土壤條件對胡楊幼苗生長影響探析

【摘要】由于胡楊幼苗在生長發(fā)育早期過程易受外界環(huán)境影響、成活率低，以及相關林業(yè)部門對胡楊幼苗生長習性的了解不足，導致幼苗保存率低成為人工繁殖胡楊林的瓶頸。因此，本文從土壤中的水分、養(yǎng)分、土壤基質(zhì)三方面綜合探討了影響胡楊幼苗生長的因素，分析在不同環(huán)境條件影響下，胡楊幼苗的存活、生長權衡、及木質(zhì)化情況，以期為培育、保存和更新胡楊幼苗提供參考依據(jù)。

【關鍵詞】土壤；胡楊幼苗；水分；養(yǎng)分；土壤基質(zhì)

植物在極端環(huán)境條件下的適應生長與繁殖是目前生態(tài)學研究的熱點問題，對保護生物多樣性與恢復退化生態(tài)系統(tǒng)有著重要意義。在干旱區(qū)，研究問題的重點則轉(zhuǎn)移到植物如何采取策略來適應環(huán)境變化。胡楊是唯一能夠在極度干旱條件下適應生長且成林的喬木，其生殖方式為有性繁殖和無性繁殖并存。胡楊的生長發(fā)育受多重因素的影響，如自身遺傳物質(zhì)、陽光、鹽分、水分、養(yǎng)分等，其中影響干旱地區(qū)胡楊幼苗存活、生長、發(fā)育的關鍵因素是水分。胡楊幼苗的生長發(fā)育需要長期處于濕潤的環(huán)境中，水分脅迫會致使胡楊幼苗的分配策略發(fā)生變動，抑制幼苗基徑、株高、生物量的積累，以適應干旱環(huán)境。此外，經(jīng)研究表明造成胡楊幼苗死亡的原因之一是鹽分過高，鹽分脅迫能明顯抑制胡楊幼苗的基徑、株高和生物量積累，從而使幼苗肉質(zhì)化程度增高，具有良好的抗鹽能力。

一般來說，植物幼苗在受到外界環(huán)境因素影響時，通常會利用自身地上地下的生長權衡來適應環(huán)境，從而提高存活的機率。因此，改變植物生長分配模式在建成群落與補充群落的過程中起至關重要的作用。據(jù)研究表明，在胡楊種群維持與更新過程中，胡楊幼苗的生長模式及存活能力決定于早期幼苗對動態(tài)水文特征的響應。

1、土壤中水分對胡楊幼苗生長的影響

1.1對胡楊幼苗存活率的影響

在額濟納綠洲地區(qū)，全年降水十分稀少，而且光照充足，水分蒸發(fā)量大，氣候極度干旱。胡楊幼苗的存活主要依靠地下水，只有在地下水水量充足，胡楊幼苗根系與地下水相連時，胡楊幼苗才能不被干旱環(huán)境所脅迫?？梢姡鷹钣酌绲某苫盥孰S土壤中水分含量的增加也升高。因此，胡楊幼苗在生長初期需要充足的水分供給，這是確保提高幼苗存活率的前提。

1.2對胡楊幼苗生長及生長權衡的影響

植物能調(diào)節(jié)地上地下的生長權衡，以適應外界環(huán)境的變化，有利于種群的定居及擴散。 對于極端干旱區(qū)的胡楊幼苗，其生存、生長及發(fā)育的關鍵因素是水。在土壤中水分缺少時，胡楊幼苗能通過增加自身根冠比、增加根系垂直生長的分配模式來適應環(huán)境；反之，在土壤中水分充足時，胡楊幼苗地下部分會減少土壤通氣而限制根系活動，使地上部分得到良好的水分供應，根冠比值降低。相比于水分充足的環(huán)境，胡楊幼苗在干旱環(huán)境中更能提高對水因子的利用效率，從土壤中吸收更多的水分，這說明在干旱環(huán)境中，胡楊幼苗通過增加根冠比來適應干旱脅迫是一種適應機制，這種機制可使幼苗的抗寒抗旱能力增強，然而過度的干旱脅迫則會破壞適應機制，影響幼苗的生長和發(fā)育。

