摘要:為了探究梭梭(Haloxylon ammodendron)幼苗生長對其生境生態(tài)因子動態(tài)變化規(guī)律的適應(yīng)機制,對新疆古爾班通古特沙漠梭梭幼苗生長期生長指標(biāo)與其根區(qū)土壤含水率、電導(dǎo)率的關(guān)系進行分析。結(jié)果表明,生境區(qū)7月下旬幼苗根區(qū)土壤含水率最小且不同生境區(qū)間的土壤含水率差異也最小,其土壤含水率變化范圍為0~3.75%,且隨著土壤深度的增加呈升高趨勢;生境區(qū)K(克拉瑪依研究區(qū))和生境區(qū)Q(奇臺縣荒漠研究區(qū))土壤電導(dǎo)率最大值分別出現(xiàn)在0~40 cm和80~100 cm,分別為1 103.03、244.23 μS/cm,且電導(dǎo)率表現(xiàn)為生境區(qū)K大于生境區(qū)Q;梭梭生長指標(biāo)中,除幼苗地徑外,株高、冠幅、梢長大體均為生境區(qū)Q大于生境區(qū)K。幼苗生長期土壤含水率與植株的株高、冠幅面積、梢長、地徑均呈正相關(guān),且與冠幅顯著相關(guān)(Plt;0.05),其相關(guān)系數(shù)在生境區(qū)K和生境區(qū)Q分別為0.987、0.974;不同生境區(qū)土壤電導(dǎo)率與幼苗生長指標(biāo)間的相關(guān)性表現(xiàn)不同,生境區(qū)K和生境區(qū)Q土壤電導(dǎo)率分別與幼苗梢長、冠幅面積相關(guān)性最強,相關(guān)系數(shù)分別為0.927、0.932(Plt;0.05)。生境區(qū)K與Q根區(qū)土壤水分、電導(dǎo)率狀況均利于梭梭幼苗生長,但生境區(qū)Q的土壤更適于梭梭生長。
關(guān)鍵詞:梭梭(Haloxylon ammodendron)幼苗;根區(qū)土壤;土壤水分;土壤電導(dǎo)率;生長;關(guān)系
中圖分類號:S714.2;S793.9" " " " "文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:0439-8114(2025)03-0049-06
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.03.008 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
Relationship between growth of Haloxylon ammodendron seedlings and changes of soil factors in root zone
ZHOU Cong, WANG Ze, REN Cai, SHI Ya-xin, ZHENG Han-han, CUI Chen-yu, TANG Ling, WU Ming-zhe
(College of Resources and Environment, Xinjiang Agricultural University/Xinjiang Key Laboratory of Soil and Plant Ecological Processes/Xinjiang Green Planting Engineering Center, Urumqi" 830052, China)
Abstract: In order to explore the adaptation mechanism of Haloxylon ammodendron seedling growth to the dynamic changes of ecological factors in its habitat, the relationship between growth indexes of Haloxylon ammodendron seedling and the soil moisture content and electrical conductivity in the root zone of Gurbantunggut Desert of Xinjiang was studied and analyzed. The results showed that the soil moisture content of seedlings root zone in the habitat area in late July was the lowest and the difference of soil moisture content in different habitat areas was also the smallest. The soil moisture content ranged from 0 to 3.75 %, and increased gradually with the increase of soil depth. The maximum soil electrical conductivity in habitat K (Karamay research area) and Q (Qitai County desert research area) appeared at 0~40 cm and 80~100 cm respectively, with values of 1 103.03 μS/cm and 244.23 μS/cm. The soil electrical conductivity in habitat area K was higher than that in habitat area Q. Among the growth indexes of Haloxylon ammodendron seedings, except for the ground diameter of seedlings, the plant height, crown width and shoot length were generally in the form of habitat area Q greater than habitat area K. Soil moisture content at seedling growth stage was positively correlated with plant height, crown area, tip length and ground diameter, and was significantly correlated with crown area(Plt;0.05). The correlation coefficients between soil moisture content and seedling crown area were 0.987 and 0.974 in habitat area K and habitat area Q, respectively. The correlation between soil electrical conductivity and seedling growth indexes was different in different habitat areas. The soil electrical conductivity of habitat area K and habitat area Q had the strongest correlation with seedling shoot length and crown area, and the correlation coefficients were 0.927 and 0.932, respectively (Plt;0.05). The soil moisture and electrical conductivity of root zone in habit area K and habit area Q were beneficial to the growth of Haloxylon ammodendron seedlings, but the soil in habit area Q was more suitable for the growth of Haloxylon ammodendron.
