野生构树生物学论文

摘要：本文主要概述我国构树产业的发展现状，分析影响的主要因素及促进产业发展的措施，并预测产业发展前景。以下是小编精心整理的《野生构树生物学论文 (精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

野生构树生物学论文 篇1：

构树天然林生长规律研究

摘要 [目的]探究构树天然林生长规律，为野生构树的进一步开发利用提供科学依据。[方法]采用树干解析法对河南伏牛山构树( Broussonetia papyrifera) 天然林生长规律进行研究。[结果]16年生野生构树的胸径、树高与材积总生长量分别为19.55 cm、10.2 m与0.144 14 m3;其年均增长量分别为1.222 cm、0.638 m与0.009 01 m3;胸径连年生长量和年均生长量均在6年时达到最大值，两者在6～9年生相交，此时为胸径数量成熟龄;树高连年生长量与年均生长量均在3年生时达到最大值，两者在6～9年生间相交，此时为树高数量成熟龄;材积连年生长量在15年生时达到最大值，材积生长率在12年生时开始稳定，胸高形数在10年时基本稳定。早期构树高生长速度快，胸径增长量大，易于成林;天然林材积的增长量明显，并随树龄的增加呈现规律的递增趋势。[结论]构树可作為木本饲用植物推广栽培。

关键词 构树;天然林;生长规律;树干解析

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.025

开放科学(资源服务)标识码(OSID)：

Study on the Growth Rhythm of the Natural Broussonetia papyrifera Forest

YAN Hui-ping，GAO Zheng-long，CHEN Tan-xing et al

(Henan High Tech Industrial Co.，Ltd.，Zhengzhou，Henan 450000)

Key words Broussonetia papyrifera; Natural forest;Growth rhythm;Stem analysis

基金项目 河南省科学院重大科研项目聚焦专项(190114002)。

作者简介 颜慧萍(1994—)，女，河南洛阳人，硕士，从事植物栽培育种研究。*通信作者，高级工程师，从事能源与环境研究。

收稿日期 2021-01-14

构树( Broussonetia papyrifera) 为桑科构树属多年生落叶阔叶乔木，有乳汁，雌雄异株，树高达20 m。根系发达，分生能力强。树皮平滑，树干挺直，呈浅灰色或灰褐色。叶互生，宽卵形，叶形变化多，有少数不分裂或不规则的3裂至5裂，顶端较尖，基部圆形或心形，边缘有粗锯齿，表面粗糙少毛，叶背绒毛丛生，叶柄密布糙毛[1]。雄花序为腋生葇荑花序，长条状下垂，3—4月中旬长出，4月中旬开花，雄花花被4裂，与雄蕊对生;雌花序球形头状，苞片棒状，顶端圆锥形，有毛，花被管状，顶端与花柱紧贴。聚花果球形，球径约1.5～3.0 cm，7—9月为果熟期，成熟时小核果呈紅色，内有1粒种子[2]。构树别名还有楮树、褚树、构桃树、构乳树、沙纸树、假杨梅、谷浆树等，在我国分布极其广泛[3-4]，大部分分布于我国华北、西南、华东、中南、西北各省区。构树叶片蛋白质含量高达20%～30%，富含高蛋白成分，其粗蛋白是小麦的2倍，大米、玉米的3倍，属于优质的畜禽饲料，构树叶所含氨基酸、维生素、碳水化合物及微量元素也十分丰富[5-6]。构树具有适应性强、速生、分布广、易繁殖、热量高、分蘖能力强、轮伐期短等特点，当株高1 m左右就可收割作为优质的禽畜饲料[7]。近年来关于野生构树树木解析及生长规律研究鲜见报道。随着我国蛋白饲料原料需求度不断提高，原料进口量比重不断加大，蛋白饲料原料创新成为打破现有局面、保障畜牧业健康发展的重要挑战。构树是我国的乡土树种，具有营养丰富、蛋白质生物学价值高、饲喂效果好等特点。截至2017年，全国构树种植面积已经超过2万hm2。构树作为一种新兴蛋白饲料原料，对我国缓解蛋白饲料原料危机方面具有极大帮助[8]。对我国构树资源野外调查，该试验选用伏牛山野生构树天然林林分的平均木，树龄为16年，采用树干解析法，通过分析树高、胸径、材积的变化规律，旨在为野生构树进一步的开发利用和人工育苗造林提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

