2.2 研究方法

更新于 2026年10月10日 版权声明
2.2 研究方法

2.2.1 胡杨叶形划分依据

为了将采集的异形叶片形态性状区分开来,依据叶形划分的标准(叶长与叶宽的比例以及最宽处的位置),将胡杨异形叶划分为四种不同的叶形,即条形(叶长/叶宽≥4)、披针形(2≤叶长/叶宽<4)、卵形(1≤叶长/叶宽<2)、阔卵形(叶长/叶宽<1)。因为实验条件限制,将实验目标定在差异最大的条形(图1)和阔卵形(图2)叶片上。

图1 胡杨条形叶片

图2 胡杨阔卵形叶片

2.2.2 野外调查和样品采集

利用中国科学院新疆生态与地理研究所建立的胸径与树龄间的最优关系模型,可用人工胡杨胸径计算大致树龄。参考人工胡杨林的种植年份以及形态性状,可将其划分为两个年龄段组别用作对照:0~5年组别以及5~10年组别。其中,0~5年组别人工胡杨多为条形叶片,无阔卵形叶片,5~10年组别多数胡杨两种叶片兼有,且有明显分布差异;条形叶片分布于形态学下端,阔卵形分布于形态学上端。

随机选择间隔6m的两株0~5年组别健康人工胡杨,采集条形叶片植物样本Ⅰ、Ⅱ,再次随机选取间隔6m的两株5~10年组别健康人工胡杨,分别采取条形叶片样本Ⅰ、Ⅱ和阔卵形叶片样本Ⅰ、Ⅱ。在河岸自然胡杨林区选取一株健康自然胡杨,采取条形叶片样本Ⅰ、Ⅱ和阔卵形叶片样本Ⅰ、Ⅱ。采集叶片样品时,用信封盛装,方便叶片散失水分,防止叶片腐化;此外,选择成熟叶片,且每份样品中单个叶片之间大小相似,能体现整株植物该种叶片的普遍形态。

2.2.3 叶片相关指标测定

将采集到的叶片晒干,用尺子测量每片叶片的叶长(除叶柄)、叶宽(叶最宽处)、叶柄长,录入Excel,计算长宽比,获得形态性状指标。剪碎叶片样本,每一个样品称量1.0g,置于实验坩埚中,用酒精喷灯灼烧,直至质量基本不变,称量所得粗灰分质量,粗灰分质量能反映植物的营养、储盐情况,本实验将粗灰分作为结构性状指标,记录于Excel备用。

2.2.4 数据分析

根据所得叶片形态数据,参考叶片长宽比,筛去非条形和阔卵形叶片的数据,计算每组样品三项指标平均值(表1,表2),对比同年龄段同种叶片,发现同年龄段之间不同个体的同种叶片在形态性状上会存在直接性大小差异。表1中出现明显的叶片差异,但该差异直接体现为无叶柄。根据文献报道,发现该处无叶柄叶片,在部分叶片分类中与有叶柄者被分作不同叶片,因而该差异应算作不同叶形。此外,不同年龄段个体的同种叶片存在形态性状指标相似的情况,因此同种叶片形态性状指标不受年龄段影响。

表1 人工胡杨条形叶各年龄段形态性状指标

附注1:**表示数据极小无法测量。

表2 5~10年龄段人工胡杨阔卵形叶形态性状指标

利用SPSS计算两种叶片三个指标之间相关性(表3~表8),可以看到,阔卵形叶片叶长与叶宽以及柄长在数值上的相关性呈现中度正相关,而柄长与叶宽数值相关性达到了高度正相关。在条形叶片中,叶长与柄长呈现弱度负相关,与叶宽呈现弱度正相关,而叶宽与叶柄则呈现出中度正相关。从整体来看,叶宽与柄长始终呈较强相关性,而且强于叶长与柄长相关性,其中N为叶片数量。

表3 阔卵形叶片柄长与叶长相关性

注:**表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

表4 阔卵形叶片柄长与叶宽相关性

注:**表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

表5 阔卵形叶片叶长与叶宽相关性

注:**表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

表6 条形叶片柄长与叶宽相关性(https://www.daowen.com)

注:**表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

表7 条形叶片柄长与叶长相关性

表8 条形叶片叶长与叶宽相关性

因为实验比较粗糙,0~5年龄段人工胡杨和5~10年龄段人工胡杨的粗灰分数据差距和对比参考性较小,因而不予考虑。将5~10年龄段人工胡杨与自然胡杨的同种叶片粗灰分质量进行对比(两组人工胡杨选取数据无失误组)(表9)可以发现:同株胡杨、不同叶形的灰分质量近乎相等,可以得知同单位质量的叶片;不同叶形营养情况和储盐状况是几乎相同的。而人工胡杨和自然胡杨之间的灰分质量则有明显差异,该差异可能为个体差异,也可能为胡杨年龄差异大所致,还有可能为人工与自然营养差异。

表9 不同胡杨不同叶片粗灰分对比

2.2.5 实地走访调研

本次调研科考队走访了库尔勒市林业局并了解到库尔勒荒山种植人工胡杨林的细节,荒山地区为砂石地,无地下水,盐碱化程度极高,无法提供胡杨正常生存的条件。因此引进以色列滴灌技术,定期对胡杨林进行水肥滴灌。该滴灌技术一方面可以减少蒸发水量、节约水源;另一方面又可将土壤盐分携带渗入深层地下,减小胡杨扎根的浅层土壤盐碱程度。在荒山地区种植的胡杨,遇到雨天时,会因雨水蒸发携带盐分向地表迁移而导致胡杨死亡。此外,因荒山地区无地下水,胡杨无法自主脱离人工水肥生长,需要长期人工培养。荒山地区种植的胡杨树苗皆由农民培育,采取飘种法进行播种,于低碱性土地生长两年,胸径达到0.8~1.0cm时即可转至荒山滴灌培育。

该地的自然胡杨则采取输水工程方法进行保护,输水工程对水的调配可使地下水水位回升,从而使部分缺水而死的胡杨复苏。

另外,胡杨的异形叶在胡杨生长的不同阶段出现,条形叶可以减少水分的散失,提高存活率;阔卵形则可增加光合作用,加快植物生长。通常一株成年胡杨上大多可观察到两种明显不同的叶形,少数无条形叶。

2.2.6 文献调研

通过查阅相关文献,加深了对胡杨异形叶的具体生理结构和功能的了解。此外,通过查找关于胡杨培育保护的综述,深入了解了目前胡杨培育和保护的现状。

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