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大青山虎榛子生物量变化规律研究



全 文 :《现代农业科技》2009年第 1期
生物量通常是指生态系统中某特定成分现有单位面积
上有机物质的重量,其直接反映了生态系统生产者的物质
生产量,是生态系统生产力的重要体现。灌木在我国干旱、
草原地区和森林生态系统中都有大量的分布,其生物量的
研究对于生态系统的恢复和森林生态系统物质和能量的固
定、消耗、分配、积累、转化,以及在天然更新和系统养分积
累方面起具有要意义。虎榛子 (Ostryopsis davidiana)隶属于桦
木科(Betulaceae)、虎榛子属(Ostryopsis),耐旱、耐寒、耐贫瘠,
是我国特有优良护土灌木。主要分布于辽宁西部、内蒙古、
河北、山西、陕西、甘肃、四川北部,是阴山山脉极度退化生
态系统中残存的重要灌木树种。大青山东西走向,太阳直射
时间长,蒸腾异常强烈,蒸腾量是降水量的 4~8 倍。而且树
木生物学上最适合造林的春季和夏初恰是一年中最干旱、
气候最恶劣的时候,干旱、大风和植被稀疏均同步发生。特
别是干旱阳坡岩石多、土层薄、植被少、水土流失严重,一直
被认为是造林的困难地。对内蒙古大青山退化生态系统的
研究发现:在其他植被不断退化的同时,虎榛子的存活却比
较稳定,由此推测虎榛子有其独特的适应机制。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验区位于内蒙古自治区呼和浩特市新城区的古路板
林场水磨作业区(东经 111°58′,北纬 40°50′)。该地区属干旱
半干旱的大陆性季风气候地带,春季旱风频繁,夏季温热多
雨,秋季短而凉爽,冬季寒冷干燥,季节交替明显,昼夜温差
大,尤其是春秋两季 。该区年平均气温 5.6℃,年平均风速
1.8m/s,最大风速 28m/s,全年主导风向是西北风,年降水量
350~450mm,年蒸发量 1 800~2 300mm,湿润度 0.3~0.6,试
验区海拔为 1 367~1 437m,土壤类型为栗钙土,土层平均厚
度为 40~60cm。
1.2 研究方法
在试验区内选择生长良好的灌木林,设置 10m×10m的样
地 3块,所选样地的植被为虎榛子(Ostryopsis davidiana Decne.)。
在虎榛子样地中心打 1m×1m 样方,采用收获法割取样地内
的全部木本植物,测量每样株基径、枝长,分别将花、叶、枝
带回实验室,在 105℃温度下烘干,分别称每样株枝、叶、花
生物量。将样方内根挖出,测量其基径和长度以及生物量。
标准地概况如表 1。
2 结果与分析
2.1 生物量分布规律
2.1.1 地上生物量分布规律 。地上生物量包括干 、枝、叶、
花、果等器官,由于试验时间为 5 月份,地上生物量只有干
枝、叶、花,甚至没有花和叶,所选 3 块样方内花、叶、枝生物
量所占比例如表 2。
由表 2 可看出,每块样方内干枝生物量所占比重最大,
多达 90%,花和叶所占比例较小。
2.1.2 地下生物量分布规律。由表 3 可看出,虎榛子地下生
物量以地下 20cm 的根生物量为最多,达 80%以上,40cm 根
生物量其次,60cm 根生物量最少,甚至没有。
2.2 枝生物量与基径和枝长的关系
2.2.1 枝生物量与基径的关系。由图 1 可看出,虎榛子枝生
物量与基径均成幂指数关系,且呈极大正相关关系,线性相
关显著,相关系数达 0.89以上。虎榛子的枝生物量随基径的
增大而增大,当基径增大到一定程度,虎榛子枝生物量趋于
稳定。
2.2.2 枝生物量与枝长的关系。由图 2 可看出,枝生物量与
枝长关系较与基径关系小,相关系数最大达 0.85,最小也达
到 0.58,虎榛子的枝生物量随枝长的增大而增大,当枝长增
大到一定程度,虎榛子枝生物量趋于稳定。
2.3 总生物量与基径、枝长的关系
2.3.1 总生物量与基径关系。由图 3 可看出,总生物量与基
大青山虎榛子生物量变化规律研究
张海东 田有亮 * 何炎红 郭连生
(内蒙古农业大学林学院,内蒙古呼和浩特 010019)
摘要 大青山生态系统近些年来遭到严重破坏,森林逐渐减少,荒漠化加剧。为了恢复大青山生态系统,防止大青山进一步荒漠化,对
能防风固沙抗旱性好的虎榛子生物量的分布规律进行研究,结果表明:虎榛子的地上生物量以干枝为主,花、叶只占较小部分。地下生物量
主要分布在 20cm 深度之内,40cm 深度分布较少,40cm 以下几乎没有。而虎榛子总生物量与基径、枝长有较大关系,其中又以基径影响较
大。虎榛子干枝生物量与基径、枝长有较大关系,尤其基径对生物量影响较大,生物量均随基径﹑枝长增大而增大。
关键词 虎榛子;生物量;分布规律;大青山
中图分类号 S793.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2009)01-0009-02
基金项目 内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZZ07041);内蒙
古农业大学博士启动基金(BJ05-11)。
作者简介 张海东(1983-),女,内蒙古赤峰人,硕士研究生,从事森林
培育理论与技术研究工作。
* 通讯作者
收稿日期 2008-12-14
样地号
样地面积
m×m 坡向 坡度
海拔
m 植被
1 号 30×23 北坡 25.0° 1 437 山楂与虎榛子混交林
5 号 10×9 东北坡 39.5° 1 367 虎榛子灌丛
6 号 10×10 西坡 39.0° 1 373 虎榛子灌丛
表 1 标准地概况
样地号 花 叶 枝 备注
1 号 0.42 1.15 98.43 虎榛子
5 号 0 0 100.00 虎榛子
6 号 0.64 3.91 95.45 虎榛子
(%)表 2 花叶枝生物量所占比例
样地号 20cm 处 40cm 处 60cm 处
1 号 84.03 11.46 4.51
5 号 89.08 10.92 0
6 号 82.64 13.31 4.05
(%)表 3 不同深度生物量所占比例
园艺博览
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《现代农业科技》2009年第 1期
20
0
40
60
80
100
40 60 80 200160140120100 180
枝长∥cm
1 号样地