试验地设在河南省南阳市桐柏县淮源镇磨角坊村，南阳市地处河南省西南角，是亚热带向暖温带的过渡地带，属于典型的季风大陆半湿润气候，年降水量为765.2 mm，地处伏牛山脉，海拔370 m，地理位置为113°18′45″E，32°28′46″N，坡向东坡， 坡度35°，坡位中部，岩石裸露度5%。腐殖质层厚度2 cm，土壤类型为黄棕壤，土层深厚，基岩种类为花岗岩。群落分为乔木层、灌木层和草本层3层。乔木层树种构成相对单调，只有5种，其中构树为优势种，其他还有臭椿、椋子木、君迁子、榔榆。乔木层盖度75%。灌木层树种构成相对较丰富，以黄荆、浙江山胡椒为优势种，其他还有拔契、水蜡、竹叶花椒、瓜木、扁担杆、小叶女贞、小叶朴等。灌木层盖度45%。由于乔木层和灌木层盖度较大，群落的草本层不发达，主要植物构成有千里光、蛇莓、何首乌、苎麻、莸状黄芩、堇菜、一年蓬、凤尾蕨、半夏、风轮菜、炸浆草、贯众、白英等。草本层盖度5%。还有少量层间植物生长在草本层和灌木层之间，主要有铁线莲、五叶木通等。

1.2 研究方法

选取野生构树中具有代表性的树木作为解析木，树高10.2 m，树龄16年，带皮胸径20 cm，冠幅5 m×6 m;选择砍伐方向，清理场地，从根颈处下锯。测量胸径、冠长、死枝下高、活枝下高、树干全长及1/2、1/4、3/4处的直径，剪去树枝，在树干标出南北方向。在0、0.5、1.3、1.5 m处锯取圆盘，1.5 m后以1 m为一区分段截取圆盘，圆盘厚度为3～5 cm，在圆盘非工作面上标明解析木号数、区分段号、南北向等信息。之后将圆盘刨光，判别年轮，用游标卡尺测量各龄阶直径，一个龄阶为1年。按测树学的方法[9]计算各年间树高、直径、材积、生长量，包括总生长量、连年生长量和平均生长量，绘制相应图表。

1.3 样木处理

将圆盘工作面抛光处理，依照髓心画出南北、东西方向2条直径线，辨别年轮，用游标卡尺测量各龄阶直径，按照树干解析的方法对解析木的树高、胸径、材积进行计算[10]。

1.4 数据处理 利用 Microsoft excel 2003软件进行数据整理分析和作图;采用中央断面积求积法计算树干材积。

2 结果与分析

2.1 生长规律

通过树干解析计算野生构树的生长过程，结果见表1。由表1可知，16年生的野生构树带皮胸径为20.00 cm，16年去皮胸径为19.55 cm，胸径年均增长量为1.222 cm;16年生的野生构树平均树高为10.2 m，树高年均增长量为0.638 m;16年生的野生构树平均材积(去皮)可达到0.144 14 m3，年均生长量0.009 01 m3。

2.2 胸径的生长规律

结合图1、表1可知，胸径表现出在前期(1～6年)生长迅速，中期(7～9年)生长较快，后期(10～16年)生长缓慢的特点。胸径连年增长量在第6年时达到最大值2.383 cm，此后逐渐下降;胸径年均生长量总体趋势较平稳，最大值出现在第6年时，为1.933 cm，之后逐渐下降。除3年生时，连年生长量和年均生长量曲线相交于第6至第9年，在这之前连年增长量略高于年均增长量，说明9年生前胸径处于快速生长期，之后连年增长量略低于年均增长量，且二者呈缓慢下降。

