（森林培育专业论文）盐胁迫下刺槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及土壤酶变化规律的研究.pdf

y9 0 3 7 9 7 关于学位论文原创性和使用授权的声明 本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科 学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和 做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的 法律责任由本人承担。 本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的 规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论 文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东 农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 和汇编本学位论文。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：三磁 导师签名： 日期： 山东农业大学硕士学位论文 盐胁迫下剌槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及 土壤酶变化规律研究 中文摘要 本文以2 0 年生刺槐( r d 6 m 曲筇p “面口c 卯缸) 混交林( 刺槐臭椿混交 林、刺槐白榆混交林、刺槐绒毛白蜡混交林) 为研究对象，大田试验( 试 验i ) 通过跟踪采集年混交林及其纯林中五个层次( 0 2 0 、2 0 - 4 0 、4 0 6 0 、 6 0 8 0 、8 0 一1 0 0 c m ) 的土壤并进行含水量和含盐量的测定，研究了混交林 中水盐的年动态变化规律；同时对混交林及纯林土壤分别在4 、6 、8 、1 0 月份采集根际土和林地土并进行土壤养分含量及土壤酶活性测定，研究了 混交林及其纯林中土壤养分状况及土壤酶活性的季节变化差异及其相关 性。盆栽试验( 试验i i ) 采取刺槐纯栽、刺槐臭椿混交、刺槐白榆混交、 刺槐杨树混交、刺槐绒毛白蜡混交的方式，通过持续加盐进行盐胁迫试验， 研究哉胁迫对刺槐及其混交树种的生长、光合及其渗透调节的影响。主要 研究结论如下： 试验i ：刺槐纯林及其混交林中树木生长状况、水盐年运动变化规律 及土壤养分含量、土壤酶活性的季节变化存在差异。分析结果如下： 从树木生长状况来看，刺槐生长效益的大小排序为刺槐绒毛白蜡混交 林 刺槐臭椿行状混交林 刺槐臭椿块状混交林 刺槐纯林 刺槐白榆 混交林。 刺槐纯林及混交林中水盐运动的总体规律是：伴随着雨季的来临，土 壤水分含量的变化表现出两个高峰阶段，即6 8 月份和1 1 1 2 月份水分含 量较大，相应的此时土壤盐分含量也达到低峰阶段，纯林与混交林相比， 混交林中土壤水分含量略大而盐分含量略小，具体混交林略有差异：刺槐 绒毛白蜡、刺槐臭椿混交林较好，刺槐白榆混交林次之。 土壤有机质含量变化的总体趋势是：季节变化为4 月 6 月 林地土2 0 4 0 c m ) 。混交林有 机质高于纯林，主要是刺槐的作用。刻槐混交林中，以刺槐绒毛白蜡混交 盐胁迫下刺槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及土壤酶变化规律研究 林土壤有机质含量最高，其次是刺槐白榆混交林，再次是刺槐臭椿混交林。 与纯林相比，刺槐混交后土壤全氮含量有大幅度提高，其中，仍以刺 槐白榆混交林为最高，刺槐绒毛白蜡混交林为次，刺槐臭椿摄低。季节变 化以1 0 月份全氮含量最高，8 月份次之，4 、6 月份相差不大。土层深度 以表层土全氮含量高于深层土。土壤水解氮与全氮有着相似的变化规律。 刺槐纯林和混交林中土壤全磷和速效磷的变化趋势相似：季节变化上 以8 月份为最高，其他月份差异不显著。表层土全磷和速效磷含量高于深 层土。但刺槐混交林中季节变化幅度比纯林有所减小。 土壤速效钾含量的变化与磷有所不同。季节差异不明显，刺槐绒毛白 蜡、刺槐臭椿混交林中速效钾含量变化相似，但刺槐白榆混交林中自榆速 效钾含量较白榆纯林有明显增高。 