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柠条、花棒生理特性的研究



全 文 :考虑到实际工作中生物量指标不易测定 ,
而苗高 、 地径 ( D Z H ) 与 生物量之间呈幂函数
关系 , 分级时不计生物产量也是可以的 。 或根
据叶面积与苗高 、 地径呈线型关系 , 以叶量多
少作参考指标亦可以 。
柠条 、 花棒生理特性的研究
中国科学院兰州沙漠研究所 刘家琼
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一.息`·ù七
片条
图 1
花棒 箭杆 杨 柠条 花棒 翁杆杨
总含水 t l 与自由含水 t 兀的变化
Jn6,
向六月.生么L卜认伙
初加洲川
一次润软犯
柠条 ( c a r a g a n a k o r s h i n s k i i ) 、 花棒 (H -
e d y s a r u m s e o p a r i u m ) 均为固沙造林之优良植
物 。 前人曾对其进行多方面研究 , 但就其生理
特性方面的研究尚感不足 。 本文拟从水分生理
方面进行一些探讨 , 试图说明它们适应干旱环
境的方式 , 为固沙造林树种选择提 供 科 学 依
据 。
一 、 研究方法
本工作在甘肃省临泽县治沙站沙荒地改造
利用试验区内进行 。 选择生长正常的植株 , 取
植株中部的当年生枝条进行测 定 。 为 便 于 分
析 , 曾用中生植物箭杆杨 ( p o P u l u s n i g r a ) 作
对照 。
用折射仪法测定水分状况 , 扭力天平快速
称重法测蒸腾强度 , 持水力用空气 干 燥 法 测
定 。
二 、 研究结果
1
. 水分状况
植物体内的水分可分为自由水与束缚水两
种类型 。 束缚水的数量是细胞胶体亲水程度的
指标之一 , 又由于它比自由水更加难以被蒸腾
出去 , 因而它们对干旱的抗性较大 。 为此 , 国
内外很多学者对束缚水以及束缚水与 自由水比
值 (以下简称束 /自比 ) 予以极大 重 视 , 并将
它们作为鉴定植物抗旱性的指标 。 测定结果如
下 (图 1 、 图 2 ) 。
由图 1 ( 工 ) 可见 , 旱生植物柠条 、 花棒
与中生植物箭杆杨的总含水量无论上午或下午
均十分接近 。 上午分 别 为 69 . 3 % 、 75 . 7 % 和
7 1
.
8 %
, 下午为 6 6 . 9 7% 、 7 5 . 5 %和 6 6 . 5 % 。
自由水含量 (图 1 1 ) 则无论上午或下午
中了条 了七阵 葡牛于杨 ` { 羊 了七冷 箭牛予杨
图 2 束绍水含水盆 I 与束 /自比兀的日变化
箭杆杨均高于柠条 、花棒 , 上午分别为53 . 0纬 、
4 0
.
