吉林省西部耐水濕、抗鹽堿水田防護(hù)林樹(shù)種優(yōu)選

林士杰，張?zhí)煜?，趙珊珊，包廣道，王梓默，張大偉，張忠輝，楊雨春

(1.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130033；2. 吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，長(zhǎng)春 130022)

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吉林省西部耐水濕、抗鹽堿水田防護(hù)林樹(shù)種優(yōu)選

林士杰1，張?zhí)煜?，趙珊珊1，包廣道1，王梓默1，張大偉1，張忠輝1，楊雨春1

(1.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130033；2. 吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，長(zhǎng)春 130022)

以吉林省西部常見(jiàn)的14個(gè)樹(shù)種(品種)為研究對(duì)象，通過(guò)扦插成活率、造林成活率和造林保存率、生長(zhǎng)量的連續(xù)調(diào)查與分析，篩選出吉林省西部耐水濕、抗鹽堿水田防護(hù)林適宜樹(shù)種。扦插試驗(yàn)結(jié)果表明，14個(gè)樹(shù)種中白城小黑楊、白林3號(hào)楊、黑皮柳、白榆和垂爆109柳扦插成活率較高，分別為86.1%、86.3%、90.4%、90.9%和97%；進(jìn)一步觀測(cè)5個(gè)初選樹(shù)種的樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)指標(biāo)，結(jié)果表明，黑皮柳的生長(zhǎng)表現(xiàn)較差，其年高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)僅為0.73 m和0.84 cm，與其他樹(shù)種差異極顯著；白城小黑楊、白林3號(hào)楊、白榆、垂爆109柳造林后的生長(zhǎng)觀測(cè)顯示，白林3號(hào)楊造林保存率僅為86%，與其他樹(shù)種差異極顯著。最終確定白城小黑、白榆和垂爆109柳列為吉林省西部抗鹽堿、耐水濕水田防護(hù)林適宜樹(shù)種。

鹽堿地；水田防護(hù)林；樹(shù)種選擇

0 引 言

選育耐水濕、抗鹽堿樹(shù)種，增加水濕鹽堿地造林綠化樹(shù)種，是一項(xiàng)具有巨大經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的生物工程[1]。大量研究表明，鹽脅迫、水濕條件脅迫會(huì)明顯抑制植物的正常生長(zhǎng)[2-7]。張忠輝、顧佳清等[8-9]對(duì)樹(shù)木抗鹽堿性、樹(shù)木耐水濕性等方面進(jìn)行了較為全面的闡述。耐水濕、抗鹽堿樹(shù)種的選擇方法很多，包括常規(guī)選擇方法[10-11]，突變體選擇[12-14]，轉(zhuǎn)基因選擇[15-17]。但是，目前轉(zhuǎn)基因植株仍然不能抵抗高質(zhì)量濃度的鹽堿傷害[8]，距離生產(chǎn)實(shí)踐仍有很大的距離。因此，常規(guī)選擇仍是篩選耐水濕抗鹽堿植物的有效途徑。

吉林省西部鹽堿地多為內(nèi)陸蘇打鹽堿地，土壤鹽漬化較為嚴(yán)重，滲透能力差，pH 值達(dá)到8.0以上[18]。加之適應(yīng)鹽漬化的土壤的樹(shù)木良種少，造林樹(shù)種單一，森林覆蓋率較低，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境愈發(fā)脆弱，嚴(yán)重影響了吉林省西部防護(hù)林的可持續(xù)發(fā)展[19]。本研究以近年來(lái)在吉林省西部地區(qū)生產(chǎn)造林面積較大的，生長(zhǎng)較好的14個(gè)鄉(xiāng)土樹(shù)種(品種)為材料，調(diào)查這些樹(shù)種在吉林省西部水濕地、鹽堿地脅迫下的扦插成活率、保存率樹(shù)高、地徑等指標(biāo)，明確這些樹(shù)種的耐水濕、抗鹽堿能力，旨在為吉林省西部耐水濕、抗鹽堿水田防護(hù)林建設(shè)優(yōu)良種質(zhì)選擇提供理論和技術(shù)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地基本概況及材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本概況

試驗(yàn)地設(shè)在前郭縣華宇林科所種苗基地內(nèi)(124°28′1″N、45°4′21″E)，溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫4.5℃，日照2 879.8 h，無(wú)霜期141 d，降水量451 mm，海拔134 m，土地平整，輕堿土，土層較厚，試驗(yàn)地土壤為pH為8.48，全效N 640.71 mg/kg，速效N 71.26 mg/kg，全效P 200.57 mg/kg，速效P 5.24 mg/kg，全效K 62.85 mg/kg，速效K 14.37 mg/kg，含水量33%，土壤容重1.06 g/cm3。

