畢慶玲,杜宏志,王慶茹,王新宇
(1.白城市林業(yè)科學研究院,吉林 白城 137000;2.黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院,黑龍江 齊齊哈爾 161005;3.洮南市林業(yè)局,吉林 白城 137000;4.吉林省雙遼市林業(yè)局,吉林 四平 136400)
吉林西部一直是吉林省生態(tài)治理的重點地區(qū),多年來諸多生態(tài)工程的開展,使得西部惡劣的生態(tài)環(huán)境得以明顯改善,初步建立起了防沙治沙體系。生態(tài)治理也由單一的生態(tài)模式向生態(tài)經(jīng)濟模式轉(zhuǎn)變,走產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路,提高農(nóng)民收入,振興地方經(jīng)濟。因此急需經(jīng)濟價值高、生態(tài)作用大、產(chǎn)業(yè)化前景廣闊的珍貴樹種做支撐。本試驗利用多年來通過沙地珍貴經(jīng)濟樹種引進選擇和吉林西部沙地野生資源選優(yōu)等方式選育出的優(yōu)良經(jīng)濟樹種,開展了沙地栽培對比試驗,通過多項指標測定,篩選出適應西部沙地栽培的經(jīng)濟樹種。為吉林西部的沙地生態(tài)經(jīng)濟模式提供優(yōu)良的經(jīng)濟樹種。
試驗地設(shè)在白城市通榆縣第二機械林場,位于通榆縣城東61km處。地理坐標為44°53′N,122°04′E。屬中溫帶大陸性季風氣候。全年8級以上大風日45.9d,最多年達到62d,最少年25d。主害風是西南風。大于8級風日數(shù)平均35.4d。年均日照時數(shù)2 919.4h,年平均氣溫4.6℃,最低氣溫-39.5℃,年平均降水量為372.8mm,分布不均,秋冬雨雪少,春季降雨少。年平均蒸發(fā)量為1 896.9 mm,是降水量的近5倍,年無霜期145d,≥10℃活動積溫平均為2 996.2℃,光熱條件優(yōu)越。
試驗地地貌屬于科爾沁沙地的風積沙丘,海拔在180m左右。地勢東南低,西北高,東側(cè)為平緩沙地,西側(cè)為起伏沙地。植被以抗旱性較強的沙蒿等沙生植物為主。造林地土壤為風積沙土,土壤速效氮5.78mg(100g)-1,速 效磷0.41mg(100 g)-1,速效鉀7.41mg(100g)-1。土壤pH 8.3,電導率0.078mscm-1。
2.1 參試樹種
當?shù)匾吧溥x育的新品種—向海一號、同發(fā)一號;當?shù)匾吧鷼W李選育的新品種—歐李1號、歐李2號;當?shù)匾吧鞑麃喰舆x育的優(yōu)良類型—豐產(chǎn)型;引進的仁用杏新品種—龍王帽;引進栽培已有幾十年歷史的文冠果選育出的優(yōu)良類型—豐產(chǎn)型;引進栽培已有幾十年歷史的沙棘。
2.2 試驗方法
試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復,每小區(qū)栽植896株,每品種或類型64株,株行距1m×3m。均采取相同的撫育管理措施。
3.1 造林對比試驗
2003年營造試驗林,造林1年后,對參試樹種進行了連續(xù)3年的保存率(%)調(diào)查,結(jié)果見表1。
表1 不同樹種造林保存率(%)對比
通過方差分析和多重比較,各品種區(qū)組間成活率、保存率的差異顯著,重復間不顯著。保存率表現(xiàn)最好的樹種為歐李兩個優(yōu)良新品種,和其他品種均差異顯著;依次是兩個當?shù)厣鋬?yōu)良新品種、豐產(chǎn)型西伯利亞杏、仁用杏優(yōu)良品種—龍王帽,最后是文冠果和沙棘,只有文冠果和沙棘間差異不顯著。
3.2 抗旱性測定
