鹽堿脅迫和氮素供給對(duì)鹽地堿蓬種子發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)的影響

王茜，校亮,，唐翔宇，徐青，衣華鵬，田海鳳

(1.中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，

北京 100049；3.魯東大學(xué)地理與規(guī)劃學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264000)

鹽堿脅迫和氮素供給對(duì)鹽地堿蓬種子發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)的影響

王茜1,2，校亮1,2,3，唐翔宇1*，徐青3，衣華鵬3，田海鳳3

(1.中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，

北京 100049；3.魯東大學(xué)地理與規(guī)劃學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264000)

摘要：以蒸餾水、珍珠巖、鹽堿土為基質(zhì)，探究了水培、巖培、土培條件下鹽堿脅迫和鹽氮互作對(duì)鹽地堿蓬種子發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，發(fā)芽階段：發(fā)芽率隨脅迫作用增強(qiáng)呈線性下降規(guī)律。含鹽量從0.00%增至3.60%，發(fā)芽率自89%線性下降至0%，這一規(guī)律與所選基質(zhì)無關(guān)。此外，以1.20%含鹽量為界，此鹽分含量以下，較水培、巖培，土培下各含鹽量對(duì)應(yīng)種子平均發(fā)芽率降低8.00%；高于此鹽分含量，各含鹽量對(duì)應(yīng)種子發(fā)芽率趨同。說明當(dāng)含鹽量低于1.20%時(shí)，基質(zhì)對(duì)種子發(fā)芽的影響大于鹽分；鹽分含量在1.20%基礎(chǔ)上繼續(xù)升高，基質(zhì)對(duì)種子發(fā)芽影響甚微，鹽分成為主導(dǎo)因素。成苗階段：成苗率隨脅迫作用增強(qiáng)呈先增后減的規(guī)律。鹽分含量低于1.00%，成苗率隨含鹽量增加陡增，最高可達(dá)70%；鹽分含量在1.00%基礎(chǔ)上繼續(xù)升高，成苗率緩慢下降，直至0%。說明一定鹽分含量是幼芽保持較高成苗率的必要條件，含鹽量升高或降低，鹽地堿蓬都可能會(huì)被其他物種取代，群落將演替為以地帶性植物為主的群落。生長(zhǎng)階段：鹽分含量適宜時(shí)，氮素輸入可有效促進(jìn)鹽地堿蓬生長(zhǎng)，鹽分過高，促進(jìn)作用甚微。因此，以鹽地堿蓬作為先鋒物種改善和修復(fù)黃河三角洲鹽堿土?xí)r，需考慮鹽分和養(yǎng)分的交互作用。

關(guān)鍵詞：鹽地堿蓬；鹽堿脅迫；鹽氮互作；發(fā)芽；成苗；生長(zhǎng)

Effects of saline alkali stress and nitrogen supply on germination and seedling growth ofSuaedasalsa

WANG Qian1,2, XIAO Liang1,2,3, TANG Xiang-Yu1*, XU Qing3, YI Hua-Peng3, TIAN Hai-Feng3

1.InstituteofMountainHazardsandEnvironment,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610041,China; 2.CollegeofResourcesandEnvironment,UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China; 3.SchoolofGeographyandPlanning,LudongUniversity,Yantai264000,China

