混交种植对沙棘生长及土壤理化性质的影响

摘 要：为研究混交种植对沙棘生长和土壤理化性质的影响，试验以沙棘纯林为对照（CK），设置沙棘×刺槐混交林（T1）、沙棘×山杏混交林（T2）和沙棘×侧柏混交林（T3）处理，研究沙棘光合特性、果实品质和土壤养分的变化特征。结果表明：混交种植显著提高了沙棘叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，提高了果实可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量，增加了土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量；其中，以沙棘×山杏混交林处理的沙棘生长最好，果实品质最佳，对土壤养分的提升效果最明显。由此可见，混交种植是提高沙棘种植效益的有效措施，其中沙棘×山杏混交种植效果最好。

关键词：沙棘；混交种植；果实品质；土壤理化性质

中图分类号：S793.6 文献标志码：B 文章编号：1674-7909-（2023）11-87-3

0 引言

沙棘（Hippophae rhamnoides Linn.）为胡颓子科沙棘属落叶灌木，具有耐干旱、耐寒、适应性强等特点，在我国西北干旱半干旱地区大量种植，对推动生态文明建设具有重要意义。沙棘果实含有丰富的维生素C，可用于生产沙棘果汁、饮料等。沙棘的根、茎、叶、花、果还可以入药，起到降低胆固醇、缓解心绞痛发作的作用［1］。

采用混交种植方式可改善林分结构，提高林分质量，同时可丰富生物多样性，对维持生态平衡和提高经济效益具有重要作用。孙志联等［2］研究发现，山杏和侧柏混交林的林分生长量、土壤理化性质等指标均优于纯林。李宜霖等［3］研究发现，杨树和沙棘混交林的林地土壤氮和磷含量比纯林分别显著提高27.54%和47.83%，杨树叶片钙含量显著高于纯林，且凋落物分解速度更快，土壤养分含量更高，使杨树在干旱环境下获得生长优势。郑学良等［4］研究发现，将沙棘与刺槐混交，沙棘更新能力较强，有利于沙棘健壮生长。目前，有关沙棘在甘肃省庆阳市混交种植的研究较少。因此，笔者设置不同混交种植方式，研究沙棘生理生化指标和土壤理化性质的变化特征，为沙棘种植提供理论参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省庆阳市华池县，属大陆性气候区，年降水量380～510 mm，年平均气温7.8 ℃，无霜期140～180 d，年日照时间2 213.4～2 540.4 h，总体呈干旱、温和、光富的特点。

1.2 试验材料

试验材料为华池县9年生沙棘纯林和混交林。

1.3 试验设计

试验以沙棘纯林为对照（CK），设置沙棘×刺槐混交林（T1）、沙棘×山杏混交林（T2）和沙棘×侧柏混交林（T3）处理。每个处理设3次重复，共12个小区，每个小区面积为20 m×20 m。造林时间均为2012年，并于2021年对各项指标进行调查和测定。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 沙棘叶片光合特性的测定。在2021年8月中旬，选择天气晴朗的上午，使用Li-6400便携式光合作用测定仪，分别测定同一高度叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率，每个处理测定3株。

1.4.2 沙棘果实品质的测定。于2021年11月采收沙棘果（每个小区分开采收），而后随机取样品，采用折光仪测定沙棘果可溶性固形物含量，采用2，6-二氯靛酚滴定法测定沙棘果维生素C含量，采用蒽酮法测定沙棘果可溶性糖含量。

1.4.3 土壤养分的测定。采用五点取样法取每个样地0～20 cm土层土壤，混合样品质量为1.0 kg，装入密封袋带回实验室，风干后测定其理化特性。采用高温外热重铬酸钾氧化-容量法测定土壤有机质含量，采用碱解蒸馏法测定土壤碱解氮含量，采用钼锑抗比色法测定土壤速效磷含量，采用火焰光度计法测定土壤速效钾含量。

1.5 数据分析

采用Excel 2010软件统计和计算数据，采用SPSS 24.0软件进行差异显著性分析。

2 试验结果与分析

2.1 混交种植对沙棘叶片光合特性的影响

光合参数是反映植物生长状况的重要生理指标。由表1可知，混交种植能够显著提高沙棘叶片光合参数。T1和T2处理沙棘叶片净光合速率分别比CK显著高7.53%和13.84%，但T3处理和CK没有显著差异。各处理沙棘叶片气孔导度表现为T2处理>T1处理>T3处理>CK，T2、T1和T3处理分别比CK显著高17.64%、11.22%和4.47%。T2、T1、T3处理沙棘叶片胞间CO2浓度分别比CK显著低8.86%、4.80%和3.10%。各处理沙棘叶片蒸腾速率表现为T2处理>T1处理>T3处理>CK，T2、T1和T3处理分别比CK高28.57%、21.09%和11.56%。综合比较，T2处理沙棘叶片光合参数较好。

