全 文 ：第 v{卷 第 x期
u s s u年 | 月
林 业 科 学
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毛乌素沙地臭柏不定根发生特性的研究 3
王林和tl 张国盛vl 隋明杰wl
k内蒙古农业大学生态环境学院 呼和浩特 stsst{l
刘美珍ul
k中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室 北京 tsss|vl
关键词 } 臭柏 o不定根 o土壤含水率 o毛乌素沙地
收稿日期 }usst2sw2uv ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kv|{yssyx ovssyssy|l和中国科学院重大创新项目kŽ≥≤÷t p s{ p sul ∀
3 感谢刘海东 !高启晨和毛乌素沙地研究中心全体员工为本实验研究提供的帮助 ∀
tl oul ovl owl为作者排序 ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΣΠΡ ΟΥΤΙΝΓ ΟΦ Α∆ς ΕΝΤΙΤΙΟΥΣ Ρ ΟΟΤΣ ΟΦ
ΣΑΒΙΝΑ ς ΥΛΓΑΡΙΣ ΙΝ ΜΥ ΥΣ ΣΑΝ∆Ψ ΛΑΝ∆
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k Εχολογιχαλ Ενϖιρονµεντ Χολλεγε o Ιννερ Μονγολια Αγριχυλτυρε Υνιϖερσιτψ Ηοηηοτstsst{l
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k Θυαντιτατιϖε ΕχολογψΛαβορατορψοφ ΒοτανψΙνστιτυτε o Χηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχε Βειϕινγtsss|vl
Αβστραχτ} Σαβινα ϖυλγαρι󬶤∏±¬´∏¨ √¨¨ µªµ¨ ±¨ ¦²±¬©¨µ¶«µ∏¥¤±§ ¬¨³¤±§¶¬·¶¤µ¨¤¥¼·«¨ ªµ²º·«²©¶·²¯²± ¤¯²±ª·«¨
ªµ²∏±§¶∏µ©¤¦¨ ²± º«¬¦«¤§√¨ ±·¬·¬²∏¶µ²²·¶¤µ¨ ©²µ°¨ §¤±§¤¥¶²µ¥º¤·¨µ¤±§±∏·µ¬¨±·q׫¨µ¨µ¬¶±²·¤¥¯¨§¬©©¨µ¨±¦¨ ¥¨·º¨ ±¨
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Κεψ ωορδσ} Σαβινα ϖυλγαρισo„§√¨ ±·¬·¬²∏¶µ²²·¶o≥²¬¯ °²¬¶·∏µ¨ ¦²±·¨±·o ∏˜¶¶¤±§¯¤±§
臭柏kΣαβινα ϖυλγαρισl是毛乌素沙地唯一的天然常绿针叶灌木 o现存面积约 uys ®°u 左右 o主要分布
在固定 !半固定沙地及滩地边缘 ∀臭柏抗寒 !耐旱 !耐贫瘠 !耐沙埋 o具有很强的固沙 !固土能力 ~臭柏的
生长还能为其他植物提供良好的生存条件 o臭柏灌丛下有柴胡k Βυπλευρυµ σχρζονεριφολιυµl !远志k Πολψγαλα
τενυιφολιαl及茜草k Ρυβια χορδιφολιαl等几十种草本植物 o这对维持和增加该地区植物的物种多样性具有一
定意义 ~臭柏具有较好的改良土壤的作用 o有利于贫瘠流沙向沙土方向转化 o灌丛中枯枝落叶覆盖下的
土壤剖面发育良好 o有机质和细粒物质明显增加k朱俊凤 ot|||l ∀
臭柏作为一种重要的固沙树种 o吸引了众多研究者的关注 ∀臭柏的生物学特性k张国盛 ot||z ~李云