2.3 树高的生长规律

由图2、表1可知，野生构树树高年平均生长量总体趋势较平稳，最大值出现在3年生时，为1.167 m，之后缓慢下降;树高连年生长量呈波浪式下降趋势，最大值出现在3年生时，为1.167 m;树高年平均增长量除3年生时，之后始终高于连年生长量。6年生之前连年增长量接近于平均生长量，此时野生构树生长迅速，每年约增高0.930 m。之后林分郁闭度增大，野生构树的速生优势削弱，阳性树种难以获得充足阳光，生长速度降低，6～9年生连年增长量迅速降低，9年生比6年生时仅长高0.9 m。9～15年生期间，连年增长量增加，与年均增长量差距缩小，野生构树生长迅速，15年生比9年生时长高2.9 m;之后连年增长量迅速下降，野生构树生长极其缓慢，高度保持稳定。

2.4 材積的生长规律

0～16年生野生构树的材积年均增长量和总生长量均呈现逐年增加的趋势。根据图1～3可知，树高、胸径与材积存在正相关关系，由图3可以看出，连年增长量与年均增长量在15～16年相交，说明在这之前野生构树均处于速生期，在这之后野生构树达到成熟龄。

2.5 材积生长率和形数的变化

材积生长率是某调查对象材积的连年生长量与其原有总量的百分比，说明树木生长的相对速度。形数(form factor)是树干材积与比较圆柱体体积之比，通常有胸高形数、正形数和试验形数。由表2可知，野生构树的生长率在3～16年生期间呈连续下降趋势，3～6年生期间，生长率下降幅度较小;6～12年生期间，生长率大幅下降;12～16年生期间，生长率下降幅度减小。野生构树形数呈“W”变化趋势，3～6年生与9～12年生呈下降趋势，6～9年生与15～16年生呈上升趋势。

3 小结

解决蛋白质饲料原料供应已成为我国畜牧业发展的瓶颈，大力发展粗蛋白木本饲料植物资源，使“以树代粮”成为缓解饲料原料危机和确保食品安全的新途径。构树作为重要的饲喂树种，有较高的药用价值[11]，还是强阳性树种，根系浅，具有速生、丰产、耐砍伐、粗蛋白含量高、适应性强、分布广、生长快、萌芽和根蘖力强、经营周期短等特点。构树树冠开张、叶片肥大、果实艳红，是优良的饲料、造纸和观赏树种[12]。

构树对土壤和气候条件要求不高，抗污染，耐贫瘠、耐干旱，具有广泛的适应性和饲用价值，可在我国大部分地区种植，还能改善荒漠化，获得粗蛋白木本饲料，解决农牧争地的矛盾，帮助农户脱贫致富，又能改善贫困地区的生态环境，是一项实现“经济-生态-社会”三个效益统一的利国利民工程[3]。

利用解析木生长性状平均值了解树种生长过程及其规律，对于人工林培育具有重要的指导意义[13]。6年生之前野生构树胸径与树高均处于快速增长期，之后增长速度变慢，林分生长规律表明，伏牛山野生构树早期树高生长速度快，胸径增加明显，材积增长量明显且几乎保持匀速增长状态，但野生构树对阳光依赖性强，对阴蔽不耐受，在树冠下生长速度明显减弱，这与红毛山楠等树种不同，与楠木 (P.zhennan) 等[14]很多其他樟科树种有相似性。唐继新等[15]研究表明，红椎9年生树高年均生长量达到0.93 m，高于该研究的野生构树;红椎9年生胸径年均生长量0.660 cm，而该研究得出野生构树为1.583 cm。9年生野生构树材积(去皮)可达到 0.055 01 m3，年均生长量 0.006 11 m3;9年生红椎分别为 0.018 67 和 0.002 07 m3，该研究的9年生野生构树的胸径、材积生长优于红椎。

参考文献

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作者：颜慧萍 高正龙 陈谭星 曹力凡 孟庆法 闫灵敏 吕文竹 王品胜