土壤脲酶、碱性磷酸酶及转化酶活性的变化趋势相似：均随着土层深 度的逐渐加深而逐渐减弱，减弱程度因土壤酶不同而略有差异，季节变化 以1 0 月份酶活性最高，其他月份较低且差异不显著；蛋白酶、多酚氧化 酶和过氧化氢酶活性则是o 2 0 c m 林地土 根际土 2 0 - 4 0 c m 林地土。但 混交林土壤酶活性均高于纯林。 试验i i ：刺槐混栽苗的耐盐能力存在差异。具体结论如下： 盐胁迫明显抑制了刺槐及其混栽苗的生长，其中，刺槐、绒毛白蜡和 白榆在盐胁迫下的生长量较大，臭椿生长量较小，杨树最小甚至死亡。盐 胁迫提高了混栽苗的根冠比，即盐胁迫对地上部分的影响大于对地下部分 的影响，其中，以刺槐白榆提高最多。 低盐胁迫下，纯栽及混栽刺槐的p n 都受到抑制，随着胁追强度的逐 渐增强，p n 逐渐减小，甚至呈直线下降，但在中等盐胁迫下p n 又有所上 升，高盐胁迫下又下降。以刺蜡刺( 注：与绒毛白蜡混栽的刺槐，下同) 和刺杨刺在低盐胁迫下有较高的p n ，而刺椿刺和刺蜡刺、刺榆刺则在中 度盐胁迫下、刺蜡刺和刺椿刺在高盐下有较高的p n 。随着盐胁迫强度的 逐渐增强，气孔导度和蒸腾作用亦逐渐减小，但混栽苗间差异不显著。盐 胁迫降低了c h l a 、c h l b 、c i l l a + b 含量及c h l a ，b 比值，且随着盐梯度的提 高进一步降低，盐梯度间差异不显著。刺槐混栽苗光合能力的变化是上述 各个因素共同作用的结果。 山东农业大学硕士学位论文 盐胁迫使叶片细胞膜透性增大，随着盐梯度的逐渐增大，相对电导率 逐渐升高，混栽树种不同略有差异：刺槐与绒毛自蜡、自榆混栽相对电导 率增大最多，但在低盐胁迫下，这两种刺槐混栽苗相对电导率低于刺槐纯 栽。与臭椿混栽的刺槐与纯栽差异不显著。 盐胁迫下刺槐纯栽及混栽苗m d a 含量变化呈现两种趋势：随着盐胁 迫强度的逐渐增大，除刺槐与臭椿混栽m d a 含量呈下降上升趋势外， 其他混栽苗都表现出升高一降低的趋势，混栽树种不同差异显著。 刺槐纯栽及与杨树混栽的刺槐可溶性糖含量随着盐胁迫的增强而逐 渐下降，刺槐与其他树种混栽略有差异，但刺槐混栽苗的可溶性糖含量低 于刺槐纯栽。 与绒毛白蜡混栽的刺槐与纯栽p r o 含量变化趋势一致，随着盐胁迫的 逐渐增强而逐渐升高，并且刺槐混栽苗高于纯栽。与杨树混栽的刺槐与纯 栽相似，s o d 酶总活性在低盐胁迫( b l a c k1 0 c u s ta n dt r e e0 f h e a v e n p u r eb i a c ki o c u s t b l a c kl o c u s ta n de l m t h et o t a lw a t e ra 1 1 ds a l tm o v e m e n ti no n oy e a ri s ：t h ec h a n g e so fs o j lw a t e rc o n t e m h “e 似oh i g hp e a k s ，o n ei si n6 - 8m o m ha n da n o t h e r0 n ei s11 - 1 2 m o m h ，a 1 1 dd l l r i n g t h o s em o n t h s ，t h ew a t e rc o n t e n ti sm u c hh i g h e rt h a nt h a to f t h eo t h e rm o n t h s a tt h es a m e t i m e ，t h es a l tc o n 把n ti nt h e s em o n t h sc h a n g e st ot h el o wp e a k t h ew a t e rc o n t e n “sh i g h e r a n ds a l tc 伽t e n ti sl o w e ri nm i x e ds l a n d st h a nt h a ti nd u r eo n e s b u td i f r e r e n tm i x e d s t a n d sh a v ed i 髓r e n c e s ：b l a c kl o c u s ta n dc h i n e s ea s hs t a n dw a sb e n e r t h a nt h a to f b i a c k 4 山东农业大学硕士学位论文 1 0 c u s ta n d i y e eo fh e a v e ns t a n d ：a n db l a c k1 0 c u