4个造林树种缓苗期生理生化特性分析

艾吉尔·阿不拉，李丕军，王文月

（1.新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830063；2.四川省林业科学研究院，四川 成都 623000 ）

4个造林树种缓苗期生理生化特性分析

艾吉尔·阿不拉1，李丕军2，王文月1

（1.新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830063；2.四川省林业科学研究院，四川 成都 623000 ）

采用种条培育55 d的银×新杨和俄罗斯大果沙棘营养钵扦插苗、白榆和文冠果营养钵播种苗在6、7、8月不同生长季进行造林，测定不同造林时间和不同缓苗期4个树种的生理生化指标，以期为干旱区生长季造林及缓苗期的管理提供依据。结果表明：白榆在生长季不同时间造林时，除脯氨酸含量在7月造林时明显高于6、8月外，可溶性糖和可溶性蛋白无明显差异；俄罗斯大果沙棘在6月造林时，可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白均高于7、8月造林；银×新杨的脯氨酸含量在7月造林时明显高于6、8月，但可溶性糖和可溶性蛋白含量均表现为8月高；文冠果7月造林时的可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量均高于6、8月。白榆，银×新杨在6、7、8月均可造林，俄罗斯大果沙棘在6月造林、文冠果在7月造林较易成活。

缓苗期；造林；生理生化指标

干旱地区生境复杂，一方面光热充足，雨热同期，有利于林木生长发育；另一方面干旱缺水、土壤瘠薄，盐碱较重，风蚀沙埋，潜在蒸发力大，降水时空分布不均等又是不利于林木生长的限制因素。因此，一直以来，干旱地区造林困难大，造林成活率、保存率低。干旱地区常规造林时间为春秋两季，造林时间短，一般为40～50 d，难以满足大规模造林需要，因此延长造林时间，提高造林成活率对解决大面积工程造林具有重要的现实意义。

白榆（Ulmus pumila）、银×新杨（Populus alba×Populus bolleana）、文冠果（Xanthoceras sobifolia Bunge）及俄罗斯大果沙棘（Hippophae rhamnoides L.），是适应性强的树种，作为干旱风沙区退耕还林的主要造林树种，其生长特性均得到较多研究。白榆是优良的速生树种，落叶乔木，平均树高25～30 m［1-2］，广泛分布于东北、华北、西北地区，枝繁叶茂，叶片吸附性强，是防护林和盐碱地造林的主要树种［3-6］；银×新杨是银白杨和新疆杨的杂交，经研究发现［7-9］，银×新杨不仅具有亲本优良的特性，其抗寒性、耐旱性和速生性比亲本有较好的表现；俄罗斯大果沙棘由于根系发达，固土保水能力强，常被用于固土保水［10-11］；文冠果耐干旱、耐贫瘠、抗风沙，也是常见的抗干旱防护树种。本试验研究不同造林时间的缓苗期的生理生化特性，为生长季造林管理与造林树种的选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地选在新疆维吾尔自治区克拉玛依市农业开发区，位于中纬度内陆地区，海拔270～500 m，属典型的温带大陆性气候，年均气温8.6℃，极端最低气温-40.5℃。克拉玛依是我国著名的石油城市，也是新疆的大风区，风力强，风向主要为西北，年均风速为3.4 m/s，累计平均大风日数为64.5 d，年均降水量108.9 mm，蒸发量2 692.1 mm。土壤主要是沙壤土。

1.2 试验材料

选择新疆的主要造林树种白榆、俄罗斯大果沙棘、银×新杨、文冠果，选用1年生银×新杨和沙棘种条、白榆和文冠果种子进行营养钵育苗。营养钵大小为10 cm×10 cm，基质为农田土、沙子和羊粪，混合比例为1∶1∶1，所用4种苗木均为培育55 d、苗高25～35 cm的营养钵苗。

1.3 试验方法

于2013年6、7、8月分别在造林后0、3、6、9 d，采集试验苗木叶片，标记后放入液氮中保存，带回室内进行生理生化指标测定。游离脯氨酸含量用磺基水杨酸法测定，可溶性糖含量用葸酮比色法测定，可溶性蛋白含量用福林-酚试剂法测定。每组3次重复。

试验数据采用Excel 2003进行整理分析，并运用SPSS 17.0对数据进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 不同月份造林时4个树种的生理生化特性2.1.1 白榆 不同月份造林时白榆的缓苗期生理生化指标如图1所示。从图1可以看出，脯氨酸含量表现为7月＞6月＞8月，且7、8月之间存在显著差异，栽植当天含量相差0.04 μg/g，栽后9 d达到19 μg/g。可溶性糖含量在6月造林时较低，栽后3 d为0.05%，7、8月的差异不大，各月份之间不存在显著差异。可溶性蛋白含量在不同月份造林时均不存在显著差异。白榆造林后的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白均在栽后3 d达到最低。