野生构树生物学论文 篇2：

新兴发展的构树产业

摘要：本文主要概述我国构树产业的发展现状，分析影响的主要因素及促进产业发展的措施，并预测产业发展前景。

关键词：构树;产业构架;产品开发;前景分析

构树(学名Broussonetia papyrifera)是一种生态型经济树种，在我国分布十分广泛，基本处在野生或半野生状态，但其体内含有丰富蛋白质以及可利用的营养元素，是木本饲料主要的选择树种。同时构树适应性强，具有一般植物难以比拟的旺盛生命力，是困难地造林的先锋树种。此外，构树还可用作高档纸张和织物、药材和食品等的原料。

构树因其在生物学特性、生态学特性、饲用特性以及市场利用空间等方面的潜在价值而受到越来越多的关注。2015年构树被国务院扶贫办列为十大精准扶贫工程之一，而且构树还是种植业领域唯一被写进扶贫政策指导文件的植物树种。

1发展构树产业的意义

构树作为多用途树种，既可传统的树干用材、树皮造纸、树叶喂牲畜，又可实现边坡绿化;构树适生范围广、适应能力强、生长速度快;蛋白含量高且其他天然产物且有效成分复杂多样，具备了产业推广的前提。大力发展构树产业，可以解决我国对蛋白饲料长期进口的需求问题。

2015年国务院扶贫办将构树扶贫列为十大精准扶贫工程，是对构树产业发展的一个好时机，为构树产业实质性推进贫提供了新的契机和思路。现在是构树产业发展的关键阶段，把构树这个普通的树种做成承载更多人希望的大产业是摆在我们面前的一项紧迫而又光荣的任务。构树产业是由政府、科研单位和公司共同造就的产业，它源于市场，也会更好适应市场。从政策层面，构树产业和构树扶贫已得到认可;从技术层面，许多技术上的难题已得到解决或正在解决;从实施操作层面，开始有越来越多的企业或合作社进入到构树产业的发展中来，人们期望看到的构树成就一个大产业的能量和脱贫致富的实效正在向我们走来。

2当前产业发展的程度和规模

构树被政府部门重视发展的3年多以来，初步估计涉及企业上百家，构树育苗、种植、养殖等相关产业企业在全国多个省市落地生根。年生产能力超过l亿株能力的育苗企业近10家，全国种植规模在100万亩左右，下游养殖生态牲畜产品在市场上已有投放。

近几年来围绕着构树产业“林料畜”各环节都取得了长足的进步，如种苗扩繁和丰产栽培配套技术的優化、采收机械的调试和改进、枝条节能和实用化处理以及构树畜禽养殖技术的提升，这些技术体系、工艺流程和机械设备每前进一步都为构树产业可持续发展提供了强有力的支撑。饲用构树在我国推广得以认可和推广，主要集中在安徽、内蒙古、山西、河北、海南等省区，以及贵州务川、贞丰、关岭和周边县市等。杂交构树作为主推品种已经显现品种的优势，种苗繁育、栽培技术等日渐完善。

缺乏不同用途新品种以及实现高产稳产栽培技术，是阻碍产业发展的主要因素。总的来说，我国构树产业仍处于起步阶段。

3影响产业进程的因素

影响产业发展的因素复杂，但在主要因素资金、技术、品种外，政策因素除了国家层面的倡导，主要需要省市县等地方政府的规划、实施，做好招商引资配套资金和后勤保障，尤其在初期要引进种植企业和养殖企业，确保主导产业不变形、不走样地健康持续发展。

研究基础相对薄弱。关于构树饲料林种植产业技术在我国刚刚起步，在良种选育、种植密度、水肥供给、病虫害防治、采收加工等关键技术环节仍缺乏科学论证和技术措施，特别是西南山区的特殊地貌和气候环境，更有必要实施构树产业种植技术的标准化，亟待标准化技术指导和推广。当前文献报道主要体现在有关环境因子胁迫对构树生理影响机制，喀斯特山区构树高温、干旱适应生理机制以及苗木生长特性等，缺乏构树高产量、高品质指标的水肥需求规律和人工供给的栽培技术，高科技育种、产品研发等技术亟待解决。

