一种防止梭梭林发生夏休眠的物理防护方法

摘要

本发明涉及一种防止梭梭林发生“夏休眠”的物理防护方法，属于林业生态栽培学领域。多年份发生梭梭或白梭梭“夏休眠”的林地，浅层地下水供应丰富，选用草帘、稻草、麦草或草绳等一般性物质材料和苯板等有机隔热物质材料。全年施用，“夏休眠”前维护一次，保证梭梭或白梭梭根茎基部与其地表基质有效隔绝。通过本发明方法，可使梭梭(或白梭梭)在夏季极端逆境条件下仍能正常生长，不发生“夏休眠”生理现象，加速人工梭梭(或白梭梭)林的生长。本发明可操作性强，重复性好，效率高，方法简单，对我国荒漠、半荒漠大规模梭梭(或白梭梭)林生态恢复重建具有极其重要的意义。

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种防止梭梭林发生夏休眠的物理防护方法，属于林业生态栽培学领域，专用于防止梭梭(或白梭梭)在极端逆境的夏季发生“夏休眠”生理现象，促进梭梭(或白梭梭)生长，增加年生长量的方法。

二、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。中国有梭梭(Haloxylonammodendorn(C.A.Me.)Bunge，又称梭梭柴或黑梭梭)和白梭梭(Haloxylon persicumBunge ex Boiss et Bushse)两种。梭梭属超旱生小乔木，呈高大灌木状，植株高度一般在2～3m，个别植株可高达10m，具有很庞大的根系，垂直根可达9m以上，水平根可分布到10m以外。在荒漠中郁闭度较高的梭梭群落往往貌似森林景观，故以往人们常将成片分布的梭梭植被称为“梭梭林”。梭梭在我国的分布面积约为1170×10⁴hm²，占我国沙漠总面积的9％，主要分布在我国西北部的新疆、内蒙古、青海、甘肃和宁夏等省区荒漠地区，而白梭梭仅分布于新疆北部。梭梭属抗逆性极强，是一种耐干旱、耐高温、耐盐碱、耐风蚀的优良的防风固沙和生态保护植物；梭梭木质坚硬，火力强，也是优良的薪炭材，有“荒漠活煤”之誉；梭梭(或白梭梭)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，一度处于渐危状态，被列为国家濒危二级保护植物。所以，加快梭梭(或白梭梭)林的恢复与营建日益成为我国西北生态建设的重要课题。

梭梭(或白梭梭)由于长期适应干旱生存环境，叶片退化成鳞片状，依靠同化枝进行光合作用。同化枝可以大幅度减少蒸腾耗水，使梭梭(或白梭梭)具备极强的抗旱特性，在土壤含水量在1.3％～2.6％时仍能正常生长。不仅如此，梭梭(或白梭梭)还发展出一种极端抗逆的形式，即称之为“夏休眠”的生理现象来抵抗逆境。具体表现是，在环境极其严酷的夏季的6月下旬～8月上旬期间，梭梭(或白梭梭)当年生同化枝由翠绿色逐渐转变为灰绿色直至黄色、部分同化枝枯梢、脱落和植株地上部分生长明显变缓或停止生长等现象。梭梭(或白梭梭)“夏休眠”现象是梭梭(或白梭梭)遭遇逆境时在形态和生理上的反应，是其抵抗和规避逆境胁迫所采取的一种保护性和适应性策略。梭梭(或白梭梭)所表现的“夏休眠”现象一方面可使梭梭(或白梭梭)安全地度过夏季的严酷逆境时期，但另一方面却使梭梭(或白梭梭)缩短有效生育时期，显著减少年生长量，这对梭梭(或白梭梭)林的恢复与营建极其不利。

梭梭(或白梭梭)所表现的“夏休眠”生理现象与其生长环境密切相关。夏季我国西北地区的荒漠和半荒漠梭梭(或白梭梭)林气温时常可达35℃以上，极端气温可达48℃左右，极端地表温度可达70℃以上；干旱少雨，光照极其强烈。我们多年的研究发现：导致梭梭(或白梭梭)表现“夏休眠”生理现象的关键生态因子是极端地表高温(≥55℃)，即极端地表高温导致了梭梭(或白梭梭)当年生同化枝由翠绿色逐渐转变为灰绿色直至黄色、部分同化枝枯梢、脱落和植株地上部分生长明显变缓或停止生长等现象，我们现将这种生理现象称为“逆境生理阻滞”。荒漠和半荒漠梭梭(或白梭梭)林的生长基质主要是沙漠沙土或砾质沙土，这种土质导热能力差，但蓄热能力极强，只要环境气温达到36℃以上就很快能使地表温度达到60℃以上。如果梭梭(或白梭梭)根茎与地表基质接触部位的温度连续3～5天达到55℃以上(夜间恢复为正常温度)，就能使梭梭(或白梭梭)进入“夏休眠”状态，生长发育显著变缓或停止生长。所以，为防止梭梭(或白梭梭)发生“夏休眠”生理现象，加快其生长，只要将梭梭(或白梭梭)根茎与地表基质接触部位隔绝而防止该部位感应地表高温，就能有效地防止梭梭(或白梭梭)进入“夏休眠”状态。

