4個造林樹種緩苗期生理生化特性分析

艾吉爾·阿不拉，李丕軍，王文月

（1.新疆林業科學院，新疆 烏魯木齊 830063；2.四川省林業科學研究院，四川 成都 623000 ）

4個造林樹種緩苗期生理生化特性分析

艾吉爾·阿不拉1，李丕軍2，王文月1

（1.新疆林業科學院，新疆 烏魯木齊 830063；2.四川省林業科學研究院，四川 成都 623000 ）

采用種條培育55 d的銀×新楊和俄羅斯大果沙棘營養缽扦插苗、白榆和文冠果營養缽播種苗在6、7、8月不同生長季進行造林，測定不同造林時間和不同緩苗期4個樹種的生理生化指標，以期為干旱區生長季造林及緩苗期的管理提供依據。結果表明：白榆在生長季不同時間造林時，除脯氨酸含量在7月造林時明顯高于6、8月外，可溶性糖和可溶性蛋白無明顯差異；俄羅斯大果沙棘在6月造林時，可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白均高于7、8月造林；銀×新楊的脯氨酸含量在7月造林時明顯高于6、8月，但可溶性糖和可溶性蛋白含量均表現為8月高；文冠果7月造林時的可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量均高于6、8月。白榆，銀×新楊在6、7、8月均可造林，俄羅斯大果沙棘在6月造林、文冠果在7月造林較易成活。

緩苗期；造林；生理生化指標

干旱地區生境復雜，一方面光熱充足，雨熱同期，有利于林木生長發育；另一方面干旱缺水、土壤瘠薄，鹽堿較重，風蝕沙埋，潛在蒸發力大，降水時空分布不均等又是不利于林木生長的限制因素。因此，一直以來，干旱地區造林困難大，造林成活率、保存率低。干旱地區常規造林時間為春秋兩季，造林時間短，一般為40～50 d，難以滿足大規模造林需要，因此延長造林時間，提高造林成活率對解決大面積工程造林具有重要的現實意義。

白榆（Ulmus pumila）、銀×新楊（Populus alba×Populus bolleana）、文冠果（Xanthoceras sobifolia Bunge）及俄羅斯大果沙棘（Hippophae rhamnoides L.），是適應性強的樹種，作為干旱風沙區退耕還林的主要造林樹種，其生長特性均得到較多研究。白榆是優良的速生樹種，落葉喬木，平均樹高25～30 m［1-2］，廣泛分布于東北、華北、西北地區，枝繁葉茂，葉片吸附性強，是防護林和鹽堿地造林的主要樹種［3-6］；銀×新楊是銀白楊和新疆楊的雜交，經研究發現［7-9］，銀×新楊不僅具有親本優良的特性，其抗寒性、耐旱性和速生性比親本有較好的表現；俄羅斯大果沙棘由于根系發達，固土保水能力強，常被用于固土保水［10-11］；文冠果耐干旱、耐貧瘠、抗風沙，也是常見的抗干旱防護樹種。本試驗研究不同造林時間的緩苗期的生理生化特性，為生長季造林管理與造林樹種的選擇提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地選在新疆維吾爾自治區克拉瑪依市農業開發區，位于中緯度內陸地區，海拔270～500 m，屬典型的溫帶大陸性氣候，年均氣溫8.6℃，極端最低氣溫-40.5℃。克拉瑪依是我國著名的石油城市，也是新疆的大風區，風力強，風向主要為西北，年均風速為3.4 m/s，累計平均大風日數為64.5 d，年均降水量108.9 mm，蒸發量2 692.1 mm。土壤主要是沙壤土。

1.2 試驗材料

選擇新疆的主要造林樹種白榆、俄羅斯大果沙棘、銀×新楊、文冠果，選用1年生銀×新楊和沙棘種條、白榆和文冠果種子進行營養缽育苗。營養缽大小為10 cm×10 cm，基質為農田土、沙子和羊糞，混合比例為1∶1∶1，所用4種苗木均為培育55 d、苗高25～35 cm的營養缽苗。