s ta n de l ms t a n dw a st h ew o r s t t h es e a s o nc h a l l g e so f o 唱a n j cm a 廿e ri s ：4 m m 6 m i l l 2 0 - 4 0 c m ) t h ec o m e n to f o 唱a n i cm a n e r i nm i x e ds t a t l d si sh i g h e rm a i lt h a to f t h ep u r eo n e sa n di tw a sm a i nc a u s e d b yb l a c kl o c u s t t h ec o n t e n to fo 唱a n i cm a 牡e ri n 血em i x e ds t a n d so f b l a c kl o c u s ta n d c h i n e s ea s hi st h eh j 曲e s t ，b l a c kl o c u s ta n de l mm i x e ds t a n di st h es e c o n d ，a n db l a c k l o c u s ta n dt r e eo f h e a v e nm i x e ds t a n di st h el o w e s t c o m p a r e dt op u r es t a l l d s ，t h et o t a ln c o n t e mi nm i x e ds t a n d sh a sb e a ng r e a t l y i m p r o v e d h a ss os h o w st h et r e n do fb i a c ki o c u s ta n de i mm i x e ds t a n di st h eh i g h e s t ， b l a c kj o c u s ta r i dc h i n e s ea s hm i x e ds t a n di st h es e c o n d a n db l a c kl o c u s t 锄dt r e eo f h e a v e nm i x e ds t a 工l di st h el o w e s t t h es e a s o nc h a n g e si s ：1 0 m t h 8 m t h 4a n d6 m t h i t sh i 曲e ri nt h ed e e pi a y e rt 1 1 a nl h a ti nt h es u r f 乱e1 a y e lt h e c h a i 】g e so f h y d m i y s a b l en w e r es i m i l a rt ot h et o t a in t h et o f a jp 锄de 廊c t j v epc o n t e n to fd j 髓r e n ts t a n d sh a v et h es i m 订a rc b a r 】g 黜：t h e s e a s o nc h a n g e sd e m o n s t r a k8 m t hi st h eh i g h e s t 柚do t h e rm o n t h sh a v el i t t l eo rn o d i f f j r e n c e s a l s oi t sh i 曲e ri nt h ed e e pl a y e rt h a nt h a ti nt h es u r f k el a y e lb u tt h es e a s o n c h a n g e si nm i x e d s t a n d sa r em u c hl e s s e rt h a nt h a ti np u r eo n e s t h ec h a n g e so fe “i v ekc o n t e n ta r ed i 恐r e n tf r o mp t h es e a s o nc h a n g e sa r en o t o b v i o u s t h ec o n t e n to fe f r e c t i v eki nb l a c kl o c u s ta n dc h i n e s ea s hm i x e ds t a