張芝萍, 李昌龍, 李得祿, 郭樹(shù)江

(1.甘肅省荒漠化與風(fēng)沙災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅 武威 733000; 2.甘肅省治沙研究所, 甘肅 蘭州730070)

不同立地條件下黃花補(bǔ)血草種群生長(zhǎng)、繁殖與土壤水分的差異

張芝萍1,2, 李昌龍1, 李得祿1, 郭樹(shù)江1

(1.甘肅省荒漠化與風(fēng)沙災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅 武威 733000; 2.甘肅省治沙研究所, 甘肅 蘭州730070)

摘要：[目的] 揭示不同立地條件下黃花補(bǔ)血草種群生長(zhǎng)、繁殖與土壤水分的差異，為黃花補(bǔ)血草的管理提供科學(xué)依據(jù)。 [方法] 選取4個(gè)不同沙丘類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草地斑塊作為試驗(yàn)樣地，研究黃花補(bǔ)血草的生長(zhǎng)、繁殖以及水分等。 [結(jié)果] (1) 不同立地類(lèi)型黃花補(bǔ)血草種群的生長(zhǎng)與繁殖特征存在明顯差異,它主要反映在單株地上生物量、高度、冠幅和密度方面； (2) 不同類(lèi)型的沙丘上黃花補(bǔ)血草單株生殖枝數(shù)、花量均存在顯著差異的相關(guān)性； (3) 不同立地類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草土壤含水量存在明顯差異,但是在不同的土壤深度上土壤的含水率的差異不顯著,丘間地不同土壤深度的土壤含水率差異比較大。 [結(jié)論] 干旱荒漠生境條件下最適宜生長(zhǎng)的黃花補(bǔ)血草的沙丘類(lèi)型為丘間地。

關(guān)鍵詞：沙丘類(lèi)型； 補(bǔ)血草； 土壤水分； 民勤縣

黃花補(bǔ)血草(Limonium),又名黃里子白(寧夏)、石花子(甘肅),金色補(bǔ)血草[1]等,屬白花丹科(Plumbaginaceae)補(bǔ)血草屬(LimoniumMill.)多年生草本，該屬植物耐干旱鹽堿，生命力強(qiáng)。主要分布于沙漠、戈壁、灘地、湖盆、鹽化草甸、石質(zhì)山坡、流動(dòng)沙丘等生境。在中國(guó)主要分布于東北西部、華北北部和西北各省區(qū)，補(bǔ)血草屬植物膜質(zhì)花萼或艷美華貴或淡雅樸素，保持時(shí)間長(zhǎng)，有較高的觀賞價(jià)值，是不可多得的插花配材和干花植物。其根、花萼或全草可藥用[1]，盡管很多學(xué)者[2-5]研究了黃花補(bǔ)血草的植被密度、生產(chǎn)力與土壤水分的關(guān)系，但對(duì)不同沙丘類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草種群生長(zhǎng)與土壤水分關(guān)系的研究則不多見(jiàn)。所以本研究對(duì)不同沙丘類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草種群生長(zhǎng)、繁殖與土壤水分的關(guān)系進(jìn)行分析,為確定干旱荒漠生境條件下最適宜生長(zhǎng)的黃花補(bǔ)血草的沙丘類(lèi)型，為黃花補(bǔ)血草的管理提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1　研究地點(diǎn)

研究區(qū)位于民勤縣治沙站，地理位置為38°59′54″N，102°36′55″E。立地條件為砂礫質(zhì)、石質(zhì)平地。氣候?qū)贉貛Т箨懶詷O干旱氣候，具有明顯的沙漠氣候特征，風(fēng)大沙多，降水稀少，氣候干燥，光照充足，太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，熱量豐富，年平均日照時(shí)間2 832.1 h；年均平均氣溫7.4 ℃，最熱7月，平均氣溫22.4 ℃，最冷1月，平均氣溫-10.3 ℃，大于10 ℃的積溫3 248.8 ℃，無(wú)霜期178 d；空氣相對(duì)濕度年平均47%；年平均降水量110 mm，且大多集中在7—9月，占全年降水量的73%；年平均蒸發(fā)量2 644 mm；年平均風(fēng)速2.3 m/s，最大風(fēng)速可達(dá)16 m/s，全年揚(yáng)沙天59 d，其中沙塵暴27 d。境內(nèi)自然植被類(lèi)型和人工植被類(lèi)型并存，原生植被主要以旱生、鹽生的沙生灌木、半灌木和多年生草本為主。