Key words: Haloxylon ammodendron seedlings; soil of root zone; soil moisture; soil conductivity; growth; relationship
荒漠生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化敏感,具有環(huán)境指示意義[1]?;哪畢^(qū)植被是維護荒漠生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的重要因素,對荒漠生態(tài)系統(tǒng)意義重大,準(zhǔn)確掌握荒漠植物生長狀況是干旱地區(qū)荒漠化狀態(tài)診斷的基礎(chǔ)[2]。梭梭[Haloxylon ammodendron(C.A.Mey)Bunge]是藜科(Chenopodiaceae)梭梭屬(Haloxylon Bunge)灌木或小喬木,是優(yōu)良的固沙植物,被譽為“荒漠衛(wèi)士”,具有良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會效益,其環(huán)境適應(yīng)性強,在沙丘、鹽堿地、荒漠等地均能正常生長[3],具有很強的耐旱、耐鹽、耐堿和耐土壤貧瘠能力,是西北荒漠半荒漠地區(qū)的珍貴植物資源[4]。梭梭是古爾班通古特沙漠的主要建群種,在保護生物多樣性和防止旱地退化等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面有重要作用[5]。然而,由于長期不合理的放牧和樵采,天然梭梭林受到嚴(yán)重破壞,分布面積日趨縮小,已被列為國家三級保護漸危種[6]。研究梭梭幼苗在特殊時期對生態(tài)因子變化的適應(yīng)狀況,對保護當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡具有重要意義[7]。
關(guān)于荒漠區(qū)梭梭根區(qū)土壤水分、鹽分和溫度等生態(tài)因子的變化規(guī)律及在水鹽脅迫下其生長生理響應(yīng)等方面已有較多研究成果。郝需婷等[8]對烏蘭布和沙漠固沙梭梭林地的研究發(fā)現(xiàn),梭梭林地土壤水分垂直分布分層特征明顯,時間變異程度高于空間,具有較強的時間變異性;柳幸爽等[9]對準(zhǔn)噶爾盆地荒漠-綠洲過渡帶梭梭的研究表明,6—7月的降水量對梭梭的耗水量和枝條的生長狀況有顯著影響;許皓等[10]研究中亞荒漠關(guān)鍵種梭梭,發(fā)現(xiàn)降水的變化將改變根系水分利用策略,進而改變植株個體結(jié)構(gòu);魯艷等[11]對塔克拉瑪干沙漠一年生梭梭幼苗的研究發(fā)現(xiàn),低濃度(50 mmol/L)的NaCl處理對梭梭的生長具有促進作用;劉國軍等[12]運用動態(tài)生命表觀察并分析了準(zhǔn)噶爾盆地東南緣天然梭梭幼苗全生育期生長動態(tài)。然而,梭梭生長生理特性在全生育期的不同階段有不同的變化趨勢,且幼苗生長受溫度、光照等多種因子的影響,因此幼苗需要適應(yīng)夏季高溫下降水量、蒸發(fā)強度的變化來維持自身正常生長。研究發(fā)現(xiàn),土壤水分、溫度、養(yǎng)分、鹽度、pH等因素對梭梭幼苗生長起重要作用,其中土壤水分和鹽度占主導(dǎo)地位[13,14]。雖然梭梭耐旱、耐鹽能力較強,但是脅迫強度過大也會影響其生長,甚至死亡。在自然狀態(tài)下,前人針對幼苗根區(qū)土壤生態(tài)因子變化與其生長之間影響關(guān)系的研究較少。因此,本試驗以梭梭幼苗為材料,在生長關(guān)鍵期(夏季高溫時期)研究古爾班通古特沙漠不同生境區(qū)梭梭幼苗動態(tài)生長狀況及其根區(qū)土壤水分、電導(dǎo)率的動態(tài)變化規(guī)律,選擇2個典型的氣候區(qū)探析不同土壤質(zhì)地對其生長產(chǎn)生的影響,對比分析不同生境區(qū)、不同時期、不同齡級間的土壤生態(tài)因子和幼苗生長指標(biāo)的差異,揭示生境土壤生態(tài)因子變化與梭梭幼苗生長之間的影響關(guān)系及其適應(yīng)機制,以期為梭梭屬植物生態(tài)林的撫育管理和瀕危植物保護提供理論依據(jù)和技術(shù)參數(shù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