章 ot||y ~苏世平 ot|{zl !扦插繁殖特性k郗克仁 ot|{{ ~马世瑞 ot|{s ~戴继先 ot||u ~孙荣华 ot||tl !种子产
量和更新k王林和 ot||{l及根量和根径分布k张国盛 ot|||l均有报道 ∀但目前臭柏的研究多集中于地上
部分 o而对影响整个植株乃至灌丛生长状况较大的根系研究甚少 ∀臭柏植株的繁殖主要是靠匍匐枝条
触地生长 o经覆沙后 o生出大量的不定根 o不定根吸收水分和养分 o供给地上部分生长 o新枝条不断向外
扩展 o从而使臭柏灌丛面积不断扩大 ∀臭柏新枝每年向外扩展约 ts ∗ ux ¦°k姚洪林 ot||ul ∀本研究对
枝条的覆沙层厚度 !枝条下土层ks ∗ ts ¦°l土壤含水率和其他因素对枝条上不定根发生的影响进行了
探讨 o以便为人工扩大臭柏灌丛面积 !促进臭柏更新及更加有效地保护这种宝贵的自然资源提供依据 ∀
t 材料与方法
t1t 试验地概况 调查地位于内蒙古伊克昭盟乌审旗图克苏木境内的毛乌素沙地开发整治中心北试
验区 o地理位置为北纬 v{βxzχ ∗ v|βtχ o东经 ts|βuχ ∗ ts|βtzχ o海拔 t uss ∗ t vxs °∀本地区总面积 {z1tw
®°u o其中流动沙地占 yx h o固定 !半固定沙地占 ts h o滩地占 ux h k姚洪林 ot||ul ∀
该区属温带大陆型气候区 o年平均降水量 vys °° o降水主要集中于 z !{ !|三个月 o约占年降水量的
ys h ∗ zs h ~年平均蒸发量为 u vss °° o是年均降水量的 y倍多 ∀风大沙多 o年均风速 v1v °#¶pt o大风多
发生在 w ∗ x月间k姚洪林 ot||ul ∀
t1u 调查方法 样枝的选择 由于臭柏灌丛分布的坡向及其所处微环境的不同 o受风的影响其水平枝
条覆沙的程度也不一样 ∀在位置较高的平坦地段 o灌丛边缘枝条上有少量覆沙 ~在背风坡坡脚处 o有较
多的沙土沉积 o枝条被掩埋的程度较重 ~而风蚀坑的下风向向外一定距离的臭柏灌丛边缘积沙最严重 o
枝条几乎都被沙粒掩埋 ∀在调查地内 o根据灌丛边缘匍匐枝的覆沙程度划分枝条覆沙等级 o本次调查共
划分 v个等级 o即 „ }轻度覆沙k覆沙厚度  x¦°l o…}中度覆沙k覆沙厚度 x ∗ us¦°l及 ≤ }重度覆沙k覆沙
厚度  us¦°l o按 v种覆沙等级在臭柏灌丛边缘选择生长正常的枝条作为样枝k由于臭柏在当地受到非
常严密的保护 o我们对每一覆沙类型只能选择一条枝条作为调查对象l o于 usss p s{进行调查 ∀
覆沙厚度的测定 选定样枝后 o在沿枝条走向向外距枝稍大约 t1x °处开挖沟道 o深度为 t1x ° o宽
度视根系分布范围而异 ∀然后小心拔离沙土k以免损伤根系l o使全部根系裸露 ∀逐层向里挖掘 o当至沙
埋起始点时 o从该点开始沿着枝条每隔 us ¦°为一段 o在每一段的两端和中点处 o分别用钢卷尺测量覆
沙层厚度 o作记录 o最后求该段覆沙层厚度的平均值 o同时在枝条上作标记 ∀
土壤含水量测定 从枝条覆沙起始点向外k枝条生长方向l约 us¦°处抽取枝条下面 s ∗ ts¦°土层
的测定土样 o重复 v次 ∀采用 tsx ε 烘干法 o测定土壤含水量 o计算土壤含水率 ∀
不定根数量的调查 沿枝条按测量覆沙层厚度时所作标记处剪下 o按从梢部到基部的顺序编号 o分
装 o带回室内 o逐段记录其上不定根的数量 ∀
枝条年龄的调查 枝条年龄采用年轮法来得到 ∀
u 结果与分析
u1t 各枝条的基本特征 臭柏枝条在生长过程中 o能从皮部长出不定根 ∀不定根从沙土中吸收水分和
养分供给地上部分生长 o这样随着枝条生长臭柏不断地扩大灌丛面积 ∀据调查 o臭柏枝条不定根数量的
多少 o发生的早晚 o根径的分布特征有一定差异 ∀本实验所选 v个枝条的基本特征见表 t ∀按枝条平均
覆沙层的厚度 o把每一枝条归类到对应的覆沙等级中 o分别以划分覆沙等级时所对应的字母来代替 ∀
