全 文 ：收稿日期:2008-08-25
文章编号:1002-2724(2008)05-0011-03
北京引种无刺美国皂荚试验初报
曹学锋 ,尹伟伦 ,夏新莉
(北京林业大学生物科学与技术学院 , 北京 100083)
摘要:利用从美国引进的无刺美国皂荚种子培育实生苗 , 并对无刺美国皂荚的实生苗在北京地区的适应性进行了研究。
研究结果表明:(1)无刺美国皂荚种子利用初始温度为 100℃的水浸种 ,能够很好的破坏种子本身坚硬的种皮 , 促进种子萌发。
(2)无刺美国皂荚的实生苗能够适应北京的气候 , 正常度过寒冬及干旱多风的春季 ,表现了较好的抗寒性及耐旱性。(3)对无
刺美国皂荚在七月的光合特性测定表明:叶片净光合速率的日变化呈“单峰”曲线 , 一天中净光合速率的变化主要受气孔的调
节。蒸腾速率的日变化曲线也为“单峰”曲线 ,中午 12时达到最大值 ,蒸腾速率与气孔导度及大气水汽压差相关性极显著 。叶
片水分利用效率在一天中的变化趋势为上午 6 时最高 ,后降低 , 在 16时逐渐升高。通过观察研究 ,无刺美国皂荚表现了较好
的生长和适应能力。但作为刚引进 3 年的一个树种还有许多问题尚待研究 , 如不易直立生长 , 所以无刺美国皂荚现在仍不宜
大面积造林栽培。
关键词:无刺美国皂荚;引种;实生苗
中图分类号:S722.7　　　　　　　　　　文献标识码:A
Studies on Gleditsia Triacanthos Inermis in Beijing
Cao Xuefeng , Yin Weilun , Xia Xinli
(Co llege of Bio log ical Sciences and Biotechno log y , Beijing Fo restry Univer sity Beijing100083)
Abstract:The seedlings of Gleditsia triacantho s inermis we re propaga ted by the seeds from American , and the adaptability
of the tw o-yea r seedling s w ere studied.Rela tive studies show ed that the ge rmination ra te of the seeds of Gleditsia t riacantho s
ine rmis can be increased on soaking seeds with wa te r in prima l tem pera tur e 100℃.The studies also show that the seedlings have
a strong drought-re sistance and cold- resistance and can g row up in Beijing.The diurnal changes of pho tosynthetic charac-
te ristics in July presented varied in a single-peak manner and the major reason fo r the change of pho to synthe sis w as stomatal
facto r.Diurnal changes of transpiration r ate also pre sented varied in a single-peak manner.Diurnal changes of WUE declined
from morning to 16:00 and then WUE ha s a g radually rising.So Gleditsia triacantho s inermis has a good adaptability in Beijing
by two-year study.But la rge-scale affo restation is no t suitable now , because many issues such as non-ver tical g row th have
to be studied.
Keyword:Gleditsia triacantho s inermis;Intr oduce;Seedling
　　皂荚属(Gleditsia Linn.)系豆科苏木亚科 , 约 12 种 ,分
布于亚洲 、美洲 、热带非洲。 其中 , 中国皂荚(G.sinensis
Lam.)是我国分布最广泛的特有种;三刺皂荚(G.triacan-
thos Lam.)是国外利用最广 , 研究最为深入的一种[ 4] ,三刺皂
荚在育苗和造林[ 1] 、城市景观林[ 2]方面的研究很早就已经展
开。在美国 ,三刺皂荚被广泛用作行道树和孤赏树。无刺美
国皂荚(Gleditsia triacantho s inermis)为三刺皂荚的变型 ,叶
亮绿色 ,无枝刺 , 是几乎所有栽培变种的亲本[ 3] 。其无枝刺
的特性 ,具有重要的园林栽培 、推广价值 , 具有很高的观赏价
值。
作为优良的生态经济型及城市绿化树种 ,无刺美国皂荚
具有重要的引进价值。为增加我国北方地区的观赏树种 ,于
2004 年在北京市房山区进行了引种试验。
1　试验地概况
试验地在北京市房山区琉璃河镇(116°10′E , 39°60′N)。
土壤为轻壤土 , pH 值为 8.45 , 偏碱性;有机质含量为
1.21%, 全氮 0.21g/ kg , 速效磷 12.39mg/ kg , 速效钾 33mg/
kg 。试验区气候属温带大陆性季风气候 , 冬季晴朗干燥 ,夏
季高温多雨。
2　材料与方法
2.1　试验材料
2004 年 5 月利用从北美引进的无刺美国皂荚的种子进
行繁殖 , 2006 年 7 月测定 2 年生实生皂荚的光合日变化。
2.2　调查内容与方法
播种 30 天后调查种子发芽率 , 2005 年 、2006 年初调查
苗木 50 株 ,主要内容为树高 、地径 、保存率及越冬情况。
2.3　光合指标测定
2006 年 7 月 22 日利用 L I-6400 便携式光合作用系统
(L I-COR , Inc , USA)测定 2 年生皂荚的光合日进程。随机
选择 10 株 ,每株选择成熟无病虫害的叶片测定 3 次 , 叶面积
用坐标纸描图法得出。于 6:00 ～ 18:00 每隔 2 小时测定叶
片光合作用相关指标。 仪器参数设定为:流速 500cm3 .