Abstract:The effects of different substrates; distilled water, pearlite and saline-alkali soil and saline-alkali stress on seed germination and seedling growth of Suaeda salsa was investigated. Increasing levels of saline alkali stress significantly decreased seed germination of S. salsa. Salt content ranging from 0.00%-3.60% resulted in germination % falling from 89% to 0% linearly. The seed germination rate in the soil was lower than those in water and perlite by 8.00% when salt content was below 1.20%. Above 1.20% salt germination in different substrates were not different. The effect of substrate on seed germination is more important than salinity at salt contents below 1.20%, but salinity controls seed germination at salt contents above 1.20%. Seedling emergence increased to a peak value (70%) with the increase of salt content up to 1.00% and then declined gradually to 0% at salt concentrations above 1.00%. It appears that an optimal level of salinity is necessary for S. salsa seedlings to achieve a high survival rate. Salinity plays a dominant role for S. salsa during the growth period from bud to seedling stage and determines the formation of S. salsa community. Higher or lower salinity than optimum may result in the replacement of S. salsa by other plant species and consequently changes to zonal vegetation communities. When soil salinity is at an optimal level, nitrogen can effectively promote the growth of S. salsa. Elevated salt supply may hamper nitrogen uptake by S. salsa. The nitrogen required to maintain optimum growth of S. salsa may vary with salinity. Therefore, both salinity and nitrogen should be considered when utilising S. salsa as the pioneer species to restore the severely degraded saline soil in the Yellow River Delta.

Key words:Suaeda salsa; saline alkali stress; salinity and nitrogen interactions; germination; emergence; growth

鹽地堿蓬(Suaedasalsa)，藜科堿蓬屬，一年生高耐鹽真鹽生草本植物[1-2]。其嫩葉可做蔬菜，種子可榨油；種植鹽地堿蓬可明顯降低土壤含鹽量，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量[3-5]。因此，開發(fā)利用鹽地堿蓬具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)價(jià)值。

黃河三角洲，我國(guó)三大河口三角洲之一，位于渤海西岸，渤海灣和萊州灣灣口。黃河三角洲處于海陸交錯(cuò)地帶，三角洲新生土地成土歷時(shí)短、熟化程度低、土壤養(yǎng)分少，土壤含鹽量高、地表蒸發(fā)快，極易鹽堿化[6]；三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的脆弱性[7]。

鹽地堿蓬群落是黃河三角洲濱海濕地的主要植被類型之一，主要分布在由陸地向?yàn)┩垦由斓倪^渡地帶，由于其具有較高的耐鹽性，是重度鹽堿濕地的主要修復(fù)物種和先鋒植物[8]。

迄今為止，針對(duì)鹽地堿蓬已經(jīng)展開了大量研究并積累了眾多有益的認(rèn)識(shí)，主要集中在鹽地堿蓬不同器官或組織的生理生化特征及其對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)[9-12]，并基于這些研究分析了鹽地堿蓬對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)與適應(yīng)機(jī)制[13-15]，為揭示鹽地堿蓬的耐鹽機(jī)制以及鹽地堿蓬生活史的各階段對(duì)鹽分的響應(yīng)與適應(yīng)奠定了基礎(chǔ)。但現(xiàn)有的工作仍具有一定的局限性。例如：1)對(duì)鹽地堿蓬地下部分受鹽脅迫的反應(yīng)關(guān)注較少，尤其是幼苗對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)閾值研究。2)研究基本上局限于中性鹽 (NaCl),而對(duì)弱堿鹽(Na2CO3、NaHCO3)涉及較少。3)在探究鹽地堿蓬對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)時(shí)培養(yǎng)基質(zhì)多選用蒸餾水、細(xì)沙等[16]，很少采用土培實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)基質(zhì)的對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)有所涉及，但是與土培實(shí)驗(yàn)的對(duì)比研究涉及很少。4)關(guān)于鹽堿脅迫下養(yǎng)分輸入對(duì)鹽地堿蓬生長(zhǎng)的影響涉及較少 ，鹽地堿蓬規(guī)?；嘤^程中合理施肥缺乏理論指導(dǎo)。5)研究多集中于鹽堿脅迫下鹽地堿蓬生活史的某個(gè)階段，較少涉及鹽地堿蓬生活史的多個(gè)階段對(duì)鹽堿脅迫的響應(yīng)機(jī)制[17]。

