽

(1.贵阳森林资源资产评估有限公司，贵州 贵阳 550003；2.青海省互助县北山林场，青海 海东 810500)

高海拔地区生态脆弱，特殊土质分布广泛，生态系统结构稳定性较差，易受外界干扰退化演替，自我修复能力较弱、自然恢复时间较长，冬春多风干旱，严寒期长；春季升温快，地下水供给偏迟，幼树越冬抽条现象较为严重，这些因素带给造林工作巨大挑战[1]。而身处极端气候地区的居民迫切需要增加植被覆盖率，从而改善生活环境。所以在极端高海拔气候条件下进行城乡绿化造林试验，更加迫切。

小叶丁香(SyringamicrophyllaDiels.)属木犀科丁香属，灌木，树皮灰褐色，枝条细弱，开展，小枝无棱，叶片呈圆形或椭圆形，花序侧生，花紫红色或淡紫色，有香气[2]；在青海省栽培历史悠久,其耐寒、耐干旱的特性，使得其在高海拔地区城乡绿化中应用广泛。选用该树种作为本次试验树种，主要原因在于极端条件下小叶丁香成活率较紫丁香高，并且其花期较长，观赏性高。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区设立在青海省天峻县，地处青海湖西侧，祁连山中部，西北部与甘肃省交界。地理位置介于东96°49′42″—99°41′48″ E，36°53′—48°39′12″ N。年均气温-1.5 ℃，大风天数为97 d，年均沙尘暴天数为5.4 d，县内东部海拔4 000 m以上地区，年降水量一般在400～500 mm，县境内绝大多数地区年降水量都在300 mm左右[3]。土壤以亚高山黑钙土、亚高山棕钙土、高山草甸土为主。县域内主要树种为哈尔盖河道两侧的沙柳以及县城内绿化带中少量青海云杉。

1.2 试验材料

在青海省玛可河苗木培育基地选取4年实生小叶丁香苗木。

仪器：自控温电热带土壤增温器。

1.3 试验设计

设定3个不同的土壤增温处理和1个对照组(CK)，增温区土壤温度设置为：S1(增温2±1 ℃)，S2(增温4±1 ℃)，S3(增温6±1 ℃)，每个试验区内种植100株小叶丁香，并确保其在生长期内的抚育管理一致，生长期内测定所有处理内的小叶丁香成活率，进行统计分析；随后在各处理内随机抽取并标记20株，在栽植后和生长期结束后分别测定其株高、地径、冠幅，统计并分析数据。

1.4 指标测定

2016年7月测定不同土壤增温梯度下小叶丁香的成活率，统计并分析各处理小叶丁香的成活率；在栽植后和生长期结束后(2016年10月1日)分别测定随机抽取并标记20株小叶丁香的株高、地径、冠幅；确定小叶丁香各项生长指标的增长量，统计并分析数据。

2 结果与分析

2.1 不同土壤增温处理下小叶丁香的成活率

表1 不同土壤增温梯度小叶丁香的成活率对比

由表1可知，在不同增温梯度下小叶丁香的成活率出现差异，结果表明各处理组均大于对照组，并且在S2处理下小叶丁香成活率达到最大，为86.5%。其次为S3>S1>CK；没有土壤增温的小叶丁香成活率为78.6%，由此可知，土壤增温4±1 ℃是提高小叶丁香成活率的最佳增温梯度。

2.2 不同增温处理对小叶丁香生长量的影响

表2 不同土壤增温梯度对小叶丁香生长的影响

注：表中小写字母的不同，代表相互差异性显著(P<0.05)

由表2可知，在不同处理下小叶丁香株高增长量都大于对照组，S2处理下小叶丁香的株高增加量达到最大，为17.53 cm；除S1与CK之间差异不明显(P<0.05)之外，其他处理组之间都存在显著差异(P<0.05)；不同处理间小叶丁香地径的增长量都高于对照组，S2处理下的地径增加量达到最大，最大值为0.83 cm；处理组之间差异显著(P<0.05)。小叶丁香冠幅的增长量在S2时达到最大，其余依次为S3>S1>CK，最大值为17.63 m，S2与S3处理间差异不显著，但与S1、S4之间存在显著差异(P<0.05)，CK对照组的冠幅增加量为最低。

3 结论与讨论

不同增温梯度对小叶丁香生长及成活率的研究结果，表明各处理较对照都有不同程度的提高其成活率及生长的作用。在S2处理下小叶丁香成活率达到最大值，为86.5%。其次为S3>S1>CK； 在促进生长上， S2处理下小叶丁香的株高增加量、地径的增长量、冠幅的增长量达到最大，分别为17.53 cm、0.83 cm、17.63 cm；最终确定土壤温度增加4±1 ℃为最佳土壤增温梯度设计。

此试验研究发现，在不同增温梯度下，随着土壤温度的增加，小叶丁香的成活率与生长指标总体上随温度的增加而增大，但并不是土壤温度越高对苗木促进作用越大，由于本研究将最高增温梯度设置到6±1 ℃，表现出的树木生长量较4 ℃±1 ℃低，原因有可能是增温过高，而气温较低，反而会抑制树木的光合作用，据以往研究发现，影响植物光合作用的因素有温度这一指标，温度的过高或者过低都将不同程度的影响植物的光合作用[4,5]，进而影响其生长状况。为改善极端气候地区人民的生活环境，在高海拔极端气候地区进行城乡绿化造林试验， 是对造林工作者的重大考验，在保证树木成活的前提下，控制土壤增温程度以及增温时间，何时开始增温，何时停止增温，都是研究重点。

参考文献：

[1] 王根绪,李元首,吴青柏,等.青藏高原冻土区冻土与植被的关系及其对高寒生态系统的影响[J].中国科学D辑:地球科学,2006(8):743-754

[2] 李耀阶.青海木本植物志[M].西宁：青海人民出版社，1987

[3] 石明章,肖莲桂.青海省天峻县气候变化特征及其对草原生态环境的影响[J].北京农业,2014(36):277-278

[4] Zhang CJ,Prado HB,Zu YG,et al. Effect of overnight temperature on leaf photosynthesis in seedlings ofSwieteuiamacrophyllaKing[J]. Journal of Forestry Research,2003,14: 130-134

[5] Zhou YH,Huang LF,Zhang YL,et al. Chill-induced decrease in capacity of RuBP carboxylation and associated H202accumulation in cucumber leaves are alleviated by grafting onto figleaf gourd.AnnalsofBotanay,2007,100:839- 848