n dw a s i n c r e a s e do b v i o u s l y ；a n db l a c ki o c u s ta n dt r e eo f h e a v e na n de l mm i x e ds t a n d sw e r en o t c h a n g e do b v i o u s iy t h ec o n t e n to fe 仃e c i i v ek i np u r es t a n dw a s m u c hh i g h e rt h a nt h a to f e l mi nt h em i x e ds t a n d0 f b l a c kl o c u s ta n de l m t h ea c t j v i t i e sc h a n g e so fu r e a s ea n dp h o s p h a t a sa 1 1 dl n v e r t a s ea p p e a ri nas i m i l a r t r e n d ：血e i rc o m e n t si nd i 抒b r e n id e p t ho fs o i lw e r ed e c f e a s e da st h a to ft h es o 铂d e p t h ，b u t t h e r ea r ed i 髓r e n c e si nd i 船r e n ts o i le n 纠m e t h ea c t i v i t yo f s o i le n 纠m ew a st h eh i 曲e s t i nl o m t ha n dk e p ts t a b i ei no t h e rm o n t h s ；b u tt h ea c t j v i t i e s c h a n g e so fp r o t e a s ea n d p o l y p h e n 0 1 0 x i d a s ea n dc a t a l a s ea p p e a ri naa n o t h e rs i m i l a rt r e n d ：1 0 - 2 0 c m t h em o ts o 订 2 0 - 4 0 c m b u tt h ea c t i v i t yo fs o i le n 2 y m ei nm j x e ds t a n d si sm u c hh i g h e rt h a nt h a ti n t h ed u r eo n e s 5 盐胁迫下刺槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及土壤酶变化规律研究 t e s ti i ：n l es a l tr e s i s t a n ta b i l i t j e sw e r ev 撕e di nd i 旋r e mm i x e ds e e d l j “g so f b 】a c k 1 0 c u s tw i t ho t h e rt r e es p e c i e s i k s u l t sa sf o l l o w s ： t h es a l ts n s si i m i t e dt h eg r o w t ho f b l a c k1 0 c u s tp u r cs e e d l i n g s 柚dt 1 1 eo t h e rm i x e d s p e c i e so b v i o u s l y ：t h eg r o w 山r a t eo f b l a c k 1 0 c u s ta n dc h i n e s ea s ha 1 1 de l m s e e d l i n g sw a s l e s 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i n gt r e n de x c c p tt h a ti fa p p e a r sa nd e c r e a s i n g 6 山东农业大学硕士学位论文 a i l dt h e ni n c r e a s i n gt r e n di nb l a c kl o c u s tm i x e dw i mt r e eo fh e a v e n t h ed i 成r