黄土丘陵沟壑区不同立地类型欧李生长差异分析

丁伟，杜俊杰，王鹏飞，张建成，穆霄鹏，贾璐婷

（山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

黄土丘陵沟壑区不同立地类型欧李生长差异分析

丁伟，杜俊杰，王鹏飞，张建成，穆霄鹏，贾璐婷

（山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

为了探明欧李在黄土丘陵沟壑区不同立地类型的生长差异，选择山西省吕梁市柳林县留誉镇槐树沟村黄土丘陵沟壑区为试验区，调查了7种立地类型欧李株丛地上部和地下部的形态指标。结果表明，不同立地类型栽植欧李均能正常生长，但差异较大，隶属函数综合评价得分从高到低分别为坝地、梯田（阳面）、撩壕阳坡、软埂阳坡、撩壕阴坡、硬埂阳坡及立壁（阳面）。坝地欧李长势最强，其株高、基生新梢长度及粗度分别达到80.57，60.24 cm，3.04 mm，均极显著高于其他立地；立壁欧李长势最弱，其冠幅、根颈直径、根粗和根状茎数量及粗度分别为32.18 cm，9.49，3.60 mm，0.33条，0.27 mm，均极显著低于其他立地，但根冠比最大（9.81∶1）；其他立地类型欧李生长情况介于坝地和立壁之间。研究旨在为黄土丘陵沟壑区的欧李种植提供理论和实践依据。

黄土丘陵沟壑区；立地类型；欧李；地上部生长；地下部生长

黄土丘陵沟壑区是我国乃至全球水土流失最严重的地区之一，其主要特点是沟壑纵横、干旱缺水、水土流失严重、生态环境脆弱。植被恢复重建是治理该区水土流失、改善脆弱生境的重要措施之一[1-2]。

欧李（Cerasus humilis），为蔷薇科樱桃属落叶小灌木，是集果、木、花、药于一身的多用途生态型树种[3-4]，是我国大西北干旱区域退耕还林的先锋树种[5]，在我国东北、华北、华东、西北等地区广泛引种栽植[6]，2016年国家林业局、科技部将其列入经济林树种。欧李植株矮小，根系发达，能充分利用土壤水分，降低土壤侵蚀强度，有效减少水土流失，保水、保土效益十分显著[7]。

前人关于黄土丘陵沟壑区欧李的研究多侧重于它的水土保持效益，较少有人对该区欧李的生长情况进行分析研究。为此，本研究以吕梁山黄土丘陵沟壑区7种立地类型栽植的欧李实生苗为试材进行调查分析，以期探明该区欧李的生长情况，为充分利用黄土丘陵沟壑区土地资源优势发展欧李产业、推动黄土丘陵沟壑区生态建设和农村经济发展提供理论和实践依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2015年9月至2016年9月进行。试验地位于吕梁市柳林县留誉镇，地处山西省西部，吕梁山西麓，为黄土高原丘陵沟壑区。本试验涉及的立地类型包括以下7种：（1）坝地，指劈山填沟造出的沟台地，地势较为平整。（2）梯田（阳面），是墚峁顶开垦的平坦土地。（3）撩壕阳坡，即南坡，坡度20°～30°，撩壕整地模式。（4）撩壕阴坡，即北坡，坡度20°～30°，撩壕整地模式。（5）软埂阳坡，是指由推土机推出的土壤自然堆积而成，未做夯实处理的疏松梯田埂坡面，坡度40°～50°。（6）硬埂阳坡，夯实处理的梯田埂坡面，坡度大于70°。（7）立壁（阳面），为劈山造路形成的陡峭土壁，坡度近乎垂直。

1.2 试验材料

供试欧李为试验地2011年秋季栽植2年生的李实生苗，树龄4～5 a。

1.3 试验方法

地上部指标：每种立地类型随机选取10株为1小区，重复3次。测定其株高，冠幅（为东西、南北冠幅的平均值），基生新梢数量、长度、粗度、叶片数、节间长以及一级上位枝长度、粗度、叶片数、节间长。

