盐碱地上彩叶树的年轮生态反应值、叶片色差及红外光谱探讨

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论文字数:35633 论文编号:sb2022062213472748684 日期:2022-07-06 来源:硕博论文网

本文是一篇农业论文,笔者认为金叶榆对盐碱环境的适应性最强,紫叶李次之、太阳李和金叶槐适应性中等,紫叶矮樱适应性最差。因此,在中度盐碱地进行绿化时,可以选择种植金叶榆;在轻度盐碱地可以选择紫叶李、太阳李、金叶槐。紫叶矮樱对盐碱环境适应性较弱,不适合种植于盐碱地。
第一章绪论
1.1 研究背景
盐土、碱土以及盐化、碱化土壤统称盐碱土或盐渍土(董合忠,2012)。土壤盐渍化是一个世界性的生态环境问题(Minhas,2016)。目前,约 23%的耕地是盐碱地,分布于 100 多个国家,主要分布在滨海地区、干旱或半干旱地带,陆地表面基本上都分布有盐渍化土壤(Szaboles I,1992;Sparks DL,1995)。中国是世界上土壤盐碱化最严重的国家,主要分布于我国北方干早、半干旱地区以及地下水位高、排水不畅的半湿润地区(黄生林,2013;魏博娴,2012)。
天津为退海之地,地势低洼导致土壤盐渍化严重,加之冬季干冷、夏季干热的特殊气候因素,对植被选择、种植和生长有很大的限制,大面积的盐渍化土壤极大的限制了城市生态绿化的建设(程寻,2008;王洪影,2014;杜微,2011;马文梅,2011)。本文结合天津盐碱地的绿化要求和盐碱地绿化受限的因素,选取非盐渍化(武清)、轻度盐渍化(西青)、中度盐渍化(滨海新区)三个具有代表性的区域作为试验样地,进一步选取了 10 种具有现实性和代表性的彩叶树作为研究对象,通过计算树木年轮生长动态变化和、年轮生态反应值、叶片色差、叶片红外光谱的差异性,综合分析不同盐碱地上彩叶树的适应性,为天津盐碱地的生物改良技术提供理论依据。
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1.2 不同盐碱地上彩叶树的研究现状
1.2.1 彩叶树的分类
彩叶树是指植物在其整个生长季节或在生长季节的某个时期叶片稳定地呈现出非绿色的树种(彭丽军,2012;杨兵强,2013)。根据季节可以分为春色叶树种、秋色叶树种、常色叶树种 3 大类,根据叶片颜色分为紫(红)色类、橙色类、黄(金)色类、蓝色类及多色类 5 大类(赵志凤,2016;邵红琼,2012)(见下表 1.2.1)。

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第二章试验材料与方法
2.1 试验材料
试验材料为金叶榆(Ulmus pumila cv.jinye)、金叶槐(SopHora japonica)、金叶女贞(Ligustrum vicaryi)、紫叶小檗(Berberis thunbergii‘atropurpurea’)、紫叶李(Frunus cerasifera Ehrh.f.atropurpurea jacq)、紫叶矮樱(Prunuscistena)、太阳李(Prunus salicina)、红叶碧桃(Amygdalus persica f.atropurpurea)、红叶臭椿(Ailanthus altissima Swingle,Tree of Heaeven)、金叶白蜡(Fraxinus chinensis Roxb)10 种彩叶树。分别栽植于天津非盐碱化区域(武清)、轻度盐碱化区域(西青区)和中度盐碱化区域(滨海新区)三个区域。样地内,样株的栽植状况见表 2.1。

