艾吉爾·阿不拉，李丕軍，王文月

（1.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830063；2.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 623000 ）

4個(gè)造林樹種緩苗期生理生化特性分析

艾吉爾·阿不拉1，李丕軍2，王文月1

（1.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830063；2.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 623000 ）

采用種條培育55 d的銀×新楊和俄羅斯大果沙棘營(yíng)養(yǎng)缽扦插苗、白榆和文冠果營(yíng)養(yǎng)缽播種苗在6、7、8月不同生長(zhǎng)季進(jìn)行造林，測(cè)定不同造林時(shí)間和不同緩苗期4個(gè)樹種的生理生化指標(biāo)，以期為干旱區(qū)生長(zhǎng)季造林及緩苗期的管理提供依據(jù)。結(jié)果表明：白榆在生長(zhǎng)季不同時(shí)間造林時(shí)，除脯氨酸含量在7月造林時(shí)明顯高于6、8月外，可溶性糖和可溶性蛋白無明顯差異；俄羅斯大果沙棘在6月造林時(shí)，可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白均高于7、8月造林；銀×新楊的脯氨酸含量在7月造林時(shí)明顯高于6、8月，但可溶性糖和可溶性蛋白含量均表現(xiàn)為8月高；文冠果7月造林時(shí)的可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量均高于6、8月。白榆，銀×新楊在6、7、8月均可造林，俄羅斯大果沙棘在6月造林、文冠果在7月造林較易成活。

緩苗期；造林；生理生化指標(biāo)

干旱地區(qū)生境復(fù)雜，一方面光熱充足，雨熱同期，有利于林木生長(zhǎng)發(fā)育；另一方面干旱缺水、土壤瘠薄，鹽堿較重，風(fēng)蝕沙埋，潛在蒸發(fā)力大，降水時(shí)空分布不均等又是不利于林木生長(zhǎng)的限制因素。因此，一直以來，干旱地區(qū)造林困難大，造林成活率、保存率低。干旱地區(qū)常規(guī)造林時(shí)間為春秋兩季，造林時(shí)間短，一般為40～50 d，難以滿足大規(guī)模造林需要，因此延長(zhǎng)造林時(shí)間，提高造林成活率對(duì)解決大面積工程造林具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

白榆（Ulmus pumila）、銀×新楊（Populus alba×Populus bolleana）、文冠果（Xanthoceras sobifolia Bunge）及俄羅斯大果沙棘（Hippophae rhamnoides L.），是適應(yīng)性強(qiáng)的樹種，作為干旱風(fēng)沙區(qū)退耕還林的主要造林樹種，其生長(zhǎng)特性均得到較多研究。白榆是優(yōu)良的速生樹種，落葉喬木，平均樹高25～30 m［1-2］，廣泛分布于東北、華北、西北地區(qū)，枝繁葉茂，葉片吸附性強(qiáng)，是防護(hù)林和鹽堿地造林的主要樹種［3-6］；銀×新楊是銀白楊和新疆楊的雜交，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)［7-9］，銀×新楊不僅具有親本優(yōu)良的特性，其抗寒性、耐旱性和速生性比親本有較好的表現(xiàn)；俄羅斯大果沙棘由于根系發(fā)達(dá)，固土保水能力強(qiáng)，常被用于固土保水［10-11］；文冠果耐干旱、耐貧瘠、抗風(fēng)沙，也是常見的抗干旱防護(hù)樹種。本試驗(yàn)研究不同造林時(shí)間的緩苗期的生理生化特性，為生長(zhǎng)季造林管理與造林樹種的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地選在新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)，位于中緯度內(nèi)陸地區(qū)，海拔270～500 m，屬典型的溫帶大陸性氣候，年均氣溫8.6℃，極端最低氣溫-40.5℃?？死斠朗俏覈?guó)著名的石油城市，也是新疆的大風(fēng)區(qū)，風(fēng)力強(qiáng)，風(fēng)向主要為西北，年均風(fēng)速為3.4 m/s，累計(jì)平均大風(fēng)日數(shù)為64.5 d，年均降水量108.9 mm，蒸發(fā)量2 692.1 mm。土壤主要是沙壤土。

1.2 試驗(yàn)材料

選擇新疆的主要造林樹種白榆、俄羅斯大果沙棘、銀×新楊、文冠果，選用1年生銀×新楊和沙棘種條、白榆和文冠果種子進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)缽育苗。營(yíng)養(yǎng)缽大小為10 cm×10 cm，基質(zhì)為農(nóng)田土、沙子和羊糞，混合比例為1∶1∶1，所用4種苗木均為培育55 d、苗高25～35 cm的營(yíng)養(yǎng)缽苗。

