全 文 ：西北林学院学报 2006, 21( 6): 94～ 96
Journal of No r thw est Fo r estry Univ e rsity
陕西黄土丘陵区金钱松和花旗松引种效果分析
⒇
李文华 ,　吴万兴 ,　张忠良 ,　鲁周民
(西北农林科技大学 林学院 ,陕西杨陵 712100)
摘　要: 对陕西延安树木园引种栽培的金钱松、花旗松及当地栽培树种油松的净光合速率 ( Pn )、蒸
腾速率 ( Tr )和水分利用效率 (WUE )等生理指标与生长状况进行了比较分析。结果表明 ,金钱松和
花旗松的光合速率日进程均为单峰曲线 , Pn小于油松 ;二者 WUE日平均值分别为 4. 04μmol·
mmol
- 1和 5. 10μmo l· mmol- 1 ,均高于油松 ( 2. 89μmol· mmo l- 1 ) ;生长量比油松小。金钱松和花
旗松在黄土丘陵区表现良好 ,生长比油松缓慢 ,适宜作为园林绿化树种栽植。
关键词: 金钱松 ;花旗松 ;光合速率 ;蒸腾速率 ;水分利用效率
中图分类号: S718. 512. 3　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1001-7461( 2006) 06-0094-03
Introduction Assess ment of Pseudolarix amabilis and Psedotsuga menz iesii
in the Loess Hilly Regio n of Shaanxi
LI Wen-hua,　WU Wan-xing,　 ZHANG Zhong-liang,　 LU Zhou-min
(College of Forest ry , Northwest A & F Universi ty ,Yang lin g , Shaanxi 712100,Ch ina )
Abstract: The pho tosynthetic ra te( Pn) , t ranspi ra tion ra te( Tr ) , w ater use ef ficiency (WUE ) a nd g row th
si tuation of Pseudolarix amabil is , Psedotsuga menziesii and Pinus tabulaeformis int roduced w ere measured
and compa red in Yanan arboretum o f Shannxi. The results show ed tha t the diurna l changes o f Pn of the
Pseudolarix amabilis , Psedotsuga menziesi i were one peaked curv es, and smaller than the Pinus
tabulaeform is; but thei rWUE ( 4. 04 and 5. 10μmol· mmol- 1 ) w ere higher than that of Pinus tabulaeform is
( 2. 89μmol· mmo l- 1 ) ; thei r g row th w as smaller than tha t of Pinus tabulaeformis . So Pseudolarix amabil is
,Psedotsuga menziesii may be uti li zed as gardening.
Key words: Pseudolarix amabilis; Psedotsuga menziesii ; photosynthetic rate; t ranspi ration ra te; w ater use
ef ficiency
　　金钱松 ( Pseudolarix amabilis )是我国特有的单
种属树种 ,是世界著名的古老孑遗植物 ,为国家二级
保护植物。金钱松不仅树干通直、材性优良、树形优
美 ,而且在松科的系统发育、古生态和古气候的研究
方面具 有重要 意义 [1～ 3 ]。 花旗 松 ( Psedotsuga
menziesii )则因木材硬度高、强度大、密度高、纹理通
直、坚实耐用、重量适中、较少翘曲、易加工等特点而
成为国内外木材市场上最有价值的用材树种之
一 [4, 5 ]。
树木引种驯化可以丰富本地造林树种的种类 ,
改善树种布局和自然景观 ,而且可以为品种选育和
改良提供新的基因资源 [1 ]。20世纪 70年代中期至 80
年代初期 ,位于黄土高原的延安树木园开始从国内
外引进一些适合本地区环境特点的树种 ,其中包括
金钱松和花旗松。经过 20余年对其生长表现的研
究 ,初步掌握了金钱松和花旗松在黄土丘陵区的生
物学特性 ,在此基础上 ,对金钱松和花旗松与当地乡
土树种油松 ( Pinus tabulaeform is )的生长状况及其
光合生理指标进行了研究 ,为进一步了解金钱松和
花旗松的生理生态特性和促进其引种推广奠定理论
基础。
1　材料与方法
⒇ 收稿日期: 2006-05-10　修回日期: 2006-06-21
基金项目:国家林业局科技支撑项目“陕西黄土高原天然林种质资源收集保存及良种培育技术试验示范”
作者简介:李文华 ( 1968-) ,男 ,新疆库尔勒人 ,副研 ,在读博士 ,主要从事经济林栽培与利用和森林生态学研究。
1. 1　试验地概况
引种区位于陕西省延安市 ,地处黄土丘陵沟壑
区 ,属暖温带大陆性季风气候 ,年平均气温 9. 4℃ ,
极端最高气温 39. 9℃ ,极端最低气温 - 28. 5℃ ,≥
10℃积温 3 268. 4℃ , 1月平均气温- 6. 7℃ , 7月
平均气温 22. 9℃ ;年平均降水量 550. 0 mm,年蒸发
量 1 585. 0 mm ,年平均相对湿度 62% ;无霜期 180 d,
年日照时数 2 445 h;年平均风速 1. 9 m· s- 1 ,最大风
速 8. 0 m· s- 1 ,常年多西北风。最大冻土深 76 cm。土
壤为在黄土母质上发育起来的黄绵土、沙壤土 ,质地
均匀 ,但肥力较差 ,土壤有机质一般低于 1% , pH 8.