本研究通過實(shí)驗(yàn)室控制實(shí)驗(yàn)，以蒸餾水、珍珠巖、鹽堿土為培養(yǎng)基質(zhì)，通過對(duì)比分析和分階段分析的方法，探究了鹽堿脅迫下鹽地堿蓬種子發(fā)芽，幼芽成苗規(guī)律，以及鹽氮互作對(duì)鹽地堿蓬幼苗生長(zhǎng)的影響。目的是揭示鹽堿脅迫對(duì)鹽地堿蓬生活史各階段的影響及鹽氮互作對(duì)其生長(zhǎng)的作用，以期為黃河三角洲濱海濕地生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和重度退化鹽堿地規(guī)?；嘤}地堿蓬提供重要的理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1　實(shí)驗(yàn)材料

供試種子于2012年10月下旬采自黃河三角洲濱海濕地。鹽地堿蓬種子具有二型性，供試種子為鹽地堿蓬黑色種子，種子成熟后可長(zhǎng)時(shí)間保持休眠，長(zhǎng)期儲(chǔ)存后具有更高的萌發(fā)力[18]。選取顆粒飽滿的鹽地堿蓬種子若干，處理干凈后經(jīng)2個(gè)月熟化過程，稱得種子千粒重為1.2184 g，熟化后的種子置于4℃冰箱內(nèi)保存。實(shí)驗(yàn)前將鹽地堿蓬種子經(jīng)10%的NaClO溶液消毒10 min，風(fēng)干后備用。

實(shí)驗(yàn)以蒸餾水、珍珠巖、鹽堿土為培養(yǎng)基質(zhì)。將NaCl、Na2CO3按95%、5%的比例混合后分不同濃度加入蒸餾水和珍珠巖中，以模擬不同的土壤鹽堿環(huán)境。實(shí)驗(yàn)用土為黃河三角洲濱海鹽堿土，采自黃河三角洲119°9′42″ E，37°45′47″ N地區(qū)。其基本土壤理化性質(zhì)如表1。

表1　實(shí)驗(yàn)區(qū)土壤基本性質(zhì)

質(zhì)量法測(cè)得實(shí)驗(yàn)用土含鹽量為1.50%，實(shí)驗(yàn)獲取高、低鹽分含量鹽堿土的方法如下：高鹽土制備，如制備含鹽量為1.80%的土壤，可按鹽堿比例補(bǔ)充0.30%(1.80%-1.50%=0.30%)的鹽分，并用質(zhì)量法驗(yàn)證，其他高鹽獲取方法如上。低鹽土制備，如制備含鹽量為1.20%的土壤，稱取1000 g鹽堿土于1000 mL燒杯中，加入500 mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌使得鹽分充分溶解，靜置30 min，用移液管吸取燒杯上層澄清液100 mL。將燒杯中剩余土漿轉(zhuǎn)移至清潔無塵的大托盤中，使其盡可能薄鋪于托盤，置于陰涼通風(fēng)處自然風(fēng)干，即可獲取含鹽量為1.20%的土壤，并以質(zhì)量法驗(yàn)證，其他低鹽獲取方法類推。

實(shí)驗(yàn)養(yǎng)分設(shè)置，鉀素選用K2SO4、磷素選用Ca(H2PO4)2、氮素輸入選用CO(NH2)2，其純度百分比分別為：52%，16%，46.4%。

實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)器皿采用塑料制耐鹽堿不透水型發(fā)芽盒，發(fā)芽盒規(guī)格如下：長(zhǎng)16 cm、寬10 cm、高10 cm。