u1u 各覆沙情况对不定根发生影响的显著性分析 方差分析表明 o覆沙层厚度与枝条不定根发生之间
有显著影响k表 ul ∀进一步检验得知 o重度覆沙k⁄l与几乎无覆沙 !轻度覆沙和中度覆沙之间均表现出
显著差异 o而后三种覆沙类型之间的差异均不显著 ∀
表 1 臭柏各枝条基本特征 ≠
Ταβ .1 Τηε χηαραχτεριστιχ οφφουρ στολονσ οφ Σαβινα ϖυλγαρισ
处理
×µ¨¤·°¨ ±·
平均覆沙厚
„√¨ µ¤ª¨ ·«¬¦®±¨ ¶¶Π¦°
不定根数
„§√ ±¨·¬·¬²∏¶µ²²·¶
年龄
„ª¨Π¤
基部直径
⁄¬¤°¨ ·¨µΠ¦°
总长度
ײ·¤¯ ¯¨ ±ª·«Π¦°
沙埋枝长度
≥¤±§2¦²√ µ¨¨§¯¨ ±ª·«Π¦°
„ w1{v tuu tv t1{tu t{s tss
… tx1us txt tx u1t|u t{s tus
≤ ys1ss wvy tt t1zss t{s tzs
≠ „ }生长在滩地的枝条 o几乎无覆沙 ~…}生长在平坦地段灌丛边缘的枝条 o轻度覆沙 ~≤ }生长在背风坡脚处灌丛边缘的枝条 o中度覆
沙 ~⁄}生长在风蚀口前一定距离的枝条 o严重覆沙 ∀ „ !… !≤ ¤±§⁄ °¨ ¤± ±²·°∏¦«o°¬±²µo °¨ §¬∏° ¤±§ªµ¨¤··«¬¦®±¨ ¶¶²©¶¤±§µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q
zxt 第 x期 王林和等 }毛乌素沙地臭柏不定根发生特性的研究
表 2 覆沙层厚度与不定根发生的方差分析
Ταβ .2 Ανοϖα ρεσυλτσφορ τηετηιχκνεσσ οφσανδ λαψερ ανδ τηεσπρουτινγ οφ αδϖεντιτιουσροοτσ
变差来源
≥²∏µ¦¨ ²©√¤µ¬¤·¬²±
自由度
⁄¨ ªµ¨¨²©©µ¨ §¨²°
平方和
≥∏° ²©¶´∏¤µ¨¶
期望均方
∞¬³¨¦·¨§ ° ¤¨± ¶´∏¤µ¨
Φ值
Φ √¤¯∏¨
组间 …¨ ·º¨¨ ±·µ¨¤·°¨ ±·¶ u z tty qus v xx{ qts Φ€ v xx{ qtsΠvvw qss
组内 •¬·«¬±·µ¨¤·° ±¨·¶ uw { stx1{s vvw1ss € ts1yx
总的 ײ·¤¯ uy tx tvu1ss
u1v 土壤含水率与不定根发生及生长的相互影响 对于枝条上不定根的发生来说 o枝条下面土层ks ∗
ts¦°l中土壤含水率的影响是非常重要的 o因此我们只对枝条下面土层ks ∗ ts¦°l中土壤含水率与不定
根之间的关系进行比较分析k图 tl ∀重度覆沙使枝条上大量不定根萌发k图 t o≤l o平均每 us ¦°枝段上
的不定根数目为 w{条 o但平均土壤含水率最低 o为 s1{ h o如此之低的土壤含水率又影响枝条上根原始
体进一步萌发形成不定根 ∀对轻度和中度覆沙的枝条k图 t„ o…l o平均每 us ¦°枝段上的不定根数目分
别为 tw条和 tz条 o紧靠枝条下面土层ks ∗ ts¦°l中土壤含水率基本相似 o平均都在 t1zs h左右 o并在沙
埋起始段发现有新萌发的不定根 ∀这正说明了少量的覆沙层能促进不定根的发生 ∀
图 t 土壤含水率与不定根发生之间的关系
ƒ¬ªqt ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨ ±¨ ¶²¬¯ °²¬¶·∏µ¨ ¤±§¶³µ²∏·¬±ª²©¤§√¨ ±·¬·¬²∏¶µ²²·¶
„ o…o≤分别代表轻度覆沙 o中度覆沙和重度覆沙
„ o…o≤ ¤µ¨ ·«¨ °¬±²µo °¨ §¬∏° ¤±§ªµ¨¤··«¬¦®±¨ ¶¶²©¶¤±§µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q

