土壤条件对胡杨幼苗生长影响探析

【摘要】由于胡杨幼苗在生长发育早期过程易受外界环境影响、成活率低，以及相关林业部门对胡杨幼苗生长习性的了解不足，导致幼苗保存率低成为人工繁殖胡杨林的瓶颈。因此，本文从土壤中的水分、养分、土壤基质三方面综合探讨了影响胡杨幼苗生长的因素，分析在不同环境条件影响下，胡杨幼苗的存活、生长权衡、及木质化情况，以期为培育、保存和更新胡杨幼苗提供参考依据。

【关键词】土壤；胡杨幼苗；水分；养分；土壤基质

植物在极端环境条件下的适应生长与繁殖是目前生态学研究的热点问题，对保护生物多样性与恢复退化生态系统有着重要意义。在干旱区，研究问题的重点则转移到植物如何采取策略来适应环境变化。胡杨是唯一能够在极度干旱条件下适应生长且成林的乔木，其生殖方式为有性繁殖和无性繁殖并存。胡杨的生长发育受多重因素的影响，如自身遗传物质、阳光、盐分、水分、养分等，其中影响干旱地区胡杨幼苗存活、生长、发育的关键因素是水分。胡杨幼苗的生长发育需要长期处于湿润的环境中，水分胁迫会致使胡杨幼苗的分配策略发生变动，抑制幼苗基径、株高、生物量的积累，以适应干旱环境。此外，经研究表明造成胡杨幼苗死亡的原因之一是盐分过高，盐分胁迫能明显抑制胡杨幼苗的基径、株高和生物量积累，从而使幼苗肉质化程度增高，具有良好的抗盐能力。

一般来说，植物幼苗在受到外界环境因素影响时，通常会利用自身地上地下的生长权衡来适应环境，从而提高存活的机率。因此，改变植物生长分配模式在建成群落与补充群落的过程中起至关重要的作用。据研究表明，在胡杨种群维持与更新过程中，胡杨幼苗的生长模式及存活能力决定于早期幼苗对动态水文特征的响应。

1、土壤中水分对胡杨幼苗生长的影响

1.1对胡杨幼苗存活率的影响

在额济纳绿洲地区，全年降水十分稀少，而且光照充足，水分蒸发量大，气候极度干旱。胡杨幼苗的存活主要依靠地下水，只有在地下水水量充足，胡杨幼苗根系与地下水相连时，胡杨幼苗才能不被干旱环境所胁迫。可见，胡杨幼苗的成活率随土壤中水分含量的增加也升高。因此，胡杨幼苗在生长初期需要充足的水分供给，这是确保提高幼苗存活率的前提。

1.2对胡杨幼苗生长及生长权衡的影响

植物能调节地上地下的生长权衡，以适应外界环境的变化，有利于种群的定居及扩散。 对于极端干旱区的胡杨幼苗，其生存、生长及发育的关键因素是水。在土壤中水分缺少时，胡杨幼苗能通过增加自身根冠比、增加根系垂直生长的分配模式来适应环境；反之，在土壤中水分充足时，胡杨幼苗地下部分会减少土壤通气而限制根系活动，使地上部分得到良好的水分供应，根冠比值降低。相比于水分充足的环境，胡杨幼苗在干旱环境中更能提高对水因子的利用效率，从土壤中吸收更多的水分，这说明在干旱环境中，胡杨幼苗通过增加根冠比来适应干旱胁迫是一种适应机制，这种机制可使幼苗的抗寒抗旱能力增强，然而过度的干旱胁迫则会破坏适应机制，影响幼苗的生长和发育。

1.3对胡杨幼苗根系木质化的影响

胡杨幼苗根系木质化水平的评判标准是幼苗的外侧到导管的管腔厚度和细胞层数。据相关实验表明，土壤水分含量能大幅度影响胡杨幼苗根系管腔的厚度，而对细胞层数影响不大。随着土壤中水分含量降低，幼苗根系管腔厚度明显增加，细胞层数变少，这说明适当的干旱胁迫能增加胡杨幼苗的木质化程度，提高对环境的适应性。