4促进产业发展的措施

发展模式基本为政府引导、企业引领、辐射带动，以点、线、面全方位发展。2016年10月8日，由国务院扶贫办举办，刘永富主任带队，南方8省区主要领导及扶贫办主任参会的“石漠化地区扶贫攻坚座谈会”在贞丰县举行，会议的主要议题就是推进构树产业的发展，以及探索出构树产业扶贫与石漠化地区生态建设相结合的经营模式。

打造立体多维产业链，做到产业发展初期尤其是要构建好养殖业、加工业等主链，加强其他支链建设，做到横纵贯通，立体多维格局;加强科学研究，重点在良种选育、栽培技术、有效成分及新用途、饲料加工、生产肉产品生产等关键技术研发。

5前景分析

构树饲料产业作为国家精准扶贫的首要树种，在我国贫困山区实施推广。针对高原山区自身气候条件和特点，亟待解决我省当前普遍存在的饲用构树栽培苗木长势弱，生长速度慢，生物量低等具体问题，通过构树饲用林的营建，既能保水固土，又能提供畜牧业发展的蛋白质需求，是石漠化、荒漠化山区脱贫致富的新路子。当前在贵州贞丰、关岭、务川等县已具有一定的种植规模，下游饲料产品加工和养殖业初具规模和经济成效。

今后一段时期将需要开展的工作。其一，在今后五年内，培育、选育出一批优良品种，并实现全国种植面积突破千万亩规模。其二，加强下游养殖业的牛、羊、猪及家禽等实现优质生态产品，以及实现构树产品的膳食功能。其三，加强产品的深层次研发，主要包括直接食用的蔬菜、饼干，加工蔬菜果酱、酱油、豆腐等，以及深层次的食药、保健品等研发。其四，选育出当地环境气候特征的品种和整套栽培技术。构树在困难立地绿化造林，庭院绿化等功能;恢复构树传统造纸、酿酒、药用等传统功能，培育和发展相关文化产业，最终形成一个立体、多维的、覆盖种养殖、加工、销售和谐发展的新兴产业。

作者：罗在柒　姜运力　李兰

野生构树生物学论文 篇3：

构树对菱镁矿区破损土地的生态适应性

摘要 [目的] 研究菱镁矿粉尘对土壤理化性质的影响以及构树对镁粉尘污染土壤的耐受性。[方法] 采用盆栽试验，室内模拟氧化镁粉尘沉降、人工掺和废矿堆。[结果] 当镁粉尘施加量小于10%时，促进构树生长，当土壤镁含量为4.17 g/kg时，构树单株生物量达3.46 g，明显大于洁净土壤的生物量(2.81 g);构树对生长土质的要求低，土壤中矿石含量25%时，生物量最大为6.12 g，明显比洁净土壤生物量高出3.31 g;施加镁粉尘明显改变了构树生长土壤的理化性质，pH由6.78升到9.48，电导率先增加到651.8 μS/cm后降至375.7 μS/cm，速效磷含量从52.1 mg/kg降至16.9 mg/kg，全镁含量从1.403 g/kg升至9.015 g/kg。 [结论] 构树对镁具有较强耐受能力， 并对生长土质要求低，在不同程度破损土质中均能健康生长，在修复菱镁矿区镁污染土地方面具有相当大的潜力。

关键词 构树;菱镁矿;粉尘;生态修复

菱镁矿是一种重要的矿产资源，被广泛应用于材料、航天、交通、通信和电子产品等行业，与人类的生活息息相关。我国拥有的菱镁矿资源居世界首位，主要集中在素有“镁都”之称的辽宁省海城和大石桥一带[1]。菱镁矿在破碎、分选、烧结及运输过程中产生大量的粉尘、烟尘，通过风力推动，飘移到附近耕地土壤、空气中，对矿区附近的生态环境造成严重的污染与破坏，同时对周边农业生产以及人类身体健康产生严重危害。菱镁矿粉尘的主要成分是MgCO3和MgO[2]。镁粉尘具有一定的腐蚀性，会使作物的叶片与根系直接受到伤害，造成作物的减产甚至绝产;沉降于地面，造成土壤板结，作物生长发育环境恶劣，草本植物减少;在污染严重区域，草本植物几乎不能生存，仅有少量的灌木和松树幼苗存在[3-7]。