2.2 混交种植对沙棘果实品质的影响

由表2可知，混交种植对沙棘果实品质具有显著影响。各处理沙棘果可溶性糖含量表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK，T2、T3和T1处理沙棘果可溶性糖含量分别比CK显著高36.46%、24.46%和6.92%。各混交处理沙棘果可溶性蛋白含量均显著高于CK，T1、T2和T3处理分别比CK高11.94%、23.88%和7.46%，但T1和T3处理间没有显著差异。T1和T2处理沙棘果可溶性固形物含量显著高于CK，但T3处理显著低于CK。各处理沙棘果维生素C含量表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK，T2、T3和T1处理分别比CK显著高34.64%、24.58%和19.00%。总体比较，T2处理沙棘果实品质最好。

2.3 混交种植对林地土壤养分的影响

由表3可知，混交种植对林地土壤养分具有显著影响。各混交处理土壤有机质含量均显著高于CK，T3、T2和T1处理分别比CK高出61.78%、61.33%和54.67%，但各混交处理间没有显著差异。各处理土壤速效氮含量表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK，T2、T3和T1处理分别比CK显著高54.53%、39.39%和20.19%。各混交处理土壤速效磷含量均显著高于CK，T2、T1和T3处理分别比CK高42.31%、20.19%和19.71%，但T1和T3处理间没有显著差异。各混交处理土壤速效钾含量均显著高于CK，T2、T3和T1处理分别比CK高45.78%、41.05%和24.71%，但T2和T3处理间没有显著差异。

3 讨论

利用单一树种进行造林时，由于树种单一，生物多样性较低，不利于培育树木综合抗性和优良品质［5］，还会造成土壤养分和微生物种群失衡［6］。有研究表明，混交种植可改善林分结构，提高林分质量，同时可在一定程度上丰富生物多样性［7］。混交种植还有利于提高光、热、水资源利用效率，改善土壤微环境和地表小气候，从而促进植物良好生长［8］。光合作用是植物生长发育的重要过程。此次研究结果表明，混交种植显著提高了沙棘叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。这可能是由于混交种植模式下生物多样性较丰富，提高了土壤中水分和养分含量，为植物进行光合作用提供了所需要的物质基础，从而在一定程度上为林木生长创造了良好的环境［9］。此次研究中沙棘×山杏混交林的光合参数最高，可能是该混交模式充分协调了光、热、水等环境因素，从而使沙棘表现出较高的光合参数［10］。此次研究表明，混交种植显著提高了沙棘果可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量。这可能是混交种植改善了植物地上部的空间分布，有利于植物充分利用环境资源，而且土壤中丰富的有机质、微量元素等对改善果实品质具有重要作用。

土壤质量的变化过程比较复杂，受气候、植物生长、土壤性质及人为活动等众多因素影响［11］。土壤的理化性质是影响植物生长发育和评价区域水土保持功能的重要指标［12］。此次研究结果表明，混交种植显著增加了土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量。究其原因，一方面，混交造林可增加植被覆盖度，且林木凋落物在地表积累、腐解，可为土壤提供大量的有机质，增加了土壤团聚体；另一方面，植被覆盖的增加能有效阻挡风沙和雨水的侵蚀，从而改善土壤理化性质［13］。此次研究中，沙棘×山杏混交林的土壤改良效果最好，可能是该混交种植模式下，植物凋落物量及凋落物养分含量较高，也有可能是凋落物的腐解速度较快，对土壤微生物数量及土壤酶活性影响不同，从而使得不同造林模式的土壤养分矿化存在差异。

4 结论

混交种植显著提高了沙棘叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，提高了沙棘果可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量，显著增加了土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量。其中，以沙棘×山杏混交林处理的沙棘生长最好，果实品质最佳，对土壤养分的提升效果明显。由此可见，混交种植是提高沙棘种植效益的有效措施，其中以沙棘×山杏混交种植效果最好。

参考文献：

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［2］孙志联，周芳，刘寅喆.山杏与侧柏山地混交造林试验及效果调查分析［J］.林业科技通讯，2023（2）：82-84.

［3］李宜霖，张藤子，李亚楠，等.半干旱区杨树-沙棘混交林杨树的养分特征［J］.沈阳农业大学学报，2021（4）：487-492.

［4］郑学良，朱清科，赵彦敏，等.陕北半干旱黄土区林分混交模式对沙棘生长的影响［J］.东北林业大学学报，2013（6）：1-4.

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作者简介：李南（1987—），男，本科，助理工程师，研究方向：营林技术。