2、土壤中养分对胡杨幼苗生长的影响

土壤最本质的特征为养分，养分是植被更新演替的重要驱动力之一，也是决定和影响植物分布及生长发育的重要因子。

2.1对胡杨幼苗存活率的影响

尽管土壤中的养分是决定和影响植物生长发育的重要因子，但是养分对胡杨幼苗存活率的影响效果却不显著。随着土壤中磷元素含量的增加，幼苗存活率小幅度增加；随着土壤中氮元素含量的增加，幼苗存活率小幅度降低。

2.2对胡杨幼苗生长及生长权衡的影响

经相关实验研究表明，施肥能促进胡杨幼苗的生长和发育。氮肥对胡杨幼苗的株高、地上生物量及主根长与株高比影响不大，但对主根长、地下生物量及根冠比有显著性影响。土壤中氮元素含量增加会使幼苗生长受到限制，根冠比降低，这是因为当氮元素含量增加到一定程度时，会促进地上部分植株生长而抑止根系生长；磷肥能够显著影响胡杨幼苗的根冠比、株高及地上、地下生物量，而对主根长影响甚微。土壤中的磷元素升高能够使胡杨幼苗的根系横向生长，从而增加根系生物量，根冠比不断增大。

2.3对胡杨幼苗根系木质化的影响

土壤中的氮元素和磷元素都能促进胡杨幼苗根系细胞层数变多和管腔厚度变大，因此，为促进根系生物量的积累，提高木质化程度，增加抗寒抗旱能力，可在胡杨幼苗生长末期施加一定量的氮肥、磷肥。

3、土壤基质对胡杨幼苗生长的影响

在生态系统中，植被和土壤是不可分割的两部分，土壤制约植被，植被影响土壤。土壤基质能为植物生长提供所需的无机环境，直接影响植物幼苗的存活。表层持水力、土壤紧实度和营养物质含量等都对胡杨的存活、生长、发育起着重要作用，例如：沙质土与壤质土相比，沙质土的质地疏松，土壤紧实度小，幼苗的主根长而细；而壤质土的土壤紧实度较大，生长阻力较大，幼苗纵向生长缓慢，根系短而粗。虽然沙质土中生长的胡杨幼苗主根长与高度之比大，但是壤质土中生长的幼苗的基径、鲜重、高度等指标都远大于沙质土中生长的幼苗，这是因为幼苗在沙质土中为适应环境，改变生长权衡，使主根根系长度增加。

4、总结

综上所述，本文通过分析影响胡杨幼苗的土壤条件，可知水分胁迫、干旱胁迫均改变胡杨幼苗的分配策略，使幼苗增强环境适应能力。适宜含量的氮磷元素能促进幼苗根系生物量的积累，提高木质化程度，增加抗寒抗旱能力。因此，相关部门针对实际情况采取适当措施对恢复退化生态系统、保护生态多样性有着重要意义。

【参考文献】

[1]张楠，杨雪芹，曹德昌等.土壤水肥因子对胡杨幼苗生长权衡和木质化的影响[J].西北植物学报，2013，33（4）：771-779.

[2]张现慧，钟悦鸣，谭天逸等.土壤水分动态对胡杨幼苗生长分配策略的影响[J].北京林业大学学报，2016，38（5）：92-99.

[3]华鹏.胡杨实生苗在河漫滩自然发生和初期生长的研究[J].新疆环境保护，2003，25（4）：14-17.

[4]高瑞如，黄培祐，赵瑞华等.胡杨种子萌发及幼苗生长适应机制研究[J].淮北煤炭师范学院学报（自然科学版），2004，25（2）：47-50.

[5]高山远.胡杨幼苗生长习性与成苗[J].新疆林业，2007，（2）：34.

作者简介：姓名：王林邦（1965.09.03--）；性别：男，籍贯：甘肃省民勤县人，学历：专科，毕业于内蒙古农业大学；现有职称：林业工程师；研究方向：林业技木。