6种植物耐盐能力研究

摘要 为指导西北地区湿地盐碱化改良和生态修复，以宁夏太阳山湿地作为试验区，通过水培试验，研究不同盐度下西芹（Apium graveolens Linn）、花花柴［Karelinia caspia （Pall.）Less］、千屈菜（Lythrum salicaria L.）、黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、马蔺［Iris lactea Pall.var.chinensis （Fisch.）Koidz］、水葱（Scirpus validus Vahl）6种植物的耐盐能力。结果表明，西芹、花花柴、千屈菜、黄菖蒲、马蔺、水葱6种植物在保证其成活率为50%的条件下，耐盐阈值分别为3.30‰、10.10‰、4.30‰、8.00‰、8.90‰、5.90‰，其耐盐性从强到弱依次为花花柴＞马蔺＞黄菖蒲＞水葱＞千屈菜＞西芹。盐度超过5.00‰的强盐碱地区，花花柴、马蔺、黄菖蒲、水葱可作为生态修复的首选植物；盐度位于3.00‰～5.00‰的中度盐碱地区，西芹、千屈菜也可作为植物首选。

关键词 湿地；水生植物；耐盐能力；西北地区

中图分类号 Q 945文献标识码 A文章编号 0517-6611（2023）18-0078-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.18.018

Study on Salt Tolerance of Six Kinds of Plants

FU Yong-liang1，ZHAO Zeng-feng1，2，QIU Xiao-cong3

（1.School of Civil and Hydraulic Engineering，Ningxia University，Yinchuan，Ningxia 750021;2.Ningxia Maoyuan Ecological Technology Co.， Ltd.，Yinchuan，Ningxia 750021;3. School of Life Science，Ningxia University，Yinchuan，Ningxia 750021）

Abstract In order to guide the salinization improvement and ecological restoration of wetlands in northwest China， the Taiyangshan wetland in Ningxia was used as the experimental area to study the salt tolerance of six kinds of plants such as Apium graveolens Linn， Karelinia caspia （Pall.） Less， Lythrum salicaria L.，Iris pseudacorus L.，Iris lactea Pall. var.chinensis （Fisch.） Koidz and Scirpus validus Vahl under different salinity levels by water culture experiment.The results showed that under the condition of 50% survival rate， the salt tolerance threshold of the six kinds of plants such as A.graveolens， K.caspia， L.salicaria，I.pseudacorus，I.lactea and S.validus were 3.30‰， 10.10‰， 4.30‰， 8.00‰， 8.90‰ and 5.90‰， respectively.The salt tolerance of the six kinds of plants was in the order of K.caspia， I.lactea，I.pseudacorus，S.validus，A.graveolens.In the highly saline and alkaline areas with salinity above 5.00‰， K.caspia， I.pseudacorus，I.lactea and S.validus could be the first choice for ecological restoration. In the salinity 3.00‰-5.00‰ moderately saline area， L.salicaria and A.graveolens could also be used as the first choice.

Key words Wetlands;Aquatic plant;Salt tolerance;Northwest China

湿地具有涵养水源、防洪调蓄、调节区域小气候、提高生物多样性等功能，对人类生存和发展有着不可替代的作用。据2018年第三次全国湿地资源调查结果显示，现有湿地面积为2 346.93万hm2，相比2009年第二次全国湿地资源调查结果减少了43.8%。影响湿地消失和退化的原因众多，其中盐碱化问题是导致我国湿地退化的主要因素之一［1］，同时也成为威胁我国环境改善与发展的重要问题［2］，尤其在我国西北地区，情势更为严峻。由于特殊的地理位置加之气候影响，降水量少而蒸发强烈，西北地区很多湿地呈现出不同程度的盐碱化，直至退化为咸水湖或盐湖，例如位于宁夏中部干旱带上唯一的大型湿地——太阳山湿地，其面积约1 492.7 hm2，平均pH位于7.90～8.82，已经属于中度盐碱湿地，所以研究不同植物的耐盐性不仅可为退化的盐碱湿地的植被恢复提供一定依据［3］，也可为含盐污水的植物修复提供参考［4］。

目前关于湿地水环境治理与修复的方法众多，有物理法、化学法、生物法等，其中生物法不引入二次污染，因种植水生植物成本较低，被广为采用［5］，水生植物不仅对氮、磷等营养元素具有吸收、物理和化学沉淀作用，而且对藻类和微生物具有抑制和降解作用［6-7］。所以通过试验去筛选适宜的水生植物对当地盐碱环境的植被修复尤其重要。罗宗洛［8］最先开展了植物抗盐生理研究；陈金焕［9］研究表明芦苇、黄菖蒲、美人蕉、千屈菜、狐尾藻、黑藻、眼子菜、睡莲、铜钱草9种水生植物对富营养化水体均具有较好的净化效果和较强的耐盐性；孙萍［10］研究认为芦苇、香蒲、荻、黑麦草、黄菖蒲5种植物的耐盐性表现为芦苇>香蒲>荻>黑麦草>黄菖蒲；刘小川［11］研究表明，芦苇、千屈菜、香蒲、水葱、黄花鸢尾、黑三棱、棱鱼草7种挺水植物的耐盐碱性依次为芦苇＞千屈菜＞香蒲＞水葱＞黄花鸢尾＞黑三棱＞棱鱼草。