1.3 試驗(yàn)方法

于2013年6、7、8月分別在造林后0、3、6、9 d，采集試驗(yàn)苗木葉片，標(biāo)記后放入液氮中保存，帶回室內(nèi)進(jìn)行生理生化指標(biāo)測(cè)定。游離脯氨酸含量用磺基水楊酸法測(cè)定，可溶性糖含量用葸酮比色法測(cè)定，可溶性蛋白含量用福林-酚試劑法測(cè)定。每組3次重復(fù)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行整理分析，并運(yùn)用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同月份造林時(shí)4個(gè)樹種的生理生化特性2.1.1 白榆 不同月份造林時(shí)白榆的緩苗期生理生化指標(biāo)如圖1所示。從圖1可以看出，脯氨酸含量表現(xiàn)為7月＞6月＞8月，且7、8月之間存在顯著差異，栽植當(dāng)天含量相差0.04 μg/g，栽后9 d達(dá)到19 μg/g?？扇苄蕴呛吭?月造林時(shí)較低，栽后3 d為0.05%，7、8月的差異不大，各月份之間不存在顯著差異?？扇苄缘鞍缀吭诓煌路菰炝謺r(shí)均不存在顯著差異。白榆造林后的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白均在栽后3 d達(dá)到最低。

2.1.2 俄羅斯大果沙棘 由圖2可知，不同月份造林時(shí)俄羅斯大果沙棘的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均表現(xiàn)為8月＞7月＞6月，其中脯氨酸含量不同月份造林時(shí)并無顯著差異，可溶性糖含量6月和8月的差異顯著；栽后6 d，6、8月的可溶性糖含量分別為0.03%、0.05 %，8月與6、7月均有顯著差異；6、7月份的可溶性蛋白含量均為1.50 mg/g，8月份達(dá)到1.51 mg/g以上。不同月份造林時(shí)，俄羅斯大果沙棘的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均在栽后6 d達(dá)到最低，栽后9 d基本能達(dá)到造林前的水平。

圖1 白榆不同月份造林的生理生化指標(biāo)

圖2 俄羅斯大果沙棘不同月份造林的生理生化指標(biāo)

圖3 銀×新楊不同月份造林的生理生化指標(biāo)

2.1.3 銀×新楊 銀×新楊不同月份造林時(shí)，生理生化指標(biāo)如圖3所示，脯氨酸含量表現(xiàn)為7月＞8月＞6月，不同月份均存在顯著差異；栽后3 d，7、8、6月銀×新楊的脯氨酸含量分別為0.34、0.24、0.21μg/g?？扇苄蕴呛涂扇苄缘鞍缀吭诓煌路菰炝謺r(shí)基本表現(xiàn)一致，均為8月＞6月＞7月，存在顯著差異，其中8月份可溶性糖含量在栽后9 d達(dá)到0.10 %，7月份達(dá)0.06%，同比高出67%。3個(gè)指標(biāo)含量均在栽后3d達(dá)到最低，栽后6 d基本恢復(fù)到造林前水平。

2.1.4 文冠果 文冠果不同時(shí)間造林后的具體變化如圖4所示。7月造林的脯氨酸含量明顯高于6月與8月，不同月份造林時(shí)文冠果的脯氨酸含量存在顯著差異，栽后9 d，7月份文冠果含量最大，達(dá)到0.31 μg/g，相比最低的6月份（0.22 μg/g），同比增加40.9%。 可溶性糖含量在7月和8月差異不大，6月較低，栽后3 d達(dá)到最低（0.05%），6月與8月存在顯著差異；可溶性蛋白含量栽后6 d差異不大，栽后9 d 7月明顯高于6、8月，達(dá)到1.57 mg/g。不同月份造林時(shí)均無顯著差異?？梢姡墓诠煌路菰炝謺r(shí)的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均在栽后6 d達(dá)到最低水平，栽后9 d脯氨酸含量與可溶性蛋白含量已經(jīng)超過栽植當(dāng)天含量，可溶性糖也基本持平。

圖4 文冠果不同月份造林的生理生化指標(biāo)

2.2 不同樹種同一時(shí)間造林的生理生化特性分析

2.2.1 脯氨酸含量 不同時(shí)間造林時(shí)4個(gè)樹種的脯氨酸含量如表1所示。由表1可知，當(dāng)6月份造林時(shí)，白榆的脯氨酸含量明顯高于其余3個(gè)樹種，俄羅斯大果沙棘、銀×新楊、文冠果的脯氨酸含量基本相同，白榆與其他3個(gè)樹種均存在顯著差異。7月份造林時(shí)，各樹種的脯氨酸含量表現(xiàn)為：白榆＞銀×新楊＞文冠果＞俄羅斯大果沙棘，各樹種之間均存在顯著差異。8月份造林時(shí)，各樹種脯氨酸含量對(duì)比結(jié)果為：白榆＞文冠果＞銀×新楊＞俄羅斯大果沙棘，白榆與其他3個(gè)樹種均存在顯著差異，俄羅斯大果沙棘與銀×新楊、文冠果間不存在顯著差異。