研究區(qū)位于新疆古爾班通古特沙漠的西南緣和東南緣荒漠區(qū)。西南緣研究區(qū)為克拉瑪依市(東經(jīng)83°20′—84°07′,北緯44°50′—45°03′),屬典型的北溫帶干旱大陸型氣候,氣溫變化劇烈[15];年平均氣溫為8.1 ℃,年平均降水量為108.90 mm,年平均蒸發(fā)量為2 692.10 mm,年平均大風(fēng)日數(shù)為64.5 d,年平均無霜期為225 d;多為戈壁荒漠,土壤pH為8.26,土壤有機質(zhì)含量為8.20 g/kg,土壤多含沙礫、含鹽量高,植被生長稀疏,多為耐干旱、耐鹽堿植物;植被主要組成物種有葵科的梭梭、白梭梭(Haloxylon persicum)、鹽穗木(Halostachys caspica),疾葵科的白刺(Nitraria roborowski)以及檉柳科的紅砂(Reaumuria soongorica)、多枝柳(Tamarix ramosissima)、長穗檉柳(Tamarix elongata)等[16]。東南緣研究區(qū)為奇臺縣(東經(jīng)90°02′—90°14′,北緯44°17′—44°22′),屬中溫帶大陸性半荒漠干旱型氣候,年平均氣溫為4.7 ℃,年平均降水量為176 mm,年平均蒸發(fā)量" " " "2 141 mm,風(fēng)向以南風(fēng)為主,年平均風(fēng)速為2.9 m/s,年平均無霜期為153 d;土壤類型主要是灰棕漠土、棕鈣土、漠境鹽土[17],土壤pH為7.91,土壤有機質(zhì)含量為3.53 g/kg;梭梭群落是主要的植被類型;人工梭梭林在奇臺大漠中,從沙漠邊緣深入3 km,東西長65 km,形成了一道生態(tài)屏障。
1.2 試驗設(shè)計
試驗前分別在克拉瑪依研究區(qū)(K)和奇臺縣荒漠研究區(qū)(Q)中選取典型的退化梭梭種群試驗區(qū)3個,試驗區(qū)面積均為100 m×100 m;在試驗區(qū)中分別選取3個具有代表性的幼苗監(jiān)測區(qū),監(jiān)測區(qū)面積均為30 m×30 m,選擇生長發(fā)育狀況良好、生長狀態(tài)相近的梭梭幼苗進行監(jiān)測,并監(jiān)測試驗小區(qū)環(huán)境生態(tài)因子。
于2023年6月、7月上旬、7月下旬和9月動態(tài)監(jiān)測不同生境區(qū)梭梭根區(qū)土壤生態(tài)因子和標(biāo)記的幼苗生長指標(biāo)變化狀況。幼苗生長指標(biāo)測定:每個試驗小區(qū)分別隨機選取9株1齡幼苗(基徑≤0.3 cm)、2齡幼苗(0.3 cmlt;基徑≤0.6 cm)進行測定。土壤樣品采集:以梭梭幼苗主干為中心,根區(qū)水平10 cm范圍內(nèi),利用土鉆進行分層采樣,土壤垂直方向0~100 cm,每20 cm為1間隔劃分1層,共分5層,且重復(fù)3次取樣。
1.3 測定指標(biāo)及方法
定期定點收集及分析測定2個生境區(qū)根區(qū)梭梭幼苗的土壤含水率、電導(dǎo)率及幼苗株高、冠幅面積、梢長、地徑的數(shù)據(jù)。