地下部指标：选取测定地上部指标时选定的欧李植株，用铁锹将其冠幅范围内40 cm深的欧李根系挖出，测量根颈直径、根数、根粗（直径大于3 mm），根状茎数量、粗度，根冠比。每个立地类型重复3次。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2010进行数据整理，SPSS20.0进行差异显著性分析，隶属函数法[8-10]进行综合评价。

式中，R（Xi）为隶属函数值，Xi为指标测定值，Xmin为某一指标的最小值，Xmax为某一指标的最大值。将隶属函数值进行累加，并求其平均值。

2 结果与分析

2.1 不同立地类型欧李地上部生长差异分析

欧李是小灌木类果树，根据灌木树种的生长特性，选择地上部株高、冠幅等11个生长指标进行了调查，其试验结果如表1所示。

株高和冠幅在一定程度上可反映植株在特定生态条件下的多年生长状况。坝地欧李株高为80.57 cm，显著高于其他立地；而撩壕阳坡冠幅最大，为94.63 cm，显著或极显著高于其他立地，说明坝地和撩壕阳坡比其他立地为欧李植株的生长提供了较好的条件。就坝地和撩壕阳坡而言，坝地的肥水条件较好，因此，有利于株高的生长，而撩壕阳坡的光照较好，有利于冠幅的扩展。立壁欧李株高最低，为45.02 cm，极显著低于撩壕阴坡、撩壕阳坡和坝地，而冠幅极显著低于其他立地，因此，立壁在植株的生长方面提供的条件最差。软埂阳坡和硬埂阳坡尽管坡度相差较大，但株高和冠幅无显著差异。撩壕阳坡和撩壕阴坡在株高上没有显著差异，但冠幅上撩壕阳坡极显著高于撩壕阴坡，进一步说明了较强的光照有利于植株冠幅的扩展。

欧李地上部枝条分为基生枝和上位枝。基生新梢由欧李基生芽及根状茎当年萌发形成，不仅是下年主要的结果枝，而且也是植株的更新枝。基生新梢的数量不仅反映欧李多年的生长情况，与长度和粗度一起也可反映当年植株的生长势情况。一级上位枝是基生枝上着生的次级枝，其长度和粗度反映了植株连续生长的能力，与基生枝上结果的数量有关。由表1可知，梯田、撩壕阳坡和坝地萌发的基生新梢数量较多，分别为11.67，10.83，10.00条，且差异不显著，但长度和粗度为坝地最大，极显著大于梯田和撩壕阳坡；梯田的一级上位枝长度和粗度最大，显著高于坝地和撩壕阳坡以及其他立地。这些结果说明，梯田、撩壕阳坡和坝地为欧李当年的生长提供了较好的条件，至于梯田一级上位枝的长度和粗度最大，可能与当年植株结果较少有关。立壁的基生新梢数量、长度、粗度及一级上位枝长度、粗度均最小，即当年的生长势最差。软埂阳坡和硬埂阳坡相比，基生新梢数量前者极显著大于后者，后者与立壁之间差异不显著，说明硬埂阳坡由于坡度较大已严重影响到了植株基生新梢的发生。撩壕阳坡和撩壕阴坡相比，前者基生新梢数量和粗度极显著或显著高于后者，后者显著高于立壁，而一级上位枝二者之间无显著差异，说明阳坡比阴坡有利于基生新梢的发生和加粗，即阳坡欧李的枝条更为健壮。

节间长度和叶片数量能够进一步说明植株生长的健壮程度，节间越长，枝条的健壮程度越差。撩壕阴坡基生新梢的节间长度尽管与撩壕阳坡、坝地间差异不显著，但处于最长水平，一定程度上说明了阴坡不利于枝条的成熟，这也是阴坡欧李枝条容易发生抽条的原因。

表1 不同立地类型欧李地上部生长情况

2.2 不同立地类型欧李地下部生长差异分析

灌木的地下部比乔木树种发达，因此，对植株地下部的生长状况进行分析也十分重要，可完整说明立地条件对植株生长的影响。不同立地条件下欧李地下部6个生长指标的结果如表2所示。