e n c ew a s s 培n i f l c a n ta i n o n gd i f f b r e mm i x e ds p e c i e s t h ec o m e n to fs o l u b l es u g a ro f b l a c kl o c u s ti np u r e0 ri nm i x e d s e e d l i n g s w 曲dp o p l a rw a sd e c r e a s e d 铲e a t l ya s1 0 n ga st h es a ns t r 它s sw a si n t e n s i f i e d t h ec o n t e mo fs o l u b l es u g a ro fb l a c kl o c u s ti nm i x e ds e e d l i n g sl o w e rm a l li n p u r co n e s 1 kc h a n g e so fp r oc o n t e n ti ss a m ei n 也ep l l r eb l a c kl o c u s ta n di n i x e d s e e d l i n g s 谢t 1 1c h i n e s ea s h ：p r oc o n t e m ss t r e n g m e ng r a d u a l l yw i t ht h es a h s e s si n c r e a s i n b u tt h a ti nm i x e ds e e d l i l l g sw a sh 噜h e rm a i lm a ti np u r eo n e s t h et o t a la c t i v i t yo fs o di nt h ep u r eb l a c kl o c u s ti ss a m et ot h em i x e ds e e d l i n g sw i t h p o p l a ra 1 1 dt h e ya l li n c r e a s i n gw i t ht h es a j t s 仃e s s s t r e n g t h e n i n g a tl o ws a l ts t r e s s ( 1 5 0 m m o l l ) ， o t h e r m i x e ds t a n d sh a v et h es 锄e t e n d e n c y ： i n c r e a s i n g ( 1 0 0 m m o l l ) 一d e c r e a s i n g ( 1 5 0 m m o l 几) 一i n c r e a s j n g ( 2 0 0 m m o l l ) t h e r ea r ed i 虢r e n tc h a n g et e n d e n c yo nt h et o l a la b s o r ba r e aa n da c t i v e 曲s o r ba r e a a n dr a l 。n a la b s o r ba r e ao fr o o t si nm i x e ds e e d l i n g s ；t h ed e g r e a s i n gd e g r e e 锄d 。x t e n t w e r ev a r i o u s t m a l iy ，t h e yw e r ed e c r e a s e di nb l a c kl o c u s ts e e d l i n g sm i x e dw i t hch j n e s e a s l la n dw i t ht r e eo fh e a v e na sc o m p a r e dw i t ht h a to f p u f eb i a c kl o c u s ts e e d “n g s ，a n d d e c r e a s 。