采用烘干稱重法(105 °C烘24 h)測定土壤含水率,采用雷磁dds307型電導(dǎo)率儀(水土比為1∶5)測定土壤電導(dǎo)率[18]。采用游標(biāo)卡尺測定不同生長期梭梭幼苗的地徑,采用卷尺測定各生長期幼苗的株高、梢長及冠幅。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用IBM SPSS Statistics 21軟件進行差異顯著性分析和Pearson相關(guān)性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同梭梭幼苗生境區(qū)的生態(tài)因子
2.1.1 不同梭梭幼苗生境區(qū)土壤含水率的變化 不同梭梭幼苗生境區(qū)的根區(qū)土壤含水率變化如圖1所示,可知不同生長期不同生境區(qū)幼苗根區(qū)各土層含水率的變化差異不同。隨著生長期的推進,生境區(qū)K幼苗土壤含水率變化表現(xiàn)為先降低后增加,而生境區(qū)Q幼苗土壤含水率呈遞增的變化趨勢。6月,生境區(qū)K根區(qū)土壤含水率隨土層深度的增加先增加后降低再增加再降低,而生境區(qū)Q土壤含水率隨土壤深度的增加呈逐漸升高的變化趨勢;生境區(qū)K幼苗各土層含水率均高于生境區(qū)Q,0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm依次高0.925、1.613、1.047、1.597、1.297個百分點,其中20~40 cm土壤含水率差異最明顯。7月上旬,生境區(qū)K和生境區(qū)Q土壤含水率隨土壤深度的增加均呈先增加后降低再增加的變化趨勢;生境區(qū)K除40~60 cm土壤含水率較生境區(qū)Q低0.101個百分點,其他各層土壤含水率均高于生境區(qū)Q,各土層由上到下依次高0.843、0.502、0.036、0.016個百分點,其中0~20 cm土壤含水率2種生境區(qū)差異最明顯。7月下旬,2種生境區(qū)根區(qū)土壤含水率隨土壤深度的增加均呈遞增趨勢;生境區(qū)K和生境區(qū)Q各土層土壤含水率的差異較小,其中80~100 cm土壤含水率差異最明顯,表現(xiàn)為生境區(qū)Q高于生境區(qū)K,高1.108個百分點。9月,生境區(qū)K根區(qū)土壤含水率表現(xiàn)為隨土壤深度的增加先降低后增加,而生境區(qū)Q土壤含水率變化很小,幾乎處于同一水平;生境區(qū)K各深度土壤含水率均明顯高于生境區(qū)Q,0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm依次高17.579、11.319、11.059、11.255、14.067個百分點,其中0~20 cm土壤含水率差異最大。不同生長期不同生境區(qū)幼苗根區(qū)各土層含水率差異表現(xiàn)為9月gt;6月gt;7月上旬gt;7月下旬。除7月上旬40~60 cm和7月下旬60~80 cm、80~100 cm,其余各生長期根區(qū)各深度土壤含水率均表現(xiàn)為生境區(qū)Kgt;生境區(qū)Q。
2.1.2 不同梭梭幼苗生境區(qū)的土壤電導(dǎo)率變化 不同梭梭幼苗生境區(qū)的根區(qū)土壤電導(dǎo)率變化如圖2所示,可知不同生長期不同生境區(qū)幼苗根區(qū)各土層電導(dǎo)率的變化不同。不同生長期幼苗根區(qū)不同土壤深度電導(dǎo)率表現(xiàn)為生境區(qū)Kgt;生境區(qū)Q,且差異明顯。6月,生境區(qū)Q土壤電導(dǎo)率隨土層深度增加呈遞增的變化趨勢,而生境區(qū)K土壤電導(dǎo)率隨土層深度增加表現(xiàn)為先降低后增加再降低的趨勢;生境區(qū)K土層0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm土壤電導(dǎo)率依次為1 894.58、1 300.82、1 096.42、" " "1 132.78、1 110.65 μS/cm,遠大于生境區(qū)Q的92.00、92.57、93.48、116.55、122.90 μS/cm,其中0~20 cm土壤電導(dǎo)率差異最明顯。