min-1 ,参比室 CO2 浓度 380μmol.L-1 , 干燥管全旁路(By-
pass),温度 、湿度和光照不控。
2.4　数据分析
利用 Microsoft Excel2003 作图 ,并用 SPSS13.0做相关分析。
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山东林业科技　　2008 年第 5期　　总 178 期　　SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY　　2008.No.5
图1　无刺美国皂荚光通量密度(PPFD)、大气温度(Ta)、大气水汽压差(Vpdl)、大气相对湿度(RH)、净光合速率(Pn)、气孔导度
(Gs)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)的日变化
3　结果与分析
3.1　种子处理
皂荚属种子种皮致密坚硬 , 极难透水 , 需要做适当的处
理才能发芽 ,用破皮处理[5] 、浓硫酸[ 6] 、碱水[7]均能提高种子
的发芽率。本研究用初始温度为 100℃的水浸种 , 不断搅拌至
室温 , 后在室温下浸泡24h ,播种吸水膨胀的种子 , 浸种时种子
与水的容积比为 1:3。对于没有吸水膨胀的种子继续用上面
的方法处理。依此方法处理播种后 ,种子出苗率达到 95%。
3.2　生长及越冬情况
经过 2 年的调查 ,第 1 年皂荚的平均株高为 58.4cm 、平
均地径为 0.402cm;第 2 年平均株高 261.8cm 、平均地径
2.12cm。生长速度较快。但 2a生的皂荚已经有不能直立生
长的趋势。
越冬调查表明:第 1 年皂荚苗的越冬率为 92%, 第 2 年
为 99%。越冬后苗木顶稍挺拔 , 能恢复正常生长 , 无寒害现
象。北京地区冬季低温易引起林木冻害 , 春季干燥多风易发
生生理抽干现象;皂荚未发现冻害及抽干现象 , 表现了很强
的抗寒性及耐旱性。
3.3　净光合速率日进程
一天中照射到叶片表面光通量密度(PPFD)在中午 12
时达到最大(图 1a), 而大气水汽压差(Vpdl)在午后才达到最
大 ,下午有不同程度的降低(图 1c)。 大气温度始终在 30℃
以上 ,最高温度在中午及午后 4 时左右 , 达到 38.73 度(图
1b)。无刺美国皂荚叶片的净光合速率在一天中呈现明显的
变化(图 1e), Pn 的日变化呈明显的“单峰”曲线 , 最大值出现
在上午 8 时左右 ,此后开始下降。气孔导度 Gs 的变化规律
与 Pn 的变化规律相似 , 气孔导度在上午 8 时左右达到最大
值 ,而后逐渐降低(图 1f)。相关分析表明:Pn 与 Gs 间达极
显著相关 , Pea rson 相关系数为 0.936 , 说明净光合速率的变
化是由一天中气孔的开闭影响的。 上午 6 时 , 光通量密度
低 ,大气水汽压差小 , 大气相对湿度高(图 1d), 气孔部分开
放;8 时左右 PPFD 逐渐增加 , 气孔开度加大 , Pn 升到最大
值。随后光通量密度增加 、大气相对湿度降低 、大气温度增
加大气水汽压差增加 ,引起气孔随之部分关闭 , Pn 下降。
3.4　蒸腾速率日进程
叶片蒸腾速率日变化曲线(图 1g)同样为“单峰”曲线 , 清
早 6 时最低 , 随时间逐渐增大 , 中午 12 时达到最大值 , 随后
逐渐降低。通过相关性分析 ,蒸腾速率(T r)与 Gs、Vpdl呈极
显著相关 , Pea rson 相关系数分布为 0.860 、0.675 , 与其他因
子的相关性均不显著。 6时 PPFD小 、RH 高 、Vpdl低 , Gs 也
小 ,导致 T r 也小;虽然 8 时 Gs 最大 , 气孔阻力最小 , 但
PPFD、Vpdl、Ta仍达不到最佳 , 所以 T r 并未达到最大值;直
到 12 时 ,环境因子达到最大值后 , T r达到一天 (转第 27 页)
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山东林业科技　2008 年第 5 期
表 7　10年生 3 种相思生长量的多重比较结果
树种 树高 m均值　　显著性
胸径 cm
均值　　显著性