2.1.2 俄罗斯大果沙棘 由图2可知，不同月份造林时俄罗斯大果沙棘的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均表现为8月＞7月＞6月，其中脯氨酸含量不同月份造林时并无显著差异，可溶性糖含量6月和8月的差异显著；栽后6 d，6、8月的可溶性糖含量分别为0.03%、0.05 %，8月与6、7月均有显著差异；6、7月份的可溶性蛋白含量均为1.50 mg/g，8月份达到1.51 mg/g以上。不同月份造林时，俄罗斯大果沙棘的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均在栽后6 d达到最低，栽后9 d基本能达到造林前的水平。

图1 白榆不同月份造林的生理生化指标

图2 俄罗斯大果沙棘不同月份造林的生理生化指标

图3 银×新杨不同月份造林的生理生化指标

2.1.3 银×新杨 银×新杨不同月份造林时，生理生化指标如图3所示，脯氨酸含量表现为7月＞8月＞6月，不同月份均存在显著差异；栽后3 d，7、8、6月银×新杨的脯氨酸含量分别为0.34、0.24、0.21μg/g。可溶性糖和可溶性蛋白含量在不同月份造林时基本表现一致，均为8月＞6月＞7月，存在显著差异，其中8月份可溶性糖含量在栽后9 d达到0.10 %，7月份达0.06%，同比高出67%。3个指标含量均在栽后3d达到最低，栽后6 d基本恢复到造林前水平。

2.1.4 文冠果 文冠果不同时间造林后的具体变化如图4所示。7月造林的脯氨酸含量明显高于6月与8月，不同月份造林时文冠果的脯氨酸含量存在显著差异，栽后9 d，7月份文冠果含量最大，达到0.31 μg/g，相比最低的6月份（0.22 μg/g），同比增加40.9%。 可溶性糖含量在7月和8月差异不大，6月较低，栽后3 d达到最低（0.05%），6月与8月存在显著差异；可溶性蛋白含量栽后6 d差异不大，栽后9 d 7月明显高于6、8月，达到1.57 mg/g。不同月份造林时均无显著差异。可见，文冠果不同月份造林时的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均在栽后6 d达到最低水平，栽后9 d脯氨酸含量与可溶性蛋白含量已经超过栽植当天含量，可溶性糖也基本持平。

图4 文冠果不同月份造林的生理生化指标

2.2 不同树种同一时间造林的生理生化特性分析

2.2.1 脯氨酸含量 不同时间造林时4个树种的脯氨酸含量如表1所示。由表1可知，当6月份造林时，白榆的脯氨酸含量明显高于其余3个树种，俄罗斯大果沙棘、银×新杨、文冠果的脯氨酸含量基本相同，白榆与其他3个树种均存在显著差异。7月份造林时，各树种的脯氨酸含量表现为：白榆＞银×新杨＞文冠果＞俄罗斯大果沙棘，各树种之间均存在显著差异。8月份造林时，各树种脯氨酸含量对比结果为：白榆＞文冠果＞银×新杨＞俄罗斯大果沙棘，白榆与其他3个树种均存在显著差异，俄罗斯大果沙棘与银×新杨、文冠果间不存在显著差异。

表1 各树种不同月份造林的脯氨酸含量（μg/g）

2.2.2 可溶性糖含量 不同时间造林时4个树种的可溶性糖含量如表2所示。由表2可知，当6月份造林时，白榆的可溶性糖含量与银×新杨大致相等，明显高于俄罗斯大果沙棘与文冠果，白榆与文冠果和俄罗斯大果沙棘均存在显著差异，银×新杨和文冠果与俄罗斯大果沙棘存在显著差异。7月份造林时，各树种的可溶性糖含量表现为：白榆＞文冠果＞银×新杨＞俄罗斯大果沙棘，白榆与其他3个树种均存在显著性差异，俄罗斯大果沙棘与其他3个树种也存在显著差异，银×新杨与文冠果间差异不显著。8月份造林时，各树种可溶性糖含量对比结果为：银×新杨＞白榆＞文冠果＞俄罗斯大果沙棘，4个树种间均存在显著差异。