1.2　研究方法

2013年6—9月,在民勤不同沙丘類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草群落區(qū)內(nèi)選取4個(gè)不同沙丘類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草地斑塊(沙障沙丘，固定干沙地，流動(dòng)沙丘，丘間地)試驗(yàn)樣地。分別在6—9月中旬(12—15號(hào))，在每塊樣地上,設(shè)置5個(gè)2 m×2 m的樣方,在每個(gè)樣方中,隨機(jī)選取5株黃花補(bǔ)血草,測(cè)定其株高、冠幅直徑、生殖枝數(shù)、營(yíng)養(yǎng)枝數(shù)及地上生物量。另外,在6—9月,每月中旬在每個(gè)樣方中采用常規(guī)土鉆烘干法測(cè)定土壤含水量,取樣深度為0—20 cm，20—40 cm，40—60 cm，60—80 cm和80—100 cm,重復(fù)3次。

1.3　數(shù)據(jù)處理

采用單因素方差分析(one-way ANOVA)比較不同沙丘對(duì)黃花補(bǔ)血草的種群生長(zhǎng)、繁殖及土壤含水量的差異;采用回歸分析確定單株地上生物量與不同深度土壤含水量的關(guān)系[6-10]。

2結(jié)果與分析

2.1　4種沙丘類(lèi)型黃花補(bǔ)血草種群的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)特征

圖1反映了4種類(lèi)型沙丘上黃花補(bǔ)血草6—9月的平均株高、冠幅、生物量等種群生長(zhǎng)特征。方差分析表明,4種類(lèi)型的沙丘上黃花補(bǔ)血草株高上無(wú)顯著差異〔F=5.251,p>0.05,但冠幅、單株地上生物量和密度存在顯著差異(冠幅:F=3.23,p<0.05);單株地上生物量:F0.05(3,19)=26.18,p<0.000 1;密度:F=5.634,p<0.05〕。由此可見(jiàn),4種沙丘類(lèi)型中,沙障沙丘上黃花補(bǔ)血草的平均株高和平均冠幅最高，而丘間地上黃花補(bǔ)血草的單株地上生物量和樣方密度最高,并顯著高于其他種個(gè)沙丘類(lèi)型;但是4種沙丘類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草的平均高度相差不大，冠幅也相差不大，黃花補(bǔ)血草的平均密度流動(dòng)沙地的最小，丘間地的最大，而生物量，丘間地的最大，沙樟沙丘的最小。

圖1　4種沙丘類(lèi)型的黃花補(bǔ)血草種群營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)特征

2.2　4種沙丘類(lèi)型黃花補(bǔ)血草的種群繁殖生長(zhǎng)特征

圖2表示4種類(lèi)型沙丘黃花補(bǔ)血草6—9月種群的繁殖生長(zhǎng)特征。方差分析結(jié)果表明，4種類(lèi)型的沙丘黃花補(bǔ)血草單株生殖枝數(shù)、花量均存在顯著差異(單株生殖枝數(shù):F4.50=22.68,p<0.000 1;生物量:F4.50=31.42,p<0.000 1)。由此看來(lái)，4種不同立地類(lèi)型中,丘間地的黃花補(bǔ)血草單株生殖枝數(shù)最高,其余依次為：流動(dòng)沙丘>T固定沙丘>沙樟沙丘。黃花補(bǔ)血草產(chǎn)花量最高丘間地，固定沙丘最小，而且丘間地的產(chǎn)花量遠(yuǎn)大于固定沙丘，差異比較顯著。