4
[ 6～ 8 ]。
1. 2　材料
花旗松种子来源于美国落基山 , 1983年春在延
安树木园苗圃育苗 ,当年生容器苗平均高 5. 81 cm ,
地径 0. 31 cm;金钱松为 1984年从陕西周至楼观台
林场引入的 1 a生容器苗 ,苗高 5. 70 cm,地径 0. 46
cm;油松苗来自陕西黄龙县苗圃 , 1年生容器苗平均
高 6. 24 cm,地径 0. 27 cm。3个树种均于 1984年 4月
上旬定植在树木园中 ,初植密度为 2 m× 3 m,翌年
秋季调查成活率为 85%左右。在定植后的 2～ 3 a内 ,
幼树冬季用草帘覆盖保温 ,其他管理措施同一般造
林树种。
1. 3　调查与测定方法
生长量调查　 2004年 4月 ,在园内选择生长中
等、无病虫害的样树 ,用常规方法测定 3个树种样树
的树高、胸径、当年新梢生长量等指标。
光合特性测定　 2004年 4月 ,选择晴朗无云的
天气 ,采用 Li-6400便携式光合仪对金钱松、花旗松
和油松的光合速率 (Pn )、蒸腾速率 ( Tr )等主要生理
指标进行测定 ,每个指标采用仪器连续自动记录 5
组数据 ,重复 3次。各生理指标日进程测定时间为 8:
00、 10: 00、 12: 00、 14: 00、 16: 00和 18: 00。
2　引进松原产地生态条件及其生长特性
2. 1　引种松原产地的主要生态条件
金钱松在我国零星分布于长江中下游各省温暖
地区 [1～ 3 ] ,分布范围为 27°～ 31°N, 118°～ 123°E,适生
于亚热带山地温凉湿润的气候条件 ,年平均气温 15
～ 17℃ ,最冷月 ( 1月 )均温 3～ 5℃ ,最热月 ( 7月 )
均温 27～ 29℃ ,极端最低气温为 - 15～ - 18℃ ,年
降水量 1 200～ 1 800 mm ,土壤多为黄壤或黄棕壤 ,
pH4. 5～ 6. 0。金钱松垂直分布幅度较大 ,在海拔 l00
～ 2 300 m都有分布 ,常生长于海拔 1 500 m以下的
常绿阔叶林和落叶阔叶混交林中 ,但在 1 000 m以
下生长较好。
花旗松分布区的年降水量为 400～ 600 mm ,平
均温度为 5. 6℃ , 1月平均气温 - l. 4℃ , 7月 23. 9
℃ ,极端最高气温 42℃ ,极端最低气温- 25℃ ,无
霜期 82～ 187 d,土层深厚 , p H 5. 0～ 5. 5。
2. 2　引种松的生长特性
金钱松为深根系树种 ,生长旺盛 ,在幼龄阶段稍
耐蔽荫 ,生长较慢 ,但 10 a后需光性增强 ,生长加快。
花旗松为深根性树种 ,侧根粗大 ,伸展力强 ,耐干旱
瘠薄。幼龄期需要庇荫 ,生长缓慢 , 5 a后生长开始加
快 ,至壮龄期对光照的要求较高。
3　结果与分析
3. 1　引种松的生长量与物候期
由表 1可知 ,在引种地延安 ,金钱松的胸径、树
高和当年新梢生长量分别为乡土树种油松的
44. 9%、 65. 6%和 79. 1% ,花旗松的胸径、树高和当
年新梢生长量分别为油松的 42. 2% 、 64. 6%和
77. 9% ,均远低于油松的生长量。这是由于引种地冬
季干旱寒冷 ,春季干旱多风 ,夏季温度较高 ,降水量
分配不均 ,气候条件与金钱松和花旗松天然分布区
的气候条件差异较大 ,因此 ,金钱松和花旗松在黄土
丘陵区不能作为用材树种来发展。
表 1　 3种松的生长量
Table 1　 Th e grow th of th ree pinus species
树 种 树龄
/a
胸径
/cm
树高
/m
当年新梢生长量 / cm 生长状况
金钱松 20 7. 64 6. 3 27. 2
生长良好 ,无病虫害 ,
开花结实量较少 ,球
果中未见种子
花旗松 20 7. 17 6. 2 26. 8
生长良好 ,无病虫害 ,
开花结实量较少 ,球
果中未见种子
油　松 20 17. 0 9. 6 34. 4 生长良好 ,无病虫害 ,开花结实正常
物候观测结果表明 ,金钱松一般于每年 3月下
旬芽膨大 , 4月上旬芽展开 ,中旬开始发新梢 ,下旬
展叶 , 5月初进入展叶盛期 , 9月上旬叶开始变色 , 10
月中旬叶全落。花旗松的物候与金钱松的基本一致。
开花较少 ,球果中未见种子。
3. 2　引种松的光合特性
3. 2. 1　光合日进程　由图 1A可以看出 ,油松的光
合日进程为双峰曲线 ,而金钱松和花旗松为单峰曲
线。 3个树种的光合速率在 12: 00以前变化趋势相
