不同鄉(xiāng)土樹種枝葉持水特性研究

郭智威,陳紅躍

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642)

1 引言

1.1 研究背景

近年來，在我國很多地區(qū)尤其是廣東地區(qū)興起了一股林分改造的熱潮，在取得了一定成就的同時一些問題也表現(xiàn)得很突出，主要表現(xiàn)為造林樹種過于單一，以至于成林后林木抗逆性不強。同時在造林時也過于偏愛外來樹種，對鄉(xiāng)土樹種也沒有引起足夠的重視。因此，對優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種進行選擇是一項必需完成且有著良好的前景的任務(wù)。

所謂鄉(xiāng)土樹種，是指本地區(qū)天然分布樹種或者已引種多年且在當(dāng)?shù)匾恢北憩F(xiàn)良好的外來樹種[1]。每個鄉(xiāng)土樹種都有相對固定的適生環(huán)境，對經(jīng)緯度、海拔、坡向、土壤以及微生物、動物、其他植物等方面都有一定的要求和依存，共生共榮。環(huán)境與鄉(xiāng)土樹種是和諧的整體，鄉(xiāng)土樹種是構(gòu)建當(dāng)?shù)厣秩郝洳豢商娲闹黧w[2]。

2.2 試驗研究參數(shù)概述

水分在植物體內(nèi)通常成兩種狀態(tài)，即自由水與束縛水?？拷毎z粒被膠粒吸附不易自由流動的水分叫做束縛水；距離膠粒較遠，且可以自由流動的水分稱之為自由水[2]。細胞內(nèi)的水分狀態(tài)不是固定不變的，兩種形態(tài)的水分比例變化時，原生質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生變化，植物的生理活性也就不同。自由水的數(shù)量制約著植物的代謝強度，如光合速率，呼吸速率，生長速度等。自由水的作用主要是參與細胞的各種代謝，尤其是水分代謝，它的含量制約著植物的代謝強度[4]。自由水占總含水量的比例大，則植物的代謝作用強。束縛在一般情況下較少參與代謝，但其與植物的抗逆性有著較為密切的關(guān)系[5]。

2 材料與方法

2.1 研究地概況

本實驗在大嶺山森林公園進行，其位于珠江口的東北部，東莞市虎門鎮(zhèn)境內(nèi)。地理坐標為東經(jīng)113°42′22″～113°48′12″，北緯22°50′00″～22°53′32″。

2.2 樹種選擇

本次研究的目的是為了便于選擇優(yōu)良的鄉(xiāng)土樹種。根據(jù)國內(nèi)的一些研究狀況，確定了儀花，海紅豆等一大批優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種的名單[6]。圍繞大嶺山森林公園內(nèi)部的不同區(qū)域，選擇大量的生長態(tài)勢良好的鄉(xiāng)土樹種，測得了這些鄉(xiāng)土樹種樹高、胸徑、冠幅、枝下高等若干組數(shù)據(jù)。再結(jié)合其生長態(tài)勢以及病蟲害情況進行生長狀況與適應(yīng)性的分析。最后確定了儀花、海紅豆等39種樹木作為研究對象[7]，并實地采摘這39種樹木的新鮮枝葉各100 g左右，并分類裝袋。

2.3 研究方法

在采摘后，將采集所得的實驗材料進行分組，并稱量其鮮重。每個樹種的枝葉分開，將樹葉分為兩組，樹枝另分為一組。第一組用于測定樹葉的含水量，第二組用于測定葉片中自由水與束縛水的比例，第三組測定樹枝的含水量[8，9]。測定前分別對39個鄉(xiāng)土樹種進行編號，具體編號如下：①蝴蝶果(Cleidiocarponcavaleriei(Levl.)AiryShaw)、 ②降香黃檀(Dalbergiaodorifera)、③陰香(Cinnamomumburmanni)、④華杜英(Elaeocarpuschinensis)、⑤尖葉杜英(ElaeocarpusapiculatusMasters.)、⑥香葉樹(LinderacommunisHemsl)、⑦小葉杜英(Elaeocarpusdecipiens)、⑧烏欖(CanariumpimelaLeenh.)、⑨猴耳環(huán)(Pithecellobiumclypearia)、⑩海紅豆(Adenantherapavonlna)、紅苞木(R.championiiHook.f.)、米老排(Mytilarialaosensis)、紅錐(CastanopsishystrixMiq.)、米錐(Castanopsischinensis)、中華錐(CastanopsischinensisHance)、石櫟(Lithocarpusglaber(Thunb.)Nakai)、觀光木(Micheliaodora)、白蘭(MicheliaalbaDC.)、黃蘭(MicheliachampacaLinn.)、火力楠(MicheliamacclureiDandy)、闊瓣含笑(Micheliaplatypetala)、深山含笑(MicheliamaudiaeDunn)、灰木蓮(ManglietiaglancaBlume)、人面子(DracontomelonduperreanumPierre)、中華楠(Machiluschinensis)、木菠蘿(ArtocarpusheteroyllusLam.)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp.)、紅花油茶(CamelliachekiangoleosaHu)、多花山竹子(GarciniamultifloraChamp)、酸棗(ZiziphusjujubaMill.var.spinosa)、格木(ErythrophleumfordiiOliv.)、鐵刀木(CassiasiameaLam.)、烏墨(SaracadivesPierre)、毛黃肉楠(Actinodaphnepilosa)、潺槁(Litseaglutinosa)、無憂樹(Saracaasoca)、儀花(LysidicerhodostegiaHance)、樟樹(Cinnamomumcamphora)、貓尾木(Dolichandronecaudafelina)。

