趙明波 劉云財 姚嵐 王有軍 沈鈺博 隋海東
摘要:為了篩選降鹽效果優良的鹽生植物用于改良濱海地區鹽堿環境,本研究采用田間實驗的方法,對培育兩年的濱梅(Prunusmaritima Marshall)、皂角樹(Rohdea Roth)、檉柳(Tamarix ramosissima)、黑枸杞(Lycium ruthenicum Murr)四種木本植物進行耐鹽性研究。實驗于威海市南海新區昌陽河鹽生植物科研基地開展,分別在30天、45天、60天、75天、90天時觀測四類植物生長和形態,并分別計算植株死亡率,研究結果表明,實驗樹種的耐鹽能力大小順序為:檉柳>黑枸杞>皂角樹>濱梅。
關鍵詞:耐鹽能力、植物、生長、形態、篩選
引言:
由于鹽堿化土壤的成分上的特殊性,大多數植物在此類土壤上不能生存或長勢較差,因此對鹽堿地農耕利用最為關鍵的一步是解決鹽漬化土壤的改良問題[1]。近年來有些學者研究發現很多植物在高含鹽量的土壤上也能正常生長,并隨著植物生長周期的延長和代謝活動的影響,鹽堿地中抑制植物正常生長的理化特性被逐漸改善[2]。所以多種改良鹽堿地方法中,根據當地自然地理條件,通過選育、種植耐鹽植物,對于改善土壤結構、增加土壤肥力、調節生態環境具有重要的意義,也是鹽堿地改良過程中的重要措施[3]。
我國僅在部分沿海地區進行了綠化,大部分沿海地區多為原生生境,并未進行系統的綠化措施[4]。本實驗通過對同一生長時間的四種耐鹽苗木(濱梅、皂角樹、檉柳、黑枸杞)在同一鹽堿環境下不同時間內的形態指標和死亡率的系統研究,了解不同樹種的耐鹽反應特性,比較不同樹種之間的耐鹽性差異,更好的評價樹種的耐鹽性,為濱海地區耐鹽樹種的選擇提供參考。
1材料與方法
1.1實驗材料
實驗所用材料均為第二年生苗木,于2020年5月移栽至威海市南海新區鹽生植物科研基地(36°98' N, 122°00' E),實驗樹種共有濱梅100棵、皂角樹700棵、檉柳500棵、黑枸杞200棵。
1.2 實驗設計
本實驗在威海市南海新區鹽生植物科研基地進行,基地內土壤平均鹽度為1.5%。2020 年5月下旬至6月上旬將各樹種進行定植。定植后,每天進行常規養護管理。2020年7月底,對4個樹種的苗木進行篩選,選擇長勢相對一致的苗木進行試驗。鹽脅迫期間,定期定量澆水,以平衡蒸發量,同時防治病蟲害。在這四種木本植物長勢穩定后的30天、45天、60天、75天、90天分別對其株高、頂部枝條葉片數和死亡率等指標進行統計。
1.3 測定方法
實驗期內統計不同時間段內植株的存活率,株高計算方式為地上部分到植株頂端的距離,采用直尺測定;通過計數的方式點數植株最頂部枝條葉片數。
2結果
2.1四種實驗樹種的死亡率統計
實驗樹種的死亡率隨著時間的推移不斷升高。檉柳、黑枸杞、皂角樹、濱梅的死亡率在90天的觀察中表現出明顯的差異,在實驗開始的第30天時,檉柳的死亡率為0.6%,而濱梅的死亡率為5%。在90天后檉柳、黑枸杞、皂角樹、濱梅四種植物的死亡率分別為7%,11%,12.8%, 20%。
2.2四種實驗樹種的株高統計
實驗樹種的株高隨著時間的推移變化并不顯著,濱梅、皂角樹、檉柳、黑枸杞的植株高度在90天的觀察后仍維持在原來的水平。
2.3四種實驗樹種的頂部枝條葉片數量統計
由圖3可知,不同實驗樹種的頂部枝條葉片數量隨著時間的推移變化非常顯著,皂角樹和濱梅的葉片數逐漸減少,檉柳的葉片數逐漸增加并維持在較高的水平,而黑枸杞在75-90天內葉片數猛增。
3.結論
鹽脅迫對苗木生長的影響涉及離子毒害、滲透脅迫等綜合反應,苗木受到鹽脅迫時常因滲透調節和維持生長能耗增加等原因,導致植株生長緩慢、品質下降[5]。其中植物的存活率和形態變化能夠直觀地反映其適應性和抗逆性的強弱,是衡量植物耐鹽程度的重要指標[6]。鹽脅迫下植株吸水、生長受到抑制,造成干鮮重的降低和相對生長量的減小[7, 8]。
四種實驗樹種在90天觀察期內株高均無顯著增長,可能與自身特性和實驗周期短有關。檉柳和黑枸杞生長和品質均正常,葉片數量顯著增加,表明該樹種可以適應濱海地區鹽堿環境,且能較好生存,可以作為威海濱海地區綠化和修復濱海鹽堿環境的優先樹種;皂角樹和濱梅在長時間的鹽脅迫條件下,植株死亡率升高、葉片數明顯減少,表明該樹種不能很好的適應實驗地鹽堿環境。
綜上所述,本實驗中四種植物在鹽脅迫下植株各部分生長表現狀況各異,表明了四種植物抗鹽性強弱不同,從四種植物在鹽脅迫下的生長表現上可以初步判定檉柳和黑枸杞抗脅迫能力較強,皂角樹次之,而濱梅抗性相對較弱。
4.討論與展望
我們要用“基于自然的解決方案”去加強濱海濕地的科學研究,從培育一粒種子、保護一株植物做起,停止破壞性的濱海濕地開發,通過正確有效的方法來恢復和新建濱海濕地生態系統,增強其藍碳生態系統服務功能,發揮其更大的生態效益。
參考文獻:
[1]古麗娜爾·哈里別克. 新疆大學, 2012.
[2]李煥勇(Li Huanyong),楊秀艷(Yang Xiuyan),唐曉倩(Tang Xiaoqian),張華新(Zhang Huaxin). 西北植物學報, 2016, 036(012):2548-2557.
[3]羅裕(Luo Yu). 農業開發與裝備, 2014, (1):48.
[4]李金(Li Jin). 城市住宅, 2012, 000(10):30-35.
[5]李婷婷(Li Tingting). 浙江農林大學, 2014.
[6]湯章城(Tang Zhangcheng). 植物生理學報, 1983, (03):26-31.
[7]王樹鳳(Wang Shufeng),陳益泰(Chen Yitai),孫海菁(Sun Haijing),胡韻雪(Hu Yunxue). 生態環境學報, 2008, 017(2):747-750.
[8]鄭青松(Zheng Qingsong),劉玲(Liu Ling),劉友良(Liu Youliang),劉兆普(Liu Zhaopu). 植物生理與分子生物學學報, 2003.