北方水岸三种植物耐水性研究

北方水岸三种植物耐水性研究
北方水岸三种植物耐水性研究
摘要
为了方便实验，把耐水性分为了不耐水湿，耐水湿，极耐水湿三个级别。

土壤水分15%-25%，是不耐水湿；土壤水分25%-40%的是耐水湿；土壤水分40%-60%的是极耐水湿。

本实验根据迎春、贴梗海棠、火棘这三种在不同土壤水分含量的生长状况进行观察，数据分析。

研究表明火棘、迎春和贴梗海棠都是耐水湿等级为耐水湿的植物。

结果表明迎春、贴梗海棠、火棘这三种植物，土壤含水量为25～40％时，它们的相对新梢长度为:火棘1.056、迎春1.018、贴梗海棠0.992，发现火棘比迎春和贴梗海棠的相对新梢长度高很多。

由此得出本次实验选择的三种植物在土壤水分25%-40%时，火棘比迎春、贴梗海棠的生长状况好。

实验表明火棘、贴梗海棠、迎春这三种植物耐水性等级都为耐水湿；火棘适合在土壤水分25～40％的土壤中种植，贴梗海棠，可以存活，但生长状态不是很好。

关键词: 北方水岸；耐水湿植物；生长指标；迎春；贴梗海棠；火棘
Study on water resistance of riparian plants in North China
Abstract
In order to facilitate the experiment, the water resistance is divided into three grades: non water resistant, wet, water resistant, high moisture resistant. In the soil with soil moisture content of 15%-25%, the soil is not water resistant; the moisture content of soil 25%-40% is water resistant; the soil moisture content is 40%-60%; it is highly water resistant and wet. The experiment according to the spring, tiegeng, Pyracantha in these three different water wet conditions for experiment, observe and record the data. Research shows, spring and Pyracantha tiegeng are water resistance rating for water wet plant. The results show that the Spring Festival, tiegeng, its three plants, the soil moisture content is 25 ~ 40%, their relative shoot length: 1.056 Pyracantha, spring 1.018, tiegeng 0.992, than the spring and found Pyracantha tiegeng relative numerical shoot length is much higher. The choice of the northern waterfront three water wet plants, growth of Pyracantha than spring, tiegeng. Experiments show that Pyracantha and tiegeng, spring of the three plant water level for water wet, but its more suitable for growing in the soil moisture content is 25 ~ 40% of water wet soil, tiegeng contrary, can barely survive, and growth is weak.
Keywords:Northern Waterfront;Water resistant wet plant；Growth index；Winter jasmine；Quince；Pyracantha
一、绪论
1.1、项目研究背景与意义
1.2.1 课题背景
耐水湿：指生长在水岸区域的喜湿植物，在土壤水分过分潮湿或过分胁迫的情况下仍然可以正常生长。

本文耐水湿植物的筛选,根据极耐水湿、耐水湿、不耐水湿这三个等级分别植物的耐水
性。

A.不耐水湿：土壤水分14～26％的土壤生长条件，不会被水淹。

B.耐水湿：土壤水分24～39％的土壤生长条件，不会被水淹。

C.极耐水湿：能够长时间忍受水流的冲刷，土壤水分39～59％，可以短期在水中生活两个月以下。

适合栽植在浅水区且有汛期的地方。

耐水湿分级是通过分析植物经过水流虐冲刷后的成活率。

植物受水淹压迫后的成活率原因有很多,如被水淹后的时间、水位和受水淹的地方等,植物本身生态体征如植物年龄、植物高度、生长势的强弱等有关;这些都会影响植物的生长。

此外,高温、冻害、病虫害、人为机械损伤等原因也会对植物的成活率造成影响;水淹时间过长、淤积的泥水依附在植物的身体上,都会对植物的正常生长造成影响,这会影响植物的恢复生长。

