[发明专利]一种提高梭梭属植物幼苗成活率的方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种提高梭梭属植物幼苗成活率的方法，属于林业生态、栽培学领域，专用于在荒漠和半荒漠地区大规模恢复和营建梭梭属植物林的实施过程中，显著提高梭梭属植物幼苗成活率和防止其发生“夏休眠”现象。

背景技术

黎科(Chenopodiaceae)梭梭属植物，全球共有11种，主要分布在地中海到中亚的广大沙漠地区，生长在流动沙丘、半固定沙丘、盐渍土及砾质戈壁上。中国有梭梭 (Haloxylon ammodendorn (C.A.Me.) Bunge，又称梭梭柴或黑梭梭)和白梭梭 (Haloxylon persicum Bunge ex Boiss et Bushse)两种。梭梭属植物在我国的分布面积约为1139.3×10⁴hm²，占我国沙漠总面积的9%。梭梭主要分布在我国西北部的新疆、内蒙古、青海、甘肃和宁夏等省的荒漠和半荒漠地区，而白梭梭仅分布于新疆北部。梭梭属植物抗逆性极强，属强旱生??盐生植物，生态幅度较广，是一种耐干旱、耐高温、耐盐碱、耐风蚀的优良防风固沙和生态保护植物。此外，梭梭属植物木质坚硬，火力强，也是优良的薪炭材，有“荒漠活煤”之誉；其当年生枝条富含营养，是优良的牲畜饲料，还是“沙漠人参”—肉苁蓉的寄主，具有很高的经济和开发价值。梭梭属植物是我国西北荒漠半荒漠地区珍贵的植物资源，也是我国干旱荒漠区固沙造林面积最大的树种，在这些地区防沙固沙、减缓荒漠化、维护生态安全上具有不可替代的生态地位和重要利用价值。然而，因人为因素和环境恶化，梭梭属植物资源曾受到严重破坏，一度处于濒危状态，被列为国家濒危三级保护植物。所以，加快梭梭属植物林的恢复与营建工作日益成为我国西北生态建设的重要课题。

然而，在解决梭梭属植物林地的自然恢复与快速营建时却面临很多困难，其中一个极其关键问题是梭梭属植物直播苗、天然实生苗和移栽苗野外成活率极低。大量的梭梭属植物原生地的调查表明：梭梭属植物幼苗成活率仅为0.97%，即每年春季和夏季自然出苗、人工播种和移栽的幼苗大量死亡。以往人们认为造成这一现象的主要原因是梭梭属植物原生地极端恶劣因子??高(气)温和干旱使幼苗致死，此外还包括风沙掩埋和动物啃食。但根据前人和我们近年来的调查研究的结果表明：大部分梭梭属植物原生地荒漠环境并不严重缺水，即便是极端干旱的6月中旬至8月下旬，60cm以下的沙土层仍含有较丰富的悬湿水。梭梭属植物一般在3月中旬至4月中旬萌发，由于春季雨雪较多，所以浅层沙土含水丰富，幼苗根系生长极快，至6月中旬前根系长度一般可超过60cm；6月中旬以后由于沙土层悬湿水含量丰富，仍能满足其幼苗正常生长的需水量，因此，干旱不是导致梭梭属植物幼苗大量死亡的主要原因。高（气）温也不是梭梭属植物幼苗大量死亡的主要原因，我们的实验研究表明，在正常供水情况下，幼苗即便是长时间处于50℃的高温环境仍能够正常生长。此外，风沙掩埋和动物啃食的确能使部分幼苗致死，但不会导致幼苗大量死亡，且梭梭属植物具有极强的抗沙埋再生能力。而我们最新研究结果表明：地表层（0～2 cm）高温（≥50℃，平均温度）是导致梭梭属植物幼苗大量死亡的关键因素，地表层（0～5 cm）高温（≥55℃）也是导致梭梭属植物产生“夏休眠”现象的关键因素。针对梭梭属植物幼苗，我们这里所指的地表层通常厚度为0～2 cm，这一土壤层（指平均温度）的表层温度和2 cm深处的温度差异较小，但极易受阳光和气温的影响而变化，≥50℃的极端高温极易出现。我国西北地区的荒漠和半荒漠沙漠腹地春夏季生态环境极为恶劣，地表层温度时常可达60℃以上，极端地表层温度可达80℃左右。例如新疆准格尔盆地古尔班通古特沙漠腹地，春季（特别是4月份的上中旬）经常会出现24～28℃的强光照天气，此时地表层温度可达50℃以上；夏季的6～8月干旱少雨，气温高，地表层温度更高，白天气温时常超过40℃，而地表层温度可达到75℃左右。地表层高温常使植物受到伤害胁迫，胁迫的感应部位就在植物茎基与地表层接触的部位，植物由于受到地表层高温胁迫而发生显著的生理反应，轻者生长缓慢或停滞，重者直接导致其整株死亡。沙漠植物如梭梭和白梭梭虽有很强的抗逆特性，但其幼苗难以较长时间耐受50℃以上的地表层高温的胁迫，正是这一原因使得在新疆古尔班通古特沙漠腹地梭梭属植物天然实生苗、直播苗和移栽苗成活率很低，不仅使该区域以梭梭属植物为优势的群落被破坏后很难自然恢复，也使得植树造林非常困难。此外，地表层高温还会引起梭梭属植物的幼苗（5年以下）、幼树（5～10年）和成年树（10年以上）时常发生“夏休眠”现象，导致其生长变缓或停滞，从而使年有效生长期缩短，年生长量减少。有一个先例可充分说明地表层高温是导致梭梭属植物幼苗死亡的关键因素：仅在几年前，新疆阿勒泰地区某县林业局在其辖区的卡拉麦里山自然保护区腹地公益林管护站周围曾采用直播、移栽等方式种植了3000亩梭梭和白梭梭，此地是典型的古尔班通古特沙漠腹地生境。为提高梭梭和白梭梭幼苗成活率，他们采取根下插管灌水(一年两次)、草网格防沙等措施，唯独没有对梭梭和白梭梭幼苗进行免受地表层高温胁迫的防护，两年后3000亩梭梭和白梭梭幼苗几乎全部死亡。以上例子说明，如果要在我国西北地区的荒漠和半荒漠沙漠生态环境中大面积恢复和营建梭梭属植物生态林，首先要克服梭梭属植物幼苗免受地表层高温胁迫致死这一关键颈瓶难题。