用于修复土壤的植物种类应具备生长快、根系发达、易栽培等特点。构树别名彀、楮树、鹿仔树、谷浆树、野杨梅子等，为桑科(Moreceae)构树属(Broussonetia )多年生落叶乔木或灌木，雌雄异株，株高可达20 m[8]。构树属全世界共有5种，分布于亚洲东部和太平洋岛屿。我国有构树、小构树、藤构3种，分布于我国除东北北部、西北北部以外的大部分地区，大多数野生，少量栽培[9]。构树为阳性树种，具有一定的耐荫性，适应环境的能力极强，既耐干旱、贫瘠、盐碱，又耐干冷湿热气候，在酸性、中性或石灰质土、含盐量14%以下的土地和深山荒地均能旺盛生长[10]。构树韧皮纤维含量高，是生产制造高级用纸、高级混纺等产品的优质原材料[11];构树树叶是生产加工鱼类和动物饲料的优质绿色原料[12];构树果实可制成天然性保健果汁饮品[13];构叶、果实、楮实子、树皮、根皮和乳汁均含有一定的生理活性物质，具有广泛的医药用途[14]。笔者以构树为研究对象，通过温室盆栽试验研究了构树对土壤中镁污染的耐受、积累能力，以了解它对镁污染土壤修复的可能性、潜力，为辽中南菱镁矿区大面积镁污染破损土地的修复提供技术和理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试构树树苗购自大连中植环境生物科技有限公司。供试土壤采自中国科学院沈阳生态研究所沈阳生态实验站，室内自然风干(室温约25 ℃)，用研钵磨细，过1 mm尼龙筛，备用。供试土壤基本性质为：pH 6.83，有机质26.40 g/kg，全碳含量17.70 g/kg，全氮含量1.10 g/kg，全磷0.35 g/kg 。供试矿石采自海城菱镁矿区。供试矿粉为轻烧氧化镁，过100目筛，备用。

1.2 试验设计 将已风干、磨细的土壤称重，装盆。从所购构树树苗中选取长势一致的树苗，移入盆中，每盆定株1株，放入光照温室中培养。

经过30 d的缓和期后，根据菱镁矿区土壤矿粉污染强度，向盆内土壤表面投加菱镁矿粉，使其形成不同程度的镁污染，分别为0(对照)、5%、10%、15%、20%、30%[w/w，菱镁矿粉/(菱镁矿粉+土壤)]，分别记为G0、G1、G2、G3、G4、G5。另选取一定量的矿石，与土壤混合形成含有不同程度碎矿石的土壤，混合比例分别为0(CK)、10%、15%、25%、50%、70%、100%[w/w，矿石/(矿石+土壤)]，分别记为W0(G0)、W1、W2、W3、W4、W5、W6。移入盆中后洒水1 000 ml，在培养期间保持土壤润湿。

在镁污染土壤中培养60 d后，分别对植物和土壤采样。将植物从盆中连根挖出，鲜重用电子天平称取，并测量植株高度。先用自来水冲洗，后用去离子水冲洗。将植物样品在105 ℃鼓风干燥箱中杀青5 min后，于75 ℃烘干至恒重，用电子天平称取;烘干的植物样品用于镁含量分析。

随机采集土样，将取出的每个土样去掉结皮块和植物残渣、根系，在室温(25 ℃)下自然风干7 d，研磨后过16目尼龙筛，用于土壤pH、全盐量等理化性质的测定;另外，采用四分法取出一部分风干土，研磨，使其全部过100目尼龙筛，用于土壤全镁、有机质等含量的测定。重复3次，取平均值。

1.3 测定方法

1.3.1 植物镁含量的测定。取0.5 g植物样品，经混合酸(HNO3/HClO4，8∶2，V/V)消解后，定容于50 ml容量瓶，用火焰原子吸收分光光度计(Varian，AA240)测定根、茎、叶以及全镁含量。