1.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1鹽堿脅迫下鹽地堿蓬種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3種培養(yǎng)條件(水培、巖培、土培)，13個(gè)鹽分含量設(shè)置(0.00%，0.30%，0.60%，0.90%，1.20%,1.50%，1.80%，2.10%，2.40%，2.40%，3.10%，3.30%，3.60%)，每種培養(yǎng)條件每一鹽分共設(shè)5組平行處理(分別標(biāo)記為：A1、B1、C1、D1、E1，A2、B2、C2、D2、E2，A3、B3、C3、D3、E3)，共計(jì)195盆實(shí)驗(yàn)處理，每個(gè)發(fā)芽盒中種植鹽地堿蓬種子50粒。以實(shí)驗(yàn)用土養(yǎng)分狀況平均含量為基本依據(jù)，遵循單一變量原則，依據(jù)質(zhì)量百分比關(guān)系，稱取養(yǎng)分比例，保證水培和巖培實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)基質(zhì)的各類營(yíng)養(yǎng)元素含量接近實(shí)驗(yàn)用土的平均值。

1.2.2鹽堿脅迫下鹽地堿蓬幼芽成苗研究以珍珠巖作為培養(yǎng)基質(zhì)，其本身不含任何鹽分和養(yǎng)分，具有較好的通氣性與吸水性，可通過人為添加鹽分和養(yǎng)分，模擬鹽堿土土壤環(huán)境,更為準(zhǔn)確地探究鹽堿脅迫對(duì)鹽地堿蓬成苗的影響[19]。實(shí)驗(yàn)采用19個(gè)鹽分水平(0.00%，0.20%，0.40%，0.60%，0.80%，1.00%，1.20%，1.40%，1.60%，1.80%，2.00%，2.20%，2.40%，2.60%，2.80%，3.00%，3.20%，3.40%，3.60%)的珍珠巖作為培養(yǎng)基質(zhì)，每一鹽分水平共設(shè)5組平行處理(分別標(biāo)記為A、B、C、D、E)，每個(gè)發(fā)芽盒中種植鹽地堿蓬種子100粒。

1.2.3鹽氮互作下鹽地堿蓬幼苗生長(zhǎng)土壤含鹽量低于0.50%時(shí)，比鹽地堿蓬經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的棉花(Gossypiumhirsutum)可以正常生長(zhǎng)，鹽地堿蓬生長(zhǎng)的最適土壤含鹽量為1.00%左右，土壤含鹽量在3.40%左右時(shí)鹽地堿蓬的生長(zhǎng)達(dá)到生理極限，鹽地堿蓬完成正常生活史對(duì)于鹽分的耐受范圍為0.40%~3.60%[20-21]。因此，實(shí)驗(yàn)在0.50%~3.40%之間設(shè)置4個(gè)鹽度，含鹽量分別為Salt1:0.50%、Salt2:1.00%、Salt3:1.50%、Salt4:3.00%。

以實(shí)驗(yàn)用土含氮量為基礎(chǔ)，選取CO(NH2)2作為氮素供應(yīng)，倍數(shù)級(jí)增加土壤含氮量，設(shè)置4種土壤含氮量。分別標(biāo)記為N1: 0.695 g/kg、N2: 1.390 g/kg、N3: 2.085 g/kg、N4: 2.780 g/kg。4種含鹽量鹽堿土下各設(shè)一個(gè)對(duì)照試驗(yàn)，對(duì)照試驗(yàn)鹽堿土除鹽分含量與實(shí)驗(yàn)組相同外，養(yǎng)分含量與實(shí)驗(yàn)區(qū)鹽堿土相同，每組試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)平行處理(分別標(biāo)記為a、b、c、d、e)。

每個(gè)發(fā)芽盒中種植鹽地堿蓬種子40顆，待幼苗成長(zhǎng)初期，進(jìn)行間苗。每盆保留幼苗8棵，其中4棵作為實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，其余4棵備用。

1.3　實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)于人工智能氣候箱中進(jìn)行，設(shè)置白天光照強(qiáng)度80%，溫度26℃，相對(duì)濕度60%，持續(xù)時(shí)間12 h(6：00-18：00)；夜晚光照強(qiáng)度0%，溫度20℃，相對(duì)濕度80%，持續(xù)時(shí)間12 h(18：00-6：00)[22]。