2.2.3 可溶性蛋白含量 不同时间造林时4个树种的可溶性蛋白含量如表3所示。由表3可知，当6月份造林时，4个树种的可溶性蛋白含量差别不大。白榆与银×新杨、文冠果的差异显著，银×新杨与其他3个树种的差异均显著。7月份造林时，各树种可溶性蛋白的含量表现为：文冠果＞俄罗斯大果沙棘＞白榆＞银×新杨，文冠果与其他3个树种均存在显著差异，俄罗斯大果沙棘与银×新杨之间的差异显著。8月份造林时，各树种可溶性蛋白含量对比结果为：文冠果＞俄罗斯大果沙棘＞银×新杨＞白榆，俄罗斯大果沙棘与其余树种均存在显著差异，文冠果与其余树种均存在显著差异。

表2 各树种不同月份造林的可溶性糖含量（%）

表3 各树种不同月份造林的可溶性蛋白含量（mg/g）

3 结论与讨论

3.1 不同树种可实现生长季造林的时间选择

脯氨酸是目前分布最广的渗透保护物质，植物通过提高体内脯氨酸含量调节渗透平衡，从而保护细胞的结构，很多实验证明脯氨酸的累积与植物对环境胁迫的耐受能力正相关［12］。当不同时间造林时，植物体内的脯氨酸含量较高，植物的抗性会增加，也会相应减少造林的缓苗期，提高造林成活率。本研究结果表明，不同造林时间对脯氨酸含量的影响较大，4个树种的脯氨酸含量均在7月造林时最高。同一造林时间不同树种的脯氨酸含量均以白榆的含量最高，说明4个树种中白榆的抗性较强，造林后缓苗期短，造林成活率较高。

可溶性糖的主要作用是调节叶片细胞质溶液的凝固点，防止细胞液凝结形成小冰晶对叶片产生伤害，保证了植物叶片细胞中新陈代谢的顺利进行［13］。本研究中，同一树种不同造林时间可溶性糖含量在文冠果、银×新杨、白榆中的变化不大，俄罗斯大果沙棘8月的可溶性糖含量显著高于6、7月。同一造林时间不同树种间白榆、银×新杨的可溶性糖含量高于其他两个树种，俄罗斯大果沙棘的可溶性糖含量最低。可溶性糖与可溶性蛋白的含量较高时，植物活性也比较高，也是造林成活率的保障。可溶性蛋白是植物体内氮素的主要存在方式，其含量多少与植物体代谢和衰老密切相关［14］。4个树种不同造林期的可溶性蛋白含量表现为：文冠果＞俄罗斯大果沙棘＞银×新杨、白榆。

本研究结果可知，在不用时间造林时，植物体内3种指标的含量有差异，造林时应选择脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量较高的时间进行造林。由测定结果可知，白榆在6～8月不同月份生长季造林时，各项指标差异并不明显，只有脯氨酸的含量7月份造林时明显高于其他月份。俄罗斯大果沙棘在6月份造林时，其各项指标均高于其他时间造林。银×新杨的脯氨酸含量在7月份造林时明显高于其他月份，但是可溶性糖和可溶性蛋白的含量均表现为8月份高。文冠果在7月份造林时的各项指标含量高于其他时间。

3.2 不同时间造林时各树种缓苗期的生长特性对比

本研究结果表明，白榆、俄罗斯大果沙棘、银×新杨及文冠果的脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量在栽植0～3 d的缓苗期内与栽植当天比较，均呈现下降的趋势；白榆在栽后3 d各项指标均有显著回升，其他3个树种的各项指标则在栽后3～6 d出现不同程度回升，说明白榆的缓苗期较短，对环境的适应性最强。

分析生长季不同时间造林时脯氨酸的含量可以发现，白榆的脯氨酸含量在6～8月造林时都高于其他3种树种，7月造林时银×新杨的脯氨酸含量高于文冠果，8月造林时银×新杨的脯氨酸含量低于于文冠果，俄罗斯大果沙棘的脯氨酸含量一直低于其余树种；对比各树种的可溶性糖含量可知，6月造林时，白榆的可溶性糖含量与银×新杨大致相等，明显高于俄罗斯大果沙棘的可溶性糖含量与文冠果的可溶性糖含量。7月造林时，白榆的可溶性糖含量最高，8月份造林时，银×新杨的可溶性糖含量高于其余树种，俄罗斯大果沙棘的可溶性糖含量一直低于其余树种；不同树种可溶性蛋白的含量在不同时间造林时表现为，6月造林时，4个树种的可溶性蛋白含量基本差别不大。7月造林时，表现为文冠果＞俄罗斯大果沙棘＞白榆＞银×新杨。8月造林时，表现文冠果＞俄罗斯大果沙棘＞银×新杨＞白榆。在不同时间造林时文冠果的可溶性蛋白含量一直高于其余树种。根据不同生长季造林时各树种的生理生化指标的差异，可以针对不同树种的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量，进行适宜的抚育管理措施，以达到缩短缓苗期、提高造林成活率的效果。

［1］罗伟祥，刘广全，李嘉珏，等. 西北主要树种培育技术［M］. 北京：中国林业出版社，2007.

