不同平茬方式对退化白刺生长的影响

王霞，李慧瑛，武志博，王文舒，孟和巴雅尔

(内蒙古自治区阿拉善盟林业治沙研究所，内蒙古 阿拉善 730006)

白刺属(Nitraria)是蒺藜科的一个古老小属，为旱生或超旱生灌木或小灌木，有“沙漠樱桃”之称。白刺为落叶灌木，植株矮小，丛生，多分枝，近地面匍匐丛生，易产生不定根和萌发新枝，根系发达，主根健壮有力，根深可达1 m以上，沙丘地可达2～3 m，侧根可多达十几条至几十条，且侧根端还有一层沙粒和石灰质黏结的沙套，对根系保水、抗旱和抵御高温有良好的作用[1]，小枝端成刺状，茎灰白色，叶呈肉质化，叶面积较小，属于等面叶类，叶两面都有很强的光合能力。白刺果实中具有高含量的脂肪、糖、氨基酸、活性成分黄酮、不饱和脂肪酸、维生素、人体必需微量元素等，因而，白刺果实也被誉为第三代水果[2]。

近年来，由于经济利益的驱使，白刺根部寄生锁阳资源遭到严重破坏，资源日趋枯竭，锁阳资源的滥采乱挖还使寄主白刺根系遭到严重损伤，群落出现衰退。与大多数灌木半灌木类似，若长期得不到有效的更新抚育，随着林龄的增加，白刺生长衰退，病虫害频发，林相衰败，部分林木将死亡，防风固沙功能将极大减弱。大量研究表明，平茬复壮可以有效促进干旱半干旱地区老化衰败林分的更新[3-6]。因此，本试验开展了不同的平茬方式白刺复壮更新的的效果研究。

1 试验区概况

锡林高勒苏木西靠腾格里沙漠边缘，地理坐标为105°29′30″—105°59′3″ E，38°40′1″—38°59′30″ N。东南高、西北低。平均海拔在500～800 m。大部分地区全年平均降水量在64.0～208.5 mm，日照充足，年日照3 200 h，干旱少雨、风大沙多、冬寒夏热、昼夜温差大。多年平均气温6～8.5 ℃，1月平均气温-9～14 ℃，极端最低气温-36.4 ℃；7月平均气温22～26.4 ℃，极端最高气温41.7 ℃。无霜期年平均145 d。年太阳总辐射6.866 3 kJ·cm-2，太阳辐射强烈。

2 材料与方法

2.1 试验材料与样地设置

2015年在阿拉善左旗锡林高勒苏木，根据试验区的自然条件及植被的实际生长状况，进行平茬地块的选择，同时为避免群落“边缘效应”，样地距林带边缘10 m左右，选择白刺长势基本一致的区域，分别设置面积为5 m×5 m的10块样方进行跟踪调查，记录好四角坐标，并对平茬后区域实施围封，严禁人为破坏及牲畜啃食、践踏。

2.2 试验方法

试验设置全面平茬、间隔平茬、平茬一半3个处理，平茬工具为割灌机，平茬时间为2015春季树液流动前，以未平茬作为对照。

2.3 测定内容

生长指标的测定：利用卷尺、游标卡尺对平茬后萌发新生枝株高、冠幅、直径、长度、萌条数进行实地测量，以未平茬的白刺作为对照。每个指标10次重复，然后取平均值。

相对含水量测定：用标准枝法调查平茬后的单丛生物量，每丛选出标准枝3～5个，测定湿重；而后80 ℃烘至恒重测定干质量，推算单丛生物量。相对含水率计算公式为：(鲜质量-干质量)/干质量*100%

土壤含水量测定：在每块样地内选择一个样点，在40 cm深度取样、称质量，室内105 ℃烘干称质量，计算土壤含水率。

2.4 数据处理方法

采用 Excel处理试验数据，运用SPSS16.0软件进行数据统计分析，结合单因素方差分析LSD法进行差异显著性检验及多重比较，差异显著性水平sig.=0.05。使用 Origin8.5软件进行绘图。

3 结果与分析

3.1 平茬方式对退化白刺生长特性的影响分析

3.1.1 平茬方式对退化白刺株高和冠幅的影响 白刺平茬后第一生长季内株高(表1)显示，平茬的白刺株高、冠幅均比对照高，其中全面平茬萌蘖植株最高，间隔平茬冠幅最大，平茬后的株高与冠幅均与对照存在显著性差异(P<0.05)，但3种平茬方式之间差异不显著(P>0.05)，全面平茬、平茬一半、间隔平茬株高和冠幅均比对照分别增加了55.18%、52.57%，50.74%、70.42%，75.48%、76.99%，说明平茬有利于白刺植株生长，但是平茬方式对白刺株高和冠幅的影响不明显。