表1 各樹種不同月份造林的脯氨酸含量（μg/g）

2.2.2 可溶性糖含量 不同時(shí)間造林時(shí)4個(gè)樹種的可溶性糖含量如表2所示。由表2可知，當(dāng)6月份造林時(shí)，白榆的可溶性糖含量與銀×新楊大致相等，明顯高于俄羅斯大果沙棘與文冠果，白榆與文冠果和俄羅斯大果沙棘均存在顯著差異，銀×新楊和文冠果與俄羅斯大果沙棘存在顯著差異。7月份造林時(shí)，各樹種的可溶性糖含量表現(xiàn)為：白榆＞文冠果＞銀×新楊＞俄羅斯大果沙棘，白榆與其他3個(gè)樹種均存在顯著性差異，俄羅斯大果沙棘與其他3個(gè)樹種也存在顯著差異，銀×新楊與文冠果間差異不顯著。8月份造林時(shí)，各樹種可溶性糖含量對(duì)比結(jié)果為：銀×新楊＞白榆＞文冠果＞俄羅斯大果沙棘，4個(gè)樹種間均存在顯著差異。

2.2.3 可溶性蛋白含量 不同時(shí)間造林時(shí)4個(gè)樹種的可溶性蛋白含量如表3所示。由表3可知，當(dāng)6月份造林時(shí)，4個(gè)樹種的可溶性蛋白含量差別不大。白榆與銀×新楊、文冠果的差異顯著，銀×新楊與其他3個(gè)樹種的差異均顯著。7月份造林時(shí)，各樹種可溶性蛋白的含量表現(xiàn)為：文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞白榆＞銀×新楊，文冠果與其他3個(gè)樹種均存在顯著差異，俄羅斯大果沙棘與銀×新楊之間的差異顯著。8月份造林時(shí)，各樹種可溶性蛋白含量對(duì)比結(jié)果為：文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞銀×新楊＞白榆，俄羅斯大果沙棘與其余樹種均存在顯著差異，文冠果與其余樹種均存在顯著差異。

表2 各樹種不同月份造林的可溶性糖含量（%）

表3 各樹種不同月份造林的可溶性蛋白含量（mg/g）

3 結(jié)論與討論

3.1 不同樹種可實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)季造林的時(shí)間選擇

脯氨酸是目前分布最廣的滲透保護(hù)物質(zhì)，植物通過提高體內(nèi)脯氨酸含量調(diào)節(jié)滲透平衡，從而保護(hù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，很多實(shí)驗(yàn)證明脯氨酸的累積與植物對(duì)環(huán)境脅迫的耐受能力正相關(guān)［12］。當(dāng)不同時(shí)間造林時(shí)，植物體內(nèi)的脯氨酸含量較高，植物的抗性會(huì)增加，也會(huì)相應(yīng)減少造林的緩苗期，提高造林成活率。本研究結(jié)果表明，不同造林時(shí)間對(duì)脯氨酸含量的影響較大，4個(gè)樹種的脯氨酸含量均在7月造林時(shí)最高。同一造林時(shí)間不同樹種的脯氨酸含量均以白榆的含量最高，說明4個(gè)樹種中白榆的抗性較強(qiáng)，造林后緩苗期短，造林成活率較高。

可溶性糖的主要作用是調(diào)節(jié)葉片細(xì)胞質(zhì)溶液的凝固點(diǎn)，防止細(xì)胞液凝結(jié)形成小冰晶對(duì)葉片產(chǎn)生傷害，保證了植物葉片細(xì)胞中新陳代謝的順利進(jìn)行［13］。本研究中，同一樹種不同造林時(shí)間可溶性糖含量在文冠果、銀×新楊、白榆中的變化不大，俄羅斯大果沙棘8月的可溶性糖含量顯著高于6、7月。同一造林時(shí)間不同樹種間白榆、銀×新楊的可溶性糖含量高于其他兩個(gè)樹種，俄羅斯大果沙棘的可溶性糖含量最低?？扇苄蕴桥c可溶性蛋白的含量較高時(shí)，植物活性也比較高，也是造林成活率的保障。可溶性蛋白是植物體內(nèi)氮素的主要存在方式，其含量多少與植物體代謝和衰老密切相關(guān)［14］。4個(gè)樹種不同造林期的可溶性蛋白含量表現(xiàn)為：文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞銀×新楊、白榆。