所以,详细分析植物耐水性的强弱,应该被水淹后植物的各方面来研究,按照成活率的比例判断植物耐水性等级。

水孕育出了生命，发展了人文，是哺育文明的源泉。

因为水边自然条件的轻松，祥和吸引着我们，所以有了水岸这个概念。

水岸是由水和陆地组成的自然生态环境，水和陆地交融促进人文的发展，见证了人们的发展。

近年来城市的发展过快使水岸区的环境受到了污染，特别是生活在北方水岸附近的人们，人口相对分散，常常以一条河流为中心发展成城市，这样使得人们的生活垃圾集中排放在同一条河流里，加上人们思想落后缺少环保意识，水的自净能力远远跟不上人们的排放速度，使水污染富营养化。

人们对绿地不合理的使用，也在破坏着自然环境。

来自生活的压力，使人们渴望寻找一片净土，可以净化自净的心灵，所以人们对自然的渴望越发强烈，受人们对自然环境的渴望，人们迫切的需要做出改变。

这引发了设计师们对人与水岸的深思，开始尝试利用植物配置来实现这一目标。

在这样的背景下，耐水性植物走入了人们的视野。

植物耐水性的筛选是世界共同的难题，尤其是土壤盐渍化，湿地的消失，更加使人们迫切的关注这一话题。

自20世纪40年代末开始,我国在植物的经济林栽培和选育、绿化景观植物等方面已经作了大量研究,并且取得了丰硕成果。

但在植物耐水性研究方面还有欠缺。

更别提想要让人们去观赏，去身处贴近自然时的那份轻松，所以为了完成让植物在适合的土壤上，更加自然的生长，绽放它最美丽的那一目标，完成北方水岸植物耐水性的研究迫在眉睫。

1.2.2 研究意义
我国北方的气候干旱，不能盲目地去栽植植物，那样植物的存活率，生长率都会受到影响，而且严重点会直接死亡。

我们对植物耐水性的研究，可以提高植物的成活率，更好地完成北方水岸建设工程。

本实验通过对迎春，贴梗海棠，火棘这三种植物进行实验研究，对比它们之间的差异，了解它们的耐水性，生长变化，分析它们的耐水湿能力，及最适的种植环境，为更好地完成植物配置，提高植物的栽植成活率，保证植株的健康生长，建造最贴近自然的北方水岸植物群落，让人们享受贴近自然的那份轻松，欢愉提供帮助。

1.3论文主要研究的内容
本次试验对迎春，贴梗海棠，火棘这三种植物进行耐水性的研究，主要通过观察植物的生长指标：新梢长度、新梢直径、叶面积、叶片厚度、叶单位面积鲜重、比叶重、叶单位面积含水量、土壤含水量，分析对比这些生长指标，观察这三种植物在土壤水分不同的情况下，植物的生长变化。

发现植物的耐水湿等级，还有发现植物种植在合适的土壤含水量指标，为植物提供最佳的生长条件，为北方水岸植物的研究提供依据，为找到最好地植物配置，为建造最自然的水岸植物群落做准备。