蓄积(m3/ hm2)
均值　　显著性
马占相思 16.3 dA 20.3 aA 221.34 dA
台湾相思 13.3 abAB 14.7 abAB 126.52 abAB
大叶相思 10.5 b cB 12.0 dD 58.89 dc
　　从方差分析结果表 6 、7 看出 , 3 种相思树高 、胸径 、蓄积
生长极显著大于台湾相思;马占相思胸径 、蓄积生长显著大
于大叶相思 ,树高生长量大于大叶相思 , 但差异不显著。
4　结论与讨论
4.1　阳江市气候环境及土壤条件虽与原产地有差别 , 但仍
能满足马占相思生长需求 , 该树种生长迅速 , 具有明显通直
主干 ,有发达的根系和众多根瘤 , 在贫瘠的低丘陵地 、滨海地
带种植能改良土壤 , 使林木达速生丰产 , 是我国引种热带相
思树种生长表现较好树种之一。
4.2　马占相思适宜在我国热温带及南温带(年降水 1500～
2000m l)以上 , 年均温度 21 ～ 24℃、无霜害(冻害)的地方发
展 ,它适宜在土层疏松 , 湿润 、深厚 , 中等肥力的低山 、丘陵 、
岗地栽植。
4.3　马占相思是热带树种 ,耐寒性差 , 育苗时间不宜早于 4
月份 ,育苗注意防寒 , 用营养器育苗 , 起苗慎防伤苗 , 苗期防
止伤根 ,育苗要防治白粉病 、叶斑病及蟋蟀 、金龟子 、白蚁等。
植苗应掌握在未穿根上山造林。
4.4　马占相思较大叶相思 、台湾相思对比 , 其生长迅速 ,主
干通直 , 病虫害少 , 是优良 , 纸浆材 、薪底材林及改良土壤的
优良树种 ,在华南地区很有发展前途。
4.5　三种相思树种比较 , 更好地选择出适合我国华南热带
地区自然条件的相思树种 ,达到因地制宜 , 适地适树 , 速生丰
产的目的。马占相思 、大叶相思 、台湾相思引种之间差异也
说明:相思类树种要达到速生丰产 , 除要选择优良 、适宜树种
外 ,更要选好立地条件 , 做好育苗管理 , 注重造林措施和经营
水平 ,促进林木生产 , 从而提高经济效益。
4.6　马占相思生长迅速 、主干通直 , 要求土壤表层疏松 , 实
验结果表明:限制马占相思发展的主要因子为寒害 、台风和
坚实的土壤 ,它不耐持续低温及重霜害;为浅根性树种 , 侧根
发达且无明显主根 ,抗风力较弱。
参考文献:
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～ 186
(上接 12页)
中的最大值。午后 Gs 降低 , 气孔阻力增大 , RH 也减小 , 导
致 T r 减小。
3.5　水分利用效率日进程
叶片水分利用效率在上午 6 时最高 , 然后逐渐降低 ,在
下午 16 时后逐渐升高 , 一天中的最高值在上午 6 时(图 1h)。
早晨 , PPFD 较强 , RH 较大 、Ta较低 , Vpdl较小 ,在这种环境
条件下 , Gs 较大 , 胞间 CO2 充足 , 导致 Pn 较高 、T r 低 , 最终
表现出高的水分利用效率。随着时间推移 , PPFD增强 、RH
减小 、Ta 升高以及 Vpdl增大 , T r 迅速提高 ,而 Pn 虽升高 ,
上升幅度低于 T r ,结果导致 WUE 显著下降。
4　结论
4.1　无刺美国皂荚种子利用初始温度为 100℃的水浸种 , 能
够很好的破坏种子本身坚硬的种皮 ,促进种子萌发。
4.2　无刺美国皂荚的实生苗能够适应北京的气候 , 正常度
过寒冬及干旱多风的春季 ,表现了较好的抗寒性及耐旱性。
4.3　叶片净光合速率的日变化呈“单峰”曲线 , 上午 8 时达
到最大值 ,净光合速率与气孔导度具极显著的相关性 , 一天
中净光合速率的变化主要受气孔的调节。蒸腾速率的日变
化曲线也为“单峰”曲线 ,中午 12 时达到最大值 , 蒸腾速率与
气孔导度及大气水汽压差相关性极显著。叶片水分利用效
率在一天中的变化趋势为先降低 ,在 16 时逐渐升高。
通过 3 年的观察研究 ,无刺美国皂荚表现了较好的生长
和适应能力。但作为刚引进 3 年的一个树种 ,还需要进行较
长时间的研究 ,如不易直立生长等问题 , 所以无刺美国皂荚
现在仍不宜大面积造林栽培。
参考文献:
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