根颈直径是植株根颈多年加粗生长的结果，反映植株主丛的生长能力。撩壕阴坡根颈直径极显著高于其他立地，达到42.48 mm，比其他立地高出29.43%～347.63%，说明在阴坡条件下，欧李保持主丛生长的能力最强，这一点与根状茎形成明显对照，阴坡根状茎数量较少，极显著低于阳坡和梯田，由于根状茎较少，使得营养更多地保留在原主丛中，使根颈得以加粗。立壁的根颈直径极显著小于其他立地，主要原因是其生态条件过于恶劣造成。软埂阳坡的根颈直径也极显著大于硬埂阳坡，即硬埂阳坡相比软埂阳坡，由于坡度较大已严重影响到了植株根颈的发育。

根系数量和粗度方面，梯田和坝地之间差异不显著，且数量较多，分别为14.33，13.33条，极显著或显著高于其他立地，撩壕阳坡也显著高于撩壕阴坡、硬埂阳坡和立壁，软埂阳坡根数极显著多于硬埂阳坡，较多的根系数量也相应促进了地上部的生长。立壁的根系数量与硬埂阳坡无显著差异，但极显著小于其他立地，根系粗度最低，其原因是生态条件过于恶劣造成。

根状茎是根茎克隆植物进行自然繁殖和扩大植株觅食范围的主要器官[11]。由表2可知，撩壕阳坡根状茎的数量和粗度显著或极显著高于其他立地，其数量达到了11.67条，说明阳坡条件有利于欧李植株的繁殖和觅食，由于根状茎沿地下水平生长，这也是造成阳坡欧李植株冠幅最大的一个原因。立壁根状茎数量和粗度均最低，其原因是生态条件过于恶劣造成。

根冠比是植物地下部分与地上部分干质量的比值[12]，反映植物抵御不良环境条件的能力，也可反映环境的恶劣程度。7种立地类型中，立壁欧李的根冠比最大，为9.81∶1，极显著大于其他立地，说明立壁条件下的环境最为恶劣，为应对这样的环境条件，植株通过增大根冠比进行适应。撩壕阳坡和硬埂阳坡立地下的根冠比之间无显著差异，处于第2位，进一步说明硬埂阳坡的环境条件也较差，而撩壕阳坡的根冠比较大，主要是根状茎的比例较大造成的，与立壁和硬埂阳坡的原因不同，并不是环境条件的恶劣造成的。梯田和软埂阳坡根冠比较小，二者之间无显著差异，而坝地的根冠比高于梯田和软埂阳坡，这不仅与环境有关，也与植株的结果情况有关。

表2 不同立地类型欧李地下部生长情况

2.3 不同立地类型欧李生长综合评价

综合分析表1，2可知，不同立地类型欧李地上部、地下部的生长差异较大，单一指标难以充分反映其生长状况，故采用模糊数学隶属函数法计算7种立地类型欧李的地上部、地下部共17个指标的隶属函数值和均值，这样对所测得的指标进行综合分析，比用其中某个单一指标更可靠。

从表3可以看出，单一隶属函数最高值在不同立地类型的分布情况有所不同，但集中出现在坝地、梯田和撩壕阳坡立地类型中；隶属函数均值进行排序后，坝地＞梯田＞撩壕阳坡＞软埂阳坡＞撩壕阴坡=硬埂阳坡＞立壁，按照均值的差异度，可将立地类型对欧李生长的影响分为3类，欧李长势最好的立地类型为坝地、梯田和撩壕阳坡，最差的为立壁，而软埂阳坡、撩壕阴坡和硬埂阳坡居中。