1.3.1鹽堿脅迫下鹽地堿蓬種子發(fā)芽以胚根突破種皮并生長(zhǎng)出第1片真葉視為種子發(fā)芽，每天同一時(shí)間觀察種子發(fā)芽情況，記錄發(fā)芽數(shù)，并于水培、巖培和土培實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充蒸發(fā)的水分，實(shí)驗(yàn)共持續(xù)30 d。測(cè)定指標(biāo)為種子發(fā)芽率。

種子發(fā)芽率(G)=(實(shí)際發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù))×100%

1.3.2鹽堿脅迫下鹽地堿蓬幼芽成苗探究鹽堿脅迫對(duì)鹽地堿蓬種子發(fā)芽的影響實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水培、巖培、土培實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)部分種子發(fā)芽一段時(shí)間后出現(xiàn)幼芽死亡。幼芽死亡從根部開始，表現(xiàn)為根部發(fā)黃，進(jìn)而逐漸發(fā)黑，幼芽頂部開始萎靡，直至幼芽死亡?？梢姺N子從萌發(fā)到發(fā)芽并不意味著幼芽生長(zhǎng)為幼苗并構(gòu)建鹽地堿蓬群落。因此，探究鹽堿脅迫對(duì)鹽地堿蓬成苗的影響對(duì)于鹽地堿蓬群落的建群至關(guān)重要。

實(shí)驗(yàn)以珍珠巖為培養(yǎng)基質(zhì)，以幼芽長(zhǎng)出第2片真葉并成活視為成苗。實(shí)驗(yàn)共持續(xù)90 d，每隔3 d同一時(shí)間記錄幼苗死亡株數(shù)，并于巖培中補(bǔ)充蒸發(fā)的水分，保證幼苗正常生長(zhǎng)所需水分。測(cè)定指標(biāo)為幼芽成苗率：

幼芽成苗率(E)=(實(shí)際成苗數(shù)/種子發(fā)芽數(shù))×100%

1.3.3鹽氮互作下鹽地堿蓬幼苗生長(zhǎng)每隔3 d同一時(shí)間于發(fā)芽盒中補(bǔ)充適量水分，保證植株正常生長(zhǎng)。幼苗生長(zhǎng)至第3片真葉開始計(jì)時(shí)，待植株生長(zhǎng)40 d后，用小鏟將植株小心從發(fā)芽盒中取出，盡可能不破壞其根系結(jié)構(gòu)，用蒸餾水清洗干凈。將植物樣品放于干燥箱中先于105℃下殺青,后于80℃烘干至恒重，稱量植株干重。

1.4　數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用OriginPro 8圖形可視化和數(shù)據(jù)分析軟件及Excel 2003數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2結(jié)果與分析

2.1　鹽堿脅迫下鹽地堿蓬種子發(fā)芽

如圖1所示，橫坐標(biāo)表示含鹽量，縱坐標(biāo)表示發(fā)芽率。由圖可知：隨鹽堿脅迫作用的增強(qiáng)，不同培養(yǎng)基質(zhì)下種子的發(fā)芽率均呈線性下降趨勢(shì)。表明種子發(fā)芽率隨鹽堿脅迫作用的增強(qiáng)而降低，這一規(guī)律與所選基質(zhì)無關(guān)。然而，土培實(shí)驗(yàn)與水培、巖培實(shí)驗(yàn)略微不同，如圖1右上方分圖所示，在含鹽量低于1.20%時(shí)，對(duì)應(yīng)含鹽量下種子發(fā)芽率低于水培和巖培實(shí)驗(yàn)，平均發(fā)芽率降低約8.00%；當(dāng)含鹽量高于1.20%時(shí)，不同培養(yǎng)基質(zhì)同鹽分下種子發(fā)芽率趨同。鹽地堿蓬屬高耐鹽真鹽生植物，當(dāng)含鹽量低于1.20%時(shí)，基質(zhì)是控制種子發(fā)芽的主導(dǎo)因素，水培實(shí)驗(yàn)提供種子發(fā)芽的水分充足，空氣相對(duì)較少；巖培實(shí)驗(yàn)中，由于珍珠巖孔隙度大、吸水能力強(qiáng)，所以其環(huán)境條件適宜種子發(fā)芽；而土培實(shí)驗(yàn)中，水分和空氣的供給較其他培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)較弱，因此，種子發(fā)芽率(G)： 巖培≥水培>土培。含鹽量在1.20%的基礎(chǔ)上繼續(xù)上升，鹽分成為控制種子發(fā)芽的主導(dǎo)因素，而基質(zhì)的作用甚微。因此，含鹽量繼續(xù)增加，不同基質(zhì)下同一鹽分含量種子平均發(fā)芽率趨同。

