中国沙棘人工林早衰机制与更新复壮技术研究

通过野外调查和田间试验，摸清了中国沙棘人工林早衰的原因和规律， 据此确定了更新复壮技术参数，形成中国沙棘人工林稳定性长期维持技术体系 通过田间 试验和测试分析，从生态、生理（生化）、激素、基因层次较为系统地探讨了中国沙棘人 工林早衰的干旱胁迫机制，为旱区中国沙棘人工林稳定性长期维持提供了理论依据。研究结果表明：（1）中国沙棘人工林的稳定性（或持久性）取决于克隆生长能力的强弱，即分 株生长、克隆繁殖（串根萌蘖）、克隆扩散（萌蘖根的延伸和分枝）能力大小 干旱缺水、 土壤贫瘠、光照不足（密度过大）等环境胁迫均可造成克隆生长能力下降，即分株变小使 个体寿命缩短、克隆繁殖和克隆扩散下降使更新受阻，最终导致人工林早衰。 （2）自然状 态下，克隆生长能力与环境资源水平呈正相关，即立地条件越好则人工林早衰概率越小 试验条件下，克隆生长能力随环境资源水平的提高呈下开口抛物线变化（先升后降），即 环境资源水平过低或过高都会导致人工林早衰。 （3）采用现代回归设计，建立了克隆生长 能力与环境资源水平的回归方程。通过方程求导，确定了利于克隆生长的最佳环境资源水 平，其中包括造林密度、灌水强度、氮磷配施、生长素与细胞分裂素配施、林分郁闭度（遮 荫强度）、平茬年限和周期等。（4）在导致人工林早衰的环境因子中，干旱胁迫是主导因素。究其原因：降水量（或灌水强度）改变土壤含水率，土壤含水率改变组织含水率，组织含水率诱导相关基因表达量发生改变，基因表达量调控生理生化及激素特征，生理生化 和激素特征调控克隆生长能力，克隆生长能力决定种群稳定性。干旱胁迫下，组织含水率 低，RCA、CHLH、IPT 基因表达量小而 DREB 转录因子表达量大，光合速率及叶绿素含 量低而丙二醛和超氧负离子含量高，生长素、赤霉素、细胞分裂素浓度及其与脱落酸比值 低而脱落酸浓度高，中国沙棘的克隆生长潜力受到抑制，人工林早衰概率升高。