三、发明内容

技术问题本发明的目的在于提供一种夏季防止荒漠和半荒漠地区天然或人工梭梭(或白梭梭)林发生“夏休眠”生理现象的方法，解决梭梭(或白梭梭)因发生“夏休眠”生理现象而导致的有效生育期缩短，年生长量少，个体生长缓慢和梭梭(或白梭梭)生态林恢复重建缓慢的关键难题。

技术方案：本发明的实施方案如下：

1.物理防护措施防止天然和人工梭梭(或白梭梭)林在夏季发生“夏休眠”(或逆境生理阻滞)现象的方法，包括：

(1)林地条件：天然或人工梭梭(或白梭梭)林地自然气候恶劣，夏季6～8月间极端高温、干旱天气时有发生，多年份发生梭梭(或白梭梭)“夏休眠”生理现象概率较高；但其林地浅层地下水供应丰富，可全年供应梭梭(或白梭梭)正常生长的需水量。

(2)防护材料：主要是指草帘、稻草或麦草、草绳、等一般性物质材料和苯板等有机隔热材料。

(3)实施时间：防护材料一般在梭梭(或白梭梭)“夏休眠”前的5月底之前使用，或移栽苗时使用。

(4)实施方法：对生长比较密集的梭梭小群落，其稠密的枝条可对梭梭群内部的根茎及其地表基质相互遮阴，其受地表高温胁迫的部位是梭梭小群落外部向阳面的梭梭根茎处。对此可用一定长度的草帘直接围裹梭梭群外部向阳面的梭梭根茎和地表，而背阴面不做处理，可有效达到降低地表温度的效果。对一些多枝丛生的梭梭(或白梭梭)可用稻草或麦草直接堆积包埋在梭梭(或白梭梭)根茎与地表接触部位，使地表基质(地表以下约10cm，主要是沙漠沙土或砾质沙土)与梭梭(或白梭梭)根茎基部隔开20～30cm，稻草或麦草堆积物厚度为10cm左右。对一些单枝独生的梭梭(或白梭梭)可用草帘包裹梭梭(或白梭梭)根茎，包裹的形状上窄下宽形成圆锥形，圆锥高约50cm，直径15～20cm，用铁丝捆紧；也可用草绳直接缠绕梭梭(或白梭梭)根茎，确保根茎与地表基质隔绝，缠绕物厚度约10cm并深入地表以下约10cm，地上保留约50cm；还可用预制的苯板将梭梭(或白梭梭)根茎包裹，苯板厚度5cm，深入地表以下约10cm，地上保留约50cm，但考虑的环保等因素，此方法最好不用。

(5)维护管理：稻草或麦草、草帘、草绳、苯板等材料要在每年梭梭(或白梭梭)“夏休眠”前维护一次，保证梭梭(或白梭梭)根茎基部与其地表基质有效隔绝。

有益效果：本发明依据梭梭(或白梭梭)“夏休眠”生理特性研究的最新成果，在荒漠和半荒漠梭梭(或白梭梭)林地应用多种物理防护措施措施，展开对防止天然和人工梭梭(或白梭梭)林在夏季发生“夏休眠”生理现象方法的确定，建立了在我国西北地区严酷生存环境中防止荒漠和半荒漠梭梭(或白梭梭)发生“夏休眠”生理现象的方法。其有益效果是：

(1)本发明选择一定条件的天然和人工梭梭(或白梭梭)林地，采取物理防护措施防止梭梭(或白梭梭)在夏季严酷逆境中发生“夏休眠”生理现象，从而可显著增加梭梭(或白梭梭)有效生长时期，增加年生长量，加快个体生长，促进荒漠、半荒漠梭梭(或白梭梭)生态林的快速恢复重建，具有很好的应用前景。

(2)本发明所采用的物理防护措施方法简单，便于操作；所使用或耗费的材料来源丰富，成本低廉，便于取材，适合于大面积推广；并且所用材料对环境无污染，生态环保，符合现代生态建设理念，具有很好的应用前景。