1.4国内外研究现状
近几年来，植物耐水性的探究多以小麦为主，造林方面以枫杨和池杉等为多，果树中的以越桔等为多。

吴金清对三峡的疏花水柏枝，进行了调查研究，发现疏花水柏枝生长在河流沿岸的石头缝中，生长环境单一。

在河流汛期时常被水淹没，淹没时间根据疏花水柏枝生长的位置而有所不同，一般在3～9个月。

疏花水柏枝在静水区成活率低，在流水区成活率高。

结果显示疏花水柏枝喜湿耐涝，是适合北方水岸种植的固土绿化树种。

张道远等对新疆境内刚毛柽柳的分布进行了研究，结果表明：刚毛柽柳适宜在北方水岸种植。

它是耐水湿植物，喜好水位(O.5～3m)，生长在新疆河滩、低地阶及湖周边。

国外从20世纪40年代至70年代开始对植物的抗洪涝灾害作过较详细的调查和研究,在水涝后调查研究植物的损伤情况。

比方说Bell和Johnson、Brank在调查报道了糖槭树被水淹120d和189d后,就对植物的损伤情况作过调查。

20世纪90年代后,国内外开始重视植物耐水性的生长情况，进行人工模拟实验研究。

他们用组织培养的方式甄别耐水性植物,在细胞分化后获得一些耐水性强的无性植物。

如美国的Nelson,Altman,Palta，LeeStadelmann等在这方面做了很多研究。

美国的Kozolowsi和Hook等进行了水涝模拟试验,研究了一些北美植物的耐水性。

Smith对澳大利亚一些植物的抗涝能力进行了研究,初步筛选出了一些抗逆性强的植物。

我国的曹福亮和加拿大的罗伯特•法门在1993年进行了人工模拟实验——美洲黑杨的研究,观察人工淹水深度以及持续时间长短对16株美洲黑杨生理特性影响。

1998年汪贵斌通过人工淹水的方法处理了不同的银杏品种,观察它们的生理生长变化。

结果表明:被水淹时,苗高生长明显受到压制,淹水20d后有三株银杏品种的死亡率分别为80.5%、58.3%和34.6%;叶片质膜透性、黄酮含量在水淹情况下明显提高,叶绿素含量，根系的活力明显降低。

关于北方水岸耐水湿植物的研究目前仍较少，耐水湿植物的生长指标没有明确的数据记录。

本文所研究的内容正好弥补北方水岸耐水湿植物配置的栽植，且获得部分研究数据，填补空缺，利用学校的实验室容易开展研究，可行性较强，但是缺乏自然的洗礼，仍有遗憾。

二、试验材料与方法
2.1材料准备
2.2.1实验地点
山西农业大学信息学院实验楼202室
2.1.2实验材料及用品准备
实验材料：迎春，贴梗海棠，火棘。

实验器材：卷尺、叶片打孔器、电子天平、电热鼓风干燥箱、游标卡尺、刀片、普通天平、保鲜袋、标签、瓷坩埚、酒精灯。

2.2实验方法及步骤
2.2.1 实验步骤
（1）在水岸附近的土地上用取土器，取得土壤。

（2）将部分土壤放在105℃的烘箱内烘干至衡重并称重计算出土壤含水量。

（3）将土壤分成三种类型：不耐水湿、耐水湿和高度耐水湿。

（4）将迎春、贴梗海棠、火棘这三种植物，分别种植在不耐水湿、耐水湿、极耐水湿的土壤中。

不耐水湿：土壤水分14～24％，常年不被水淹；土壤湿度为耐水湿：土壤水分为24～38％，常年不被水淹；极耐水湿：能够忍受水分充足的环境，土壤水分为38～58％，在水中可以生活两个月。

（5）每天早晨观察迎春、贴梗海棠、火棘的生长情况，并记录。

2.3数据记录
实验开始时间为2017年3月至2017年5月。

（1）观察实验室内的迎春、贴梗海棠、火棘这三种植物并记录，内容包括新梢长度、直径，叶面积，比叶重等。

（2）生长指标选择：生长指标测定方法由于受时间和场地的限制，主要选择了新梢和叶片这两个方面的生长量指标。

每种植物选择体量大小基本一至的标准木一到三株，早上取样测定，每个水平设三个重复进行记录。

2.2.3测定指标
选择指标如下：
（1）新梢长度；
（2）新梢直径；
（3）叶面积；
（4）叶片厚度；
（5）叶单位面积鲜重；
（6）叶片重量；
（7）叶单位面积含水量
三、结果与分析
3.1、实验中土壤含水量的示意图
植物编号土壤含水量实验次数
A1 40.6%-56.8%
迎春A2 28.4%-37.9%
A3 18.6%-25.4%
B1 39.5%-52.3%
贴梗海棠B2 25.5%-36.3% Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
B3 15.2%-22.4%
C1 38.7%-50.2%
火棘C2 23.5%-30.1%
C3 17.2%-20.5%
表1 土壤平均含水量
按照本次实验中采用的耐水湿等级将本次实验分三组进行：不耐水湿、耐水湿、高度耐水湿。