3 結(jié)論與分析

3.1 不同樹種葉片含水量分析

由圖 1可知，華南地區(qū)鄉(xiāng)土樹種的組織含水量均偏高。所測得的39個樹種的數(shù)據(jù)顯示，這些樹種的葉片組織含水量的浮動范圍為46.42%～83.89%。其中葉片組織含水量最低的樹種為28號紅花油茶，其含水量為46.42%；葉片組織含水量最高的為29號多花山竹子，其含水量高達83.89%。另外還有5種植物的組織含水量超過了80%。含水量居于70%～80%之間的除了35號潺槁外，還有12種之多。

葉片組織含水量低于50%只有28號紅花油茶。這些鄉(xiāng)土樹種分屬18個科29個屬，對于大多屬鄉(xiāng)土樹種來說，同一科目的樹種含水量均較接近。如蘇木科的鐵刀木和格木含水量均在78%左右；杜英科的華杜英與小葉杜英，含水量左右75%；山茶科的紅花油茶和木荷含水量均較低。其余同科樹種的組織含水量相差較大，未有表現(xiàn)出明顯規(guī)律。

圖1不同樹種葉片含水量

3.2 不同樹種枝條組織含水量分析

39個鄉(xiāng)土樹種的枝條的組織含水量數(shù)值見圖 2。

圖2 不同樹種樹枝條含水量

由圖 2可知，這39種鄉(xiāng)土樹種的枝條含水量的浮動范圍在27.89%～91.98%之間。在這39種鄉(xiāng)土樹種中樹枝的組織含水量最高的樹種為18號白蘭，樹枝的組織含水量最低的樹種為36號無憂樹。除了白蘭外，其余樹種枝條含水量均低于90%。有20種鄉(xiāng)土樹種的枝條組織含水量小于50%。其中，有7種樹種的含水量小于40%。從科屬上來分析，木蘭科的3種樹種黃蘭、白蘭、灰木蓮3者較為接近均在67%左右。但木蘭科含笑屬的火力楠的枝條組織含水量卻異常的低，低達38.07%。杜英科的4種鄉(xiāng)土樹種含水量變化較大在30%～70%之間均有分布，且分布較為均勻，沒有明顯的樹種與枝條含水量間的聯(lián)系與規(guī)律。樟科5種鄉(xiāng)土樹種的樹枝含水率也同杜英科一樣，變化較大。

3.3 同一樹種的枝葉含水量比較分析

將上述的葉片含水量與枝條含水量合并進行對比分析可知，結(jié)果如圖 3。

圖3同種樹種枝葉含水量比較

對于這39種鄉(xiāng)土樹種中的大部分樹種來說，樹葉的含水率均遠高于樹枝的含水率，29號多花山竹子、37號儀花、39號貓尾木的葉片含水量高出了其枝條含水量40%。高出最多的為39號貓尾木，高出多達47%。葉片含水量超出枝條含水量不到10%的有6種。但對于香葉樹、白蘭、人面子、木菠蘿、紅花油茶、毛黃肉楠這5種植物，其枝條含水量要高于其葉片含水量，但高出的并不多，枝條含水量高出葉片含水量的部分紅花油茶為2%，木菠蘿為4%，其他3種在10%左右。

從科屬的角度來看，所調(diào)查的鄉(xiāng)土樹種中5種木蘭科枝葉含水量差異的分布廣泛，其中米錐較高，葉片含水量與樹枝之差高達29.85%，但白蘭的此項數(shù)據(jù)為負值，并沒有明顯的規(guī)律。與木蘭科類似，所調(diào)查植物中杜英科的4種植物的這項指標差異也很大，從3.99%到37.37%均有分布。樟科4種植物此項數(shù)值也沒表現(xiàn)出與科屬有明顯的聯(lián)系。

不同的樹種其枝葉含水量差異之所以會這么大，是與樹種本身特性有關(guān)。那些枝葉持水能力差別很大的樹種往往是蒸騰作用強，葉片面積大，耗水量大，但這只代表該種樹種的枝干有著很強的輸送水分的能力，其本身枝干的儲水能力可能不強[10，11]。這些樹種的葉片往往是存儲水分的主要器官，如果其葉片生長不良，則其保水能力可能很弱。

對于6香葉樹，7小葉杜英，10海紅豆，18白蘭，19黃蘭，23灰木蓮，24人面子，25中華楠，26木菠蘿，34毛黃肉楠，38樟樹這些枝葉含水量均很高、枝葉含水量且差別不大的樹種，在發(fā)生火災(zāi)時可能起到一定的防火的作用。僅從含水量的角度來說可以做為備用防火樹種加以研究，但具體是否能起到很好的防火作用，仍需進一步加以研究。

4 結(jié)論與討論

在所選擇的39不同鄉(xiāng)土樹種的葉片含水量差別不大，其葉片含水量普遍都很高。其中多花山竹子、降香黃檀、貓尾木、米老排、白蘭、黃蘭的葉片組織含水量非常高，超過了80%。而這39中鄉(xiāng)土樹種的枝條含水量差別很大，浮動范圍在27.89%～91.98%之間。枝條含水量超過80%的有白蘭、木菠蘿和毛黃肉楠。所選39個樹種中，僅有5個樹種的枝條含水量高于葉片含水量。香葉樹、小葉杜英、海紅豆、白蘭、黃蘭、灰木蓮、人面子、中華楠、木菠蘿、毛黃肉楠和樟樹等樹種的枝葉含水量均很高，可以考慮作為水源林優(yōu)良樹種的備選樹種。