分別于2005—2007年開展了連續(xù)3年的試驗林抗旱性的測定工作,3年生長期5—8月的降雨量總和分別為70.9mm、33.0mm、228.5mm。
3.2.1 葉片抗旱性觀測 葉片是植物的重要器官,在干旱狀況下葉片形態(tài)的變化,能代表植物的抗旱能力。因此我們對試驗樹種進行了葉片觀測。每株調(diào)查3個當年生標準枝,調(diào)查時間為每年8月;2005年和2007年兩年調(diào)查前一直沒灌水,調(diào)查后及時灌水,2006年是6月增加灌水1次。
從3年的觀測結(jié)果得出:3年間歐李1號、歐李2號只在最干旱的2006年發(fā)生了葉緣干枯現(xiàn)象,在參試樹種中最抗旱;向海一號桑、同發(fā)一號桑、西伯利亞杏發(fā)生了底部葉片干枯和2006年中部葉片個別干枯的現(xiàn)象,在參試樹種中較抗旱;龍王帽、文冠果、沙棘發(fā)生了底部葉片脫落,中部葉片干枯和個別脫落現(xiàn)象,在參試樹種中抗旱性稍差。
3.2.2 葉片相對含水率的測定 植物葉片相對含水率是測定植物抗旱性的重要指標,相對含水率越高,植物抗旱性越強。2010年對參試的經(jīng)濟樹種進行了葉片含水率的測定,結(jié)果見表2。
表2 不同樹種葉片含水率測定
從表中可以看出:歐李1號、歐李2號相對含水率最高;其次是豐產(chǎn)型西伯利亞杏、向海一號桑、同發(fā)一號桑;龍王帽、沙棘和豐產(chǎn)型文冠果稍差。
3.3 抗寒性測定
3.3.1 田間抗寒性測定 連續(xù)3年對參試樹種進行了抗寒性測定,并計算了抗寒性指數(shù)。結(jié)果表明:歐李1號、2號抗寒指數(shù)為Ⅰ級,向海一號桑和同發(fā)一號??购笖?shù)為Ⅰ級,豐產(chǎn)型西伯利亞杏指數(shù)為Ⅰ級,抗寒性最強;文冠果、沙棘抗寒指數(shù)為Ⅱ級,抗寒性較強;龍王帽抗寒指數(shù)為Ⅲ級,抗寒性中等。
3.3.2 試驗室抗寒性測定 2012年1月對參試樹種開展了低溫冷凍試驗。低溫脅迫溫度分別為:-10℃(對照)、-15℃ 、-20℃ 、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃。每個溫度設(shè)3個重復。
(1)相對電導率計算。冷凍24h后取出,在4℃下解凍12h,先用自來水沖洗干凈,再用去離子水沖洗3次,后用潔凈的紗布擦凈后晾干。每樣品稱重0.50g,放入50mL三角瓶中加入40mL蒸餾水,于室內(nèi)靜置10h,測得的電導值為煮沸前電導值。然后沸水浴15min,靜置2h,測得的電導值為煮沸后電導值。計算出相對電導率。
(2)各品種半致死溫度分析。在不同低溫處理下,植物的相對電導率曲線呈“S”形,應用電導法配合Logistic方程求出“S”形曲線的拐點溫度,此點能較準確地估計出植物組織的低溫半致死溫度,并且半致死溫度可作為植物抗寒性的重要指標之一。計算結(jié)果見表3。
從表3中可以看出:在測試樹種中,龍王帽抗寒性最差,半致死溫度為37.1℃;沙棘和文冠果抗寒性稍差,半致死溫度分別為-39.4℃和-38.8℃;向海一號桑和同發(fā)一號??购暂^強,半致死溫度分別為-40.0℃和-40.3℃;歐李2號、歐李1號和西伯利亞杏抗寒最強,半致死溫度分別為-42.3℃、-46.1℃。
表3 各經(jīng)濟樹種半致死溫度
4.1 當?shù)剡x育的經(jīng)濟林新品種:歐李1號、歐李2號、向海一號桑、同發(fā)一號桑、豐產(chǎn)型西伯利亞杏是最適宜吉林西部沙地上栽培的能形成特色產(chǎn)業(yè)的優(yōu)良樹種。
4.2 龍王帽、豐產(chǎn)型文冠果、沙棘較適合年最低溫度不低于-37℃地區(qū)的沙地上栽培。在吉林西部栽培時應加強苗期管理和造林當年的撫育管理。