不同土壤类型对白榆家系生长指标影响的初探

吴春红 ，赵帅鹏，朱建峰 ，任坚毅，张 军 ，张庆国*

（1.东营市林业科学研究所，山东 东营 257091；2.山东省黄河三角洲可持续发展研究院管理中心；3.国家林业局盐碱地研究中心)

白榆[1,2]（Ulmus pumila），又名榆树、家榆，是榆科榆属落叶乔木，是华北、东北地区的乡土树种，具有抗旱、抗寒、耐贫瘠等优良特性，也是东营市的乡土树种之一，可用于滨海盐碱地区造林绿化。东营市东、北部临渤海，隶属于黄河三角洲中心地带，由于黄河在此携带大量泥沙入海，以及海水倒灌等原因，形成了土质复杂的滨海盐碱地，南北地质差异较大。因此，在东营地区研究土壤类型对白榆家系的生长指标的影响对于白榆的引进、驯化具有一定的意义。

近年来，人们针对生态环境对白榆生长影响的研究也较多，有研究表明[2]，在煤矸石山地区，通过施用适量的磷肥改变白榆生长土质，可显著提高白榆家系的地径和树高，促进白榆的生长。白榆家系是由2个个体杂交后代的汇集，对于种内变异等研究具有重要的价值，近年来，学者们对白榆家系的研究报道[3,4,5]也较多。本研究以5个白榆家系为实验材料，研究不同土壤类型上其生长指标的差异，为白榆在东营地区适应性研究和引种试验提供理论依据和指导。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

供试品种以4个优良白榆家系（分别用家1、家2、家3、家4表示）和一个当地白榆家系(家本地)为主，4个优良白榆家系引自河南省林科院。

1.2 试验方法

2014年春天，从河南省林科院引进4个优良白榆家系1年生苗木各200株，地径约为10mm，株高约80~100cm，挑选长势基本一致的单株备用。

在东营市4种不同土壤类型中进行白榆家系适应性对比试验，采用随机区组试验设计，每个试验基地3~4个区组，10株/（区·家系），株行距为1m×1.5m，种植穴 20×20×20cm3，以东营市本地白榆家系1年生苗木为对照。2015年10月调查每株苗木的株高、胸径及每小区苗木的成活情况。

1.3 统计方法

运用SPSS 19.0软件对数据进行方差分析和多重比较分析；用Microsoft Excel 2007制作图标。

材 积 量 计 算[6,7]：V=5.7468552 ×10-5×(0.1642+0.96678×D）1.915559×H0.9265972，其中，V:材积量（m3），H：株高（m），D：胸径（cm）。

2 试验地概况

4个试验地均位于东营市境内，多年平均气温为12.8℃，年平均降水量556mm，无霜期206天。

丁庄生态林场试验基地位于东营市丁庄镇，土质为盐土；龙居生态林场试验基地位于黄河河道附近，土质为沙土；黄河三角洲农业高新技术产业示范区试验基地位于东营市中心城南近郊，土质为黏土；胜大园林苗圃位于东营市中心城，土质为壤土。

3 结果与分析

3.1 不同试验区各白榆家系胸径的生长情况

由表1可知，同一白榆家系在不同生长环境下，胸径的生长量存在明显差异，5个白榆家系的胸径在不同试验区间的最大差异量分别达到64.5%、53.4%、67.9%、75.0%和55.0%。家系1号、家系2号和家系4号在龙居（沙土）和胜大（壤土）试验区的胸径生长量均显著高于丁庄（盐土）和广北（黏土）试验区的胸径生长量，且广北（黏土）试验区的胸径生长量显著高于丁庄（盐土）试验区。家系3号和本地家系在丁庄（盐土）、广北（黏土）、龙居（沙土）和胜大（壤土）试验区的胸径生长量依次显著升高。

3.2 不同试验区各白榆家系株高的生长情况

由表2可知，同一白榆家系在不同生长环境下，株高的生长量存在明显差异。家系1号、家系2号、家系3号和家系4号在胜大（壤土）、龙居（沙土）、广北（黏土）和丁庄（盐土）试验区的株高生长量依次显著降低，且各试验区间的差异达到显著水平，家系株高在各试验区间的最大差异量达到35%-42%。本地白榆家系在胜大（壤土）试验区的株高显著高于其他试验区，且在广北（黏土）和龙居（沙土）试验区的株高均显著高于丁庄（盐土）试验区，而两者之间无差异。

3.3 不同试验区各白榆家系材积量的生长情况

由表3可知，不同试验区白榆家系的材积量存在较大差异，胜大（壤土）试验区各家系的材积量均最大，说明本试验区更适宜白榆家系生长。家系1号在各试验区的材积量介于 （12.27-121.45）×10-5m3，差异量达到90%，且在胜大（壤土）试验区的材积量显著高于其他试验区。家系2号在胜大（壤土）、龙居（沙土）、广北（黏土）和丁庄（盐土）试验区的材积量依次显著降低，最大差异量达到81.20%。家系3号在胜大（壤土）试验区的材积量显著高于其他试验区，并且龙居（沙土）试验区的材积量显著高于其他两个试验区。家系4号在胜大（壤土）试验区的材积量最高，其次是龙居（沙土）试验区，且显著高于其他两个试验区。本地家系在胜大（壤土）试验区的材积量显著高于其他3个试验区，且3个试验区间无差异。

表1 不同生态环境对各白榆家系胸径的影响Table 1 The influence of different ecological environment on diameter at breast height of Ulmus pumila families

表2 不同生态环境对各白榆家系株高的影响Table 2 The influence of different ecological environment on the plant height of Ulmus pumila families