1.2 材 料

選擇在吉林省西部地區(qū)生產(chǎn)造林面積較大的，生長(zhǎng)較好的樹(shù)種，即晚花楊、白城小黑、西+加楊、格爾里楊、黑林3號(hào)楊、白林2號(hào)楊、白林3號(hào)楊、白林4號(hào)楊、銀中楊、意大利楊、中黑防楊、黑皮柳、白榆和垂爆109柳14個(gè)品種(見(jiàn)表1)。

1.3 試驗(yàn)方法

2011年春季，在室外建立耐水濕塑料水槽，共3個(gè)，每個(gè)水槽面積15m2，依據(jù)隨機(jī)區(qū)組進(jìn)行扦插，每個(gè)樹(shù)種依據(jù)穗條量進(jìn)行扦插并保證在每個(gè)重復(fù)中每個(gè)樹(shù)種不少于30株，扦插株行距為10 cm×10 cm，土壤為上述試驗(yàn)地土，pH值為8.48。5月10日將供試14個(gè)品種進(jìn)行扦插，出苗后，在6月20日進(jìn)行灌水，在試驗(yàn)過(guò)程中每間隔1 h進(jìn)行水位觀測(cè)，不足時(shí)便進(jìn)行灌水，并保證水位保持在地面1 cm以上，持續(xù)7周。停止耐水濕試驗(yàn)后，于8月中旬對(duì)14個(gè)品種進(jìn)行成活率調(diào)查，同時(shí)對(duì)優(yōu)選出的5個(gè)適宜樹(shù)種進(jìn)行樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量的調(diào)查(見(jiàn)表1成活株數(shù))，并在2012年秋季繼續(xù)對(duì)5個(gè)適宜樹(shù)種進(jìn)行生長(zhǎng)量樹(shù)高、地徑調(diào)查。

2013年進(jìn)行適宜樹(shù)種1年生扦插苗造林試驗(yàn)，造林地位于實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)，其土壤理化性質(zhì)同上。造林按照隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共3個(gè)小區(qū)，面積為1.2 hm2，保護(hù)行3行，區(qū)內(nèi)每個(gè)樹(shù)種造林50株，行間混交，造林密度2 m×3 m。當(dāng)年統(tǒng)計(jì)造林成活率、次年統(tǒng)計(jì)造林保存率，同時(shí)進(jìn)行胸徑生長(zhǎng)量調(diào)查。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2007和DPS7.5進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 14個(gè)樹(shù)種扦插成活率

晚花楊、西+加楊、格爾里楊和黑林3號(hào)楊在吉林省西部的生長(zhǎng)特性為喜濕，然而表1數(shù)據(jù)顯示，晚花楊、西+加楊、格爾里楊和黑林3號(hào)楊4個(gè)品種的扦插成活率較低，分別為67.3%、56.3%、56.3%、76.7%，說(shuō)明這4個(gè)樹(shù)種耐鹽堿較差。而白林2號(hào)楊、白林4號(hào)楊和銀中楊在當(dāng)?shù)貏t表現(xiàn)為具有一定的耐鹽堿性，但鹽堿與水濕并存的條件下，其扦插成活率較低，分別為56.6%、77.4%、73.8%，說(shuō)明其耐水濕性較差。中黑防楊和意大利楊喜水肥，引種到試驗(yàn)地內(nèi)，二者扦插成活率僅達(dá)到50%、55.4%，說(shuō)明這2個(gè)樹(shù)種抵御鹽堿的能力較差。

此外，由表1可知，楊樹(shù)品種中，白城小黑楊和白林3號(hào)楊2個(gè)楊樹(shù)品種的扦插成活率較高，達(dá)到86.1%、86.3%。柳樹(shù)品種中，黑皮柳和垂爆109柳的扦插成活率較高，達(dá)到90.4%、97%。同時(shí)，白榆扦插成活率達(dá)到90.9%。因此，將白城小黑、白林3、黑皮柳、白榆和垂爆109柳初步列為吉林省西部抗鹽堿、耐水濕新開(kāi)水田防護(hù)林適宜樹(shù)種。

表1 14個(gè)樹(shù)種(品種)扦插苗成活率Tab.1 Survival rate of cutting seedling of 14 tree species(varieties)