dm o s ti nb l a c k1 0 c u s ta n dp o p l a rm i x e d s e e d l i n g s k e y w o r d s ：s a l ts t r e s s ，b l a c k1 0 c u s t ，m i x e ds t a n d s ，w a t e ra n ds a l tm o v e m e m ，s o 1n u t m i o n ， s o i ie n 纠r n e 7 盐胁迫下刺槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及土壤酶变化规律研究 符号说明 8 山东农业大学硕士学位论文 1 引言 土壤盐渍化是一个世界性的资源和生态问题，据联合国粮农组织 ( f a o ) 和教科文组织统计，全球有各种盐渍土约1 0 亿h m 2 ，占全球陆地面 积的1 0 ，广泛分布于1 0 0 多个国家和地区。我国也有大面积的盐碱地， 各种类型的盐渍土总量为1 4 8 7 亿亩( 约合9 9 1 3 万公顷) i7 9 1 ，主要包括 长江以北的山东、河北、辽宁等省及江苏北部的海滨冲积平原及长江以南 的浙江、福建、广东等省沿海一带的部分地区【8 “，仅海岸带、滩涂就达一 亿多亩，且有逐年增加的趋势( 国家统计局，1 9 9 7 ) ，而地球上的淡水资源 仅占地球表面水资源的1 6 ，这对于一百多万种动植物和5 0 多亿人口而 言，显然是不足的。随着国民经济和社会的迅速发展，人口增长和耕地减 少的矛盾目益突出，这种严峻形势迫使人们在控制人口、节约耕地、提高 土地产出的基础上寻求并开发新的土地资源和改善生态环境。各类盐土资 源，特别是我国海岸带盐土作为一种重要的土地后备资源，亟待我们去开 发、利用和保护。 然而，滨海盐碱地区由于土壤条件苛刻，特别是土壤水分和盐分含量 条件的限制，使得土地生产力低，难于建立植被，严重制约着这些地区绿 化造林的质量和数量。而可供滨海盐碱地绿化造林的植物材料少，林种单 一，树种单调，造林技术不配套，病虫害发生严重等问题已经成为限制滨 海盐碱地林业及沿海防护林功能和效益发挥的瓶颈。因此，寻求耐盐碱树 种以及培育抗盐碱品种成为开发利用盐碱地的当务之急。而众多研究表 明，刺槐豫d 6 砌如瑚p “如盘c 口c 衙lj 以其优良的特性( 适应性强，生长快， 材质好，用途广) ，现己成为世界各国的主要速生阔叶树种，在我国黄河 中下游、淮河流域成为主要的栽培区。目前，我国每年营造近百万亩刺槐 林，山东、河南等省刺槐林占阔叶林面积的5 0 左右，特别是在黄河三角 洲地区刺槐是最主要的造林树种，占造林总面积的9 0 以上，是一个比较 适宜在盐碱地上造林的树种。而且，刺槐具有生物固氮功能和适应强的特 点，是一个较理想的混交树种。 同时，由于混交林与纯林相比在林分稳定性、抗御病虫害、改良土壤 以及发挥森林多种效益等方面表现出的明显优势 8 l ，关于混交林及其种间 关系的研究已经成为当今林学界和生态学界关注的热点之一。我国历经 9 盐胁迫下刺槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及土壤酶变化规律研究 4 0 多年的研究，已经积累了一大批研究成果，尤其是近年来研究进展更 为迅速。现有实践证明m ”t 1 脚，刺槐混交林营林效果好，具有较好的土 壤改良性能，相对于单一树种纯林，混交林具有较好的市场适应性、生物 多样性和较高的美学价值，而且在盐碱地造林营林方面能够发挥更多的经 济和生态效益。 但是，虽然目前对刺槐混交林的研究比较深入，但主要集中于刺槐杨 树混交林，而且主要集中在混交林促进生长、改良土壤、改善林地生态环 境等方面的研究f 2 7 1 2 8 ，3 1 - 3 3 ，6 0 ，6 9 ，10 4 ，1 1 ”，而对于混交林抗盐方面的研究工作虽 然也有一些【1 0 l ，5 ，1 0 m ，但涉及黄河三角洲滨海盐碱地这种特殊立地条件下 的刺槐混交林，特别是刺槐与其他树种( 绒毛白蜡、白榆、臭椿) 的混交 林的水盐运动、土壤养分含量及土壤酶活性的季节动态变化及其抗盐问题 尚未有系统研究。由于在濒海盐碱地，水分和盐分是限制树木成活及生长 的关键因子，树种问的水分竞争尤为突出，而且水分与盐分之问还有着某 种潜在的关联。所以对土壤水盐运移机制的深入认识，有助于推求模拟土 壤水盐运移过程中简单而适用的数学模型，对盐碱地的开发利用有一定的 指导意义。目前国内外对土壤水盐运动的研究也主要集中于数学模型模 拟、数学计算以及内陆盐渍土水盐运动模拟2 ，4 2 ，7 3 ，7 4 ，8 5 ，8 6 ，9 8 ，1 3 0 ，1 7 0 】，但仍存 在许多尚未解决的问题。而对滨海盐渍土，尤其是对山东滨海盐渍土的水 盐运移状况缺乏系统研究5 0 ，6 5 ，9 9 】，对黄河三角洲滨海盐碱地刺槐混交林 土壤水盐运动特征的研究目前尚未见报道。