1.3對胡楊幼苗根系木質(zhì)化的影響

胡楊幼苗根系木質(zhì)化水平的評判標準是幼苗的外側到導管的管腔厚度和細胞層數(shù)。據(jù)相關實驗表明，土壤水分含量能大幅度影響胡楊幼苗根系管腔的厚度，而對細胞層數(shù)影響不大。隨著土壤中水分含量降低，幼苗根系管腔厚度明顯增加，細胞層數(shù)變少，這說明適當?shù)母珊得{迫能增加胡楊幼苗的木質(zhì)化程度，提高對環(huán)境的適應性。

2、土壤中養(yǎng)分對胡楊幼苗生長的影響

土壤最本質(zhì)的特征為養(yǎng)分，養(yǎng)分是植被更新演替的重要驅(qū)動力之一，也是決定和影響植物分布及生長發(fā)育的重要因子。

2.1對胡楊幼苗存活率的影響

盡管土壤中的養(yǎng)分是決定和影響植物生長發(fā)育的重要因子，但是養(yǎng)分對胡楊幼苗存活率的影響效果卻不顯著。隨著土壤中磷元素含量的增加，幼苗存活率小幅度增加；隨著土壤中氮元素含量的增加，幼苗存活率小幅度降低。

2.2對胡楊幼苗生長及生長權衡的影響

經(jīng)相關實驗研究表明，施肥能促進胡楊幼苗的生長和發(fā)育。氮肥對胡楊幼苗的株高、地上生物量及主根長與株高比影響不大，但對主根長、地下生物量及根冠比有顯著性影響。土壤中氮元素含量增加會使幼苗生長受到限制，根冠比降低，這是因為當?shù)睾吭黾拥揭欢ǔ潭葧r，會促進地上部分植株生長而抑止根系生長；磷肥能夠顯著影響胡楊幼苗的根冠比、株高及地上、地下生物量，而對主根長影響甚微。土壤中的磷元素升高能夠使胡楊幼苗的根系橫向生長，從而增加根系生物量，根冠比不斷增大。

2.3對胡楊幼苗根系木質(zhì)化的影響

土壤中的氮元素和磷元素都能促進胡楊幼苗根系細胞層數(shù)變多和管腔厚度變大，因此，為促進根系生物量的積累，提高木質(zhì)化程度，增加抗寒抗旱能力，可在胡楊幼苗生長末期施加一定量的氮肥、磷肥。

3、土壤基質(zhì)對胡楊幼苗生長的影響

在生態(tài)系統(tǒng)中，植被和土壤是不可分割的兩部分，土壤制約植被，植被影響土壤。土壤基質(zhì)能為植物生長提供所需的無機環(huán)境，直接影響植物幼苗的存活。表層持水力、土壤緊實度和營養(yǎng)物質(zhì)含量等都對胡楊的存活、生長、發(fā)育起著重要作用，例如：沙質(zhì)土與壤質(zhì)土相比，沙質(zhì)土的質(zhì)地疏松，土壤緊實度小，幼苗的主根長而細；而壤質(zhì)土的土壤緊實度較大，生長阻力較大，幼苗縱向生長緩慢，根系短而粗。雖然沙質(zhì)土中生長的胡楊幼苗主根長與高度之比大，但是壤質(zhì)土中生長的幼苗的基徑、鮮重、高度等指標都遠大于沙質(zhì)土中生長的幼苗，這是因為幼苗在沙質(zhì)土中為適應環(huán)境，改變生長權衡，使主根根系長度增加。

4、總結

綜上所述，本文通過分析影響胡楊幼苗的土壤條件，可知水分脅迫、干旱脅迫均改變胡楊幼苗的分配策略，使幼苗增強環(huán)境適應能力。適宜含量的氮磷元素能促進幼苗根系生物量的積累，提高木質(zhì)化程度，增加抗寒抗旱能力。因此，相關部門針對實際情況采取適當措施對恢復退化生態(tài)系統(tǒng)、保護生態(tài)多樣性有著重要意義。

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作者簡介：姓名：王林邦（1965.09.03--）；性別：男，籍貫：甘肅省民勤縣人，學歷：專科，畢業(yè)于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學；現(xiàn)有職稱：林業(yè)工程師；研究方向：林業(yè)技木。