图 u 枝条年龄与不定根发生之间的关系
ƒ¬ªqu ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨ ±¨ ¤ª¨ ²©¶·²¯²±¶¤±§¶³µ²∏·¬±ª²©¤§√¨ ±·¬·¬²∏¶
„ o…o≤同图 t „ o…o≤ ¤µ¨ ¤¶ƒ¬ªqt
从图 t中我们还可以看出 o在沙埋起始点前枝条触地但没有覆沙的枝条下部土层ks ∗ ts ¦°l中土
壤含水率要低于沙埋起始点处枝条下部ks ∗ ts¦°l土层中土壤含水率 ∀轻度覆沙枝条k„l沙埋起始点
前 us¦°处下面土层ks ∗ ts¦°l的含水率为 t1|{ h o在沙埋起始点为 u1xu h o增加了 s1xw h k图 t o„l ~中
度覆沙枝条k…l沙埋起始点前 us ¦°处枝条下面土层ks ∗ ts ¦°l的含水量为 u1ts h o在沙埋起始点为
u1ws h o增加了 s1v h k图 t o…l ~由此可见 o覆沙有利于提高枝条下面土层中的土壤含水率从而利于生成
不定根 o这正解释了臭柏枝条匍匐地面生长时 o只有覆沙后才能生成不定根 o固定地面的现象 ∀
u1w 枝条年龄对不定根发生的影响 枝条年龄与不定根之间的关系见图 u ∀v类枝条中萌发不定根枝
{xt 林 业 科 学 v{卷
段的最小年龄是重度覆沙的 u ¤生枝条上 o其上萌发不定根数目 tt条 ~在轻度和中度覆沙枝条的 | ¤生
枝段上仍有不定根的萌发 o可见年龄并不是影响不定根发生的关键因素 ∀
v 结 论
覆沙层厚度对不定根发生造成显著差异 o其中重度覆沙情况与其他两种覆沙类型均形成显著差异 o
轻度覆沙和中度覆沙之间的差异不显著 ∀
少量覆沙便可以有效地改善枝条下面土层ks ∗ ts¦°l中的土壤水分状况 ∀重度覆沙使得枝条上不
定根大量萌发之后 o又降低了土壤含水率 o从而影响根原始体的继续萌发形成不定根 o当土壤含水率低
于 t1s h左右时 o根原始体的萌发较困难 ∀
在容易覆沙环境中生长的臭柏 ou ¤生枝条上就可以形成不定根 ~在轻度和中度覆沙情况下 o| ¤生
枝段上仍有新生不定根的形成 o这表明年龄不是限制不定根萌发的关键因素 ∀
参 考 文 献
戴继先 1沙地柏压条造林试验研究 1 河北林业科技 ot||u okvl }t{ ∗ us
李云昌 o李春和 o王林和 1 臭柏生长与更新特征初探 1 内蒙古林学院学报 ot||y okwl }t ∗ x
马世瑞 1臭柏的育苗方法 1内蒙古林业科技 ot|{s okwl }xw ∗ xx
孙荣华 o付 晶 1 沙地柏扦插育苗技术的研究 1 内蒙古林业科技 ot||t okwl }t{ ∗ uv
苏世平 o李晓兰 1 沙地臭柏生物学和生态学特性的研究 1 西北林学院学报 ot|{z okul }u| ∗ v|
王林和 o张国盛 o董 智等 1毛乌素沙地臭柏种子产量及更新的初步研究 1 林业科学 ot||{ ovwkyl }tsx ∗ ttu
郗克仁 1臭柏扦插初步研究 1 内蒙古林业科技 ot||{ oktl }uv ∗ ux
徐振邦 o李 昕 o戴洪才等 1长白山阔叶红松林主要树种根系分布规律的研究 1 生态学杂志 ot|{z oykwl }t| ∗ us
姚洪林 o魏成秦 o廖汝堂等 1内蒙古毛乌素沙地开发整治中心概况 1 毛乌素沙地开发整治研究中心研究文集 o呼和浩特 }内蒙古大学出版
社 ot||u
张国盛 o董 智 o王林和 1 臭柏生物生态学特性及生长繁殖研究的综述 1 内蒙古林学院学报 ot||z okul }y| ∗ zx
张国盛 o王林和 o李玉灵等 1毛乌素沙地臭柏根系分布及根量 1中国沙漠 ot||| ot|kwl }v{z ∗ v{v
朱俊凤 o朱震达 o申元村等 q中国沙漠化防治 q北京 }中国林业出版社 ot|||
|xt 第 x期 王林和等 }毛乌素沙地臭柏不定根发生特性的研究