1.3 試驗方法

于2013年6、7、8月分別在造林后0、3、6、9 d，采集試驗苗木葉片，標記后放入液氮中保存，帶回室內進行生理生化指標測定。游離脯氨酸含量用磺基水楊酸法測定，可溶性糖含量用葸酮比色法測定，可溶性蛋白含量用福林-酚試劑法測定。每組3次重復。

試驗數據采用Excel 2003進行整理分析，并運用SPSS 17.0對數據進行差異性分析。

2 結果與分析

2.1 不同月份造林時4個樹種的生理生化特性2.1.1 白榆 不同月份造林時白榆的緩苗期生理生化指標如圖1所示。從圖1可以看出，脯氨酸含量表現為7月＞6月＞8月，且7、8月之間存在顯著差異，栽植當天含量相差0.04 μg/g，栽后9 d達到19 μg/g。可溶性糖含量在6月造林時較低，栽后3 d為0.05%，7、8月的差異不大，各月份之間不存在顯著差異。可溶性蛋白含量在不同月份造林時均不存在顯著差異。白榆造林后的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白均在栽后3 d達到最低。

2.1.2 俄羅斯大果沙棘 由圖2可知，不同月份造林時俄羅斯大果沙棘的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均表現為8月＞7月＞6月，其中脯氨酸含量不同月份造林時并無顯著差異，可溶性糖含量6月和8月的差異顯著；栽后6 d，6、8月的可溶性糖含量分別為0.03%、0.05 %，8月與6、7月均有顯著差異；6、7月份的可溶性蛋白含量均為1.50 mg/g，8月份達到1.51 mg/g以上。不同月份造林時，俄羅斯大果沙棘的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均在栽后6 d達到最低，栽后9 d基本能達到造林前的水平。

圖1 白榆不同月份造林的生理生化指標

圖2 俄羅斯大果沙棘不同月份造林的生理生化指標

圖3 銀×新楊不同月份造林的生理生化指標

2.1.3 銀×新楊 銀×新楊不同月份造林時，生理生化指標如圖3所示，脯氨酸含量表現為7月＞8月＞6月，不同月份均存在顯著差異；栽后3 d，7、8、6月銀×新楊的脯氨酸含量分別為0.34、0.24、0.21μg/g。可溶性糖和可溶性蛋白含量在不同月份造林時基本表現一致，均為8月＞6月＞7月，存在顯著差異，其中8月份可溶性糖含量在栽后9 d達到0.10 %，7月份達0.06%，同比高出67%。3個指標含量均在栽后3d達到最低，栽后6 d基本恢復到造林前水平。

2.1.4 文冠果 文冠果不同時間造林后的具體變化如圖4所示。7月造林的脯氨酸含量明顯高于6月與8月，不同月份造林時文冠果的脯氨酸含量存在顯著差異，栽后9 d，7月份文冠果含量最大，達到0.31 μg/g，相比最低的6月份（0.22 μg/g），同比增加40.9%。 可溶性糖含量在7月和8月差異不大，6月較低，栽后3 d達到最低（0.05%），6月與8月存在顯著差異；可溶性蛋白含量栽后6 d差異不大，栽后9 d 7月明顯高于6、8月，達到1.57 mg/g。不同月份造林時均無顯著差異。可見，文冠果不同月份造林時的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均在栽后6 d達到最低水平，栽后9 d脯氨酸含量與可溶性蛋白含量已經超過栽植當天含量，可溶性糖也基本持平。

圖4 文冠果不同月份造林的生理生化指標

2.2 不同樹種同一時間造林的生理生化特性分析

2.2.1 脯氨酸含量 不同時間造林時4個樹種的脯氨酸含量如表1所示。由表1可知，當6月份造林時，白榆的脯氨酸含量明顯高于其余3個樹種，俄羅斯大果沙棘、銀×新楊、文冠果的脯氨酸含量基本相同，白榆與其他3個樹種均存在顯著差異。7月份造林時，各樹種的脯氨酸含量表現為：白榆＞銀×新楊＞文冠果＞俄羅斯大果沙棘，各樹種之間均存在顯著差異。8月份造林時，各樹種脯氨酸含量對比結果為：白榆＞文冠果＞銀×新楊＞俄羅斯大果沙棘，白榆與其他3個樹種均存在顯著差異，俄羅斯大果沙棘與銀×新楊、文冠果間不存在顯著差異。