表3 不同立地类型欧李隶属函数值及排序

3 结论与讨论

欧李对自然条件的适应性很强，是干旱地区优良的水土保持树种，又是有经济效益的经济林树种，在我国许多地区引种栽植。毕庆玲等[13]在吉林西部引种欧李，发现欧李能耐-42.3℃低温，充分显示了欧李的抗寒性。刘晓东等[14]、梅秀艳等[15]在辽西干旱半干旱地区引种欧李，结果表明，欧李具有极强的抗旱性。李智叁[16]在黑龙江北部地区引种欧李，研究表明，欧李适宜在黑龙江北部地区栽植。邢天钧[17]在宁夏中卫香山地区引种欧李造林，结果表明，欧李在不同土壤条件下均能正常生长。胡相伟[18]、辛平等[19]在甘肃兰州地区引种欧李，结果表明，欧李能在兰州地区安全越冬，并且表现出良好的适应性。车家骧等[20]在贵州喀斯特石漠化地区引种欧李，结果表明，欧李能在贵州正常生长并安全越冬，栽植成活率达90%以上。杨自立等[21]在银川地区引种欧李，结果表明，欧李在银川地区有很强的适应性，植株耐低温能力强。这些试验说明，欧李对环境条件具有极强的适应性，能在我国各地区多种生态条件下栽植。

本研究结果表明，欧李在黄土丘陵沟壑区栽植能够正常生长，这与李金峰等[22]欧李在晋西地区的适应性试验结果一致，进一步证明欧李具有广泛的适应性。但是不同立地类型间欧李植株生长差异却很大，这些差异可能是立地的自然条件、种植方式以及欧李特性共同作用的结果。坝地、梯田和撩壕阳坡欧李植株的长势在7种立地类型中位列前3位，其原因可能存在以下几个方面：坝地和梯田地势平坦，光线充足，且栽植欧李前进行过农作物的种植，土壤较肥沃；撩壕阳坡由于采用撩壕整地方式，较软埂阳坡能更有效地截留地表径流及其所含的矿质营养，供给欧李植株生长。

试验中，立壁为新开辟地堰，质地硬、肥力差，蓄水和保墒能力也最差，导致生态环境最为恶劣，使得欧李的生长最差；但其根冠比极显著大于其他立地，且通常为1～2个主根垂直向下生长，长度可达1.0～1.5 m，充分反映了欧李的较强觅水能力。对于撩壕阳坡和撩壕阴坡，试验中发现，撩壕阳坡比撩壕阴坡更有利于欧李植株的生长，说明欧李是喜光树种，对光照的需求较高。对于软埂坡面和硬埂坡面，软埂更有利于欧李的生长，主要是软埂坡面坡度较小，比硬埂能更多地拦截径流和蓄水保墒。试验还发现，欧李不同器官间的生长指标也存在相互影响，如在撩壕阳坡，欧李的冠幅最大，与根状茎数量最多有关，存在相互促进的关系；但在阴坡条件下，欧李的根径最粗，而根状茎较少，存在一定程度的相互抑制关系。

本试验仅分析了不同立地欧李地上部、地下部的形态指标差异，对于果树生长过程中的相关生理指标以及果实产量和品质等还需进一步研究，从而更全面地反映黄土丘陵沟壑区欧李的生长情况。

［1］李振龙.黄土丘陵沟壑区植被恢复的主要途径[J].山西林业科技，2002（1）：36-38.

［2］孟保奎，韩淑鸿，李旭骁，等.山西不同立地条件的生态桑树林栽植模式构建[J].山西农业科学，2014，42（6）：563-567.

［3］杜俊杰，杨怀义，曹琴，等.欧李生物学特性的研究[J].山西农业大学学报，1992，12（4）：311-314.

［4］李丽霞，程小爱，张海平.水涝胁迫下欧李叶片内还原性糖的变化[J].天津农业科学，2016，22（6）：12-16.

［5］杜俊杰.我国大西北干旱区域退耕还林的先锋树种——欧李[J].北方果树，2001（5）：31-32.

［6］卫娇娇.欧李的应用价值及引种区域分布[J].四川农业科技，2015（6）：8-10.

［7］李金峰，刘林，杜俊杰.晋西黄土丘陵沟壑区欧李人工林水土保持效益研究[J].山西水土保持科技，2016（4）：10-12.

［8］高宝云，张军.9个冬小麦品种对苗期干旱的生理响应及抗旱性评价[J].山西农业科学，2017，45（3）：340-345，442.

［9］包秀霞，包秀平，廉勇.干旱胁迫对内蒙古草原多根葱生理生化指标的影响[J].华北农学报，2017，32（1）：233-238.