1%和 4 1 . 2 % 。
束缚水含量 (图 2 1 ) 则与自由水和总含
水量呈负相关 , 三种植物都是上午低于下午 ,
以箭杆杨最低 , 花棒最高 , 柠条介于其间 。 说
明花棒抗旱性强 , 而箭杆杨弱 。
从束 / 自比中箭杆杨 无 论上 、 下午 , 均低
于柠条 、 花棒 , 柠 条 的束 /自比 , 上午比花棒
低 , 而下午则高于花棒 ; 这种现象的形成是由
带 杜世荣参加部分工作 。
于柠条在下午蒸腾失水较大 (见图 3 ) , 自由
水大量丧失 , 导致束 /自比 高 于花棒 , 这说明
柠条在干旱时有较强的调节水分能力。
由此可见 , 旱生植物柠条 、 花棒的束缚水
含量和束 /自比均大于中生植物箭 杆 杨 , 说明
柠条 、 花棒的抗旱性比箭杆杨强 。 而花棒的束
缚水量及上午的束 /自比较高 ,柠条却在下午水
分亏缺较大时 , 提高了束 / 自比 , 表现出 较 强
的调节能力 。
2
. 蒸腾强度
根据国外资料介绍 , 旱生植物不一定蒸腾
作用低 , 相反地 , 在水分供应充分时 , 其蒸腾
强度相当高 。 我们的试验结果也证明了这一点
(见图 3 ) 。
3
. 水分亏缺
荒漠地区由于干旱炎热 , 植物必然受到水
分亏缺的威胁 。 据我们测定 , 无论早 、 中晚均
以柠条的 日变化最大 , 箭杆杨均较低 , 花棒的
水分亏缺介于其间 (见图 4 ) 。 三种植物水分
亏缺的共同特点是早 、 晚亏缺小而中午大 , 但
变化不如蒸腾大 。
二二止三二二止 柠条花棒
1 5
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刊30210
了 汇,复) J 3 〔,0 1 , : o。 时
图 4 水分亏缺 日变化
4
. 持水力
持水力是鉴定植物抗旱性的指标 , 是用离
体叶片在空气中的失水速度 , 到达恒重时间和
遗留水的多少来表示的 (见表 ) 。
表 叶片到达恒重时间和遗留水
植 物 恒重时间(小时 ) 遗 留 水(占干重 % )
né卜曰nUē己0八匕柠条
花棒
箭杆杨
1 0
.
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7 : 。 0 10 : oo x3 : 0 0 2 6 : 0 0 1 , : 的 时
图 3 蒸腾强度日变化
由图 3 可见 , 清晨 , 三种植物蒸腾强度均
较低 , 最高的花棒为 1 3 05 . 9 毫 克 /小 时 /克干
重 。 随着太阳辐射的增强 、 温度的升高和湿度
的降低 , 蒸腾强度逐渐上升 , 旱生植物柠条、
花棒始终高于中生植物箭杆杨 , 尤其是柠条 ,
当中午水分亏缺较大时 , 达 4 4 65 . 7毫克 Z小时 /
克干重 , 以减低体温 ; ’而箭杆杨的蒸腾强度却
较低 , 约为柠条的 1/ 2 ; 花棒介于 其间 。 正午
以后 , 随着太阳辐射和温 度 的 降 低 , 蒸腾下
降 , 到晚上 19 点降低到凌晨的水平 。 这说明旱
生植物蒸腾强度并不低 。
我们测定了三种植物的失水速度和到达恒
重的时间 。 其结果是 : 失水速度以中生植物箭
杆杨最快 , 24 小时内失水量达 20 9 . 9% ,花棒最
慢 , 为 1 4 2 . 7 % , 柠条居 中 , 为 19 1 . 1% ; 2 4小
时后 , 三种植物的失水速度均大为降低 , 但花
棒始终高于柠条 。 箭杆杨叶片离体 60 小时后即
达恒重 , 而柠条需 80 小时 , 花棒则 106 小时才
达到恒重 ; 从遗留水来看 , 花棒为 10 . 4% , 也
高于柠条 ( 7 . 5 % ) 。 由此可见 , 花棒的失水速
度最慢 、 恒重小时最长护而遗留水却较高 , 说
明花棒的持水力较大 , 抗旱性较强 。
三 、 结 论
试验证明 , 旱生植物柠条 、 花棒的抗旱指