圖1　培養(yǎng)基質(zhì)、鹽堿脅迫下對(duì)鹽地堿蓬種子出芽率的影響Fig.1　Effects of substrate and saline alkali stress on seed germination rate of S. salsa

此外，培養(yǎng)基質(zhì)也影響種子發(fā)芽所需時(shí)間，如表2所示，水培和巖培實(shí)驗(yàn)中，種子在播種1 d后開始發(fā)芽，發(fā)芽歷時(shí)分別持續(xù)了13和16 d。土培實(shí)驗(yàn)種子在播種5 d后開始發(fā)芽，發(fā)芽歷時(shí)22 d，不同基質(zhì)下鹽地堿蓬種子完成發(fā)芽所需時(shí)間(t)：土培>巖培>水培。

2.2　鹽堿脅迫下鹽地堿蓬幼芽成苗

由圖2所示，橫坐標(biāo)表示含鹽量，縱坐標(biāo)表示成苗率。由圖可知，隨著鹽堿脅迫作用的增強(qiáng)鹽地堿蓬幼芽成苗率呈先增后減的趨勢(shì)，大體呈馬鞍形分布。具體表現(xiàn)為：以含鹽量等于1.00%為界，含鹽量低于1.00%時(shí)，含鹽量增加，成苗率隨之增加；土壤含鹽量在1.00%時(shí)，鹽地堿蓬幼芽成苗率最高，達(dá)70%；含鹽量在1.00%以后繼續(xù)增加，成苗率呈降低趨勢(shì)，且增加速率顯著大于降低速率。鹽分作為控制鹽地堿蓬群落形成的主導(dǎo)因素，是幼芽保持較高成苗率的必要條件，高耐鹽真鹽生植物鹽地堿蓬從種子萌發(fā)、出芽到幼芽、成苗，進(jìn)而完成其整個(gè)生活史需要一定的鹽分，構(gòu)建鹽地堿蓬群落有其適宜的鹽分范圍。鹽分升高或降低，鹽地堿蓬都可能會(huì)被其他物種取代，群落也將演替為以地帶性植物為主的群落。

表2　不同培養(yǎng)機(jī)制下種子發(fā)芽歷時(shí)

圖2　不同含鹽量下鹽地堿蓬幼苗的存活株數(shù)Fig.2　Numbers of surviving S. salsa seedlings under different salinities

2.3　鹽氮互作下鹽地堿蓬幼苗生長(zhǎng)