表1 各樹種不同月份造林的脯氨酸含量（μg/g）

2.2.2 可溶性糖含量 不同時間造林時4個樹種的可溶性糖含量如表2所示。由表2可知，當6月份造林時，白榆的可溶性糖含量與銀×新楊大致相等，明顯高于俄羅斯大果沙棘與文冠果，白榆與文冠果和俄羅斯大果沙棘均存在顯著差異，銀×新楊和文冠果與俄羅斯大果沙棘存在顯著差異。7月份造林時，各樹種的可溶性糖含量表現為：白榆＞文冠果＞銀×新楊＞俄羅斯大果沙棘，白榆與其他3個樹種均存在顯著性差異，俄羅斯大果沙棘與其他3個樹種也存在顯著差異，銀×新楊與文冠果間差異不顯著。8月份造林時，各樹種可溶性糖含量對比結果為：銀×新楊＞白榆＞文冠果＞俄羅斯大果沙棘，4個樹種間均存在顯著差異。

2.2.3 可溶性蛋白含量 不同時間造林時4個樹種的可溶性蛋白含量如表3所示。由表3可知，當6月份造林時，4個樹種的可溶性蛋白含量差別不大。白榆與銀×新楊、文冠果的差異顯著，銀×新楊與其他3個樹種的差異均顯著。7月份造林時，各樹種可溶性蛋白的含量表現為：文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞白榆＞銀×新楊，文冠果與其他3個樹種均存在顯著差異，俄羅斯大果沙棘與銀×新楊之間的差異顯著。8月份造林時，各樹種可溶性蛋白含量對比結果為：文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞銀×新楊＞白榆，俄羅斯大果沙棘與其余樹種均存在顯著差異，文冠果與其余樹種均存在顯著差異。

表2 各樹種不同月份造林的可溶性糖含量（%）

表3 各樹種不同月份造林的可溶性蛋白含量（mg/g）

3 結論與討論

3.1 不同樹種可實現生長季造林的時間選擇

脯氨酸是目前分布最廣的滲透保護物質，植物通過提高體內脯氨酸含量調節滲透平衡，從而保護細胞的結構，很多實驗證明脯氨酸的累積與植物對環境脅迫的耐受能力正相關［12］。當不同時間造林時，植物體內的脯氨酸含量較高，植物的抗性會增加，也會相應減少造林的緩苗期，提高造林成活率。本研究結果表明，不同造林時間對脯氨酸含量的影響較大，4個樹種的脯氨酸含量均在7月造林時最高。同一造林時間不同樹種的脯氨酸含量均以白榆的含量最高，說明4個樹種中白榆的抗性較強，造林后緩苗期短，造林成活率較高。

可溶性糖的主要作用是調節葉片細胞質溶液的凝固點，防止細胞液凝結形成小冰晶對葉片產生傷害，保證了植物葉片細胞中新陳代謝的順利進行［13］。本研究中，同一樹種不同造林時間可溶性糖含量在文冠果、銀×新楊、白榆中的變化不大，俄羅斯大果沙棘8月的可溶性糖含量顯著高于6、7月。同一造林時間不同樹種間白榆、銀×新楊的可溶性糖含量高于其他兩個樹種，俄羅斯大果沙棘的可溶性糖含量最低。可溶性糖與可溶性蛋白的含量較高時，植物活性也比較高，也是造林成活率的保障。可溶性蛋白是植物體內氮素的主要存在方式，其含量多少與植物體代謝和衰老密切相關［14］。4個樹種不同造林期的可溶性蛋白含量表現為：文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞銀×新楊、白榆。