本研究結(jié)果可知，在不用時(shí)間造林時(shí)，植物體內(nèi)3種指標(biāo)的含量有差異，造林時(shí)應(yīng)選擇脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量較高的時(shí)間進(jìn)行造林。由測(cè)定結(jié)果可知，白榆在6～8月不同月份生長(zhǎng)季造林時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)差異并不明顯，只有脯氨酸的含量7月份造林時(shí)明顯高于其他月份。俄羅斯大果沙棘在6月份造林時(shí)，其各項(xiàng)指標(biāo)均高于其他時(shí)間造林。銀×新楊的脯氨酸含量在7月份造林時(shí)明顯高于其他月份，但是可溶性糖和可溶性蛋白的含量均表現(xiàn)為8月份高。文冠果在7月份造林時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)含量高于其他時(shí)間。

3.2 不同時(shí)間造林時(shí)各樹種緩苗期的生長(zhǎng)特性對(duì)比

本研究結(jié)果表明，白榆、俄羅斯大果沙棘、銀×新楊及文冠果的脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量在栽植0～3 d的緩苗期內(nèi)與栽植當(dāng)天比較，均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)；白榆在栽后3 d各項(xiàng)指標(biāo)均有顯著回升，其他3個(gè)樹種的各項(xiàng)指標(biāo)則在栽后3～6 d出現(xiàn)不同程度回升，說明白榆的緩苗期較短，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性最強(qiáng)。

分析生長(zhǎng)季不同時(shí)間造林時(shí)脯氨酸的含量可以發(fā)現(xiàn)，白榆的脯氨酸含量在6～8月造林時(shí)都高于其他3種樹種，7月造林時(shí)銀×新楊的脯氨酸含量高于文冠果，8月造林時(shí)銀×新楊的脯氨酸含量低于于文冠果，俄羅斯大果沙棘的脯氨酸含量一直低于其余樹種；對(duì)比各樹種的可溶性糖含量可知，6月造林時(shí)，白榆的可溶性糖含量與銀×新楊大致相等，明顯高于俄羅斯大果沙棘的可溶性糖含量與文冠果的可溶性糖含量。7月造林時(shí)，白榆的可溶性糖含量最高，8月份造林時(shí)，銀×新楊的可溶性糖含量高于其余樹種，俄羅斯大果沙棘的可溶性糖含量一直低于其余樹種；不同樹種可溶性蛋白的含量在不同時(shí)間造林時(shí)表現(xiàn)為，6月造林時(shí)，4個(gè)樹種的可溶性蛋白含量基本差別不大。7月造林時(shí)，表現(xiàn)為文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞白榆＞銀×新楊。8月造林時(shí)，表現(xiàn)文冠果＞俄羅斯大果沙棘＞銀×新楊＞白榆。在不同時(shí)間造林時(shí)文冠果的可溶性蛋白含量一直高于其余樹種。根據(jù)不同生長(zhǎng)季造林時(shí)各樹種的生理生化指標(biāo)的差異，可以針對(duì)不同樹種的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量，進(jìn)行適宜的撫育管理措施，以達(dá)到縮短緩苗期、提高造林成活率的效果。

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（責(zé)任編輯 白雪娜）

Analysis on physiological and biochemical characteristics of four afforestation trees species during recovering stage

Ai ji er A bu la1，LI Pi-jun2，WANG Wen-yue1
（1.Institute of Ecology，Academy of Forestry Science of Xinjiang，Urumqi 830063，China；2. Sichuan Academy of Forestry，Chengdu 623000，China）

The experimental materials were nutritional bowl seedlings planted 55 days in the same year. Using nutrition tray，grown Populus alba×P. bolleana and Hippophae rhamnoides L.，Ulmus pumila，Xanthoceras sobifolia Bunge seedlings to afforest in growing season from June to August，and the physiological and biochemical characteristics of experimental were measured，to provide a basis for afforestation during recovering stage. The results showed that for U. pumila in the growing season，the differences of each index was not obvious，only Pro content in July planting was significantly higher than that in June and August. When the X. sobifolia Bunge was afforestation in July，its indicators were higher than those in July and August；P. alba×P. bolleana was afforestation in July，its Pro content was significantly higher than that in in June and August，but the soluble sugar and soluble protein content in August were high；X. sobifolia Bunge in July，the indexes were higher than those in June and August；U. pumila，P. alba×P. bolleana could plant in June，July and August，Russian seabuckthorn could plant in June，in July sorbifolia was easier to survive.

recovering stage；afforestation；physiological and biochemical indexes

S725

A

1004-874X（2017）03-0080-07

2016-08-10

新疆林業(yè)科技專項(xiàng)（xjlk2013002）

艾吉爾·阿不拉（1969-），女，工程師，E-mail：1456615882@qq.com

李丕軍（1975-），男，博士，研究員，E-mail：595869762@qq.com

艾吉爾·阿不拉, 李丕軍，王文月. 4個(gè)造林樹種緩苗期生理生化特性分析［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，44（3）：80-86.