7月上旬,生境區(qū)Q土壤電導(dǎo)率隨土層深度增加呈遞增的變化趨勢,而生境區(qū)K土壤電導(dǎo)率隨土層深度增加表現(xiàn)為先增加后降低;生境區(qū)K和生境區(qū)Q的電導(dǎo)率最大值分別出現(xiàn)在20~40 cm和80~100 cm土層,分別為1 340.72、166.68 μS/cm,其中20~40 cm差異最大,相差" " " " " 1 206.57 μS/cm。7月下旬,生境區(qū)Q土壤電導(dǎo)率隨土層深度增加呈先增加后降低再增加的變化趨勢,而生境區(qū)K土壤電導(dǎo)率隨土層深度增加表現(xiàn)為先增加后降低再增加再降低的變化趨勢;生境區(qū)K和生境區(qū)Q的電導(dǎo)率最大值分別出現(xiàn)在20~40 cm和80~100 cm土層,分別為828.10、281.13 μS/cm,其中20~40 cm差異最大,相差761.74 μS/cm。9月,生境區(qū)K和生境區(qū)Q各土層土壤電導(dǎo)率變化較小,但均表現(xiàn)為生境區(qū)K大于生境區(qū)Q,其中20~40 cm電導(dǎo)率差異最明顯。
2.2 不同生境區(qū)不同齡級梭梭幼苗的生長狀況
不同生境區(qū)不同齡級幼苗生長指標(biāo)變化狀況如圖3所示。由圖3可知,不同齡級幼苗隨著生長期的推移,各類生長指標(biāo)差異表現(xiàn)不同。不同生長期2年生幼苗的平均株高、冠幅面積、梢長、地徑均大于同時期下1年生幼苗。6月,2年生幼苗的平均株高、冠幅面積、梢長、地徑比1年生幼苗分別高8.61 cm、180.5 cm2、4.41 cm、1.35 mm,增幅分別達33.82%、74.63%、30.18%、33.59%,其中冠幅面積增幅最大;7月上旬,2年生幼苗的平均株高、冠幅面積、梢長、地徑比1年生幼苗分別高11.13 cm、166.1 cm2、" "4.16 cm、1.81 mm,增幅分別為42.51%、70.27%、31.23%、37.68%,其中冠幅面積增幅最大;7月下旬,2年生幼苗的平均株高、冠幅面積、梢長、地徑比1年生幼苗分別高11.79 cm、128.1 cm2、3.87 cm、1.71 mm,增幅分別達40.97%、37.86%、34.00%、41.25%,其中地徑增幅最大;9月,2年生幼苗的平均株高、冠幅面積、梢長、地徑比1年生幼苗分別高9.18 cm、52.2 cm2、1.98 cm、0.94 mm,增幅分別達30.25%、13.19%、16.71%、18.68%,其中株高增幅最大。不同生長期不同齡級幼苗冠幅面積最大差異均出現(xiàn)在6月,梢長和地徑最大差異出現(xiàn)在7月下旬,株高最大差異出現(xiàn)在7月上旬。
由圖3可知,不同生境區(qū)不同齡級幼苗隨著生長期的推移,各類生長指標(biāo)所呈現(xiàn)的差異表現(xiàn)不同。對于1年生幼苗,6月,生境區(qū)Q的幼苗株高、冠幅面積均高于生境區(qū)K,前者比后者分別高0.56 cm、210.0 cm2,增幅分別為2.25%、153.40%,其中幼苗冠幅面積差異顯著(Plt;0.05),而其地徑低于生境區(qū)K,低0.59 mm,梢長差異不顯著;7月上旬,生境區(qū)Q的幼苗株高、冠幅面積和梢長均高于生境區(qū)K,前者比后者分別高4.40 cm、174.2 cm2和13.81 cm,增幅分別為18.34%、116.70%和215.80%,地徑較生境區(qū)K低0.32 mm,各指標(biāo)差異均達顯著水平(Plt;0.05);" " "7月下旬,生境區(qū)Q的幼苗株高、冠幅面積和梢長均高于生境區(qū)K,前者比后者分別高4.23 cm、323.0 cm2和15.82 cm,增幅分別為15.88%、181.48%和454.95%,地徑較生境區(qū)K低0.50 mm,各指標(biāo)差異均達顯著水平(Plt;0.05);9月,生境區(qū)Q的幼苗株高、梢長均高于生境區(qū)K,分別高0.52、14.68 cm,增幅分別為1.74%、325.80%,其中幼苗梢長差異顯著(Plt;0.05)。