标均优于 中生植物箭杆杨 。 在 柠 条 、 花棒之
间 , 它们对严酷生境的适应方式则各具特色 。
柠条以大量蒸腾为其特征 , 以中午为例 , 蒸腾
耗水达 4 4 6 5 . 7毫克 /小时 /克干重 , 约为花棒的
1 倍 , 由于耗水量大 , 故失水速度快 , 持水力
低 , 因而水分亏缺比花棒大 。 另外 , 柠条是深
根性植物 , 苗期根长为株高的 5 一 6 倍 , 根幅
约为冠幅的 5 倍 , 可大量吸收深层土壤水甚至
地下水 。 因而柠条是适应性强 、 分布面广的优
良固沙植物 。
花棒则无论束缚水含量和束 /自比 或 持水
力均优于柠条 , 具有许多真旱生植物的特征 。
花棒在临泽地区也很适应 , 4 年生高 1 . 7米 (最
高 3 . 6米 ) , 胸围 1 . 9 7厘米 , 冠幅 s 6 o x 2 5 o 厘
米 , 新梢长 13 0厘米 , 覆盖度达 95 一 10 0% , 沙
丘已完全固定并已开始大量结实 。 由此可见 ,
花棒真不愧为固沙植物的先锋 。
应当指出 , 柠条 、 花棒虽为旱生植物 , 但
它们并非喜欢干旱 , 例如 , 柠条在旱季 ( 7 月)
时 , 束缚水与束 /自比较高 , 而当雨季来临 , 束
缚水含量与束 /自比有所降低 , 植物体 内 的水
分状况得到改善 , 植株比旱季时生长旺盛 。 但
土壤水分过多会使根系呼吸困难 , 导致植株死
亡 。 例如 , 本站西沙丘试验地 , 因地势低洼有
积水 , 表层含水量达 16 . 1% , 柠条 、 花棒有的
则死亡。
长白落叶松坑木林林分密度
控制图编制的研究
中国林业科 学研究院林研所 姜文南
辽 宁 省 林 业 勘 察 设 计 院 张铁砚
抚 顺 矿 物 局 林 业 处 耿 山
辽宁省抚顺矿物局是我 国 最 大 的煤矿之
一 , 每年需要国家供应坑木约 15 万立方米 。 为
逐步实现坑木自给 , 1 9 4 8年建立了林场 , 开始
营造坑木林 。 现经营林地总面积 15 万公顷 , 其
中有林地 4 万公顷 , 总蓄积达 2 0 万立方米。
树种以落叶松为主 , 其中长白落叶松最多 ; 日
本落叶松和朝鲜落叶松次之 。 林龄多为 20 一 30
年 。 目前 , 林木密集 , 分化剧烈 , 急待抚育间
伐 。 为了明确不同年龄阶段 , 不同立地条件 ,
应保留多大密度 (株数 )才能使林分优质高产 ,
我们引进六十到七十年代 日本林学 者 创 制 的
《 林分密度控制图 , 技术 , 自行编制了长 白落
叶松坑木林林分密度控制图 , 作为定量间伐 、
生长预测 、 资源调查等合理经营的科学依据 。
林分密度控制图是以林分密度效应规律为
基础 , 用密度与各测树因子之间的相关关系所
建立的数学模式来编制的 。 林分密度控制图 七
有一条最大密度线 (最多密度线 )和等直径线 、
等树高线 、 自然稀疏线 、 经营管 理 线四 组 曲
线 。 根据它们之间相关关系 , 以林分蓄积量为
因变量 , 密度为自变量建立各种线性模式 , 在
双对数纸上组成一张密度控制图 。
一 、 材料的收集和整理
为编制出切合实际的林分密度控制图 , 材
料要在一个气候地区内 , 不同立地条件和不同
年龄世代的各种自然稀疏型林分中实测收集 。
这些林分 , 不仅要求未遭受人为和自然破坏 ,
郁闭度在 0 . 7 以上 , 而且在组成 、 起源和层次
等林学特性上应基本一致 。 取用临时标准地或
固定标准地均可 , 但调查方法 , 使用的测树工
具要统一 。
我们编表的材料 , 取自抚 顺 矿 物 局林业
处 , 辽宁省林业勘察设计院 , 辽宁省林研所 ,
抚顺市林研所 。 总计标准地 53 8 块 , 解析木 4 3
株 (均取常规测树数据 ) , 因来源不一 , 故逐
一进行检查核校 。 与省落叶松立 木 材 积 表比
较 , 各标地蓄积误差均在 士 5 % 以内 。
林分上层高采用辽宁省林业勘察设计院编