四、附图说明

图1以草帘覆盖梭梭根茎基部地表基质的方法图片。

图2以麦草覆盖梭梭根茎基部地表基质的方法图片。

图3以苯板包裹梭梭根茎基部地表基质的方法图片。

五、具体实施方式

我国西北地区的荒漠和半荒漠梭梭(或白梭梭)生存环境极为严酷，尤其在每年的夏季的6～8月间光照强烈、干旱少雨、气温高、地表温度高，因而这些地区的梭梭(或白梭梭)时常发生“夏休眠”的生理现象，并且有些年份的夏季有多次发生“夏休眠”的现象。本发明适用于防止荒漠和半荒漠地区天然和人工梭梭(或白梭梭)林发生“夏休眠”的现象，要求这些地区生态环境恶劣，梭梭(或白梭梭)在夏季发生“夏休眠”现象的概率较高；此外还要求梭梭(或白梭梭)林地浅层地下水丰富，在梭梭(或白梭梭)生长的极端逆境时期能正常供应水分。研究表明，地表高温是导致梭梭(或白梭梭)进入“夏休眠”状态的关键生态因子，梭梭根茎处与地表基质接触的部分是感应地表高温的关键部位，所以只要能使梭梭(或白梭梭)根茎与地表基质接触的部分隔绝，就可有效防止梭梭(或白梭梭)进入“夏休眠”状态。

本发明采用物理防护措施防止梭梭(或白梭梭)发生“夏休眠”生理现象。具体方法为：对一些多枝丛生的梭梭(或白梭梭)可用稻草或麦草直接堆积包埋在梭梭(或白梭梭)根茎与地表接触部位，使地表基质(主要是沙漠沙土或砾质沙土)与梭梭(或白梭梭)根茎基部隔开20～30cm，稻草或麦草厚度为10cm左右。稻草或麦草所形成的堆积物即疏松透气，又可荫蔽梭梭根茎基部，隔绝地表基质，使梭梭根茎基部的温度在极端高温时期也不超过50℃，因而使梭梭(或白梭梭)不能感应地表高温，不发生“夏休眠”现象。对一些单枝独生的梭梭(或白梭梭)可用草帘包裹梭梭(或白梭梭)根茎，包裹的形状上窄下宽形成圆锥形，圆锥高约50cm，直径15～20cm，用铁丝捆紧；也可用草绳直接缠绕梭梭(或白梭梭)根茎，确保根茎与地表基质隔绝，缠绕物厚度约10cm并深入地表以下约10cm，地上保留约50cm；还可用预制的苯板将梭梭(或白梭梭)根茎包裹，苯板厚度5cm，深入地表以下约10cm，地上保留约50cm。这些方法同样使梭梭(或白梭梭)根茎基部的温度在极端高温时期也不超过50℃，可有效防止梭梭发生“夏休眠”生理现象。

以上方法所取得成效还需一定的维护管理。物理防护方法所形成的防护隔绝物要在每年梭梭(或白梭梭)“夏休眠”前及时检查和及时修补，保证梭梭(或白梭梭)根茎与地表基质完全隔绝，这样才能有效防止梭梭(或白梭梭)发生“夏休眠”现象。

实施例：

物理防护措施防止天然和人工梭梭(或白梭梭)林发生“夏休眠”(逆境生理阻滞)现象的方法如下：

(1)实施地点：新疆阜康北沙窝。

(2)实施范围：500株2年生以上梭梭。

(3)实施时间：2009年4月25日。

(4)实施方法：对密集生长的梭梭群用一定长度的草帘直接围裹该群落外部向阳面的梭梭根茎和地表，而背阴面不做处理。对多枝丛生的梭梭用麦草直接堆积包埋在梭梭(或白梭梭)根茎与地表接触部位，使地表基质(主要是沙漠沙土或砾质沙土)与梭梭(或白梭梭)根茎基部隔开20～30cm，麦草堆积物厚度为10cm左右。对单枝独生的梭梭用草帘包裹梭梭根茎，包裹的形状上窄下宽形成圆锥形，圆锥高约50cm，直径15～20cm，用铁丝捆紧；还有一些单枝独生的梭梭用预制的苯板将根茎包裹，苯板厚度5cm，深入地表以下约10cm，地上保留约50cm。

(5)效果：所有经以上技术方法处理的梭梭在夏季极端逆境下，未发现有“夏休眠”生理现象发生。本年度梭梭于5月中旬陆续开花，6月18日前后遇到高温，地表温度曾达到67℃的极端高温，部分梭梭进入“夏休眠”状态，但7月中旬以后时常降雨，使得荒漠环境的气温回落，地表温度超过55℃的记录显著减少，梭梭解除“夏休眠”状态恢复正常生长。

5月20日正午14点测量地表温度为43℃，麦草堆积物包裹的梭梭根茎处温度为32℃，草帘包裹的梭梭根茎处温度30℃。6月20日正午14点测量地表温度为66℃，麦草堆积物包裹的梭梭根茎处温度为47℃，草帘包裹的梭梭根茎处温度42℃。7月20日正午14点测量地表温度为45℃，麦草堆积物包裹的梭梭根茎处温度为33℃，草帘包裹的梭梭根茎处温度31℃。10月初对曾经过物理防护措施处理而未发生“夏休眠”的梭梭生长量和未经防护措施处理而发生“夏休眠”的梭梭的生长量进行了测定和比较，表明未发生“夏休眠”的梭梭生长量(按年伸长量计算)平均为47.7cm，而发生过“夏休眠”的梭梭的生长量(按年伸长量计算)平均为29.3cm，差异明显。