尉犁縣位于塔克拉瑪干沙漠北緣和塔里木河下游，是新疆沙漠化和土壤鹽漬化比較嚴(yán)重的地區(qū)。2004年，尉犁縣的沙漠化土地面積達(dá)444．77萬hm2，占該縣土地總面積的75．49%;其中主體是流動(dòng)沙地，占該縣沙漠化土地總面積的61．43%［1］。尉犁縣發(fā)生土地沙漠化和鹽漬化的自然原因是氣候干燥，降水少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，封閉的盆地地形造成地表廣泛積鹽，沙源豐富，風(fēng)大，沙塵暴頻繁，植被種類少而且蓋度低等;人為原因包括人口增長(zhǎng)，樵采胡楊和檉柳等天然植物作為燃料，采挖甘草，麻黃和羅布麻等中藥材，過度放牧，盲目墾荒種植棉花等經(jīng)濟(jì)作物，水資源分配和利用不合理，上游和中游過度用水導(dǎo)致下游來水量銳減，大片農(nóng)田撂荒［2］，傳統(tǒng)的大水漫灌方式導(dǎo)致地下水位升高，加劇土壤次生鹽漬化［3］。在當(dāng)?shù)亟⒕G洲的防護(hù)林，除了考慮樹種的防風(fēng)固沙效益之外，必須重視樹種的耐鹽性，才能長(zhǎng)期維持防護(hù)林的穩(wěn)定性。因此，比較植物的耐鹽性，了解植物的耐鹽機(jī)理、有效控制和利用鹽漬化土壤資源，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展、糧食安全、生態(tài)環(huán)境改善等有重要的現(xiàn)實(shí)意義［4］。

楊樹是尉犁縣防護(hù)林的主栽喬木樹種。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于楊屬植物耐鹽性方面的研究比較少。例如，鹽脅迫下新疆楊通過選擇性吸收K+，抑制過多Na+進(jìn)入根系，它對(duì)鹽離子的選擇性運(yùn)輸主要體現(xiàn)在根向邊材的運(yùn)輸中，根系對(duì)Na+具有較強(qiáng)的截留作用，對(duì)Cl－和SO2－4也有一定截留作用［5］。胡楊能響應(yīng)鹽脅迫并提高超氧化物歧化酶SOD、抗壞血酸過氧化物酶APX和過氧化氫酶CAT等保護(hù)酶類的活性，降低鹽誘導(dǎo)的膜脂過氧化，從而減少電解質(zhì)外滲，最終提高耐鹽性［6］。耐鹽轉(zhuǎn)基因中天楊在盆栽扦插條件下能夠忍耐2g•kg－1的鹽度，超過4g•kg－1鹽度時(shí)陸續(xù)枯死［7］。這些實(shí)驗(yàn)均是在室內(nèi)盆栽條件下研究各種楊樹的耐鹽性或耐鹽機(jī)理，在大田條件下的實(shí)驗(yàn)報(bào)道比較少。文中通過測(cè)定防護(hù)林帶樹種的一些生理生態(tài)指標(biāo)，對(duì)4種楊樹進(jìn)行了苗期耐鹽性的綜合評(píng)價(jià)，據(jù)此為尉犁縣的鹽漬化土壤改良和鹽堿地造林等林業(yè)工程選擇適宜的樹種提供理論依據(jù)。

1材料和方法

1．1研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于新疆維吾爾自治區(qū)尉犁縣興平鄉(xiāng)的尉北防沙治沙工程基地。尉犁縣屬巴音郭楞蒙古自治州管轄，該縣地理坐標(biāo)為40°10'30″～41°39'47″N，84°02'50″～89°58'50″E。尉犁縣屬于典型的暖溫帶大陸性干旱荒漠氣候，年平均氣溫10．5°C;年平均降水量?jī)H為50．7mm，年平均潛在蒸發(fā)量高達(dá)2730．3mm;主風(fēng)向?yàn)闁|北向，年平均風(fēng)速2．3m•s－1，最大風(fēng)速可達(dá)24m•s－1(10級(jí));每年春夏季節(jié)八級(jí)以上大風(fēng)平均為15d，風(fēng)沙日23．1d，浮塵天氣平均達(dá)24．2d。境內(nèi)主要天然植物有胡楊(PopuluseuphraticaOliv．)、灰胡楊(PopuluspruinosaSchrenk．)、檉柳(Tamarixspp．)、脹果甘草(GlycyrrhizainflataBat．)和羅布麻(Apoc-ynumvenetumLinn．)等［8］。