［10］LIU CAIYUN，YANG ZHIYUAN，HU YINGANG.Drought resistance of wheat alien chromosome addition lines evaluated bymembership function value based on multiple traits and drought resistance index of grain yield[J].Field Crops Research，2015，179：103-112.

［11］汤俊兵，肖燕，安树青.根茎克隆植物生态学研究进展[J].生态学报，2010，30（11）：3028-3036.

［12］张爱芹，王彩霞，马瑞霞.植物学[M].西安：西安交通大学出版社，2006：75-76.

［13］毕庆玲，杜宏志，王庆茹，等.沙地珍贵经济树种的筛选[J].防护林科技，2015（6）：70-71，86.

［14］刘晓东，田秀铭.辽西干旱山区欧李栽培技术[J].北方果树，2011（4）：31-32.

［15］梅秀艳，孟宪武，卢国珍，等.优良灌木树种的引种试验研究[J].陕西林业科技，2009（3）：75-77，80.

［16］李智叁.欧李优良品种在黑龙江省北部地区的引种栽植试验[J].黑龙江科技信息，2015（30）：245.

［17］邢天钧.中卫香山地区压砂地引种欧李造林试验研究[J].宁夏农林科技，2014，55（4）：18-19.

［18］胡相伟.兰州地区钙果引种与抗旱栽培试验结果初报[J].甘肃农业，2011（1）：91.

［19］辛平，孙力，赵生春.钙果新品种在兰州的引种表现[J].甘肃林业科技，2011，36（2）：37-39.

［20］车家骧，李安定，彭熙，等.欧李在贵州喀斯特石漠化区的引种观察[J].贵州农业科学，2012，40（8）：32-34.

［21］杨自立，夏晓莉.欧李在银川的引种试栽[J].北方果树，2009（5）：49-50.

［22］李金峰，刘正魁，李树怀.欧李在晋西地区的适应性试验[J].山西水土保持科技，2004（2）：12-13.

Analysis on Growth Difference of Chinese Dwarf Cherry from Different Site Types in Hilly and Gully Regions of the Loess Plateau

DINGWei，DUJunjie，WANGPengfei，ZHANGJiancheng，MUXiaopeng，JIALuting
（College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

To study the growth difference of Chinese dwarf cherry from different site types in hilly and gully regions of the loess plateau,the test area for hillyand gullyregions ofthe loess plateau in Huaishugou village,Liuyu town,Liulin county,Luliang city,Shanxi province were selected,and the aerial and underground morphological indices of Chinese dwarf cherry were surveyed and analyzed in seven site types.The results showed that Chinese dwarf cherry grew normally in seven sites,whereas great differences on growth were observed.The descending rankings of the comprehensive evaluation score on the membership function were dam land,terrace,trench in sunny slope,soft ridge in sunny slope,trench in shady slope,hard ridge in sunny slope and vertical weir.Chinese dwarf cherry grewbest on dam land,their average plant height,length and diameter of new basal shoot were 80.57 cm,60.24 cm and 3.04 mm,respectively, which were significantlyhigher than other site types.Chinese dwarfcherryplanted on vertical weir had the weakest growth potential,their average crown width,collard diameter,root diameter,rhizome quantity and rhizome diameter were 32.18 cm,9.49 mm,3.60 mm,0.33 and 0.27 mm,respectively,which were significantlylower than other site types,however their average root-shoot ratio（9.81∶1）was the greatest.The growth condition ofChinese dwarfcherryin other site types were the medium ofdam land and vertical weir.This study aims at providingthe theoretical and practical basis for plantingofChinese dwarfcherryin hillyand gullyregions ofthe loess plateau.

hillyand gullyregions ofthe loess plateau;site types;Chinese dwarfcherry;aerial growth;underground growth

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.24

S662.5

：A

：1002-2481（2017）05-0764-05

2017-03-31

山西省科技重大专项（20121101010）

丁伟（1990-），男，山西太原人，在读硕士，研究方向：果树种质资源研究与创新。杜俊杰为通信作者。