增加土壤溫度對(duì)高海拔地區(qū)小葉丁香生長(zhǎng)的影響

鄭娜，齊培風(fēng)，袁雅麗

(1.貴陽(yáng)森林資源資產(chǎn)評(píng)估有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550003；2.青海省互助縣北山林場(chǎng)，青海 海東 810500)

高海拔地區(qū)生態(tài)脆弱，特殊土質(zhì)分布廣泛，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，易受外界干擾退化演替，自我修復(fù)能力較弱、自然恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，冬春多風(fēng)干旱，嚴(yán)寒期長(zhǎng)；春季升溫快，地下水供給偏遲，幼樹越冬抽條現(xiàn)象較為嚴(yán)重，這些因素帶給造林工作巨大挑戰(zhàn)[1]。而身處極端氣候地區(qū)的居民迫切需要增加植被覆蓋率，從而改善生活環(huán)境。所以在極端高海拔氣候條件下進(jìn)行城鄉(xiāng)綠化造林試驗(yàn)，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(xì)弱，開展，小枝無(wú)棱，葉片呈圓形或橢圓形，花序側(cè)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(qū)城鄉(xiāng)綠化中應(yīng)用廣泛。選用該樹種作為本次試驗(yàn)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(zhǎng)，觀賞性高。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)設(shè)立在青海省天峻縣，地處青海湖西側(cè)，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(fēng)天數(shù)為97 d，年均沙塵暴天數(shù)為5.4 d，縣內(nèi)東部海拔4 000 m以上地區(qū)，年降水量一般在400～500 mm，縣境內(nèi)絕大多數(shù)地區(qū)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?？h域內(nèi)主要樹種為哈爾蓋河道兩側(cè)的沙柳以及縣城內(nèi)綠化帶中少量青海云杉。

1.2 試驗(yàn)材料

在青海省瑪可河苗木培育基地選取4年實(shí)生小葉丁香苗木。

儀器：自控溫電熱帶土壤增溫器。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)定3個(gè)不同的土壤增溫處理和1個(gè)對(duì)照組(CK)，增溫區(qū)土壤溫度設(shè)置為：S1(增溫2±1 ℃)，S2(增溫4±1 ℃)，S3(增溫6±1 ℃)，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)種植100株小葉丁香，并確保其在生長(zhǎng)期內(nèi)的撫育管理一致，生長(zhǎng)期內(nèi)測(cè)定所有處理內(nèi)的小葉丁香成活率，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；隨后在各處理內(nèi)隨機(jī)抽取并標(biāo)記20株，在栽植后和生長(zhǎng)期結(jié)束后分別測(cè)定其株高、地徑、冠幅，統(tǒng)計(jì)并分析數(shù)據(jù)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

2016年7月測(cè)定不同土壤增溫梯度下小葉丁香的成活率，統(tǒng)計(jì)并分析各處理小葉丁香的成活率；在栽植后和生長(zhǎng)期結(jié)束后(2016年10月1日)分別測(cè)定隨機(jī)抽取并標(biāo)記20株小葉丁香的株高、地徑、冠幅；確定小葉丁香各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)的增長(zhǎng)量，統(tǒng)計(jì)并分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)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(duì)比

由表1可知，在不同增溫梯度下小葉丁香的成活率出現(xiàn)差異，結(jié)果表明各處理組均大于對(duì)照組，并且在S2處理下小葉丁香成活率達(dá)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(duì)小葉丁香生長(zhǎng)量的影響

表2 不同土壤增溫梯度對(duì)小葉丁香生長(zhǎng)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(zhǎng)量都大于對(duì)照組，S2處理下小葉丁香的株高增加量達(dá)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(zhǎng)量都高于對(duì)照組，S2處理下的地徑增加量達(dá)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(zhǎng)量在S2時(shí)達(dá)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(duì)照組的冠幅增加量為最低。

3 結(jié)論與討論

不同增溫梯度對(duì)小葉丁香生長(zhǎng)及成活率的研究結(jié)果，表明各處理較對(duì)照都有不同程度的提高其成活率及生長(zhǎng)的作用。在S2處理下小葉丁香成活率達(dá)到最大值，為86.5%。其次為S3>S1>CK； 在促進(jìn)生長(zhǎng)上， S2處理下小葉丁香的株高增加量、地徑的增長(zhǎng)量、冠幅的增長(zhǎng)量達(dá)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(shè)計(jì)。

此試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，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(zhǎng)指標(biāo)總體上隨溫度的增加而增大，但并不是土壤溫度越高對(duì)苗木促進(jìn)作用越大，由于本研究將最高增溫梯度設(shè)置到6±1 ℃，表現(xiàn)出的樹木生長(zhǎng)量較4 ℃±1 ℃低，原因有可能是增溫過(guò)高，而氣溫較低，反而會(huì)抑制樹木的光合作用，據(jù)以往研究發(fā)現(xiàn)，影響植物光合作用的因素有溫度這一指標(biāo)，溫度的過(guò)高或者過(guò)低都將不同程度的影響植物的光合作用[4,5]，進(jìn)而影響其生長(zhǎng)狀況。為改善極端氣候地區(qū)人民的生活環(huán)境，在高海拔極端氣候地區(qū)進(jìn)行城鄉(xiāng)綠化造林試驗(yàn)， 是對(duì)造林工作者的重大考驗(yàn)，在保證樹木成活的前提下，控制土壤增溫程度以及增溫時(shí)間，何時(shí)開始增溫，何時(shí)停止增溫，都是研究重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王根緒,李元首,吳青柏,等.青藏高原凍土區(qū)凍土與植被的關(guān)系及其對(duì)高寒生態(tài)系統(tǒng)的影響[J].中國(guó)科學(xué)D輯:地球科學(xué),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(duì)草原生態(tài)環(huán)境的影響[J].北京農(nóng)業(yè),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