1.3.2 土壤理化性质的测定。土壤理化性质的测定参照土壤农化分析[15]。有机质含量的测定采用重铬酸钾法;pH的测定采用电位法，用无CO2水浸提，pHs.3C型精密pH剂测定;全盐含量的测定采用电导法;速效磷含量的测定采用碳酸氢钠法;水溶镁含量的测定方法为：经水土比5∶1浸提后的土壤浸提液，用火焰原子吸收分光光度计(Varian，AA240)测定镁含量;土壤全镁含量测定方法为：取1 g土壤样品，经混合酸(HF/HNO3/HClO4，8∶4∶4，V/V/V)消解后，定容于50 ml容量瓶，用火焰原子吸收分光光度计(Varian，AA240)测定全镁含量。

1.4 数据处理 数据结果采用 SPSS18.0 和 Microsoft Excel 2007 进行统计分析，利用一元方差分析(one.way ANOVA)对试验结果进行分析，同时根据需要采用Duncan 多重比较法或Paired.Samples T检验法比较差异显著性，所有检验的显著性水平如无特殊说明，均为P=0.05。试验所得数据以平均值±标准差表示，增加量表示处理前后植物株高的差值，生物量以植物地上部分干重计，镁含量以整株植物干重计。

2 结果与分析

2.1 构树对镁粉尘污染土壤的适应性研究

2.1.1 矿粉施加量对构树生长特征的影响。随着镁污染的加重，构树的生长状况变化显著。由图1可知，与对照组相比，培养60 d后，构树的单株生物量以及株高增加量均有较明显的变化。随着矿粉施加量的变化，植物的单株生物量与株高增加量均呈现出先增加后降低的趋势。污染浓度为5%、10%时生长状况比对照组(未污染)有明显提高，10%处达到最高，单株生物量为4.12 g，株高增加量为11.63 cm。随着污染浓度的继续增加，构树的生长状况逐渐变差，处理G5的生物量(1.84 g)以及增加量(1.9 cm)较对照组有明显下降。这表明镁粉尘施加量小于10%时促进构树生长，但当镁粉尘污染加剧后，构树的生长将受到抑制。这可能与土壤镁含量过高导致土壤镁含量增大有一定的关系，其具体原因有待进一步的研究。

2.1.2 矿粉施加量对构树镁富集特征的影响。由图2可知，随着矿粉施加量的增加，植物中的镁含量逐渐增加。植物根中镁含量从0.32 g/kg增加到0.69 g/kg，茎中镁含量从0.57 g/kg增加到0.97 g/kg，叶中镁含量从1.56 g/kg增加到5.26 g/kg。植物根茎中镁含量明显低于叶片镁含量。植物全镁含量均高于对照组，最高达到1.32 g/kg，较对照组(0.55 g/kg)有明显的增加。由此可知，构树对镁具有一定的耐受能力。

2.1.3 矿粉施加量对构树生长土壤性质的影响。由表1可知，被镁粉尘污染后的土壤理化性质变化较大。与对照组相比，随着投加镁粉尘的增加，土壤pH明显升高，从6.78升高到9.48;电导率变化显著，增大到651.77 μS/cm后降低至375.73 μS/cm;速效磷含量较对照组均有所降低，最低降至16.9 mg/kg，降低幅度较大;土壤中的镁含量逐渐增大，全镁含量由1.403 g/kg升高至9.015 g/kg，水溶镁从47.81 mg/kg升高至121.26 mg/kg。这些与其他学者的研究结果[16-17]相符，但辽宁海城菱镁矿污染区尾矿地土壤pH达到10.3[1]，高于该研究成果。其原因可能为：该研究所采用的是盆栽试验，供试土壤为采自生态站的洁净土，且研究周期较短，随着周期的延长，土壤的pH发生改变。土壤有机质含量先降低后升高，最高达到3.48%，处理G3、G4、G5尽管有所降低(2.94%、2.92%、2.8%)，但是其降低程度并不明显，差异也并不显著。这与方英等[18]研究结果一致，但与李军等[19]研究发现的施加镁粉尘的土壤有机质有所降低的观点并不相同，其具体原因有待进一步研究。