西北地区干旱少雨，昼夜温差大，在特殊的地理环境和气候影响下，水生植物种类和数量本身就少，再加之盐碱影响，筛选出适合于西北地区抗逆性较强的耐盐植物尤其重要。该研究以西北典型干旱区宁夏太阳山湿地作为研究区，以当地优势植物西芹、花花柴、千屈菜、黄菖蒲、马蔺、水葱6种植物为试验对象，开展耐盐试验，研究它们的耐盐性能，旨在为西北旱区盐碱湿地治理和修复提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验植物选择

结合试验地气候、环境、水文等因素，选择本地优势植物作为试验植株。考虑植株的耐盐性和耐污力，选择宁夏太阳山本地优势植物西芹、花花柴、千屈菜、黄菖蒲、马蔺、水葱作为试验对象。

1.2 试验处理

试验区设于太阳山湿地。通过对太阳山湿地平均盐度进行全年监测，发现太阳山西湖区平均盐度为6.60‰，太阳山南湖区平均盐度为3.30‰，太阳山小南湖区平均盐度为7.35‰，太阳山东湖区平均盐度为30.30‰。为保证盐度梯度的合理规划，故以西湖水盐度（6.60‰）作为原水盐度，设置盐度梯度，使盐度控制在1/4、1/2、1、2、4倍原水盐度，并以蒸馏水为对照，盐度处理试验梯度分别为0、1.65‰、3.30‰、6.60‰、13.20‰、26.40‰。试验采用盆栽方式，规格9 cm×11 cm，每盆1株，每个处理10盆，并设3个重复。前期育苗在温棚内进行水培，待6种植株幼苗生长至一定高度，挑选长势基本一致的幼苗，置于50 cm×50 cm的泡沫箱中进行盐度胁迫试验。试验于2021年6月1日—7月1日进行，试验期间每5 d测定一次培养液盐度，通过补充蒸馏水或添加NaCl使培养液盐度保持初始水平，试验每次测定后计算成活率并测定植物生长指标。

1.3 数据处理

用Microsoft Excel软件进行统计处理与制图。

通过计算存活率、植物株高增量、相对盐害率、耐盐阈值来综合反映植物在不同盐度梯度下的生长情况。其中，存活率=存活植株数/试验总数；株高增量=结束株高-起始株高；相对盐害率=（对照成活率-盐胁迫成活率）/对照成活率；以植物成活率为50%作为判定植物耐盐阈值的条件。

2 结果与分析

2.1 6种植物耐盐程度分析

2.1.1 西芹。

西芹作为伞形科一、二年草本植物，属于一种碱性蔬菜，在其成株期间具有一定的抗盐碱能力。从图1可以看出，随着盐度的增加，西芹的成活率逐渐降低，当盐度达到或超过13.2‰时西芹全部死亡。盐度由0提高至1.65‰时，西芹成活率降低了10.0百分点；盐度由1.65‰提高至3.30‰时，成活率降低了16.7百分点；盐度由3.30‰提高至6.60‰时，成活率降低了50.0百分点。盐度的增加对西芹的影响也随之递增。当盐度为6.60‰时，西芹的成活率极低，仅为3.3%，说明该盐度已经严重影响了西芹的正常生长。以西芹成活率为50%作为确定耐盐阈值的基本条件，判断其耐盐阈值为3.30‰，属于中度耐盐碱植物。

2.1.2 花花柴。

花花柴属多年生草本植物，是一种改良盐碱的有用植物。从图2可以看出，盐度由0提高至1.65‰时，花花柴成活率降低了13.3百分点；盐度由1.65‰提高至3.30‰时，成活率降低了6.7百分点；盐度由3.30‰提高至6.60‰时，成活率不变；盐度由6.60‰提高至13.20‰时，成活率降低了63.3百分点，但依然有20%的植株正常生长；由此可见在一定盐度范围内，花花柴受盐度影响较小，其原因可能与其强耐盐碱性有关。同理，花花柴成活率设定为50%，判断其耐盐阈值为10.10‰，属于强耐盐碱植物。

2.1.3 千屈菜。

千屈菜属多年生草本植物，具有一定的耐盐和耐污能力。从图3可以看出，盐度由0提高至1.65‰时，千屈菜成活率降低10.0百分点；盐度由165‰提高至3.30‰时，成活率降低6.7百分点；盐度由3.30‰提高至6.60‰时，成活率降低63.3百分点；由此判断随着盐度增加，千屈菜成活率呈现逐渐下降趋势，当盐度超过3.30‰时，成活率下降趋势显著。当盐度达到6.60‰时千屈菜成活率仅为6.7%。千屈菜成活率设定为50%，判断其耐盐阈值为4.30‰，属于中度耐盐碱植物，这与马牧源［12］的研究结果基本一致。

2.1.4 黄菖蒲。

黄菖蒲属多年生草本植物，沼泽湿地生长居多。从图4可以看出，当盐度由0提高至1.65‰时，黄菖蒲成活率降低了6.6百分点；盐度由1.65‰提高至3.30‰时，成活率降低了6.7百分点；盐度由3.30‰提高至6.60‰时，成活率降低了16.7百分点；由此判断随着盐度的增加，黄菖蒲成活率呈现逐渐下降趋势，但其盐度为6.60‰时，黄菖蒲依然有63.3%成活率，直到盐度为13.20‰时，黄菖蒲全部死亡。由此说明，黄菖蒲也具有较强的耐盐碱能力。同理，黄菖蒲成活率设定为50%，判断其耐盐阈值为8.00‰，属于强耐盐碱植物。