因此，在滨海盐碱地，探讨这 种关联，弄清水盐运动变化的规律对盐碱地造林有着重大的理论与现实意 义。 另一方面，以往刺槐混交林土壤养分与土壤酶活性关系的研究也多集 中于杨刺混交 j 惦j 州，其它模式如榆刺混交、臭椿刺槐混交、绒毛白蜡刺 槐混交等研究甚少，对这些混交类型在盐碱地上种间关系的系统研究尚未 见报道。鉴于此，本论文以黄河三角洲滨海盐碱地2 0 年生刺槐混交林为 研究对象，对树木生长发育、土壤养分、土壤酶、水盐动态变化规律等内 容进行研究，并通过盆栽试验从理论水平探讨树种抗盐机理，研究不同混 交树种与盐碱地土壤相互作用的规律，这对指导滨海盐碱地造林，扼制土 地盐渍化，提高土地生产力，增加生态、社会和经济效益都具有现实而深 l o 山东农业大学硕士学位论文 远的意义。 1 1 盐碱地改良研究进展 盐碱地是重要的土地资源，如何开发利用不断扩大的盐碱地也已成 为世界性的大问题，而且一直是人们探索的焦点。长期以来，人类经过努 力，在盐碱地改良利用的原理和技术方面已经取得许多成果。美国的科学 家在盐害机理和植物耐盐机理方面做了比较突出的工作，提出了原初盐害 和次生盐害的理论，并从分子生物学的角度探讨了植物的耐盐机制【1 2 5 】。 巴基斯坦、印度、埃及、以色列及澳大利亚等国的科学家在作物耐盐性研 究方面也做了不少工作。我国的盐碱地改良利用工作起步较晚，而山东省 是国内开展盐碱地改良利用研究工作较早的省份之一，5 0 年代在广北农 场建起的滨海盐碱地造林试验站，对林业措施改良盐碱地的途径以及树种 选择等盐碱地造林技术进行了研究。6 0 年代初，该站迁至寿光县，承担 了省科委下达的国家科技项目“滨海盐碱地林业利用”课题。7 0 年代， 中国科学院和中国农科院相继在禹城县、陵县建立改碱试验区，山东省林 科所进行了鲁北内陆盐碱地林业利用的研究。我国的科技工作者在盐碱地 的成因、分布、危害，耐盐植物的选育等方面成绩突出。 总结国内外对盐碱地改良的研究，无外乎集中于抗盐机理和提高盐碱 地生产力两个方面的研究，而对于提高盐碱地生产力主要是进行盐碱地改 良，采取的措旋主要是抗盐良种选育和栽培措施。其中，对植物抗赫机理 的研究一直受到人们的重视，因为它是研究植物耐盐生理的基础，是在盐 碱地改良利用中重要而积极的措施之一。研究表明，植物受到盐害的主要 表现为渗透胁迫、营养缺乏胁迫、离子毒害作用和生理代谢紊乱口”，而盐 胁迫对植物的危害可分为最基本的两个方面：渗透胁迫和离子毒害h 。但 高等植物之间有着不同的耐盐机理，总体可概括为选择性、排盐性、稀释 作用、离子区域化、渗透调节等 1 2 引，近年来的耐盐生理和生化研究己证 实渗透调节和离子区域化为植物耐盐的主要机理1 3 5 ，8 7 ，1 0 7 ，m 】。随着生物技 术的不断提高，对植物耐盐生理的研究也在逐步深入，而且取得了一定的 研究进展 2 ，1 3 7 ，1 6 0 ，1 6 5 ，1 6 7 ，1 6 8 1 ，而对耐盐性的评价方法也由过去的根据伤害程 度( 如发芽率、死亡率、田间存活指数和产量等) 进行直接评价转为利用 生理生化分析手段，研究作物在盐分胁迫条件下生理代谢过程中的物质变 盐胁迫下刺槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及土壤酶变化规律研究 化而进行的间接评价。评价的主要生理指标有：脯氨酸、甘氨酰甜菜碱、 脯氨酰甜菜碱，细胞质膜差别透性，植物体内k + n a + 比值，调渗蛋白、 脱落酸、天门冬酰氨等，前两者的研究比较深入j 。 对耐盐机理和耐盐生理生化指标的研究，促进了耐盐品种选育工作的 开展。但此类研究以农作物品种居多，如在盐渍条件下，用常规育种方法 培育比较耐盐的水稻、小麦、高梁、蕃茄等作物品种取得较好效果；通过 辐射育种，也获得了小麦抗盐品种；用盐水灌溉筛选耐盐的作物品种也取 得了显著成绩；美国利用海水灌溉试种小麦成功；苏联、印度和我国都筛 选出了耐盐的小麦品种等等。木本植物耐盐品种选育工作则较难，研究也 较少，目前，由于生物技术能够克服远缘杂交不亲和的障碍，经过组织培 养可以无性繁殖和定向培育，繁殖周期短、速度快，不受季节限制，节约 时间和空间，因而组织培养育种工作发展迅速，应用此技术已培育出许多 物种的耐盐植株【i ”】。同时，利用盐碱地里的优势树种繁育无性系，进行 优良无性系的选育及耐盐性筛选，并对优良无性系的耐盐性进行研究、鉴 定，筛选耐盐品种，提高植物的耐盐性，对盐碱地区的生态环境建设也将 起到较大的推动作用，并带来巨大的经济效益。 