黃土丘陵溝壑區不同立地類型歐李生長差異分析

丁偉，杜俊杰，王鵬飛，張建成，穆霄鵬，賈璐婷

（山西農業大學園藝學院，山西太谷030801）

黃土丘陵溝壑區不同立地類型歐李生長差異分析

丁偉，杜俊杰，王鵬飛，張建成，穆霄鵬，賈璐婷

（山西農業大學園藝學院，山西太谷030801）

為了探明歐李在黃土丘陵溝壑區不同立地類型的生長差異，選擇山西省呂梁市柳林縣留譽鎮槐樹溝村黃土丘陵溝壑區為試驗區，調查了7種立地類型歐李株叢地上部和地下部的形態指標。結果表明，不同立地類型栽植歐李均能正常生長，但差異較大，隸屬函數綜合評價得分從高到低分別為壩地、梯田（陽面）、撩壕陽坡、軟埂陽坡、撩壕陰坡、硬埂陽坡及立壁（陽面）。壩地歐李長勢最強，其株高、基生新梢長度及粗度分別達到80.57，60.24 cm，3.04 mm，均極顯著高于其他立地；立壁歐李長勢最弱，其冠幅、根頸直徑、根粗和根狀莖數量及粗度分別為32.18 cm，9.49，3.60 mm，0.33條，0.27 mm，均極顯著低于其他立地，但根冠比最大（9.81∶1）；其他立地類型歐李生長情況介于壩地和立壁之間。研究旨在為黃土丘陵溝壑區的歐李種植提供理論和實踐依據。

黃土丘陵溝壑區；立地類型；歐李；地上部生長；地下部生長

黃土丘陵溝壑區是我國乃至全球水土流失最嚴重的地區之一，其主要特點是溝壑縱橫、干旱缺水、水土流失嚴重、生態環境脆弱。植被恢復重建是治理該區水土流失、改善脆弱生境的重要措施之一[1-2]。

歐李（Cerasus humilis），為薔薇科櫻桃屬落葉小灌木，是集果、木、花、藥于一身的多用途生態型樹種[3-4]，是我國大西北干旱區域退耕還林的先鋒樹種[5]，在我國東北、華北、華東、西北等地區廣泛引種栽植[6]，2016年國家林業局、科技部將其列入經濟林樹種。歐李植株矮小，根系發達，能充分利用土壤水分，降低土壤侵蝕強度，有效減少水土流失，保水、保土效益十分顯著[7]。

前人關于黃土丘陵溝壑區歐李的研究多側重于它的水土保持效益，較少有人對該區歐李的生長情況進行分析研究。為此，本研究以呂梁山黃土丘陵溝壑區7種立地類型栽植的歐李實生苗為試材進行調查分析，以期探明該區歐李的生長情況，為充分利用黃土丘陵溝壑區土地資源優勢發展歐李產業、推動黃土丘陵溝壑區生態建設和農村經濟發展提供理論和實踐依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015年9月至2016年9月進行。試驗地位于呂梁市柳林縣留譽鎮，地處山西省西部，呂梁山西麓，為黃土高原丘陵溝壑區。本試驗涉及的立地類型包括以下7種：（1）壩地，指劈山填溝造出的溝臺地，地勢較為平整。（2）梯田（陽面），是墚峁頂開墾的平坦土地。（3）撩壕陽坡，即南坡，坡度20°～30°，撩壕整地模式。（4）撩壕陰坡，即北坡，坡度20°～30°，撩壕整地模式。（5）軟埂陽坡，是指由推土機推出的土壤自然堆積而成，未做夯實處理的疏松梯田埂坡面，坡度40°～50°。（6）硬埂陽坡，夯實處理的梯田埂坡面，坡度大于70°。（7）立壁（陽面），為劈山造路形成的陡峭土壁，坡度近乎垂直。

1.2 試驗材料

供試歐李為試驗地2011年秋季栽植2年生的李實生苗，樹齡4～5 a。

1.3 試驗方法

地上部指標：每種立地類型隨機選取10株為1小區，重復3次。測定其株高，冠幅（為東西、南北冠幅的平均值），基生新梢數量、長度、粗度、葉片數、節間長以及一級上位枝長度、粗度、葉片數、節間長。