對于2年生幼苗,6月,生境區(qū)Q的幼苗冠幅面積高于生境區(qū)K,前者比后者高231.5 cm2,增幅達75.53%,差異顯著,而其株高和梢長均低于生境區(qū)K,分別低0.97、5.59 cm,地徑差異較??;7月上旬,生境區(qū)Q的幼苗株高、冠幅面積和梢長均高于生境區(qū)K,前者比后者分別高3.78 cm、140.1 cm2和21.28 cm,增幅分別為10.66%、42.19%和311.89%,而其地徑低于生境區(qū)K,低0.45 mm,各指標(biāo)差異均達顯著水平(Plt;0.05);7月下旬,生境區(qū)Q的幼苗株高、冠幅面積和梢長均高于生境區(qū)K,前者比后者分別高7.54 cm、254.1 cm2和21.12 cm,增幅分別為20.51%、74.85%和449.41%,差異均達顯著水平(Plt;0.05),其地徑低于生境區(qū)K,低0.77 mm;9月,生境區(qū)Q的幼苗株高、梢長高于生境區(qū)K,前者比后者分別高11.73、17.40 cm,增幅分別為34.85%、339.65%,均達顯著水平(Plt;0.05)。生境區(qū)Q梭梭幼苗地徑除9月的2年生幼苗外均低于生境區(qū)K,其余生長指標(biāo)大體呈生境區(qū)Q大于生境區(qū)K的變化形式。
2.3 不同生境區(qū)生態(tài)因子與梭梭幼苗生長指標(biāo)間的相關(guān)性
梭梭生長期不同生境區(qū)土壤含水率和電導(dǎo)率與其幼苗生長指標(biāo)的相關(guān)性分析如表1所示。由表1可知,不同生境區(qū)土壤含水率、電導(dǎo)率與梭梭幼苗株高、冠幅面積、梢長、地徑的相關(guān)關(guān)系均不相同。不同生境區(qū)土壤含水率與植株各生長指標(biāo)間均呈正相關(guān)。生境區(qū)K和生境區(qū)Q土壤含水率與梭梭幼苗的株高、冠幅面積、梢長、地徑的相關(guān)系數(shù)分別為0.593、0.987、0.143、0.752和0.736、0.974、0.292、0.879,其中與冠幅面積的相關(guān)性最強,達顯著水平(Plt;0.05),與地徑和株高的相關(guān)性較強,與梢長的相關(guān)性較弱;生境區(qū)K和生境區(qū)Q土壤含水率與植株生長因子的相關(guān)性均表現(xiàn)為冠幅面積gt;地徑gt;株高gt;梢長。不同生境區(qū)土壤電導(dǎo)率與梭梭幼苗生長指標(biāo)呈現(xiàn)的相關(guān)性不同。生境區(qū)K,土壤電導(dǎo)率與梭梭幼苗的株高、冠幅面積和地徑均呈負(fù)相關(guān),而與梢長呈顯著正相關(guān)(Plt;0.05),相關(guān)系數(shù)分別為-0.621、" "-0.330、-0.589、0.927。生境區(qū)Q,土壤電導(dǎo)率與梭梭幼苗的株高、冠幅面積、梢長、地徑均呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.463、0.932、0.047、0.301,其中與冠幅面積的相關(guān)性最強,達顯著水平(Plt;0.05)。
3 討論
土壤水分是氣候、植被、地形及土壤因素等自然條件的綜合反映[19]。水分作為植物生存的源泉,不僅影響植物個體的發(fā)育和生長類型,還限制著植被的種類、數(shù)量和分布[20,21]。生長期幼苗2種生境區(qū)" 9月的土壤含水量明顯高于其他時期,原因是6月和7月是幼苗快速生長時期,在降水量較少的情況下,氣溫急劇升高,蒸騰耗水量不斷增加,地表蒸發(fā)增大,土壤含水率較低;而9月降水量增多,土壤水分得到有效補給,土壤含水量增大,與孫學(xué)兵等[22]對不同季節(jié)不同灌木林地土壤水分含量變化的研究結(jié)果相同。本試驗發(fā)現(xiàn),生境區(qū)K和Q不同生長期不同土層含水率呈波浪狀變化,梭梭土壤水分穩(wěn)定層為40~100 cm,其變化范圍為0.8%~17.9%,大于盛晉華等[23]對梭梭林不同沙層土壤含水率2%~3%的研究結(jié)果,這可能與不同地區(qū)降水量和蒸發(fā)量的不同有關(guān),也可能受地形、環(huán)境條件等因素的影響。