1．2研究材料及采樣和測(cè)試方法

2008年4月，在活化沙地前沿栽植防風(fēng)固沙林，林帶分兩段，東西走向的林帶長(zhǎng)750m，南北走向的林帶長(zhǎng)350m，林帶寬12m。配置模式為:1行檸條錦雞兒+1行沙棗+1行胡楊+1行中天楊+1行胡楊+1行銀新楊+2行新疆楊。其中，檸條錦雞兒株行距為1m×1m，沙棗為1．5m×2m，其余的為1．5m×1．5m，滴灌水量為每年8000m3•hm－2左右，每次灌溉約267m3•hm－2。選擇林帶中的中天楊(Populus×xi-aozhuanica"Zhongtian")［7］、新疆楊(PopulusalbaL．var．pyramidalis)［5］、銀新楊(Populusalba×Populusalbavar．pyramidalisBunge)［9］以及胡楊為研究材料。其中，胡楊為2年生的實(shí)生苗，其他3種楊樹為2年生扦插苗。在該防護(hù)林帶中選擇3塊土壤含鹽量不同的地塊作為樣地，從7月初開始采樣，每月1次，連續(xù)采樣3次。每種植物設(shè)置3個(gè)樣方作為重復(fù)(樣方間距大于50m)，每個(gè)樣方包括3棵植物，選擇中部向陽葉片，部分用于測(cè)定SOD(超氧化物歧化酶)活性和丙二醛(MDA)含量的葉片立即放入液氮罐;其余試驗(yàn)植物的葉片放入信封，采樣完畢立即做殺青處理(85℃下烘20～30min)，然后在75℃下烘24h。在選擇的每塊樣地中，沿對(duì)角線方向選擇兩端和中心3個(gè)點(diǎn)使用土鉆進(jìn)行分層取土壤樣品(0～10，10～20，20～40，40～60cm)，用烘干法(105℃，12h)測(cè)定土壤含水量，用重量法(殘?jiān)娓煞?測(cè)定土壤含鹽量［10］。葉片脯氨酸含量用茚三酮比色法測(cè)定;SOD活性用NBT(氯化硝基四氨唑藍(lán))光化還原法測(cè)定;Na+和K+含量用火焰分光光度法測(cè)定［11］;Cl－含量用比色法測(cè)定(以明膠－乙醇水溶液為膠體保護(hù)劑，加入AgNO3溶液，300nm處比色)［12］;MDA含量用硫代巴比妥酸法測(cè)定［13］。部分葉片粉碎后過80目篩，在中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院的穩(wěn)定同位素比率質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)室用FinniganMATDeltaVadvantage質(zhì)譜儀測(cè)定葉片δ13C值。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。

1．3數(shù)據(jù)分析

利用SPSS16．0，通過單因素方差分析(one－wayANOVA)分析不同樣地內(nèi)4種楊樹的各項(xiàng)指標(biāo)變化以及土壤含水量和含鹽量的變化是否顯著(p＜0．05)，如果顯著，再用Tukey＇stest檢驗(yàn)樣地之間的差異性。

2結(jié)果

2．1土壤含鹽量變化

2008年7月，樣地1的0～10cm表層土壤含鹽量顯著高于樣地2和3(p＜0．05)。3個(gè)樣地的10～20cm的土壤含鹽量差異不顯著(p＞0．05)。20cm以下不同樣地之間的土壤含鹽量之間顯著差異(p＜0．05)，其中20～40cm時(shí)，樣地1和2的土壤含鹽量顯著高于樣地3(p＜0．05);40～60cm時(shí)，樣地2的土壤含鹽量最高，樣地3最低。在各個(gè)樣地中，不同深度土壤的含鹽量之間差異均不顯著(p＞0．05)(圖1A)。8月，10～20cm土壤層3個(gè)樣地之間含鹽量差異顯著(p＜0．05)，樣地1＞樣地2＞樣地3。在各個(gè)樣地中，不同深度土壤含鹽量之間差異均不顯著(p＞0．05)(圖1B)。9月，0～20cm和40～60cm不同樣地之間的土壤含鹽量差異顯著(p＜0．05)，0～10cm和40～60cm土壤深度下，樣地1＞樣地2和樣地3。在10～20cm，樣地1的土壤含鹽量顯著高于樣地3(p＜0．05)。在同一樣地內(nèi)的不同深度，樣地1在0～10cm的土壤含鹽量顯著高于其他土層(p＜0．05)。在樣地2中，0～10cm土壤含鹽量顯著高于10～20cm和40～60cm(p＜0．05)。樣地3在不同深度的土壤含鹽量之間差異均不顯著(p＞0．05)(圖1C)。由于9月3個(gè)樣地的土壤表層鹽分高于7月和8月(圖1)，土壤鹽脅迫最強(qiáng)，所以選擇9月植物的各項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行分析。