3.4 同一试验区各白榆家系胸径的差异显著性分析

由表4可知，同一试验区各白榆家系胸径的生长量存在差异。在丁庄（盐土）试验区，家系2号和本地家系的胸径不同程度的高于其他家系，并且与家系4号间的差异达到显著水平。在龙居（沙土）试验区，家系1号、家系3号和家系4号的胸径较大，均显著高于本地家系胸径，而三者间无差异。胜大（壤土）试验区，家系3号的胸径不同程度高于其他家系，且与家系2号和本地家系的差异均达显著水平。在广北（黏土）实验区，家系2号和家系3号的胸径生长量较大，显著高于家系1号胸径。

表3 不同生态环境对各白榆家系材积量的影响Table 3 The influence of different ecological environment on volume amount of Ulmus pumila families

表4 同一试验区各白榆家系胸径的差异显著性分析Table4 The difference on the diameter at breast height of Ulmus pumila families in the same experimental area

3.5 同一试验区各白榆家系株高的差异显著性分析

由表5可知，同一试验区各白榆家系株高的生长量存在差异。在丁庄（盐土）试验区，家系2号和本地家系的株高不同程度的高于其他家系，并且与家系4号间的差异达到显著水平。在龙居（沙土）试验区，家系3号的株高生长量最大，显著高于家系2号和本地家系。胜大（壤土）试验区，家系1号和家系3号的胸径不同程度高于其他家系，且与家系2号和本地家系的差异均达显著水平。在广北（黏土）试验区，家系3号的株高生长量最大，显著高于家系1号和本地家系。

3.6 同一试验区各白榆家系材积量的差异显著性分析

由表6可知，同一试验区各家系的材积量存在差异。丁庄（盐土）试验区各家系的材积量均不同程度低于其他试验区，在丁庄（盐土）试验区家系2号的材积量最好，显著高于家系4号，与其他家系的材积量无差异。龙居（沙土）试验区，各家系的材积量介于（36.76-89.95）×10-5m3间，本地家系的材积量最低，其他家系的材积量无显著差异。在胜大（壤土）试验区，各家系的材积量均较较高，最高材积量为家系 3号，达到 150.71×10-5m3，家系 2号和本地家系的材积量显著低于家系3号。在广北（黏土）试验区，家系3号材积量显著高于家系1号，其他家系间无显著差异。

3.7 方差分析

由表7方差分析表明，生态环境（土质类型）对白榆家系胸径、株高和材积量的影响均达到极显著水平，且对株高和胸径的影响程度明显大于对材积量的影响。白榆家系的胸径、株高和材积量存在品系间差异，胸径差异达到显著水平（F=3.791），株高和材积量的差异程度达极显著水平。生态环境和品系交互作用对白榆家系株高的影响达极显著水平（F=4.029），对胸径和材积量的影响达显著水平。

表5 同一试验区各白榆家系株高的差异显著性分析Table5 The difference on the plant height of Ulmus pumila families in the same experimental area

表6 同一试验区各白榆家系材积量的差异显著性分析Table6 The difference on volume amount of Ulmus pumila families in the same experimental area

表7 生态环境和品系对胸径、株高和材积量影响的方差分析（F值）Table 7 Analysis of variance of the influence of environment and strain on the diameter at breast height,plant height and volume amount

3.8 不同试验区各白榆家系成活率

图1 不同生态环境下白榆家系成活率Fig 1 Survival rate of Ulmus pumila families in different ecological environment

由图1可知，各试验区家系的成活率存在差异，龙居（沙土）试验区家系的成活率最高，家系1号、家系2号和家系4号的成活率均达到100%，其次，胜大（壤土）和丁庄（盐土）试验区家系的成活率也较高，各家系的成活率均达到90%以上，广北（黏土）试验区家系的成活率最低，各家系的成活率介于85%~92.5%之间。各家系间的成活率也存在不同差异，总体来说，引进的4个家系的成活率均较本地家系的成活率高，说明本地白榆对试验区的适应性欠缺。

4 结论与讨论

土壤是作物生长的物质基础，土壤的各项理化性质对作物生长发育均有不同的影响[8]，因此，白榆家系在土壤类型复杂的东营地区表现出不同的生长状态。通过对各试验区白榆胸径、株高和材积量数据的分析，胜大（壤土）试验区白榆家系的各项生长指标最高，丁庄（盐土）试验区各项指标最低，两个试验区各项指标的差值分别达到63.72%、41.28%和805.85%，龙居（沙土）和广北（黏土）试验区白榆家系的生长发育介于以上两个试验区之间，两者间也存在一定差异。

土壤类型对白榆家系各生长指标产生影响的同时，不同品种的白榆家系对土壤的适应性也存在较大差异。相对来说，家系3号的适应性最广，其在胜大（壤土）、龙居（沙土）、广北（黏土）试验区的生长发育均较明显优于其他家系，甚至达到显著水平。家系2号和本地家系对丁庄（盐土）的适应性较其他家系强，但对龙居（沙土）的适应性最差。家系1号和家系4号分别对广北（黏土）和丁庄（盐土）试验区的适应性较差，直接表现为其胸径、株高和材积量均显著低于其他家系。

白榆各生长指标受土壤类型和品种的双重影响，土壤类型的影响程度要高于品种间差异。因此，为充分发挥各品种白榆的优势，引种时要综合考虑生态环境对苗木的影响和不同品种间适应的差异性，东营地区土壤类型复杂，更应挑选适应性强的苗木品种，本研究中家系3号的适应性最广，并且生长发育势头均超过其他家系。此外，针对极端性土壤要着重引进适宜品种，比如，丁庄（盐土）试验区宜种植耐盐性较强家系2号和本地家系。

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