土壤含水率和電導(dǎo)率提供給植物不同的生長環(huán)境。胡爾查等[24]對烏蘭布和沙漠邊緣1~10齡梭梭的生長狀況進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)隨著林齡的增加,梭梭的株高、冠幅面積、地徑等指標(biāo)以指數(shù)函數(shù)形式增長,與本試驗所研究的生長期不同生境區(qū)2年生幼苗各生長指標(biāo)均顯著高于1年生幼苗的結(jié)果一致。生境區(qū)K和生境區(qū)Q不同齡級幼苗隨著生長期的變化冠幅面積差異顯著,2種齡級冠幅面積最小差值分別出現(xiàn)在6月和9月,分別為221.8、383.8 cm2,均大于楊海梅等[25]水分脅迫條件下準(zhǔn)噶爾盆地梭梭的生長特性的研究結(jié)果,這可能與不同地區(qū)的不同生長環(huán)境、不同氣象條件有關(guān)。
植物的生長規(guī)律一方面受其生物學(xué)特性的影響,另一方面受其生長環(huán)境的制約[26]。幼苗生長期不同生境區(qū)不同土層土壤含水率與幼苗各生長指標(biāo)之間均呈正相關(guān),與郄亞棟[27]的研究結(jié)果一致,其研究顯示,隨著土壤水分降低,梭梭基徑、株高、冠幅面積均呈顯著降低趨勢。本試驗結(jié)果顯示,幼苗生長期生境區(qū)K不同土層土壤電導(dǎo)率均大于生境區(qū)Q,表明生境區(qū)K土壤鹽度高于生境區(qū)Q;生境區(qū)K不同土層電導(dǎo)率與幼苗株高、冠幅面積、地徑均呈負(fù)相關(guān),表明隨著鹽分濃度的升高,對梭梭幼苗的生長抑制作用更顯著,這與張富強[28]針對鹽脅迫對梭梭苗木生理特性的影響研究一致。生境區(qū)Q不同深度土壤電導(dǎo)率與幼苗各生長指標(biāo)間均呈正相關(guān),表示鹽生植物面對鹽脅迫的耐受能力不同,與劉立武等[29]研究鹽脅迫對梭梭幼苗生長影響的結(jié)果一致。由此可知,探究植物的耐鹽特性還需結(jié)合多方面指標(biāo)綜合分析。
4 小結(jié)
1)隨著梭梭生長期的推進,不同生境區(qū)土壤含水率最大值均出現(xiàn)在9月。2種生境區(qū)7月下旬幼苗水分差異最小,土壤含水率隨著土壤深度的增加呈遞增的變化趨勢。
2)梭梭幼苗生長期根區(qū)土壤電導(dǎo)率變化范圍為65.87~1 894.58 μS/cm。不同土壤深度電導(dǎo)率表現(xiàn)為生境區(qū)Kgt;生境區(qū)Q,且差異明顯。
3)不同生長期2年生幼苗的平均株高、冠幅面積、梢長、地徑均大于同時期1年生幼苗。生境區(qū)Q梭梭幼苗地徑除9月的2年生幼苗外均低于生境區(qū)K,其余生長指標(biāo)大體呈生境區(qū)Q大于生境區(qū)K的變化形式。
4)幼苗生長期不同生境區(qū)根區(qū)不同土層土壤含水率與幼苗冠幅面積的相關(guān)性最強,達顯著水平,與株高、地徑、梢長的相關(guān)性較弱;不同生境區(qū)不同深度土壤電導(dǎo)率與幼苗生長指標(biāo)間相關(guān)性2種生境不同,這與植物的耐鹽能力有關(guān)。
5)通過對不同生境區(qū)根區(qū)土壤水分、土壤電導(dǎo)率及幼苗生長狀況的多因素方差分析,生境區(qū)K與Q根區(qū)土壤因子均有利于梭梭幼苗生長,但生境區(qū)Q的土壤更適于梭梭生長。
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