沙棘植物不同地理区域克隆生长情况对比

陈贝贝

摘 要 为进一步确认影响中国沙棘人工林种群演替方向的限制性因子，通过在不同地理区域布设梯度试验组，以试验样地数据为依据，分析克隆繁殖能力与地理方位的关系，确认中国沙棘克隆生长情况对不同地理区域的响应规律。

关键词 沙棘；地理区域；克隆生长

中图分类号：S812 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）06--02

中国北方干旱和半干旱地区的杰出多目的性树种中国沙棘在高固氮培土及沙地固定方面性能优良，常常作为首选的防风林种材，并因其叶子和果实富含多种生物活性和营养成分，兼具经济效益，可用于制造燃料、饲料和肥料及一些医药、食品、化妆品等[1]。而其真正的神奇之处更在于它的克隆习性，“独木成林”以及“永生”的潜能使得中国沙棘造林可能是“栽一株成一片”和“一劳永逸”的效果[2]。这一特点对于干旱、半干旱地区的发展的重要性是难以估量的。为此，在不同的斜率样本变量形成不同地理情况的前提下，探讨沙棘克隆生长调控机制，试图提供人工林建设、保养的理论依据，同时丰富克隆植物种群动态的案例研究。

1 研究区概况

靖边县调查区位于陕西省，东经108°17′～109°20′、北纬37°29′～38°01′，是半干旱温带大陆性季风气候，总体气候特点是四季变化明显且阳光充足，但降水少、干旱和风力危害严重。地形是以丘陵和黄土高原沟壑区为主，分散分布的盐渍草甸土、红黏土，土层深厚，但相对贫瘠，pH值约为8.4。

2 研究方法

基于综合调查和比较分析，试验通过典型抽样法选择代表性样本，设置总样本15块（各种区域10 m×10 m），东、西、南、北坡和峁顶各三个样地，母体植物和行间距线边缘整理出2 m×2 m网格样25个。按照“对角线”方法收集土壤样本，取样深度30～50 cm，重复3次。扩展能力（长度、粗度）和分支克隆器官的强度是由“每木检尺”“跟踪挖掘”测定。使用“炉法”确定水分含量。

3 结果与分析

3.1 不同地理区域样地概况

从表1可见：将试验区进行格样划分，随着北、西坡、峁顶、东、南坡的地理方位变化，土壤水分依次变化，顺序减少。

3.2 不同地理区域分株生长状况

中国沙棘克隆生长情况可具体划分为分株生长情况以及克隆繁殖、克隆扩散能力。试验各区域布设的初始造林密度均为6 670株/hm2。随着北、西坡、峁顶、东、南坡的地理方位变化，分株生长状况相应发生规律性变化，克隆种群、母本种群、母本存活率依次降低。

3.3 不同地理区域克隆繁殖状况

中国沙棘克隆繁殖情况的主要参照因素是子株的数量。表3显示：随着北坡、西坡、峁顶、东坡、南坡的地理方位变化，存活母本的克隆繁殖能力下降，最终导致子株分株种群数量下降。由子株种群数量占克隆种群数量的比例进一步推断，子株种群动态变化（如子株的出生与存活）对克隆种群数量动态起着决定性作用。

3.4 不同地理区域克隆扩散状况

克隆器官延伸和分枝是克隆植物克隆繁殖的基础。通过相关系数的计算可得：沙棘植物子株数量和坡向的变化显著正相关（0.982**），克隆器官的延伸能力（包括克隆器官总长度与粗度）和坡向的变化显著（0.933*）或极显著（0.967**）正相关，克隆器官分枝强度（包含克隆器官的分枝级数与条数）和坡向的变化显著（0.942*）或极显著（0.995**）正相关。结果表明，在生长发育不同地理试验区植物克隆繁殖能力、克隆器官延伸能力、克隆器官分枝强度发生不同变化。

4 结论与讨论

结果表明，克隆试验区沙棘在不同地理区域具有不同的生长性能。在黄土高原，土壤水分条件往往是植物生长的关键限制因子[3]，一般种植无性系植物主要依靠繁殖克隆来维持种群结构的稳定性，并与土壤含水量呈正相关。因此，土壤含水量下降必然导致克隆繁殖能力下降。一方面，随着土壤含水量的降低，母系的存活率降低。另一方面，随着土壤含水量的减少，克隆器官的延伸能力和分枝强度响应性减弱，导致母源存活能力的降低，这样又会明显对子株数量的保存带来不利影响[4]。

由此可知，通过克隆生长过程沙棘植物完成与土壤水分相对应的种群行为，在本次研究中，按北坡、西坡、峁顶、东坡、南坡的顺序土壤水分含量递减，母株保存率、克隆繁殖能力、克隆扩散能力随之下降，反映出不同的地理区域自然条件对中国沙棘克隆生殖机理的影响。但在灌溉条件下，当形成灌溉强度低，适宜，高序列，克隆繁殖能力和沙棘种群稳定性的特点是连续的向下抛物线变化。也就是说，在一定范围内高随着土壤含水量的增加无性繁殖能力和种群的持续性提高，但是当土壤含水量大于一定的阈值，无性繁殖能力和种群持续性随土壤含水量的增加而降低。

參考文献

[1]吕荣森.沙棘在中国西部生态环境建设中的作用[J].沙棘，2003，16（1）：3-7.

[2]吴钦孝.国外沙棘良种引种之管见[J].国际沙棘研究与开发，2004，2（2）：20-23.

[3]STEWARTGH， ROSEA B. The Significance of Life History Strategies in the Developmental History of mixed Beech （Nothofagus） Forest[J].New Zealand Vegetation，1990（87）：101-114.

[4]Hartnett D C. Bazzaz F A. The regulation of leaf， Ramet and Genet Densities in Experimental Population of the Rhizomatous Perennial Solidago Canadensis [J].Journal of Ecology，1985（73）：429-443.

（责任编辑：刘昀）