青藏高原灌木樹種幼苗建成形態(tài)及生長(zhǎng)特性研究

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1、青藏高原灌木樹種幼苗建成形態(tài)及生長(zhǎng)特性研究 摘要：本研究對(duì)青藏高原16個(gè)灌木樹種進(jìn)行苗期比對(duì)試驗(yàn)，測(cè)定了苗期形態(tài)建成的萌條數(shù)、側(cè)枝數(shù)、苗高、基徑、主根長(zhǎng)、一級(jí)側(cè)根數(shù)、一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)、莖枝干重、根系干重、單株生物量10個(gè)生長(zhǎng)性狀指標(biāo)，計(jì)算比根長(zhǎng)、側(cè)根總長(zhǎng)、根系生物量與單株生物量比率。結(jié)果表明16個(gè)樹種間苗期形態(tài)指標(biāo)差異顯著。運(yùn)用主成分分析，選擇出能反映灌木樹種綜合生長(zhǎng)狀況的生物量和根系生長(zhǎng)狀況的比根長(zhǎng)進(jìn)行聚類，用生物量聚類可將灌木樹種分為四類，一類為生物量高的有1個(gè)種山螞蝗，二類為次高2個(gè)種霸王和唐古特蕕，三類樹種最多達(dá)12個(gè)，為錦雞兒、尼泊爾錦雞兒、白刺花、江孜沙棘、砂生槐、駝絨藜、沙棘

2、、金露梅、黃花木、云南沙棘、梭梭、鮮卑花，四類生物量最小僅有1個(gè)種紅砂。用比根長(zhǎng)聚類，分為四類，一類為根系發(fā)達(dá)有1個(gè)種金露梅，二類為次發(fā)達(dá)有1個(gè)種唐古特蕕，三類樹種最多達(dá)13個(gè)，為錦雞兒、尼泊爾錦雞兒、白刺花、江孜沙棘、砂生槐、駝絨藜、沙棘、山螞蝗、黃花木、云南沙棘、霸王、紅砂、鮮卑花，四類根系欠發(fā)達(dá)僅有1個(gè)種梭梭。苗高生長(zhǎng)期大于150 d的有4個(gè)種：錦雞兒、尼泊爾錦雞兒、云南沙棘、江孜沙棘；生長(zhǎng)期130～150d有7個(gè)種：金露梅、白刺花、砂生槐、山螞蝗、霸王、鮮卑花、梭梭；生長(zhǎng)期小于130 d的有5個(gè)種：紅砂、沙棘、駝絨藜、唐古特蕕、黃花木。 關(guān)鍵詞：灌木樹種；形態(tài)建成；生長(zhǎng)期 青藏

3、高原作為地球"第三極";是氣候變化的敏感區(qū)[1-2]，它的存在對(duì)其本身和毗鄰地區(qū)的自然環(huán)境和人類活動(dòng)，甚至對(duì)全球環(huán)境變化都有深刻的影響[3]。是我國(guó)和南亞地區(qū)大江大河的發(fā)源地，其生態(tài)狀況直接關(guān)系到國(guó)家的生態(tài)安全，對(duì)全球的大氣環(huán)境、水循環(huán)有重要的影響，是我國(guó)和南亞地區(qū)的"江河源";、"生態(tài)源";，是東亞季風(fēng)氣候的"啟動(dòng)器";。也是全國(guó)生物多樣性最富集的地區(qū)之一，據(jù)粗略估計(jì)高等種子植物可達(dá)10，000 種左右，而在高原腹地寒旱化的高原氣候區(qū)，植物種類急劇減少，種子植物不及 400 種，同時(shí)青藏高原地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，特別是青藏高原的干旱地區(qū)，干旱缺水，立地條件差，鼠兔危害大，牲畜破壞嚴(yán)重，對(duì)自然

4、植被的恢復(fù)和演替造成嚴(yán)重影響，如果植被遭到破壞，很難甚至不可能再恢復(fù)，必然對(duì)青藏高原生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。青藏高原灌木樹種研究多集中于種類地理分布、區(qū)系成分[4-5]等方面。而對(duì)這些植物在植被恢復(fù)和重建中的適應(yīng)性、育苗、造林等配套栽培技術(shù)研究較少，僅對(duì)砂生槐[6-9]、唐古特蕕[10]、梭梭[11]、駱駝刺[12]等少數(shù)樹種進(jìn)行了研究，而大多數(shù)灌木樹種的配套栽培技術(shù)沒有解決，本研究圍繞青藏高原干旱地區(qū)生態(tài)因子的綜合特異性和植被重建的重要性，對(duì)16個(gè)灌木樹種苗期建成形態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析，為青藏高原干旱地區(qū)植被恢復(fù)的樹種選擇提供技術(shù)支撐 1、材料與方法 1.1 試驗(yàn)材料及來源 試驗(yàn)材料為采集青