2.2 初選適宜樹(shù)種生長(zhǎng)量

連續(xù)對(duì)成活率高的5個(gè)樹(shù)種進(jìn)行生長(zhǎng)觀測(cè)(表2)。數(shù)據(jù)顯示，白林3號(hào)楊、白榆、白城小黑、垂爆109柳樹(shù)高長(zhǎng)勢(shì)最好，分別達(dá)到1.11、1.14、1.04、1.02 m，這些樹(shù)種間樹(shù)高生長(zhǎng)量無(wú)差異，與黑皮柳相比，差異達(dá)到極顯著(P<0.01)。白林3號(hào)楊、白榆地徑長(zhǎng)勢(shì)最好，分別達(dá)到1.04、1.03 cm，與白城小黑、垂爆109柳、黑皮柳相比，差異極顯著(P<0.01)，白城小黑、垂爆109柳生長(zhǎng)表現(xiàn)次之，分別為0.91、0.92 cm，與黑皮柳相比，差異極顯著(P<0.01)，黑皮柳生長(zhǎng)表現(xiàn)最差，其樹(shù)高生長(zhǎng)量?jī)H為0.73 m，年徑生長(zhǎng)量?jī)H為0.84 cm。

因而，根據(jù)結(jié)合扦插成活率及生長(zhǎng)量調(diào)查數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定白城小黑、白林3號(hào)楊、白榆和垂爆109柳4個(gè)品種為吉林省西部抗鹽堿、耐水濕新開(kāi)水田防護(hù)林適宜樹(shù)種。

表2 初選適宜樹(shù)種生長(zhǎng)量調(diào)查表Tab.2 The survey form of growth of suitable primary tree species

注：不同字母為不同樹(shù)種間差異顯著(P<0.01)，下同。

2.3 優(yōu)選適宜樹(shù)種造林成活率、保存率、生長(zhǎng)量

2013年將優(yōu)選出的白城小黑、白林3號(hào)楊、白榆和垂爆109柳4個(gè)品種進(jìn)行造林試驗(yàn)，并統(tǒng)計(jì)造林成活率和生長(zhǎng)量。表3結(jié)果顯示4個(gè)樹(shù)種造林成活率較高，分別達(dá)到98%、97%、98%、97%，次年調(diào)查造林保存率，發(fā)現(xiàn)白城小黑、白榆和垂爆109柳造林保存率較高，分別為96%、93%、95%，而白林3號(hào)楊造林保存率較低86%，與白城小黑、白榆和垂爆109柳相比，差異達(dá)到極顯著(P<0.01)。從胸徑生長(zhǎng)量上看，垂爆109柳年徑生長(zhǎng)量最大，達(dá)到1.71 cm，與白城小黑、白榆、白林3號(hào)楊相比，差異極顯著(P<0.01)，白城小黑年徑生長(zhǎng)量次之，達(dá)到1.17 cm，白林3號(hào)楊、白榆年徑生長(zhǎng)量相當(dāng)，僅為1.13 cm，但白林3號(hào)楊、白城小黑、白榆間并無(wú)顯著差異。

表3 優(yōu)選樹(shù)種造林成活率、保存率及生長(zhǎng)量Tab.3 The afforestation survival rate，preservation rate and growth of the optimizing tree species

因此，結(jié)合造林保存率及年徑生長(zhǎng)量調(diào)查結(jié)果，最終將白城小黑、白榆和垂爆109柳列為吉林省西部抗鹽堿、耐水濕新開(kāi)水田防護(hù)林適宜樹(shù)種。

3 討 論

國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于耐水濕抗鹽堿樹(shù)種選擇方面做了大量的研究，苑增武等[20]研究篩選出大慶地區(qū)鹽堿地造林適宜樹(shù)種。王鴻偉等[21]研究篩選出適宜生長(zhǎng)在黑龍江省西部肇東實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)蘇打堿化草甸土、堿化草甸黑鈣土等鹽堿地類型上。閆永慶等[22]研究表明，‘青山楊’的抗鹽堿性最好，是鹽堿地區(qū)造林綠化的優(yōu)良雜交楊品系。張建峰等[23]研究表明，沿海營(yíng)建防護(hù)林能較好地改善土壤結(jié)構(gòu)，提高有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)土壤脫鹽。Nelson和Conner分別研究了一些北美和澳大利亞等地區(qū)不同樹(shù)種的耐水濕性，同時(shí)篩選出了相應(yīng)的耐水濕適宜樹(shù)種或品種(無(wú)性系)[24-25]。然而，國(guó)內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行耐水濕、耐鹽堿適宜樹(shù)種選擇方面研究則較少。