［2］陈金法. 白榆的栽培和综合利用［J］. 中国林副特产，2010（1）：48-50.

［3］张英，宋菊香，王海莺，等. 白榆在园林绿化中的应用［J］. 新疆林业，2004（3）：31-32.

［4］李百春，李欣，徐宝兰. 浅谈白榆在生态建设中的作用［J］. 经济技术协作信息，2004（12）：31-33.

［5］张纪卯. 4种榆科保护树种种子及幼苗形态特征研究［J］. 林业实用技术，2006（8）：9-11.

［6］李丕军，李宏，努尔尼萨. 白榆生长季造林缓苗期生理特性研究［J］. 南京林业大学（自然科学版），2011（35）：139-141.

［7］李丕军，林思祖. 银×新品种二次选优及品种的推广［J］. 东北林业大学学报，2009，37（2）：94-95.

［8］李丕军，李宏. 新疆杨和俄罗斯杨单、双芽不同切条方式及部位对成活率影响的研究［J］. 新疆农业科学，2003，40（1）：46-47.

［9］李丕军，唐志红，林思祖. 杨树不同派系不同品种育苗成活率对比研究［J］. 新疆农业科学，2009，46（5）：1008-1011.

［10］杨立学. 俄罗斯大果沙棘（Hippophae rhamnoides L.）种子萌发特性［J］. 生态学报，2007（6）：2215-2222.

［11］崔大练. 紫穗槐和俄罗斯大果沙棘苗期抗旱生理生态特性的研究［D］. 哈尔滨：东北林业大学，2008.

［12］朱虹，祖元刚，王文杰，等. 逆境胁迫条件下脯氨酸对植物生长的影响［J］. 东北林业大学学报，2009（4）：86-89.

［13］朱政，蒋家月，江昌俊，等. 低温胁迫对茶树叶片SOD、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响［J］. 安徽农业大学学报，2011（1）：24-26.

［14］张明生，谢波，谈锋，等. 甘薯可溶性蛋白、叶绿素及ATP含量变化与品种抗旱性关系的研究［J］. 中国农业科学，2003（1）：13-16.

（责任编辑 白雪娜）

Analysis on physiological and biochemical characteristics of four afforestation trees species during recovering stage

Ai ji er A bu la1，LI Pi-jun2，WANG Wen-yue1
（1.Institute of Ecology，Academy of Forestry Science of Xinjiang，Urumqi 830063，China；2. Sichuan Academy of Forestry，Chengdu 623000，China）

The experimental materials were nutritional bowl seedlings planted 55 days in the same year. Using nutrition tray，grown Populus alba×P. bolleana and Hippophae rhamnoides L.，Ulmus pumila，Xanthoceras sobifolia Bunge seedlings to afforest in growing season from June to August，and the physiological and biochemical characteristics of experimental were measured，to provide a basis for afforestation during recovering stage. The results showed that for U. pumila in the growing season，the differences of each index was not obvious，only Pro content in July planting was significantly higher than that in June and August. When the X. sobifolia Bunge was afforestation in July，its indicators were higher than those in July and August；P. alba×P. bolleana was afforestation in July，its Pro content was significantly higher than that in in June and August，but the soluble sugar and soluble protein content in August were high；X. sobifolia Bunge in July，the indexes were higher than those in June and August；U. pumila，P. alba×P. bolleana could plant in June，July and August，Russian seabuckthorn could plant in June，in July sorbifolia was easier to survive.

recovering stage；afforestation；physiological and biochemical indexes

S725

A

1004-874X（2017）03-0080-07

2016-08-10

新疆林业科技专项（xjlk2013002）

艾吉尔·阿不拉（1969-），女，工程师，E-mail：1456615882@qq.com

李丕军（1975-），男，博士，研究员，E-mail：595869762@qq.com

艾吉尔·阿不拉, 李丕军，王文月. 4个造林树种缓苗期生理生化特性分析［J］.广东农业科学，2017，44（3）：80-86.