地下部指標：選取測定地上部指標時選定的歐李植株，用鐵鍬將其冠幅范圍內40 cm深的歐李根系挖出，測量根頸直徑、根數、根粗（直徑大于3 mm），根狀莖數量、粗度，根冠比。每個立地類型重復3次。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2010進行數據整理，SPSS20.0進行差異顯著性分析，隸屬函數法[8-10]進行綜合評價。

式中，R（Xi）為隸屬函數值，Xi為指標測定值，Xmin為某一指標的最小值，Xmax為某一指標的最大值。將隸屬函數值進行累加，并求其平均值。

2 結果與分析

2.1 不同立地類型歐李地上部生長差異分析

歐李是小灌木類果樹，根據灌木樹種的生長特性，選擇地上部株高、冠幅等11個生長指標進行了調查，其試驗結果如表1所示。

株高和冠幅在一定程度上可反映植株在特定生態條件下的多年生長狀況。壩地歐李株高為80.57 cm，顯著高于其他立地；而撩壕陽坡冠幅最大，為94.63 cm，顯著或極顯著高于其他立地，說明壩地和撩壕陽坡比其他立地為歐李植株的生長提供了較好的條件。就壩地和撩壕陽坡而言，壩地的肥水條件較好，因此，有利于株高的生長，而撩壕陽坡的光照較好，有利于冠幅的擴展。立壁歐李株高最低，為45.02 cm，極顯著低于撩壕陰坡、撩壕陽坡和壩地，而冠幅極顯著低于其他立地，因此，立壁在植株的生長方面提供的條件最差。軟埂陽坡和硬埂陽坡盡管坡度相差較大，但株高和冠幅無顯著差異。撩壕陽坡和撩壕陰坡在株高上沒有顯著差異，但冠幅上撩壕陽坡極顯著高于撩壕陰坡，進一步說明了較強的光照有利于植株冠幅的擴展。

歐李地上部枝條分為基生枝和上位枝。基生新梢由歐李基生芽及根狀莖當年萌發形成，不僅是下年主要的結果枝，而且也是植株的更新枝。基生新梢的數量不僅反映歐李多年的生長情況，與長度和粗度一起也可反映當年植株的生長勢情況。一級上位枝是基生枝上著生的次級枝，其長度和粗度反映了植株連續生長的能力，與基生枝上結果的數量有關。由表1可知，梯田、撩壕陽坡和壩地萌發的基生新梢數量較多，分別為11.67，10.83，10.00條，且差異不顯著，但長度和粗度為壩地最大，極顯著大于梯田和撩壕陽坡；梯田的一級上位枝長度和粗度最大，顯著高于壩地和撩壕陽坡以及其他立地。這些結果說明，梯田、撩壕陽坡和壩地為歐李當年的生長提供了較好的條件，至于梯田一級上位枝的長度和粗度最大，可能與當年植株結果較少有關。立壁的基生新梢數量、長度、粗度及一級上位枝長度、粗度均最小，即當年的生長勢最差。軟埂陽坡和硬埂陽坡相比，基生新梢數量前者極顯著大于后者，后者與立壁之間差異不顯著，說明硬埂陽坡由于坡度較大已嚴重影響到了植株基生新梢的發生。撩壕陽坡和撩壕陰坡相比，前者基生新梢數量和粗度極顯著或顯著高于后者，后者顯著高于立壁，而一級上位枝二者之間無顯著差異，說明陽坡比陰坡有利于基生新梢的發生和加粗，即陽坡歐李的枝條更為健壯。

節間長度和葉片數量能夠進一步說明植株生長的健壯程度，節間越長，枝條的健壯程度越差。撩壕陰坡基生新梢的節間長度盡管與撩壕陽坡、壩地間差異不顯著，但處于最長水平，一定程度上說明了陰坡不利于枝條的成熟，這也是陰坡歐李枝條容易發生抽條的原因。

表1 不同立地類型歐李地上部生長情況

2.2 不同立地類型歐李地下部生長差異分析

灌木的地下部比喬木樹種發達，因此，對植株地下部的生長狀況進行分析也十分重要，可完整說明立地條件對植株生長的影響。不同立地條件下歐李地下部6個生長指標的結果如表2所示。