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(2)试验仪器
主要仪器:电热鼓风干燥箱、FW-5 压片机、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、JENCOpH6175 型台式 pH 计、DDB-303A 型电导率仪、C0400 型生长锥、柯尼卡美能达分光光度计 CM-5。
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2.2  试验方法
2.2.1  样地和样株的确定
样地选择:首先到三个区域进行实地调查,选择能够代表该区域土壤状况的地块,其上栽植的彩叶植物为成片种植,生长健壮,且各区域植株为 5-6 年生植株(用 C0400型生长锥--年轮仪确定植株的年龄)。每个区域每个品种选择 3 个样地(3 次重复),样地面积详见表 2.1。每个样地选择 15 个样株,用 S 型取样法选择样株。
武清区样地地点为:
武清区陈咀镇的天津市公路苗木繁殖中心苗圃。每个品种 3 个样地,8 个品种,共计 24 个样地。样地土壤 pH 值 7.3-7.6、土壤盐含量 0.12-0.2(%)、壤土、土壤肥力中上。 西青区样地地点为:
(1)天津市西青区津静公路 22 号天津农学院门口绿化带。调查的品种有金叶榆、金叶槐、紫叶李、紫叶矮樱、太阳李、红叶碧桃、紫叶小檗、金叶女贞。
(2)天津市西青区天津商业大学宝德学院旁海泰南北大街东侧绿化带。调查的品种有紫叶李、紫叶矮樱、太阳李、红叶碧桃、紫叶小檗、红叶臭椿、金叶女贞、金叶白蜡。
(3)天津市西青区海泰发展三道与海泰发展二路交口东侧绿化带。调查的品种有紫叶李、紫叶矮樱、太阳李、红叶碧桃、紫叶小檗、红叶臭椿、金叶女贞。
(4)天津市西青区张家窝瑞欣家园旁柳静路南侧绿化带。调查的品种有红叶臭椿、金叶榆、金叶槐、金叶白蜡。
(5)天津市西青曹庄花卉市场旁外环西路东侧绿化带调查的品种有金叶榆、金叶槐、金叶白蜡。
每个品种 3 个样地,8 个品种,共计 24 个样地。样地土壤 pH 值 7.8-8.8、土壤盐含量 0.2-0.3(%)、壤土、土壤肥力中下。
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第三章结果与分析 ...................................... 13
3.1 不同类型盐碱地上 6 种彩叶树年轮生态反应值比较 ............................. 13
3.1.1 不同类型盐碱地上紫叶李年轮生态反应值比较 ........................ 13
3.1.2 不同类型盐碱地上紫叶矮樱年轮生态反应值比较 ......................... 14
第四章讨论 ........................................... 41
4.1  土壤盐碱度对彩叶树适应性的影响 ............................... 41
4.2 土壤盐碱度对彩叶树叶色的影响 ............................................. 41
4.3 不同盐碱地对彩叶树叶片成分的影响的红外光谱分析 ................................. 41
第五章结论 .................................... 43
5.1 彩叶树的生态反应值与耐盐性 .................................. 43
5.2 土壤盐碱度对彩叶树叶色的影响 ............................................ 43
5.3 不同盐碱地对彩叶树叶片红外光谱成分的影响 .......................... 44
第四章讨论
4.1  土壤盐碱度对彩叶树适应性的影响
目前,树木年轮的研究主要集中于年轮信息与气候变化的关系(黄荣凤,2002;陈礼清,2012;郭明明,2015;徐康,2011)。本文首先对样地的地理位置、立地条件进行了实地调查和分析,测定了不同盐碱地上彩叶树的年轮生长动态变化和年轮生态值,研究了彩叶树年轮的生长对土壤盐碱的生态响应。发现种植在 3 个不同区域的植物,年轮生长量有相同的变化趋势,反应了相同气候条件下,植物有相同的变化趋势。

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不同树种的年轮磁学特征(SIRM)存在显著差异,树木所处环境的污染程度不同对树木年轮的磁学特征具有显著性影响(蔡婷,2015)。本文通过研究得出不同树种的年轮生态反应值存在显著差异,不同盐碱地上的同种类的彩叶树年轮生态反应值也存在显著差异。土壤盐碱程度的加深会增加其生态反应值,降低植物的生长适应性。李颖(2013)通过试验得出树木年轮生态反应值可作为生态适应性评价的基本指标之一。本文的研究结果也表现出了与植株实际生长的情况一致。如金叶榆的生态反应值最低,适应性最强,可以在中度盐碱地上生长。而园林实践中,金叶榆也生长最好,结果一致。
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第五章结论
5.1 彩叶树的生态反应值与耐盐性
非盐碱地上彩叶树平均年轮生长量均大于轻度盐碱地和中度盐碱地。非盐碱地上紫叶李的平均年轮宽度极显著高于轻度盐碱地和中度盐碱地,轻度盐碱地和中度盐碱地上紫叶李的年轮平均宽度差异不显著;非盐碱地上紫叶矮樱的平均年轮生长量极显著于轻度盐碱地和中度盐碱地,轻度盐碱地和中度盐碱地上无差异;非盐碱地上太阳李的平均年轮生长量极显著高于轻度盐碱地和中度盐碱地,轻度盐碱地极显著高于中度盐碱地;非盐碱地上金叶槐的平均年轮生长量极显著高于中度盐碱地,显著高于轻度盐碱地,轻度盐碱地极显著高于中度盐碱地;金叶榆的平均年轮生长量三个区域无差异;非盐碱地上红叶臭椿的平均年轮生长量显著高于轻度盐碱地。
中度盐碱地上彩叶植物的年轮生态反应值由大到小依次为紫叶矮樱(0.1443)、太阳李(0.1056)、金叶槐(0.1055)、紫叶李(0.0935)、金叶榆(0.0456);轻度盐碱地上彩叶植物的年轮生态反应值由大到小依次为紫叶矮樱(0.1028)、太阳李(0.0867)、紫叶李(0.0848)、金叶槐(0.0763)、金叶榆(0.0451);非盐碱地上彩叶植物的年轮生态反应值由大到小依次为紫叶矮樱(0.0827)、金叶槐(0.0609)、紫叶李(0.0466)、太阳李(0.0384)、金叶榆(0.037)。
因此,认为金叶榆对盐碱环境的适应性最强,紫叶李次之、太阳李和金叶槐适应性中等,紫叶矮樱适应性最差。因此,在中度盐碱地进行绿化时,可以选择种植金叶榆;在轻度盐碱地可以选择紫叶李、太阳李、金叶槐。紫叶矮樱对盐碱环境适应性较弱,不适合种植于盐碱地。
参考文献(略)


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