每组实验只记录了植物成活后，植物特征差别不大的三株植物的数据记录（为了方便数据记录，对土壤含水量进行了编号)。

注：由于在土壤含水量40%～60%中，植物过快死亡，所以后面的实验没做记录。

3.2、不同土壤含水量对迎春、贴梗海棠和火棘的新梢生长量的影响
土壤平均新梢长度(cm) 新梢直径(cm)
植物湿度ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ
迎春A2 11.95 12.21 12.55 0.103 0.108 0.128
A3 12.89 11.06 12.53 0.102 0.108 0.116
贴梗海棠B2 27.94 25.22 25.73 0.152 0.150 0.156
B3 27.60 28.81 26.84 0.141 0.159 0.167
火棘C2 17.81 19.97 19.23 0.164 0.132 0.156
C3 17.62 17.84 17.93 0.136 0.114 0.144
表2 不同土壤含水量下迎春、贴梗海棠和火棘的新梢生长量
分析：因为实验过程中发现迎春、贴梗海棠、火棘在土壤含水量大于38%的土壤中种植时，会很快死亡，所以没做记录。

通过表二发现迎春、贴梗海棠、火棘这三种植物在土壤含水量15%-40%的土壤中都可以生长，在对比新梢生长量后发现火棘比迎春、贴梗海棠的新梢生长量高，在耐水湿条件下生长发育最好。

证明了火棘这种耐旱性的植物，具有耐水性。

结论：这三种植物在土壤含水量15%-40%的情况下，这三种植物都能存活并生长；火棘在耐水湿的情况下新梢生长量比迎春、贴梗海棠的生长变化大，而迎春和贴梗海棠的生长变化相对较小。

3.3不同土壤含水量相对新梢生长量的影响
植物土壤平均含水量相对新梢长度相对新梢直径
土壤水平2 土壤水平3 土壤水平2 土壤水平3
迎春A2、A3 1.018 1 1.041 1
贴梗海棠B2、B3 0.992 1 1.000 1
火棘C2、C3 1.056 1 1.249 1
表3 迎春、贴梗海棠和火棘的相对新梢生长量比较
分析：设生长状况为1时，对比发现土壤含水量在15%-40%时，贴梗海棠的相对新梢生长状况低于1，说明它的生长状态不是很好，能存活，但却不适合生长；迎春的相对新梢起伏不大，，说明它可以存活，且能够生长发育；火棘的相对新梢生长变化最大，说明它比迎春、贴梗海棠更适合种植。

结论：通过表3结合表2，可以得出在本实验的土壤含水量处理下以新梢长度和新梢直径作为判断标准，得出这三种耐水湿能力：火棘=迎春>贴梗海棠。

3.4 不同土壤含水量对迎春、贴梗海棠和火棘叶片生长量的影响
通过实验测得不同土壤含水量下迎春、贴梗海棠和火棘的叶片生长量，见表4。

植物土壤平均湿度叶面积(cm²）叶片厚度（mm)
ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ
迎春A2 1.94 1.88 2.07 0.016 0.014 0.015
A3 1.95 1.82 2.02 0.019 0.017 0.010
贴梗海棠B2 3.37 3.07 3.97 0.010 0.013 0.008
B3 3.15 3.45 3.89 0.009 0.009 0.014
火棘C2 2.88 2.89 2.96 0.008 0.015 0.008
C3 2.62 2.54 2.47 0.009 0.010 0.011
单位面积鲜重(mg/cm²）比叶重mg/cm²）单位面积含水量(mg/cm²）ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ
43.156 41.596 40.296 10.919 9.879 10.659 32.237 31.717 29.637
40.556 42.116 42.376 11.179 10.139 9.879 29.377 30.937 32.497
23.918 22.357 22.618 4.940 5.200 4.680 18.978 17.418 17.938
23.918 24.178 22.357 5.460 5.719 4.420 18.458 18.459 17.457
23.138 23.398 22.878 8.059 7.539 7.279 15.079 15.859 15.599
21.838 21.578 21.578 7.799 7.279 7.799 14.039 14.299 13.799
表4 不同土壤含水量下迎春、贴梗海棠和火棘的叶片生长量
分析：通过对比发现火棘的叶片生长量的生长最好，迎春次之，贴梗海棠差之。