根頸直徑是植株根頸多年加粗生長的結果，反映植株主叢的生長能力。撩壕陰坡根頸直徑極顯著高于其他立地，達到42.48 mm，比其他立地高出29.43%～347.63%，說明在陰坡條件下，歐李保持主叢生長的能力最強，這一點與根狀莖形成明顯對照，陰坡根狀莖數量較少，極顯著低于陽坡和梯田，由于根狀莖較少，使得營養更多地保留在原主叢中，使根頸得以加粗。立壁的根頸直徑極顯著小于其他立地，主要原因是其生態條件過于惡劣造成。軟埂陽坡的根頸直徑也極顯著大于硬埂陽坡，即硬埂陽坡相比軟埂陽坡，由于坡度較大已嚴重影響到了植株根頸的發育。

根系數量和粗度方面，梯田和壩地之間差異不顯著，且數量較多，分別為14.33，13.33條，極顯著或顯著高于其他立地，撩壕陽坡也顯著高于撩壕陰坡、硬埂陽坡和立壁，軟埂陽坡根數極顯著多于硬埂陽坡，較多的根系數量也相應促進了地上部的生長。立壁的根系數量與硬埂陽坡無顯著差異，但極顯著小于其他立地，根系粗度最低，其原因是生態條件過于惡劣造成。

根狀莖是根莖克隆植物進行自然繁殖和擴大植株覓食范圍的主要器官[11]。由表2可知，撩壕陽坡根狀莖的數量和粗度顯著或極顯著高于其他立地，其數量達到了11.67條，說明陽坡條件有利于歐李植株的繁殖和覓食，由于根狀莖沿地下水平生長，這也是造成陽坡歐李植株冠幅最大的一個原因。立壁根狀莖數量和粗度均最低，其原因是生態條件過于惡劣造成。

根冠比是植物地下部分與地上部分干質量的比值[12]，反映植物抵御不良環境條件的能力，也可反映環境的惡劣程度。7種立地類型中，立壁歐李的根冠比最大，為9.81∶1，極顯著大于其他立地，說明立壁條件下的環境最為惡劣，為應對這樣的環境條件，植株通過增大根冠比進行適應。撩壕陽坡和硬埂陽坡立地下的根冠比之間無顯著差異，處于第2位，進一步說明硬埂陽坡的環境條件也較差，而撩壕陽坡的根冠比較大，主要是根狀莖的比例較大造成的，與立壁和硬埂陽坡的原因不同，并不是環境條件的惡劣造成的。梯田和軟埂陽坡根冠比較小，二者之間無顯著差異，而壩地的根冠比高于梯田和軟埂陽坡，這不僅與環境有關，也與植株的結果情況有關。

表2 不同立地類型歐李地下部生長情況

2.3 不同立地類型歐李生長綜合評價

綜合分析表1，2可知，不同立地類型歐李地上部、地下部的生長差異較大，單一指標難以充分反映其生長狀況，故采用模糊數學隸屬函數法計算7種立地類型歐李的地上部、地下部共17個指標的隸屬函數值和均值，這樣對所測得的指標進行綜合分析，比用其中某個單一指標更可靠。

從表3可以看出，單一隸屬函數最高值在不同立地類型的分布情況有所不同，但集中出現在壩地、梯田和撩壕陽坡立地類型中；隸屬函數均值進行排序后，壩地＞梯田＞撩壕陽坡＞軟埂陽坡＞撩壕陰坡=硬埂陽坡＞立壁，按照均值的差異度，可將立地類型對歐李生長的影響分為3類，歐李長勢最好的立地類型為壩地、梯田和撩壕陽坡，最差的為立壁，而軟埂陽坡、撩壕陰坡和硬埂陽坡居中。

表3 不同立地類型歐李隸屬函數值及排序

3 結論與討論

歐李對自然條件的適應性很強，是干旱地區優良的水土保持樹種，又是有經濟效益的經濟林樹種，在我國許多地區引種栽植。畢慶玲等[13]在吉林西部引種歐李，發現歐李能耐-42.3℃低溫，充分顯示了歐李的抗寒性。劉曉東等[14]、梅秀艷等[15]在遼西干旱半干旱地區引種歐李，結果表明，歐李具有極強的抗旱性。李智叁[16]在黑龍江北部地區引種歐李，研究表明，歐李適宜在黑龍江北部地區栽植。邢天鈞[17]在寧夏中衛香山地區引種歐李造林，結果表明，歐李在不同土壤條件下均能正常生長。胡相偉[18]、辛平等[19]在甘肅蘭州地區引種歐李，結果表明，歐李能在蘭州地區安全越冬，并且表現出良好的適應性。車家驤等[20]在貴州喀斯特石漠化地區引種歐李，結果表明，歐李能在貴州正常生長并安全越冬，栽植成活率達90%以上。楊自立等[21]在銀川地區引種歐李，結果表明，歐李在銀川地區有很強的適應性，植株耐低溫能力強。這些試驗說明，歐李對環境條件具有極強的適應性，能在我國各地區多種生態條件下栽植。