同 ,均随时间的推移而下降 ;油松的光合速率在 12:
00达到一天的最低值 ,而后又逐渐升高 ,至 16: 00达
到第 2峰值 ;金钱松和花旗松的光合速率在 12: 00～
18: 00变化不大 ,相对较平稳。 据同期环境条件测
95第 6期 李文华等　陕西黄土丘陵区金钱松和花旗松引种效果分析
定 ,气温由 8: 00的 24. 9℃迅速上升到 12: 00的 41. 97
℃ ,而后气温保持在 35℃左右 ,再加上 4月份正是当
地的旱季 ,这些环境条件对于生长在温和湿润气候
条件下的金钱松和花旗松的生长是不利的 ,因此 ,金
钱松和花旗松的光合速率比油松的低。
3. 2. 2　蒸腾日进程　在黄土丘陵区 ,水分是限制树
木生长的主导因素。因此 ,在评价树种的生理特性方
面 ,树木的蒸腾耗水量是一个重要指标 ,耗水量大的
树种容易引起土壤干化。对 3个树种蒸腾速率的测
定结果 (图 1B)表明 ,油松的蒸腾速率较大 ,金钱松
和花旗松的蒸腾耗水相对较小 ,这对于其在该地气
候条件下生长是有利的。
-■ - 金钱松　 -◆ -花旗松　 -▲ -油松
图 1　 3树种光合速率和蒸腾速率日变化
Fig. 1　 Diurnal variat ions of ph otos ynth etic rate and transpi rat ion rate of th ree pinus species
3. 2. 3　水分利用率　植物水分利用效率 (WUE)是
评价植物对环境适应能力的综合生理生态指标。一
般用 Pn /Tr来计算 [7 ]。 在同样的环境条件下 ,WUE
值越大 ,表明固定单位重量的 CO2所需的水量越小 ,
说明植物节水能力越强 ,耐旱生产力越高 [ 9]。经计
算 ,金钱松和花旗松的水分利用率分别为 4. 04μmol
· mmol- 1和 5. 10μmol· mmo l- 1 ,均高于油松 ( 2. 89
μmo l· mmol- 1 ) ,说明金钱松和花旗松比油松耐旱
性强。
3. 3　引种松的适应性
据 20 a的观测 ,金钱松和花旗松在延安能正常
生长 ,除最初的 2～ 3 a需采取措施保温越冬外 ,其后
不需任何措施就能安全越冬。其间有 3 a遇到异常的
寒冷和干旱 ,但均未见枯梢和冻害现象发生。金钱松
和花旗松在延安的生长速度中等 ,无病虫害发生 ,树
木的形态特性与引种地基本相同 ,表现出了较强的
生态适应性 ,但开花结实性能较差。
4　结论
通过多年的观测与对比分析 ,金钱松和花旗松
日平均光合速率和蒸腾速率比油松低 ,水分利用率
比油松高 ,生长正常 ,能够适应黄土丘陵区的气候条
件 ,但生长较缓慢 ,因此不适宜作为用材树种在该地
发展。但可以利用其树形优美和耐旱的特点 ,作为园
林绿化树种发展 ,以丰富当地的树种资源。
参考文献:
[1 ]　魏学智 ,胡玉熹 ,林金星 ,等 . 中国特有植物金钱松的生物学特
性及其保护 [ J] .武汉植物学研究 , 1999, 17(增 ): 73-77.
[ 2 ]　潘新建 . 黟县金钱松天然林的调查研究 [ J ].浙江林业科技 ,
2000, 20( 5): 20-25.
[3 ]　许绍远 .金钱松生长特性与林分结构的研究 [ J ].浙江林学院学
报 , 1990, 7( 4): 297-300.
[4 ]　张存旭 ,叶宏谋 ,窦彬生 .花旗松引种苗期试验 [ J ].陕西林业科
技 , 1997( 1): 15-16.
[5 ]　张存旭 ,袁秀平 ,韩创举 .花旗松引种试验研究 [ J ].西北农林科
技大学学报 (自然科学版 ) , 2004, 32( 1): 66-68.
[ 6 ]　樊军锋 ,杨培华 ,周永学 ,等 .奥地利黑松引种育苗试验 [ J ].西
北林学院学报 , 2004, 19( 1): 52-54.
[ 7 ]　刘建军 ,王得祥 ,雷瑞德 ,等 .美国黄松、奥地利黑松和油松光
合、蒸腾及生长特性分析 [ J] .西北林学院学报 , 2002, 17( 3): 1-
4.
[8 ]　庞 敏 ,侯庆春 ,薛智德 ,等 .延安研究区主要自然植被类型土壤
水分特征初探 [ J] .水土保持学报 , 2005, 19( 2): 138-141.
[ 9]　周慧芬 ,郭延平 ,林建勋 ,等 . NaHSO3对枇杷和毛叶枣叶片光
合速率的促进作用 [ J] . 果树学报 , 2003, 20( 3): 239-241.
96 西北林学院学报 21卷