结论：从表中可以看出火棘在土壤含水量处理2下叶片生长量更大，土壤含水量3下叶片生长量一般，其它两种植物的叶片生长变化较小。

3.5 不同土壤含水量对相对叶面积和相对比叶重的影响
迎春、贴梗海棠、火棘这三种植物的相对叶面积和相对比叶重计算结果，见表5
植物土壤平均含水量相对叶面积相对比叶重
数据平均值数值平均值
迎春A2、A3 1.010 1 1.008 1
贴梗海棠B2、B3 0.996 1 0.950 1
火棘C2、C3 1.104 1 1.000 1
表 5 不同土壤含水量下相对叶面积和相对比叶重比较
分析：通过表5发现贴梗海棠叶片生长量的生长状况不好，低于平均值1，说明它的种植情况不是很理想。

火棘的叶片生长状态最好，叶面积超出平均值很多，相对比叶重没什么变化。

迎春的叶片生长状况趋于平稳。

通过表5和表2的对比，可以得出在本实验的土壤含水量处理下，以相对叶面积和比叶重来判断，这三种植物的耐水湿能力排序为：火棘=迎春>贴梗海棠。

四、讨论与结论
4.1结论
综上述实验证明，火棘、迎春、贴梗海棠的耐水湿等级都为耐水湿，在土壤含水量为25～40％的土壤中，火棘比迎春和贴梗海棠的生长指标高，而且本身还具有耐旱能力，最适合在北方水岸种植。

为了好看可以适当的将迎春作为补充种植在火棘旁，可以更好地完成植物配置，为北方水岸科学化合理的植物配置提供了依据。

通过本次实验的研究，发现这三种植物
在土壤含水量40%-60%时，都存活时间不长，而在土壤含水量40%以下时都可以存活，但生长状况不同，贴梗海棠只适宜短期种植；火棘在土壤含水量25%-40%的情况下生长最好，取相对新梢长度值对比，火棘1.056，迎春1.018，贴梗海棠则为0.992，贴梗海棠为负值，证明它在土壤含水量25%-40%生长较差，火棘则处于健康生长且有超出。

实验证明火棘这种生长在干旱的山林野地，极耐干旱的植物也具有较强的耐水能力，耐水湿能力等级为耐水湿，能够在土壤含水量为25%-40%的范围内生活，同时生长指标超过其它两种水岸植物，在选择植物配置时被固定思维影响，要学会通过植物多方面的考究去探索植物的特性，为北方水岸耐水湿植物的筛选提供了帮助。

4.2讨论
4.2.1优点
(1)选择水岸植物不常见的火棘。

通常惯性思维的模式使得我们发现不了除这个事物以外的东西，所以我们要学会用各个角度去看待一个问题，就像一道数学题有好几种不同的解题方法一样。

同理，我们在选择植物的问题上应该像做数学题一样，善于发现其它的植物来对植物进行合理搭配，使其能够科学化，合理化。

(2)在研究方法上，为了更好地进行植物配置，采用了观察法和生长量指标测定法相结合的方式进行了研究。

(3)本次实验是从水岸植物的耐水湿能力及土壤含水量两方面来表述植物耐水湿能力标准的。

4.2.2不足
（1）由于对应用的一些水岸植物了解不足，使得一些数据的准确性较低。

（2）选择地方不好，在实验室内进行的植实验，没有大自然环境下的数据准确，人工痕迹太重。

（3）实验时间太紧，需要较长时间的一些数据没有记录，只选择了叶片和新梢方便记录的数据。

（4)实验的不完整
4.2.3问题
北方水岸耐水湿植物的研究，不仅给北方自己带来了帮助，同时也为全中国的植物研究做出了贡献。

但是植物的研究之路还有很长很长，要研究的东西还有很多很多，毕竟大自然有多大，我们都知道，那么大自然的植物我们都认识了吗?答案是没有。

现在的首要目标是完成已知的植物研究，研究植物的生理特性，及植物为什么会自己生长在这里？为什么其它的地方它生长不了那？当然我首先要做的，还是去研究植物的耐水湿能力，当植物被水淹没后，它是不是真的死亡了，它会不会和人类一样存在假死现象，只是表面上显现出衰败的生理特征，又或者它本身没有耐水湿能力，却因为对生命的渴望，去保留自己身体的一部分，让它去进行蜕变，变得适宜在水涝的环境中生存，进而完成自身的进化，让自己成为水生植物的一份子，毕竟只要活着，就有无限种可能会发生。

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