就栽培措施而言，主要包括工程措施和生物措施。对于工程措施，如 淡水压盐、挖沟排盐、筑堤种植等措施虽然能在一定程度上对盐碱地起到 改良的效果，但同时也存在一些不可克服的缺点：费用昂贵，效果不持久， 必需养分流失，返盐等，而且人力、物力、财力的消耗大、加上淡水资源 缺乏，因而受到很大的限制而难以推广。相比之下，采用生物措施主要是 种植耐盐植物，恢复盐碱地植被不失为个好办法，引进和种植耐盐植物 成为改良利用盐碱地的又重要措施。俄国1 5 0 年前开始营造农田防护 林，主要目的是防止风蚀、抵御干旱、抑制土壤流失，其中一部分营造在 盐碱地上：4 0 年代以来，对盐碱地造林树种选择、造林技术等问题进行 了比较深入细致的研究，取得了一定成果i l 】。王志剐等人在粗放管理模式 下对1 2 个树种进行筛选，认为沙枣、沙棘、柽柳属适应于粗放管理模式 盐碱地推广造林【s 0 1 。近年来，黄河三角洲地区大力开发盐碱滩地，大面积 种植水稻，获得显著的经济效益和社会效益，说明在有良好排灌系统的低 洼易涝盐碱区，种植水稻可使土壤脱盐和降低地下水矿化度“。也有很 山东农业大学硕士学位论文 多人研究了柽柳、木麻黄等耐盐碱树种的造林技术，对重盐土改良利用进 行了大量研究阢1 0 ”。杨川平等研究发现针叶树中樟子松、华山松、红松 的耐盐性较强，黑松抗性中等，落叶松、红皮云杉抗性较差；阔叶树中自 榆、水曲柳抗性较强，黑林3 号杨、中绥1 2 号杨及紫椴耐盐性处于中等 水平，1 1 8 号杨、7 9 8 6 0 1 号杨、白桦的抗性最差 ”】。对抗盐树种刺槐的研 究也有一些，如汪贵斌等1 9 3 j 对我国南方银杏、侧柏、火炬松和刺槐4 个造 林树种苗木进行耐盐能力评价，认为刺槐和侧柏的耐盐能力最强，银杏次 之，火炬松最弱。曹福亮等【2 】综合评价了南方7 个造林树种苗木的耐盐能 力，结果表明刺槐和银杏耐盐能力较强，侧柏和中山松中等，杉木、火炬 松和马尾松较差。 1 2 混交林研究进展 国内外的人工造林历来以单纯林为主，而单纯林在林分稳定性、抗御 病虫害、防治污染以及发挥森林多种效益方面表现出明显缺陷。林业界通 过长期的生产活动和研究实践，寻求到克服该缺陷的主要可行办法是营造 混交林。混交林及其树种间关系已成为当今林学界研究的热点之一。 研究树种间的相互关系和混交林及其纯林的生态、生理差异是阐明混 交林生长发育规律、制定混交林营林措施的理论基础。德国、保加利亚、 前捷克斯洛伐克、芬兰、瑞典和前苏联是从事混交林研究最早的国家，加 拿大、美国、中国、印度、日本等国也先后进行了大量天然及人工混交林 的研究【1 0 ”。人们起初的研究对象大多是天然混交林或现有的人工林，着 重研究混交林内不同树种的生长发育规律和产量效益，探讨混交林与相应 纯林的生物量及养分循环之间的差异，研究其病虫害感染程度，地上及地 下结构的差异。后来，人们有目的地进行人工盆栽、圃地苗期试验和营造 混交试验研究对比林，并从光合、呼吸、蒸腾、土壤微生物区系及土壤酶 活性、根际化学等生态、生理、生化方面进行更为全面、深入、系统的研 究。研究手段也愈来愈先进，从采用常规的分析仪器发展到应用红外、紫 外光谱，气相、液相色谱、质谱、核磁共振等现代化的仪器设备以及同位 素示踪等现代化手段，为深入、细致地研究种间关系创造了良好的物质条 件。 目前，混交林树种间关系己成为国内外林学家、森林生态学家研究和 盐胁迫下刺槐混交林土壤水盐运动、土壤养分及土壤酶变化规律砑究 关注的热点之一。对混交林种间关系的深入研究有助于从更深层次阐释混 交林生态系统结构稳定、资源利用率高的机制，为成功营造混交林提供理 论依据。许多研究表明，不同树种组成的混交林可通过种间相互作用改变 林地地上、地下凋落物的组成、数量、性质及其分解模式和养分释放过程 【7 2 ，“t ，1 涮，提高林地养分总水平、养分有效性和养分利用效率1 4 6 ，1 4 z1 跚。 在合理配置的混交林树种间可通过养分吸收的时空差异性、养分转移等机 制达到种间养分互补、协调的关系。针对本论文研究的内容，下面主要从 混交林对树木生长、水分状况、土壤养分和土壤酶活性的改善等方面的研 究进展做一介绍。 1 2 1 混交林内树木生长 林木生长和木材的增长效益，是用材林的经营目的，也是防护林迅速 发挥作用的基础，所以国内外都非常重视这方面的研究。 混交林能提高非盐碱地林木生长量。从国内外的研究材料来看，一个 合理的混交林，其单位面积蓄积量一般比纯林能提高2 0 7 0 ，