增加土壤溫度對高海拔地區小葉丁香生長的影響

鄭娜，齊培風，袁雅麗

(1.貴陽森林資源資產評估有限公司，貴州 貴陽 550003；2.青海省互助縣北山林場，青海 海東 810500)

高海拔地區生態脆弱，特殊土質分布廣泛，生態系統結構穩定性較差，易受外界干擾退化演替，自我修復能力較弱、自然恢復時間較長，冬春多風干旱，嚴寒期長；春季升溫快，地下水供給偏遲，幼樹越冬抽條現象較為嚴重，這些因素帶給造林工作巨大挑戰[1]。而身處極端氣候地區的居民迫切需要增加植被覆蓋率，從而改善生活環境。所以在極端高海拔氣候條件下進行城鄉綠化造林試驗，更加迫切。

小葉丁香(SyringamicrophyllaDiels.)屬木犀科丁香屬，灌木，樹皮灰褐色，枝條細弱，開展，小枝無棱，葉片呈圓形或橢圓形，花序側生，花紫紅色或淡紫色，有香氣[2]；在青海省栽培歷史悠久,其耐寒、耐干旱的特性，使得其在高海拔地區城鄉綠化中應用廣泛。選用該樹種作為本次試驗樹種，主要原因在于極端條件下小葉丁香成活率較紫丁香高，并且其花期較長，觀賞性高。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗區設立在青海省天峻縣，地處青海湖西側，祁連山中部，西北部與甘肅省交界。地理位置介于東96°49′42″—99°41′48″ E，36°53′—48°39′12″ N。年均氣溫-1.5 ℃，大風天數為97 d，年均沙塵暴天數為5.4 d，縣內東部海拔4 000 m以上地區，年降水量一般在400～500 mm，縣境內絕大多數地區年降水量都在300 mm左右[3]。土壤以亞高山黑鈣土、亞高山棕鈣土、高山草甸土為主。縣域內主要樹種為哈爾蓋河道兩側的沙柳以及縣城內綠化帶中少量青海云杉。

1.2 試驗材料

在青海省瑪可河苗木培育基地選取4年實生小葉丁香苗木。

儀器：自控溫電熱帶土壤增溫器。

1.3 試驗設計

設定3個不同的土壤增溫處理和1個對照組(CK)，增溫區土壤溫度設置為：S1(增溫2±1 ℃)，S2(增溫4±1 ℃)，S3(增溫6±1 ℃)，每個試驗區內種植100株小葉丁香，并確保其在生長期內的撫育管理一致，生長期內測定所有處理內的小葉丁香成活率，進行統計分析；隨后在各處理內隨機抽取并標記20株，在栽植后和生長期結束后分別測定其株高、地徑、冠幅，統計并分析數據。

1.4 指標測定

2016年7月測定不同土壤增溫梯度下小葉丁香的成活率，統計并分析各處理小葉丁香的成活率；在栽植后和生長期結束后(2016年10月1日)分別測定隨機抽取并標記20株小葉丁香的株高、地徑、冠幅；確定小葉丁香各項生長指標的增長量，統計并分析數據。

2 結果與分析

2.1 不同土壤增溫處理下小葉丁香的成活率

表1 不同土壤增溫梯度小葉丁香的成活率對比

由表1可知，在不同增溫梯度下小葉丁香的成活率出現差異，結果表明各處理組均大于對照組，并且在S2處理下小葉丁香成活率達到最大，為86.5%。其次為S3>S1>CK；沒有土壤增溫的小葉丁香成活率為78.6%，由此可知，土壤增溫4±1 ℃是提高小葉丁香成活率的最佳增溫梯度。

2.2 不同增溫處理對小葉丁香生長量的影響

表2 不同土壤增溫梯度對小葉丁香生長的影響

注：表中小寫字母的不同，代表相互差異性顯著(P<0.05)

由表2可知，在不同處理下小葉丁香株高增長量都大于對照組，S2處理下小葉丁香的株高增加量達到最大，為17.53 cm；除S1與CK之間差異不明顯(P<0.05)之外，其他處理組之間都存在顯著差異(P<0.05)；不同處理間小葉丁香地徑的增長量都高于對照組，S2處理下的地徑增加量達到最大，最大值為0.83 cm；處理組之間差異顯著(P<0.05)。小葉丁香冠幅的增長量在S2時達到最大，其余依次為S3>S1>CK，最大值為17.63 m，S2與S3處理間差異不顯著，但與S1、S4之間存在顯著差異(P<0.05)，CK對照組的冠幅增加量為最低。

3 結論與討論

不同增溫梯度對小葉丁香生長及成活率的研究結果，表明各處理較對照都有不同程度的提高其成活率及生長的作用。在S2處理下小葉丁香成活率達到最大值，為86.5%。其次為S3>S1>CK； 在促進生長上， S2處理下小葉丁香的株高增加量、地徑的增長量、冠幅的增長量達到最大，分別為17.53 cm、0.83 cm、17.63 cm；最終確定土壤溫度增加4±1 ℃為最佳土壤增溫梯度設計。

此試驗研究發現，在不同增溫梯度下，隨著土壤溫度的增加，小葉丁香的成活率與生長指標總體上隨溫度的增加而增大，但并不是土壤溫度越高對苗木促進作用越大，由于本研究將最高增溫梯度設置到6±1 ℃，表現出的樹木生長量較4 ℃±1 ℃低，原因有可能是增溫過高，而氣溫較低，反而會抑制樹木的光合作用，據以往研究發現，影響植物光合作用的因素有溫度這一指標，溫度的過高或者過低都將不同程度的影響植物的光合作用[4,5]，進而影響其生長狀況。為改善極端氣候地區人民的生活環境，在高海拔極端氣候地區進行城鄉綠化造林試驗， 是對造林工作者的重大考驗，在保證樹木成活的前提下，控制土壤增溫程度以及增溫時間，何時開始增溫，何時停止增溫，都是研究重點。

參考文獻：

[1] 王根緒,李元首,吳青柏,等.青藏高原凍土區凍土與植被的關系及其對高寒生態系統的影響[J].中國科學D輯:地球科學,2006(8):743-754

[2] 李耀階.青海木本植物志[M].西寧：青海人民出版社，1987

[3] 石明章,肖蓮桂.青海省天峻縣氣候變化特征及其對草原生態環境的影響[J].北京農業,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