本研究結果表明，歐李在黃土丘陵溝壑區栽植能夠正常生長，這與李金峰等[22]歐李在晉西地區的適應性試驗結果一致，進一步證明歐李具有廣泛的適應性。但是不同立地類型間歐李植株生長差異卻很大，這些差異可能是立地的自然條件、種植方式以及歐李特性共同作用的結果。壩地、梯田和撩壕陽坡歐李植株的長勢在7種立地類型中位列前3位，其原因可能存在以下幾個方面：壩地和梯田地勢平坦，光線充足，且栽植歐李前進行過農作物的種植，土壤較肥沃；撩壕陽坡由于采用撩壕整地方式，較軟埂陽坡能更有效地截留地表徑流及其所含的礦質營養，供給歐李植株生長。

試驗中，立壁為新開辟地堰，質地硬、肥力差，蓄水和保墑能力也最差，導致生態環境最為惡劣，使得歐李的生長最差；但其根冠比極顯著大于其他立地，且通常為1～2個主根垂直向下生長，長度可達1.0～1.5 m，充分反映了歐李的較強覓水能力。對于撩壕陽坡和撩壕陰坡，試驗中發現，撩壕陽坡比撩壕陰坡更有利于歐李植株的生長，說明歐李是喜光樹種，對光照的需求較高。對于軟埂坡面和硬埂坡面，軟埂更有利于歐李的生長，主要是軟埂坡面坡度較小，比硬埂能更多地攔截徑流和蓄水保墑。試驗還發現，歐李不同器官間的生長指標也存在相互影響，如在撩壕陽坡，歐李的冠幅最大，與根狀莖數量最多有關，存在相互促進的關系；但在陰坡條件下，歐李的根徑最粗，而根狀莖較少，存在一定程度的相互抑制關系。

本試驗僅分析了不同立地歐李地上部、地下部的形態指標差異，對于果樹生長過程中的相關生理指標以及果實產量和品質等還需進一步研究，從而更全面地反映黃土丘陵溝壑區歐李的生長情況。

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Analysis on Growth Difference of Chinese Dwarf Cherry from Different Site Types in Hilly and Gully Regions of the Loess Plateau

DINGWei，DUJunjie，WANGPengfei，ZHANGJiancheng，MUXiaopeng，JIALuting
（College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To study the growth difference of Chinese dwarf cherry from different site types in hilly and gully regions of the loess plateau,the test area for hillyand gullyregions ofthe loess plateau in Huaishugou village,Liuyu town,Liulin county,Luliang city,Shanxi province were selected,and the aerial and underground morphological indices of Chinese dwarf cherry were surveyed and analyzed in seven site types.The results showed that Chinese dwarf cherry grew normally in seven sites,whereas great differences on growth were observed.The descending rankings of the comprehensive evaluation score on the membership function were dam land,terrace,trench in sunny slope,soft ridge in sunny slope,trench in shady slope,hard ridge in sunny slope and vertical weir.Chinese dwarf cherry grewbest on dam land,their average plant height,length and diameter of new basal shoot were 80.57 cm,60.24 cm and 3.04 mm,respectively, which were significantlyhigher than other site types.Chinese dwarfcherryplanted on vertical weir had the weakest growth potential,their average crown width,collard diameter,root diameter,rhizome quantity and rhizome diameter were 32.18 cm,9.49 mm,3.60 mm,0.33 and 0.27 mm,respectively,which were significantlylower than other site types,however their average root-shoot ratio（9.81∶1）was the greatest.The growth condition ofChinese dwarfcherryin other site types were the medium ofdam land and vertical weir.This study aims at providingthe theoretical and practical basis for plantingofChinese dwarfcherryin hillyand gullyregions ofthe loess plateau.

hillyand gullyregions ofthe loess plateau;site types;Chinese dwarfcherry;aerial growth;underground growth

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.24

S662.5

：A

：1002-2481（2017）05-0764-05

2017-03-31

山西省科技重大專項（20121101010）

丁偉（1990-），男，山西太原人，在讀碩士，研究方向：果樹種質資源研究與創新。杜俊杰為通信作者。