本研究結果可知，在不用時間造林時，植物體內3種指標的含量有差異，造林時應選擇脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量較高的時間進行造林。由測定結果可知，白榆在6～8月不同月份生長季造林時，各項指標差異并不明顯，只有脯氨酸的含量7月份造林時明顯高于其他月份。俄羅斯大果沙棘在6月份造林時，其各項指標均高于其他時間造林。銀×新楊的脯氨酸含量在7月份造林時明顯高于其他月份，但是可溶性糖和可溶性蛋白的含量均表現為8月份高。文冠果在7月份造林時的各項指標含量高于其他時間。

3.2 不同時間造林時各樹種緩苗期的生長特性對比

本研究結果表明，白榆、俄羅斯大果沙棘、銀×新楊及文冠果的脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量在栽植0～3 d的緩苗期內與栽植當天比較，均呈現下降的趨勢；白榆在栽后3 d各項指標均有顯著回升，其他3個樹種的各項指標則在栽后3～6 d出現不同程度回升，說明白榆的緩苗期較短，對環境的適應性最強。

分析生長季不同時間造林時脯氨酸的含量可以發現，白榆的脯氨酸含量在6～8月造林時都高于其他3種樹種，7月造林時銀×新楊的脯氨酸含量高于文冠果，8月造林時銀×新楊的脯氨酸含量低于于文冠果，俄羅斯大果沙棘的脯氨酸含量一直低于其余樹種；對比各樹種的可溶性糖含量可知，6月造林時，白榆的可溶性糖含量與銀×新楊大致相等，明顯高于俄羅斯大果沙棘的可溶性糖含量與文冠果的可溶性糖含量。7月造林時，白榆的可溶性糖含量最高，8月份造林時，銀×新楊的可溶性糖含量高于其余樹種，俄羅斯大果沙棘的可溶性糖含量一直低于其余樹種；不同樹種可溶性蛋白的含量在不同時間造林時表現為，6月造林時，4個樹種的可溶性蛋白含量基本差別不大。7月造林時，表現為文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞白榆＞銀×新楊。8月造林時，表現文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞銀×新楊＞白榆。在不同時間造林時文冠果的可溶性蛋白含量一直高于其余樹種。根據不同生長季造林時各樹種的生理生化指標的差異，可以針對不同樹種的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量，進行適宜的撫育管理措施，以達到縮短緩苗期、提高造林成活率的效果。

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（責任編輯 白雪娜）

Analysis on physiological and biochemical characteristics of four afforestation trees species during recovering stage

Ai ji er A bu la1，LI Pi-jun2，WANG Wen-yue1
（1.Institute of Ecology，Academy of Forestry Science of Xinjiang，Urumqi 830063，China；2. Sichuan Academy of Forestry，Chengdu 623000，China）

The experimental materials were nutritional bowl seedlings planted 55 days in the same year. Using nutrition tray，grown Populus alba×P. bolleana and Hippophae rhamnoides L.，Ulmus pumila，Xanthoceras sobifolia Bunge seedlings to afforest in growing season from June to August，and the physiological and biochemical characteristics of experimental were measured，to provide a basis for afforestation during recovering stage. The results showed that for U. pumila in the growing season，the differences of each index was not obvious，only Pro content in July planting was significantly higher than that in June and August. When the X. sobifolia Bunge was afforestation in July，its indicators were higher than those in July and August；P. alba×P. bolleana was afforestation in July，its Pro content was significantly higher than that in in June and August，but the soluble sugar and soluble protein content in August were high；X. sobifolia Bunge in July，the indexes were higher than those in June and August；U. pumila，P. alba×P. bolleana could plant in June，July and August，Russian seabuckthorn could plant in June，in July sorbifolia was easier to survive.

recovering stage；afforestation；physiological and biochemical indexes

S725

A

1004-874X（2017）03-0080-07

2016-08-10

新疆林業科技專項（xjlk2013002）

艾吉爾·阿不拉（1969-），女，工程師，E-mail：1456615882@qq.com

李丕軍（1975-），男，博士，研究員，E-mail：595869762@qq.com

艾吉爾·阿不拉, 李丕軍，王文月. 4個造林樹種緩苗期生理生化特性分析［J］.廣東農業科學，2017，44（3）：80-86.