2.2 构树对不同土质的适应性特征 由图3可知，在矿石与土壤混合的土壤中，构树依旧可以生长。随着土壤中所含矿石量的增加，植物的含镁量由1.16 g/kg增加至6.19 g/kg。当矿石与土壤混合比例为15%、25%、50%时，构树株高增加量(7.23 cm、12.7 cm、9.01 cm)明显高于对照组(4.53 cm)，生物量(4.43 g、6.12 g、4.07 g)较对照组(2.81 g)也有所增加，生长状况良好。即便在全部由矿石组成的土质(处理W6)中，构树依然可以生长，但长势明显差于对照组。综上所述，构树对生长环境的要求不高，对镁具有一定的耐受能力，对修复菱镁矿区镁污染土壤具有一定的潜力。

2.3 构树生物学特征与污染浓度的相关性 由表2可知，构树的各项指标及土壤镁含量与镁粉尘污染浓度具有一定的三次函数相关关系。随着镁污染浓度的增加，构树的生物量、增长量、镁含量以及土壤镁含量均发生变化。土壤、构树的含镁量随着镁粉尘污染浓度的增加表现出逐渐升高的趋势，而构树的单株生物量、增长量随镁粉尘污染浓度的增加呈现出先增加后减小的趋势。由于试验中最大镁粉尘施加量为30%，没有设置更高浓度的处理，所得相关方程在超过30%污染浓度下的准确性有待进一步研究。

3 结论与讨论

镁是植物生长的必需元素，而土壤对植物而言是一个巨大的水分、养分库，植物所需的镁主要来自土壤，植物对镁的吸收利用在很大程度上依赖于土壤中镁的数量、供应机制[19]。在菱镁矿区，土壤长期处于镁粉尘污染之中，表层形成结皮，使得土壤中镁含量急剧增加，改变土壤理化性质，影响土壤酶活性和微生物活性[5-6，17，20]。镁不仅会对土壤理化性质造成影响，而且会对植物的生长发育造成影响。刘绮等[21]研究表明，过量镁会影响植物对其他离子的吸收，使得植物生长受阻，品质下降，产量降低;Kobayashi等[22]发现，当水溶液中Mg浓度为30 mmol/L时，水稻和稗属植物生长量分别比对照组降低54%～67%和33%～42%;李亚洲等[23]研究表明，当土壤可溶态镁含量达到800 mg/kg时，大豆的株高、根长、叶绿素含量开始下降;当土壤可溶态镁含量达到1 800 mg/kg 时，植株全部死亡。

研究表明，构树对镁具有较高的耐受能力。在镁含量4.17 g/kg的土壤上培养60 d，构树单株生物量为3.46 g，比对照组的生物量2.81 g有所增加; 构树对生长环境的要求较小。当矿石与土壤混合比例达到25%时，生物量为6.12 g，株高增加量为12.7 cm，较对照组有明显的增加;当混合比例为50%时，构树生长特征较对照组有一定的增加，生长状况良好;被镁粉尘污染后的土壤理化性质变化很大。与未施加镁粉尘的土壤相比，施加镁粉尘的土壤pH显著升高，速效磷含量明显减小，土壤镁含量明显增加。随着镁污染浓度的增加，土壤电导率与有机质含量均呈现先增大后降低的趋势。

在菱镁矿资源开发集中的地区开展土壤镁污染的修复以及土地复垦，对于提高矿区环境质量、恢复矿区生态健康有着重要的意义。构树不仅可以在较高浓度镁污染土壤中正常发育，而且具有较好的水土保持、阻止土地沙化的功能和较强的净化环境的能力，能够大量吸滞粉尘，对二氧化硫、氮氧化物等有毒气体有较强的吸收能力[24-25]。构树将在恢复菱镁矿区的生态健康以及植被重建中发挥重要的作用。

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作者：焦阳 贾春云 范文玉 姜春阳 台培东