5、藏高原干旱地區(qū)的16個(gè)灌木樹種種子，各樹種產(chǎn)地及種子性狀見表1。 1.2 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地設(shè)置于甘肅小隴山林科所的培育圃，地理緯度105º54′37″E、34º28′50″N，海拔1160m，年降雨量600～800㎜，年蒸發(fā)量1290.0㎜，年平均氣溫10.7℃，≥10℃積溫3359.0℃，極端高溫39℃，極端低溫-19.2℃，無霜期190d。 1.3 試驗(yàn)方法 采用徑10㎝×高18㎝黑色塑料容器袋裝填基質(zhì)田園土、泥炭土和雞屎（三種成分的比例為8：1.5：0.5），作為培育苗木的載體。于20

6、10年3月份裝填容器，并處理種子，待種子裂口或胚根伸出種皮時(shí)進(jìn)行播種，測(cè)定其場(chǎng)圃發(fā)芽率、苗高生長(zhǎng)節(jié)律、苗期生長(zhǎng)性狀。 1.3.1 種子形態(tài)測(cè)定 種子千粒重用國(guó)標(biāo)GB2772－1999中的方法進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)樹種隨機(jī)選取30粒，用電子游標(biāo)卡尺測(cè)其種子的長(zhǎng)度和寬度，并計(jì)算種子長(zhǎng)度／寬度的值（以種子縱軸長(zhǎng)度為其長(zhǎng)度，以腹面橫向最大距離為其寬度，測(cè)量單位精確到小數(shù)點(diǎn)后2位），見表1。 1.3.2 苗高生長(zhǎng)節(jié)律的觀測(cè)和擬合曲線 將每個(gè)樹種的種子進(jìn)行播種，待苗木出齊后，每個(gè)種固定24株為觀測(cè)對(duì)象，每隔15天觀測(cè)一次苗高，直至高生長(zhǎng)停止結(jié)束觀測(cè)。選用Logistic曲線方程進(jìn)行苗高生長(zhǎng)節(jié)律的擬

7、合，y為苗高當(dāng)年累積生長(zhǎng)量，x為生長(zhǎng)時(shí)間，K為生長(zhǎng)極限，a、b為待定的常數(shù)[13]，計(jì)算出t1、t3二個(gè)拐點(diǎn)。 1.3.3苗期生長(zhǎng)性狀測(cè)定 每個(gè)樹種為1個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)播30袋。至秋季落葉停止生長(zhǎng)后，每個(gè)重復(fù)測(cè)定10株一年生苗的萌條數(shù)、一級(jí)側(cè)枝數(shù)、苗高、基徑、主根長(zhǎng)、一級(jí)側(cè)根數(shù)、一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)、莖枝干重、根系干重、單株干生物量等10個(gè)生長(zhǎng)性狀指標(biāo)，計(jì)每個(gè)樹種測(cè)定30株一年生苗。計(jì)算根系生物量與單株生物量比率、一級(jí)側(cè)根總長(zhǎng)（一級(jí)側(cè)根數(shù)×一級(jí)側(cè)根平均長(zhǎng)）和比根長(zhǎng)。 1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法 觀測(cè)數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行計(jì)算與分析。 2、結(jié)果分析

8、 2.1苗期性狀指標(biāo)的差異 對(duì)16個(gè)灌木樹種苗期形態(tài)建成的萌條數(shù)、側(cè)枝數(shù)、苗高、基徑、主根長(zhǎng)、一級(jí)側(cè)根數(shù)、一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)、莖枝干重、根系干重、單株生物量10個(gè)生長(zhǎng)性狀指標(biāo)進(jìn)行整理。選取萌條數(shù)、側(cè)枝數(shù)、苗高、基徑、一級(jí)側(cè)根總長(zhǎng)、單株生物量、根系生物量與單株生物量比和比根長(zhǎng)共8個(gè)指標(biāo)進(jìn)行方差分析，16個(gè)樹種8個(gè)指標(biāo)間差異均達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)的極顯著，說明16個(gè)樹種一年生苗木的莖枝性狀、根系狀況和生物量均存在顯著的差異。LSD多重比較見表2。 2.1.1莖枝差異 山螞蝗的苗高、基徑最大，其中苗高為70㎝、基徑為5.7㎜，它與其它樹種間差異均極顯著，為16個(gè)樹種平均苗高為的1.686倍，平均基徑3.72㎜的1.532倍；紅砂的苗高、基徑最小，苗高僅16.86㎝、基徑1.32㎝，為16個(gè)樹種平均苗高的0.406倍、平均基徑的0.355倍。 萌條數(shù)以云南沙棘最多，平均單株萌條達(dá)6.1條；其次為金露梅，平均單株萌條2.4條；紅砂和唐古特蕕平均單株萌條分別為1.8條和1.7條；霸王、鮮卑花、駝絨藜平均單株萌條數(shù)均小于1條；山螞蝗、錦雞兒、尼泊爾錦雞兒、黃花木、梭梭、沙棘、白刺花、江孜沙棘、砂生槐這9個(gè)種為單桿生長(zhǎng)，苗期不萌生枝條。