姚雪晗,傅松玲,王麗麗
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院,合肥 230036)
乳源木蓮(Manglietia yuyuanensis Law)屬木蘭科木蓮屬。為常綠大喬木,高達(dá)8 m,胸徑18 cm;樹皮灰褐色,枝黃褐色,花奶白色,具有極高的觀賞價(jià)值。喜溫暖濕潤(rùn)氣候環(huán)境,偏陰性,幼樹耐蔭,天然更新良好,適宜土層深厚、潮潤(rùn)、肥沃或中庸的排水良好的酸性黃壤土上生長(zhǎng)。自然生長(zhǎng)在海拔1 300 m以下溝谷臺(tái)地,山溝中、下部的山坡,常與紅楠、杜英、木荷、櫧栲類等常綠闊葉林混生[1]。原產(chǎn)于美國(guó)南部,在中國(guó),自然分布于安徽(黃山)、浙江南部、江西、福建、湖南南部、廣東北部(乳源),多分布于海拔700~1 200 m的林中。
為了豐富長(zhǎng)江中下游丘陵種質(zhì)資源,擴(kuò)大栽培范圍,積極發(fā)展優(yōu)良樹種,以及增加園林植物種類,本研究于樅陽(yáng)大山進(jìn)行了乳源木蓮移栽試驗(yàn)。
引種栽培試驗(yàn)地位于安徽省樅陽(yáng)縣周潭鎮(zhèn)大山村,地處大別山東南邊緣,長(zhǎng)江下游北岸,屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū),四季氣候變化明顯,年均氣溫16.5℃,冬季低溫而無(wú)嚴(yán)寒;春季溫和;夏季溫度雖高但不酷熱;秋季略高于春季。年均光照2 064.9 h,年均積溫5 129℃,年均降水量1 326.5 mm,但降水在全年分配不均,冬季降水量少,夏季(梅雨季)雨量集中,約占全年總量40%。山地成土母巖以花崗片麻巖為主,土壤主要為麻石黃棕壤,質(zhì)地較輕,pH 5.5~6.5,具有典型代表性的亞熱帶北緣地區(qū)丘陵崗地氣候特點(diǎn)。
試驗(yàn)用的乳源木蓮來(lái)自安徽省林科院苗圃,均為三年生實(shí)生苗。主產(chǎn)地試驗(yàn)樹木大部分來(lái)自福建省沙縣鄭湖鄉(xiāng)的杉蓮混交林,為多年實(shí)生苗。
1.3.1 成活率計(jì)算
1.3.2 生長(zhǎng)量測(cè)定
由于木蘭科植物引種的株數(shù)較少,故采用全樣法對(duì)樹木生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量和紀(jì)錄,主要測(cè)量樹種地徑生長(zhǎng)量和苗高生長(zhǎng)量。生長(zhǎng)期每2個(gè)月測(cè)量和紀(jì)錄株高、地徑生長(zhǎng)量。
1.3.3 光合特性測(cè)定
于2009年5月在田間條件下,選擇天氣晴朗的日子,采用美國(guó)Li-cor公司生產(chǎn)的Li-6400便攜式光合儀測(cè)定光合有效輻射(PAR,μmol·m-2·s-1)、凈光合速率(Pn,μmol·m-2·s-1)、蒸騰速率(Tr,mmol·m-2·s-1)、氣溫(Ta,℃),葉溫(Tleaf,℃)等指標(biāo)。
選取苗木上部向南伸展的枝條上第3~4片小葉為試材,所取葉片均要葉齡相對(duì)一致。測(cè)定日7:00~18:00每隔1 h測(cè)定1次,相鄰2次測(cè)定順序依次為從第1至第3樣株,以及第3至第1樣株,以消除系統(tǒng)誤差。每次記錄3次數(shù)據(jù),最后計(jì)算結(jié)果用3次數(shù)據(jù)的平均值來(lái)表示。
水分利用率計(jì)算:水分利用率=光合速率/蒸騰速率(Pn/Tr)。
應(yīng)用Excel 2003進(jìn)行圖表處理,根據(jù)圖表分析苗高和地徑生長(zhǎng)量的趨勢(shì)以及凈光合速率和蒸騰速率與水分利用率的日變化。
2.1.1 乳源木蓮移栽成活率調(diào)查
試驗(yàn)地植株于2007年3月15日全部栽植完畢,采用全樣法,于2007年8月15日對(duì)植株的成活率進(jìn)行測(cè)定,對(duì)于地上部分已經(jīng)出現(xiàn)死亡癥狀的,但無(wú)法判斷是否真正死亡的,主要依據(jù)其根系判斷。記錄和統(tǒng)計(jì)所得數(shù)據(jù),以便直觀的反映成活率情況。所得引種成活率結(jié)果如下:裸根移栽的乳源木蓮,引種總株數(shù)為115株,移栽后在良好的立地條件下,成活69株,平均生長(zhǎng)勢(shì)良好,病蟲害情況少見(jiàn)。
根據(jù)公式(1)計(jì)算成活率:成活率(%)=(69/115)×100%=60%,乳源木蓮在試驗(yàn)地移栽成活率為60%。