圖3為氮素處理下不同鹽堿環(huán)境中鹽地堿蓬植株干重相對(duì)于對(duì)照組的凈增量。由圖可知，不同氮素處理下黃河三角洲鹽地堿蓬在不同含鹽量的土壤中較對(duì)照組都有一定增長(zhǎng)，但不隨鹽分含量增長(zhǎng)呈線性變化規(guī)律。同一氮素，每一含鹽量處理下植株干重的凈增長(zhǎng)量Salt2>Salt3>Salt1>Salt4，表明氮素供給一定時(shí)，含鹽量過高或過低都會(huì)影響鹽地堿蓬生物量的增加，鹽地堿蓬最優(yōu)化生長(zhǎng)需要適宜的土壤含鹽量。同時(shí)，不同含鹽量的鹽堿土中，鹽地堿蓬的最優(yōu)化生長(zhǎng)所需的氮素也有所不同。例如：土壤含鹽量為Salt2的土培實(shí)驗(yàn)中，N4輸入仍不能滿足鹽地堿蓬最優(yōu)化生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，而在土壤含鹽量為Salt1、Salt3的土培實(shí)驗(yàn)中，N3輸入即可滿足鹽地堿蓬在此土壤環(huán)境中的最優(yōu)化生長(zhǎng)，土壤含鹽量為Salt4時(shí)，施用氮肥對(duì)鹽地堿蓬生物量的增加效果甚微?？梢姡}地堿蓬的生長(zhǎng)受鹽分和養(yǎng)分的交互作用。

圖3　土壤不同氮素和含鹽量水平下植株干重的凈增量Fig.3　Net increase of plant dry mass under different nitrogen supply levels in different saline environments

3討論

鹽地堿蓬生活史的各階段(發(fā)芽、出苗、生長(zhǎng))對(duì)于鹽堿脅迫的響應(yīng)并不相同，種子從萌發(fā)到出芽階段，發(fā)芽率隨著鹽堿脅迫作用的增強(qiáng)呈線性下降規(guī)律。此外，不同培養(yǎng)基質(zhì)下鹽地堿蓬種子的發(fā)芽率有所不同，發(fā)芽率受鹽分含量和基質(zhì)性質(zhì)的共同影響。以含鹽量等于1.20%為界，此鹽分含量以下，基質(zhì)對(duì)種子發(fā)芽的影響大于鹽分，高于此鹽分含量，基質(zhì)作用甚微，鹽分成為控制種子發(fā)芽的決定性因素。而從幼芽到成苗階段，成苗率隨鹽堿脅迫作用的增強(qiáng)呈先增后減的馬鞍形分布規(guī)律。鹽地堿蓬屬高耐鹽真鹽生植物，其完成正常的生活史需要一定的鹽分補(bǔ)充，含鹽量過高或過低都會(huì)影響鹽地堿蓬的生長(zhǎng)。鹽分作為控制鹽地堿蓬群落形成的主導(dǎo)因素，其對(duì)于種子從萌發(fā)、出芽到幼芽、成苗，進(jìn)而完成其整個(gè)生活史至關(guān)重要。

研究表明，鹽堿脅迫對(duì)鹽地堿蓬種子發(fā)芽與幼芽成苗并非呈現(xiàn)出相同的規(guī)律，而后一規(guī)律直接關(guān)系到鹽地堿蓬的建群以及鹽地堿蓬是否能夠順利完成整個(gè)生活史。

土壤鹽分適宜時(shí)，氮素輸入可有效促進(jìn)黃河口鹽地堿蓬的生長(zhǎng)，且不同鹽分條件下土壤滿足鹽地堿蓬最優(yōu)化生長(zhǎng)的氮素需求不同，鹽分過高，氮素輸入對(duì)鹽地堿蓬生長(zhǎng)的促進(jìn)作用甚微，可見鹽地堿蓬的生長(zhǎng)受鹽分和養(yǎng)分的交互作用。因此，在以鹽地堿蓬作為先鋒植物改善和修復(fù)黃河三角洲重度退化鹽堿土的過程中，應(yīng)同時(shí)考慮鹽分和養(yǎng)分因子及兩者之間的交互作用。

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通訊作者*Corresponding author. E-mail: xytang@imde.ac.cn

作者簡(jiǎn)介：王茜(1988-)，女，河南平頂山人，在讀碩士。E-mail: man.xb@qq.com

基金項(xiàng)目：“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目課題子專題(2011BAC09B05),中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”和四川省“百人計(jì)劃”資助。

收稿日期：2014-12-08；改回日期：2015-03-12

DOI：10.11686/cyxb2014506http://cyxb.lzu.edu.cn