圖2　4種立地類(lèi)型黃花補(bǔ)血草種群的繁殖生長(zhǎng)特征

2.3　4種沙丘類(lèi)型黃花補(bǔ)血草的平均土壤含水率

圖3反映了4種類(lèi)型沙丘的黃花補(bǔ)血草在6—9月的平均土壤含水率，比較分析可以看出:4種沙丘類(lèi)型的土壤含水量均存在顯著的差異(p=0.012<0.05),丘間地上黃花補(bǔ)血草的土壤含水率最高，其次就是固定干沙地，沙樟沙地，流動(dòng)沙地黃花補(bǔ)血草土壤含水率最低。而在不同的土壤深度上土壤的含水率的差異不顯著(p=0.176>0.05)，但是在土壤含水率相對(duì)較高的丘間地上，不同土壤深度的土壤含水率差異是比較大，0—20 cm的土壤含水率最小，60—100 cm的土壤含水率最大，因?yàn)橥寥辣砻嬲舭l(fā)量大，水分散失比較快，而在土壤深層，可以有效的保持土壤含水率。固定干沙地的土壤含水率隨著不同土壤深度變化不顯著。沙樟沙地和流動(dòng)沙地的土壤含水率在不同土壤深度上基本沒(méi)什么變化，所以在4種立地條件下黃花補(bǔ)血草對(duì)土壤水分的消耗利用情況不同,從而導(dǎo)致了不同立地條件下黃花補(bǔ)血草土壤含水量的差異。

圖3　4種立地類(lèi)型黃花補(bǔ)血草的土壤含水率

3結(jié)論與討論

(1) 4種立地類(lèi)型黃花補(bǔ)血草種群的生長(zhǎng)與繁殖特征存在明顯差異,主要反映在單株地上生物量、高度、冠幅和密度。黃花補(bǔ)血草在丘間地生長(zhǎng)較好，所以丘間地相對(duì)適合黃花補(bǔ)血草的生長(zhǎng)發(fā)育。

(2) 4種立地類(lèi)型的沙丘上黃花補(bǔ)血草單株生殖枝數(shù)、花量均存在顯著差異。黃花補(bǔ)血草在丘間地上生殖能力最高，所以黃花補(bǔ)血草在丘間地生長(zhǎng)繁殖較好。

(3) 4種立地類(lèi)型上黃花補(bǔ)血草的土壤含水量存在明顯差異,不同的土壤深度上土壤的含水率的差異不顯著；但是在土壤含水率相對(duì)較高的丘間地上，

不同土壤深度的土壤含水率差異是比較大的，隨著土壤深度的增加土壤含水量也逐漸變高，主要是土壤表面蒸發(fā)量大，水分遺失比較快。

(4) 丘間地相比較其他3種沙丘類(lèi)型黃花補(bǔ)血草種群的生長(zhǎng)、生殖特征與土壤含水率存在明顯不同，因?yàn)榍痖g地主要是黏土層，土壤含水量高，比較適應(yīng)黃花補(bǔ)血草的生長(zhǎng)繁殖，所以黃花補(bǔ)血草的生長(zhǎng)和生殖發(fā)育與土壤含水率有著明顯的相關(guān)性。

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Differences of Population Growth, Reproduction ofLimoniumand Soil Moisture Under Different Site Conditions

ZHANG Zhiping1,2, LI Changlong1,2, LI Delu1, GUO Shujiang1

(1.LaboratoryofSandHazardsandCombatDesertificationinGansuProvince,Wuwei，Gansu733000，China; 2.GansuDesertControlResearchInstitute,Lanzhou,Gansu730070,China)

Abstract：[Objective] Population growth, reproduction of Limonium and soil moisture were measured to test the differences under different site conditions in order to improve the management of Limonium planataion. [Methods] Four different types of dunes were selected to research the growth, reproduction and moisture of Limonium. [Results] (1) Limonium growth and reproductive characteristics had significant differences under different types of sand dune in above ground biomass, height,crown width and density; (2) For all types of dune, reproductive tillers per plant and flower numbers had significantly correlation; (3) Soil moistures planted with Limonium in different types of sand dune were different obviously, but no significant differences in profile were found, and soil moistures among inter-dunes were also insignificant. [Conclusion] The inter-dune ground is suitable for Limonium growth in desert habitats.

Keywords:dune types; Limonium; soil moisture; Minqin County

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-288X(2015)04-0268-03

中圖分類(lèi)號(hào)：Q948.13

通信作者：李得祿(1977—)，男(漢族)，甘肅省民樂(lè)縣人，副研究員，主要從事植物引種馴化及荒漠化防治工作。E-mail:lidlu2008@163.com。

收稿日期：2014-05-27修回日期：2014-06-20

資助項(xiàng)目：甘肅省科技研究與開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)““野生花卉黃花磯松雨養(yǎng)型園林化栽培技術(shù)研究與示范””(1205TCYA048)

第一作者：張芝萍(1984—),女(漢族),甘肅省天水市人,碩士研究生,研究方向?yàn)樗帘３峙c荒漠化防治。E-mail:yuyuyu01@126.com。