2.1.2 引種區(qū)與主產(chǎn)地成活率對(duì)比
乳源木蓮在中國(guó)地區(qū)分布較廣,福建地區(qū)是乳源木蓮的主產(chǎn)地之一,也是乳源木蓮引種較成功區(qū)域,氣候較安徽更適宜乳源木蓮生長(zhǎng),且乳源木蓮研究起步較早。在福建三明市沙縣地區(qū):乳源木蓮育苗、造林均較容易,成活率可達(dá)90%[2]。
圖1 不同地區(qū)乳源木蓮移栽成活率比較Fig.1 Comparison of survival rate of Manglietia yuyuanensis in different regions
由圖1可知,乳源木蓮在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的成活率明顯低于南部的福建地區(qū)。主產(chǎn)地福建地區(qū),為乳源木蓮引種較多且較成功地區(qū),以福建省沙縣鄭湖鄉(xiāng)乳源木蓮栽培林為例,該區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均溫度18℃,最冷月平均氣溫10~15℃,最熱月18~23℃,年平均日照時(shí)數(shù)1 700~1 800 h,無(wú)霜期220~298 d,年降雨量1 600~1 800 mm,年蒸發(fā)量1 300~1 500 mm,相對(duì)濕度80%以上,干濕季明顯,原生植被為亞熱帶常綠闊葉林或針闊混交林。試驗(yàn)地為低山山地,母巖由砂巖、花崗巖發(fā)育的山地紅壤,土層較深厚,肥沃、濕潤(rùn)[3]。
從以上主產(chǎn)區(qū)概況不難看出,福建地區(qū)年平均氣溫高于試驗(yàn)地,年降水量高于試驗(yàn)地,且土壤多為山地紅壤,土層較深厚,肥沃、濕潤(rùn),而試驗(yàn)地的土壤主要為麻石黃棕壤,質(zhì)地較輕。所以乳源木蓮在福建地區(qū)的較為適宜的氣候、土壤、水分等條件下育苗,幼苗成活率較試驗(yàn)地較高,且生長(zhǎng)較快。在試驗(yàn)地移栽過(guò)程中的技術(shù)、運(yùn)輸?shù)绕渌绊懗苫盥实囊蛩兀写M(jìn)一步調(diào)查。
所有植株于2007年3月15日全部樹種栽植完畢,所有植株經(jīng)過(guò)1個(gè)年周期生長(zhǎng)后,生長(zhǎng)趨于穩(wěn)定,于2008年3月,對(duì)所有成活植株的苗高、地徑等生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量,之后每隔兩個(gè)月,于5、7、9、11月,分5次對(duì)所有植株的苗高、地徑等生理指標(biāo)進(jìn)行再次測(cè)定,記錄和計(jì)算期間8個(gè)月生長(zhǎng)量測(cè)定數(shù)據(jù),以其反映植株在恢復(fù)期的生長(zhǎng)情況。所得結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 乳源木蓮生長(zhǎng)量調(diào)查Table1 Growth of Manglietia yuyuanensis
移栽成活后,初期乳源木蓮的生長(zhǎng)速度比較緩慢,由表1可知,乳源木蓮的生長(zhǎng)高峰期在7~9月,苗高生長(zhǎng)量為0.21 m,地徑生長(zhǎng)量為0.26 cm;生長(zhǎng)低峰期在9~11月,苗高生長(zhǎng)量0.05 m,地徑生長(zhǎng)量為0.03 cm。
這與福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院對(duì)乳源木蓮生長(zhǎng)節(jié)律趨勢(shì)相吻合。他們將乳源木蓮苗高生長(zhǎng)的4個(gè)生長(zhǎng)期劃分為:出苗期為3月12日至4月30日;幼苗期為5月1日至6月30日;苗木速生期為7月1日至9月30日;苗木生長(zhǎng)后期為10月1日至12月16日(隨氣象因素的變動(dòng)會(huì)略有波動(dòng))[4]。對(duì)比試驗(yàn)地和福建地區(qū)乳源木蓮生長(zhǎng)狀況,生長(zhǎng)高峰期都為7~9月。但主產(chǎn)地福建的年生長(zhǎng)量高于試驗(yàn)地的年生長(zhǎng)量[2-4]。
移栽成活之后的兩年內(nèi),大多數(shù)植株都取得了較明顯的生長(zhǎng)量,生長(zhǎng)節(jié)律與主產(chǎn)區(qū)并無(wú)區(qū)別,但生長(zhǎng)量卻低于主產(chǎn)區(qū)??梢?jiàn),乳源木蓮主產(chