鹽漬地造林研究進(jìn)展范文

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本文作者：林士杰1張忠輝1張大偉1付世翠2楊雨春1謝朋1趙珊珊1劉靜波3張憲紅4田鳳春5作者單位：1吉林省林業(yè)科學(xué)研究院2吉林省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院3吉林省林業(yè)信息中心4長(zhǎng)春北方綠化中心5吉林省天然林保護(hù)工程管理中心

鹽堿地分區(qū)研究

鹽堿土合理分區(qū)是提高造林利用率的前提條件。劉東興等[2]利用多元統(tǒng)計(jì)分析的因子分析和聚類分析方法，以鹽堿地土壤理化性質(zhì)為分類依據(jù)，以地上草本植物群落生物量為驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，將大慶市鹽堿地分為高生物量輕度鹽堿地、高生物量中度鹽堿地、中生物量中度鹽堿地、低生物量中度鹽堿地和重度鹽堿地5種立地類型。韓麟鳳等[3]根據(jù)營(yíng)口地區(qū)鹽漬土的土壤植被條件，提出以土壤鹽分含量、地下水位和土壤質(zhì)地作為立地條件的生要因子，將被地區(qū)的造林立地條件劃分為11種類型，并按不同立地條件類型分別提出適宜的造林樹(shù)種。李紅麗等[4]依據(jù)中捷農(nóng)場(chǎng)45塊樣地的土壤類型、土壤含鹽量、地下水位、距海距離、鹽分類型、土壤質(zhì)地、pH、海拔等因子分析結(jié)果，將中捷農(nóng)場(chǎng)的濱海鹽堿地可劃分出濱海鹽化潮土、濱海鹽化草甸土和濱海鹽土3類立地類型和11類立地亞型，為中捷農(nóng)場(chǎng)鹽堿地造林提供了理論依據(jù)。關(guān)元秀等[5]將常規(guī)檢測(cè)與遙感方法相結(jié)合，提取了不同鹽漬程度的鹽堿地，即，光板地面積為14477.7hm2，重度鹽堿土為52086.3hm2，中度鹽堿土為86699.6hm2，輕度鹽堿土為215001.8hm2。此外，Douaoui等[6-7]利用遙感技術(shù)對(duì)鹽堿土分區(qū)、鹽漬度監(jiān)測(cè)等研究都獲得了可靠的結(jié)果。

耐鹽堿樹(shù)種選擇

中國(guó)為世界鹽堿地大國(guó)之一，近1/5耕地發(fā)生鹽堿化，在這些地區(qū)進(jìn)行造林，需要根據(jù)鹽漬化程度選擇其適應(yīng)樹(shù)種。于雷[8]通過(guò)試驗(yàn)研究，確定了北方沿海泥質(zhì)海岸不同類型鹽堿地造林樹(shù)種選擇，輕鹽堿地上造林樹(shù)種為絨毛白蠟、‘群眾楊’、‘中林46楊’、‘遼寧楊’、‘小胡23楊’、毛白楊、‘白城楊’、‘109柳’、刺槐；中鹽堿地上造林樹(shù)種為‘小胡23楊’、‘群眾楊’、絨毛白蠟‘、109柳’、刺槐、抗蟲(chóng)榆；重鹽土上造林先鋒樹(shù)種為檉柳。陳峻崎等[9]通過(guò)對(duì)河北省泥岸類型區(qū)不同植物群落調(diào)查，提出在約0.6%的泥質(zhì)氯化物鹽堿地上，可種植白刺，但不經(jīng)改良不能利用。在0.4%~0.6%的鹽堿地上，經(jīng)1個(gè)雨季淋洗可栽植紫穗槐、刺槐、抗蟲(chóng)白榆等。在0.2%~0.4%的鹽堿地上可直接栽植白蠟、刺槐、杜梨、金絲小棗等樹(shù)種。土壤含鹽量低于0.2%，而pH8.5以上的脫鹽堿化土可直接栽植紫穗槐、刺槐、臭椿、沙棗等抗旱耐堿樹(shù)種。汪貴斌等[10]通過(guò)對(duì)4個(gè)樹(shù)種耐鹽能力評(píng)價(jià)，認(rèn)為刺槐和側(cè)柏耐鹽能力最強(qiáng)，能在含鹽量0.3%~0.5%的土壤上生長(zhǎng)；銀杏次之，能在含鹽量約0.3%的土壤上生長(zhǎng)；火炬松則只能在含鹽量0.3%以下的土壤上生長(zhǎng)。賈斌英等[11]以‘吳屯楊’為主要研究對(duì)象，以‘小胡楊’‘、群眾楊’等為對(duì)照，通過(guò)測(cè)定林齡為4、6、7、14、24年生耐鹽堿對(duì)比試驗(yàn)林的樹(shù)高、胸徑、材積生長(zhǎng)等指標(biāo)進(jìn)行研究。結(jié)果表明‘，吳屯楊’在鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.51%、pH8.4以下的各類鹽堿地和沙壤土上，6~24年生的‘吳屯楊’均能正常生長(zhǎng)、同時(shí)具有極顯著的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，24年生的‘吳屯楊’在鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.41%的鹽堿地上單株材積達(dá)0.5m3，分別比‘小胡楊’和‘群眾楊’增加100%、138.1%，在沙壤土上單株材積達(dá)1.03m3，比‘群眾楊’增加74%。高捍東等[12]提出，大多數(shù)楊樹(shù)品種在土壤含鹽量為0.1%~0.2%時(shí)可正常生長(zhǎng)；銀白楊和新疆楊在0.2%~0.3%土壤含鹽量時(shí)可正常生長(zhǎng)；0.3%~0.4%的土壤含鹽量則應(yīng)選擇銀白楊、胡楊；0.5%以上可選擇胡楊。綜上所述，通過(guò)育種工作者的不斷努力，中國(guó)已經(jīng)在抗鹽堿性樹(shù)種的選育方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但適宜在中國(guó)鹽堿地區(qū)造林的樹(shù)種還很有限，中國(guó)鹽漬化地區(qū)面積的比例很大，各地的條件復(fù)雜，抗鹽堿樹(shù)種選擇及造林的工作還很艱巨，還有大量的工作需要完成。

抗鹽堿造林技術(shù)研究

耐鹽堿造林技術(shù)是鹽漬化地區(qū)林業(yè)建設(shè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，耐鹽堿造林技術(shù)對(duì)于提高鹽漬化地區(qū)樹(shù)木的造林成活率，以及提高鹽漬化土地利用率，促進(jìn)樹(shù)木更好地生長(zhǎng)都具有不可替代的作用。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，除了水利灌溉抗鹽堿措施外，出現(xiàn)了多種提高樹(shù)木抗鹽堿性和成活率的措施，如覆膜、添加改良劑、施用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、吸水劑蘸根以及接種菌根等高新技術(shù)，通過(guò)改善土壤理化成分、水分狀況或樹(shù)木的抗鹽堿性以抗鹽堿的目的。

1水利灌溉

依據(jù)蘇打鹽土堿化層膠體高度分散、通透性差、水分難以下移的特點(diǎn)得出，水分調(diào)控是治理蘇打鹽漬土的關(guān)鍵因素。事實(shí)證明，發(fā)展灌溉可使植物產(chǎn)量成倍增長(zhǎng)，發(fā)展灌溉是促使鹽漬化地區(qū)農(nóng)林業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要手段。陳秀玲等[13]對(duì)河北東部平原南皮試區(qū)進(jìn)行咸水灌溉試驗(yàn)，提出利用咸水灌溉的技術(shù)關(guān)鍵是控制土壤積鹽不超過(guò)植物耐鹽度，周年內(nèi)不發(fā)生積鹽。楊德育[14]提出，在有灌溉條件的干旱鹽堿地區(qū)，高床灌溉造林的效果是顯著的。王曼等[15]研究風(fēng)沙地防護(hù)林滴灌技術(shù)應(yīng)用效益分析，表明滴灌有效抑止鹽害，排鹽防鹽，有利于解決鹽堿地造林不易成活的難題。滴灌條件下平均樹(shù)高比對(duì)照高11.5%，平均新梢長(zhǎng)增長(zhǎng)率達(dá)6.7%。孫龍等[16]研究發(fā)現(xiàn)，地下滴灌可使生長(zhǎng)在旱薄輕鹽堿地上的龍冠蘋(píng)果較好地生長(zhǎng)發(fā)育，與漫灌相比，可提高新梢生長(zhǎng)量23.78%，增粗20%,百葉重提高19.99%，葉片增長(zhǎng)0.35cm×0.15cm，基干直徑增長(zhǎng)93.88%，根量密度提高109%，座果率提高10.5%，百果重提高12.23%，株產(chǎn)提高17.49%。

2覆蓋

土壤鹽分表聚是土壤發(fā)生鹽漬化的重要因素，通過(guò)地面覆蓋，減少地面蒸發(fā)，抑制鹽分表聚，是鹽漬良的一種手段。趙名彥等[17]通過(guò)田間試驗(yàn)，研究地膜、玉米秸稈、沙子覆蓋對(duì)濱海鹽堿土水鹽運(yùn)動(dòng)和刺槐生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明，覆蓋可以有效的保持刺槐林下地表和根系層土壤水分，減少鹽分積累，并緩解水鹽運(yùn)動(dòng)劇烈變化；覆蓋對(duì)刺槐的冠幅、當(dāng)年枝生長(zhǎng)有一定作用，但影響不顯著，對(duì)地徑生長(zhǎng)的影響不明顯。孫博等[18]研究表明，采用秸稈覆蓋地表可改良鹽漬化土壤，減少土壤水分蒸發(fā)損失，提高水分利用效率，抑制鹽漬化土壤可溶性鹽分的表聚作用。李偉強(qiáng)等[19]研究發(fā)現(xiàn)水泥硬殼覆蓋條件下水熱鹽運(yùn)移有利于棗樹(shù)生長(zhǎng)，可提高棗產(chǎn)量31.7%，使棗樹(shù)根表聚。倪善慶等[20]研究表明，土壤蓋膜后，在增溫、保墑、壓鹽的作用下，可顯著提高泡桐造林成活率和高、徑生長(zhǎng)量。尹建道等[21]研究結(jié)果表明，在中度鹽堿條件下，覆蓋措施能夠顯著提高濱海鹽堿地區(qū)公路綠化栽植成活率，而且覆膜的效果優(yōu)于覆草，絨毛白臘、國(guó)槐都是綜合適應(yīng)能力較強(qiáng)的公路綠化樹(shù)種，平均成活率均在90%以上。孫澤強(qiáng)等[22]研究覆膜對(duì)濱海鹽漬土水鹽分布和竹柳生長(zhǎng)的影響表明，覆膜明顯促進(jìn)了竹柳莖的生長(zhǎng)，而對(duì)竹柳的主枝數(shù)和主枝生長(zhǎng)無(wú)明顯影響，覆膜處理顯著增加了竹柳的側(cè)枝數(shù)和側(cè)枝生長(zhǎng)量。

3改良劑

施用石膏、石油助劑、粉煤灰、糠醛渣、黑礬和磷石膏等化學(xué)改良物質(zhì)，改善土壤理化性狀，可使pH降低，同時(shí)磷素能提高樹(shù)木的抗性。楊君瓏等[23]在鹽堿地施用脫硫廢棄物，研究5種灌木在其上的生長(zhǎng)情況，結(jié)果表明，施用脫硫廢棄物對(duì)紅柳、枸杞和紫穗槐的生長(zhǎng)量和成活率有明顯的促進(jìn)作用，但對(duì)文冠果和金銀花的作用不顯著。趙旭等[24]研究表明，基質(zhì)中加入粉煤灰，對(duì)提高檉柳發(fā)芽率、縮短枝條發(fā)芽時(shí)間和提高萌發(fā)枝條成活率均具有促進(jìn)作用，指出施加粉煤灰改良鹽堿土的優(yōu)劣比例順序?yàn)椋悍勖夯?5%>20%>10%。李彥等[25]分析了煙氣脫硫石膏對(duì)鹽堿地土壤理化性質(zhì)和樹(shù)木生長(zhǎng)狀況的影響，結(jié)果表明，處理區(qū)土壤的pH和全鹽量比對(duì)照區(qū)有明顯降低，處理區(qū)的原始?jí)A化度越高，改良后堿化度的下降幅度越大，而且表層土壤中堿化度的下降最為明顯，從29.9%下降到1.43%；改良后樹(shù)木的平均成活率為71%，比對(duì)照區(qū)樹(shù)木的成活率高41%。王文杰等[26]采用聚馬來(lái)酸酐(HPMA)和聚丙烯酸（PAA)2種改良劑對(duì)重度鹽堿地進(jìn)行改良，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，土壤改良劑聚馬來(lái)酸酐改良效果顯著，楊樹(shù)生長(zhǎng)速率較高，株高生長(zhǎng)速度是對(duì)照生長(zhǎng)速度的2.41倍、基莖長(zhǎng)速度是對(duì)照生長(zhǎng)速度的2.36倍。

4生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（激素）

激素與植物耐鹽性有著十分密切的關(guān)系。植物處于鹽脅迫下，一些激素如脫落酸、乙烯的積累增加，而另一些激素如生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的合成減少。脫落酸和乙烯被視為逆境激素，對(duì)于調(diào)節(jié)植物耐鹽性反應(yīng)具有重要意義[27]。沈惠娟等[28]研究發(fā)現(xiàn)，外源ABA能緩和鹽脅迫對(duì)刺槐生長(zhǎng)的抑制，減少質(zhì)膜透性，提高RWC、SOD和CAT活性。江行玉等[29]研究表明，外施亞精胺能夠降低濱黎葉片內(nèi)Put/PAS比值，提高Put、Spd和Spm含量，同時(shí)，還能夠提高葉片相對(duì)含水量，緩解吸水困難，降低葉片中MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率，減少質(zhì)膜的傷害。沈慧娟等[30]研究表明，多效唑浸種能緩解鹽脅迫對(duì)刺槐生長(zhǎng)的抑制，經(jīng)多效唑浸種的幼苗具有較高相對(duì)含水量和較小質(zhì)膜遵性，同時(shí)積累更多的游離脯氨酸，說(shuō)明多效唑浸種可提高刺槐耐鹽性，方升佐等[31]在試驗(yàn)中也得到了類似的結(jié)論。魯延芳等[32]通過(guò)不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理一年生四翅濱藜苗木在鹽堿地造林試驗(yàn)研究表明，對(duì)四翅濱藜的成活率、生物量、生長(zhǎng)量影響最大的為100mg/kgABT3號(hào)生根粉。賀位忠等[33]通過(guò)對(duì)歷年在不同土壤含鹽量鹽堿地造林的多個(gè)樹(shù)種的生長(zhǎng)情況調(diào)查、多點(diǎn)造林對(duì)比證實(shí)，用ABT3號(hào)生根粉、GGR生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、綠孢寶KELPAK等植物生長(zhǎng)激素浸根對(duì)香樟、女貞、木荷、楓香4個(gè)種闊葉樹(shù)種成活率的提高有明顯的促進(jìn)作用。

5吸水劑

吸水劑沾根造林是利用某些具較強(qiáng)吸水能力的化學(xué)制劑處理苗木后再栽植的一項(xiàng)造林技術(shù)。EI-Sayed[34]發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下，在沙土或沙石中加入吸水劑能增強(qiáng)植物的抗性，提高植物生長(zhǎng)。邵杰等[35]、Shi等[36]研究發(fā)現(xiàn)，吸水劑Stockosorb500XL能減少群眾楊葉片中鹽離子的積累，提高植株的光合作用能力，在鹽脅迫下，將葉片出現(xiàn)萎蔫的時(shí)間推遲了31天。周大寨等[37]采用盆栽試驗(yàn)研究鹽及干旱+鹽迫條件下，顆粒吸水劑和粉末吸水劑處理的2年生珙桐幼苗保護(hù)酶系的影響，結(jié)果證實(shí)，吸水劑的使用有效緩解了脅迫對(duì)珙桐幼苗葉片的傷害，提高了珙桐幼苗的抗旱耐鹽性。Chen等[38]發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫下，吸水劑StockosorbK410處理的胡楊的根長(zhǎng)比對(duì)照的高3.5倍。李靜[39]研究表明，鹽脅迫下，顆粒吸水劑、粉末吸水劑和魔芋粉都顯著降低了Na+和Cl-在水杉根和葉組織中的積累。冷志巍等[40]在吉林省西部蘇打鹽堿土上采用保水劑處理苗木，造林成活率可提高20%左右，GGR+保水劑處理成活率可提18%左右，但生長(zhǎng)狀況最好，地徑平均值高出對(duì)照10%左右。賀位忠等[41]對(duì)舟山海島不同土壤含鹽量鹽堿地造林結(jié)果表明，應(yīng)用保水劑一般可提高海島困難地造林成活率10%左右，施用方式以保水劑加生根粉浸蘸根系處理效果較好。艾素蘭等[42]通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)，采用高能抗旱保水劑進(jìn)行重鹽堿地土壤改造，成本低，效果明顯，是一條經(jīng)濟(jì)、合理的技術(shù)途徑。

6菌根接種

大量研究表明，菌根能促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分和水分的吸收利用，促進(jìn)植物體內(nèi)元素平衡，改變植物細(xì)胞生理代謝，進(jìn)而增加其抗鹽堿性。黃藝等[43]研究證實(shí)了在自然鹽堿土上外生菌根真菌增加了油松體內(nèi)磷的含量，促進(jìn)了宿主對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，緩解了鹽堿土壤對(duì)油松生長(zhǎng)量增長(zhǎng)的抑制作用。Guttay[44]也發(fā)現(xiàn)，菌根真菌促進(jìn)糖槭樹(shù)在鹽漬土壤上生長(zhǎng)。Hartmond[45]和Levy[46]在柑橘中也獲得了類似的結(jié)果。Duke等[47]研究發(fā)現(xiàn)，柑橘菌根接種后，體內(nèi)的脯氨酸含量下降，但抗鹽能力有所提高。Mushin等[48]發(fā)現(xiàn)外生大毒滑銹傘菌根的白云杉比對(duì)照苗木具有抑制鹽分吸收的能力，并且促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)元素的運(yùn)輸。Langenfeld-Heyser[49]研究表明，在鹽脅迫下，菌根化的銀灰楊的生物總量高于對(duì)照植株，葉片中Na+的含量也低于對(duì)照苗木。宋玉珍等[50]對(duì)活性微生物菌肥在鹽堿土壤造林上的應(yīng)用進(jìn)行了初步嘗試，結(jié)果表明，施用活性微生物菌肥的喬木、灌木在成活率、保存率、生物量、喬木胸徑、新梢生長(zhǎng)量、葉綠素含量、根系發(fā)育和生長(zhǎng)勢(shì)等各個(gè)方面均明顯優(yōu)于對(duì)照樹(shù)木。從以上研究可以看出，對(duì)苗木進(jìn)行菌根接種或施活性微生物菌肥，可以增加其對(duì)鹽堿的抵抗能力，此方法有可能成為今后鹽堿地區(qū)提高造林成活率的一個(gè)嶄新途徑。

結(jié)論與討論

鹽漬化地區(qū)造林成活率低的原因是土壤鹽分濃度過(guò)高，會(huì)大大增加土壤溶液滲透壓，使樹(shù)木遭受滲透脅迫的傷害，根系難以吸收水分，造成樹(shù)木鹽漬化缺水；同時(shí)，改變了內(nèi)源激素的平衡，導(dǎo)致樹(shù)木因生理干旱而死亡。在鹽堿地造林，樹(shù)種的耐鹽能力是樹(shù)種選擇的首要條件。應(yīng)了解該樹(shù)種在何種鹽分條件下的耐鹽能力，與造林地的鹽分狀況進(jìn)行比較，二者匹配方可。造林時(shí)可以考慮使用覆蓋、保水劑、土壤改良劑、施用菌肥等方法提高造林成活率。不同措施對(duì)鹽堿土壤的改良利用效果各不相同。在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)各種措施合理配合，綜合防治才能取得良好效果。通過(guò)Douaoui[6]和Farifteh等[7]的研究，證實(shí)遙感技術(shù)研究鹽堿土分區(qū)、鹽漬度及面積，較以往更為快捷和準(zhǔn)確。因此，今后應(yīng)將遙感技術(shù)和圖像處理技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步深入研究鹽漬化地區(qū)土壤類型分區(qū)工作，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)土壤鹽分動(dòng)態(tài)變化，更為精確地繪制鹽漬化地區(qū)土壤鹽分變化圖，為采取相應(yīng)的防治措施奠定良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，應(yīng)在揭示樹(shù)木耐鹽堿機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)抗鹽堿育種，將耐鹽堿樹(shù)種與抗鹽堿造林技術(shù)相結(jié)合，研究出一套行之有效的鹽漬化地區(qū)造林綠化方案并加以推廣，才能真正解決鹽漬化地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)問(wèn)題。