適地適樹(shù)立地條件與樹(shù)種特性相互適應(yīng)，是選擇造林樹(shù)種的一項(xiàng)基本原則。因此，本文在吉林省西部開(kāi)展了耐水濕、耐鹽堿適宜樹(shù)種方面的研究。本項(xiàng)研究表明，供試的14個(gè)樹(shù)種中，白城小黑楊、白林3號(hào)楊、黑皮柳、白榆、垂爆109柳扦插成活率較高，分別為86.1%、86.3%、90.4%、90.9%、97%，說(shuō)明這些樹(shù)種耐水濕、抗鹽堿能力較強(qiáng)，進(jìn)一步調(diào)查了初選5個(gè)樹(shù)種的樹(shù)高和地徑生長(zhǎng)量，結(jié)果顯示，黑皮柳生長(zhǎng)量最低，長(zhǎng)勢(shì)最差，樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量?jī)H為0.73、0.84cm，與白城小黑、白林3號(hào)、白榆和垂爆109柳形成極顯著差異，進(jìn)而將黑皮柳剔除。進(jìn)一步采用白城小黑楊、白林3號(hào)楊、白榆、垂爆109柳進(jìn)行造林，結(jié)果表明，白城小黑、白榆和垂爆109柳造林較好，分別為96%、93%、95%。本文最終確定白城小黑、白榆和垂爆109柳列為吉林省西部抗鹽堿、耐水濕新開(kāi)水田防護(hù)林適宜樹(shù)種。因此，本文為該區(qū)域造林樹(shù)種選擇提供了一定支撐。

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Optimized Selection of Tree Species for Shelter Belt of PaddyField on Waterlogging Tolerant Trees and SalinizationResistance Trees in West Jilin

Lin Shijie1，Zhang Tianxiang2，Zhao Shanshan1，Bao Guangdao1，Wang Zimo1，Zhang Dawei1，Zhang Zhonghui1，Yang Yuchun1

(1.Forestry Academy of Jilin Province，Changchun 130033；2.Jilin Forestry Survey and Design Institute，Changchun Jilin 130022)

14 trees (varieties) includingPopulus×canadensiscv.‘Serotina’ andPopuluspsedosimonii×nigracv‘Baicheng’，etc.were taken as the studied objects.Through consistently investigating and analyzing the cuttings survival rate，afforestation survival rate，preservation rate and the growth，the suitable tree species were optimally selected from the 14 species for the water resistance and alkali resistant paddy soil in the west of Jilin province.The cutting experimental results showed that，of the 14 species，thePopuluspsedosimonii×nigracv‘Baicheng’，(P.psuedo-simonii×P.nigra)×P.euramericanacv.，‘heilin3’，Salixlimprichtii，Ulmuspumila，andsalixבChuibao109’were of higher cuttings survival rate of 86.1%，86.3%，90.4%，90.9%and 97%，respectively.It was indicated，by further observation of tree height and diameter growth index of the five species，that the Salixlimprichtiigrowth performance was relatively poor，of the annual height growth and diameter growth only 0.73m and 0.84cm，respectively，which had significant difference with other species.After afforestation，the growth ofPopuluspsedosimonii×nigracv‘Baicheng’，P.דBailin-3”，UlmuspumilaandsalixבChuibao109’ were observed.The observation results showed that，the survival rate ofP.דBailin-3” was only 86%，significantly different from other tree species.Hence，Populuspsedosimonii×nigracv‘Baicheng’，UlmuspumilaandsalixבChuibao109’were water and alkali resistance，and were demonstrated to be the most suitable tree species for shelter belt of paddy field in Western Jilin.

Saline-alkali land；shelter belt of paddy field；tree species selection

2016-08-30

國(guó)家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201104040)；吉林省科技廳項(xiàng)目(20090254)

林士杰，碩士，助理研究員。研究方向：林木育種、防護(hù)林營(yíng)造方面的研究。

*通信作者：楊雨春，博士，研究員。研究方向：防護(hù)林營(yíng)造方面的研究。E-mail：yang-yu-chun@163.com

林士杰，張?zhí)煜?，趙珊珊，等.吉林省西部耐水濕、抗鹽堿水田防護(hù)林樹(shù)種優(yōu)選[J].森林工程，2016，32(6)：20-23.

S 725.1

A

1001-005X(2016)06-0020-04