g
y=5E-0.5x2.678 3
R2=0.854 7
10
0
20
30
40
50
60
70
0 50 150100
枝长∥cm
5 号样地




g
y=0.331 2e0.038 9x
R2=0.721 2
10
0
20
30
40
50
60
70
80
90
40 60 80 100 120 140
枝长∥cm
6 号样地




g
y=6E-0.5x2.787
R2=0.593 9
图 4 总生物量与枝长的关系
20
0
40
60
80
100
120
0 0.5 1.0 1.5





g
基径∥cm
1 号样地
y=37.943x2.888 4
R2=0.892 6
10
0
20
30
40
50
60
70
0 1.0 1.20.80.60.40.2





g
基径∥cm
5 号样地
y=43.015x2.580 4
R2=0.912 9


10
0
20
30
40
50
60
70
80
90
0 1.6 1.81.41.21.00.80.60.40.2
基径∥cm





g
6 号样地
y=32.794x2.490 9
R2=0.918 6
图 1 枝生物量与基径的关系
10
0
20
30
40
50
60
70
80
90
0 200100
枝长∥cm





g
1 号样地
y=5E-0.5x2.661
R2=0.852 9 
10
0
20
30
40
50
60
70
80
90
40 120 1401008060
枝长∥cm
6 号样地





g
y=7E-0.5x2.736
R2=0.576 8
10
0
20
30
40
50
60
70
100 150500
枝长∥cm
5 号样地





g
y=0.331 2e0.038 9x
R2=0.721 2
图 2 枝生物量与枝长的关系
10
0
20
30
40
50
60
70
80
90
1.3 1.51.10.90.70.50.3
基径∥cm
1 号样地




g
y=28.382x2+20.13x-10.119
R2=0.928 5
10
0
20
30
40
50
60
70
0 1.0 1.50.5
基径∥cm
5 号样地




g
y=43.015x2.580 4
R2=0.912 9
10
0
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1.6
1.8
1.41.21.00.80.60.40.2
基径∥cm
6 号样地




g
y=34.361x2.490 3
R2=0.911 1
图 3 总生物量与基径的关系
径有极大关系,相关系数达 0.9以上,且呈正相关,总生物量
随基径的增大而增大。基径越大表明干越粗大,干生物量会
随之增大,枝、叶、花着生位置较多,枝、叶、花生物量较多。
2.3.2 总生物量与枝长关系。由图 4 可看出,虎榛子总生物
(下转第 15页)
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《现代农业科技》2009年第 1期
(上接第 8页)
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(上接第 10页)
量与枝长相关系数最大达 0.85,最小达 0.59。枝长越大总生
物量越大,总生物量与枝长呈正相关。枝长越大,花、叶着生
位置相对增多,花、叶生物量也相对增加。
3 结论
虎榛子地上生物量以干枝为主,花、叶只占较小部分,根
主要分布在 20cm 深度处。虎榛子枝生物量与基径有较大相
关性,相关系数达 0.89;枝生物量与枝长也有较大关系,相关
系数达 0.58以上。其基径对生物量影响较大,但枝长对生物
量也有较大影响。生物量均随基径、枝长增大而增大。虎榛子
总生物量与基径、枝长有较大关系,其中又以基径影响较大。
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分,才能得到良好的效果。
(2)不同的枝条成熟度对扦插生根的影响。根据本试验
中各类插穗生根率和生根过程的变化可以推测,木质化程度
不同的插穗生根能力的差异主要是因为其所处的生理状态
不同,尤其是生长素的产生和分解能力的不同。木质化程度
较高的插穗,是原来整个枝条靠近基部的部分,由于在母株
上时受顶端优势作用的影响,其侧芽常不萌发,剪作插穗后
生长素的来源被切断,抑制作用被消除,侧芽开始萌发,生
长活动的中心向插穗上部转移,而插穗基部活动减弱,抵抗
微生物侵害的能力弱,基部细胞分裂活动不旺盛造成伤口愈
合慢,增加了感染机会,导致插穗基部容易腐烂,同时因缺
乏促进生根所需的生长素而不易分化出根原基。对于木质化
程度较轻的插穗,由于其上部枝梢和叶片处于生理活动较旺
盛的状态,仍然具有产生生长素的能力,生长素继续抑制侧
芽的萌发;生长素源源不断地向基部运输,在插穗基部附近
聚集,同时生长活动中心向插穗基部转移,基部细胞分裂旺
盛;生长素的存在又刺激根原基的分化,使生根迅速。本试
验的空气湿度统一控制在 80%~85%,这个湿度对嫩枝扦插
生根所需的湿度偏低,这个因素可能影响了嫩枝的生根率。
在本试验设计中试剂的浓度梯度没有设计比 50mg/kg 低的
浓度,因而存在一定的缺陷,还有待于在今后的试验中进一
步完善。
综上所述,在控制好温、光、水等外界条件的情况下,利
用半木质化的枝条,用 50mg/kg的吲哚丁酸处理南天竹插穗
效果最佳,生根率可以达到 90%以上。
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