表1 不同平茬方式对白刺株高、冠幅的影响

3.1.2 平茬方式对退化白刺萌蘖条生长情况的影响 由图1可知，全面平茬萌蘖枝数与对照存在显著的差异，而平茬一半、间隔平茬萌蘖枝与对照差异不显著，其中全面平茬萌蘖枝最多，而间隔平茬最少。生物量数据显示3种平茬方式之间差异不明显(P>0.05)，与对照之间均有显著性差异(P<0.05)，其中全面平茬生物量最大，平茬一半次之，其次是间隔平茬，对照最小。

图1 平茬方式对退化白刺萌蘖条枝数、生物量的影响

3.1.3 平茬方式对退化白刺地径的影响 由图2可见，平茬后的白刺地径以全面平茬方式最高，平茬一半次之，间隔平茬最小，相对于对照分别增加了105%、64.6%、55.67%，3种平茬方式之间地径大小差异不显著(P>0.05)，全面平茬方式与对照之间差异显著(P<0.05)，但是平茬一半与间隔平茬与对照之间不存在显著的差异(P>0.05)。

图2 平茬方式对退化白刺地径影响

3.1.4 不同平茬方式对白刺枝条相对含水量的影响 相对含水量是植物在干旱胁迫条件下是否能维持生长的一个评价指标，在相同的外界环境下，植物相对含水量越大，说明植物体内水分越充足。与对照相比，采取平茬方式后的白刺枝条相对含水量较高(图3)，说明自然状态下的白刺比平茬后白刺水分亏缺相对严重，但方差结果显示，平茬后的叶片相对含水量与对照差异并不显著(P>0.05)。

图3 平茬方式对退化白刺枝条相对含水量的影响

3.2 平茬方式对林地土壤水分的影响

在沙漠地区，土壤水分是影响植物生长的最重要的因素，植物通过根系吸收湿沙层中的水分来满足自身生长需要。试验结果显示(图4)，5—10月土壤含水量呈现先低后高的趋势。5月初，未平茬和平茬区林地内土壤水分变化趋势基本一致，相互差异不显著；随着白刺的生长，8月土壤水分变化低于5月，数据表明：采取平茬方式的林地土壤含水量明显高于未平茬林地，但差异不显著。白刺一般10月停止生长，此时白刺对林区水分需求量较小，土壤含水量均增高，趋于平衡，相互之间差异不显著(P>0.05)。

图4 平茬方式对退化白刺林地土壤水分的影响

4 结论与讨论

4.1 结论

4.1.1 平茬白刺冠幅、萌条数量、萌条枝长和基径均较未平茬植株显著提高，表明平茬能够促进白刺生长，有助于提高单位面积白刺的生物量，这与丁志刚等对沙柳平茬的研究结果一致[7]。究其原因，一方面是平茬后地上部分需求量减少，根系吸收的大量营养物质全部用于萌发新枝；另一方面，平茬减少了地上老枝对水分的消耗，而单位面积上用于萌发新枝的水分增多，促进了新枝的生长和发育。说明通过科学合理的平茬可以显著提高退化白刺的更新和恢复能力，使得退化的植株的得到更新，保证其在群落中的优势地位，对于保护白刺具有重要的意义。这一结论与张恒等人对沙拐枣平茬结论一致[8]。

4.1.2 3种平茬间生长情况表现不一致，全面平茬在多项指标上表现出优势。注重平茬后萌发以及高生长，建议采用全面平茬方式；若注重防风固沙效果，建议采用平茬一半或者间隔平茬。

4.1.3 平茬的白刺表现出旺盛的生命力，为适应地上部分的快速生长，白刺根系对地下水分的吸收能力也随着提高。所以人工平茬处理在一定程度上促进了白刺对土壤水分的吸收。

4.2 讨论

4.2.1 3种方式平茬处理下，白刺更新复壮都有显著的效果，说明人工平茬有效提高了白刺的生长活力，从而达到了再生的目的。其中全面平茬效果最好。但由于本试验仅对平茬两年之后地径、枝条高度、冠幅、生物量、相对含水量、萌蘖枝数进行了测定，难以全面揭示随平茬年限的增加，白刺生长特性和生理特性的变化规律。因此，要全面弄清白刺的平茬复壮更新机制，还需持续观察、展开更深入的研究工作。

4.2.2 灌木平茬后的生长和繁殖能力不仅与平茬方式有关，还与立地条件，如土壤水分状况、坡度、地表条件等联系[9-11]。因此进一步开展对白刺平茬后生理特征及土壤水分的影响，探索白刺平茬后迅速再生的生理生态学机制，可为指导生产实践提供更可靠的科学依据。此外，早衰前及时平茬是林木更新复壮的有效途径，其中关键在于平茬年龄周期等参数的确定[12,13]，进一步开展白刺合理平茬树龄、周期等方面的研究十分必要。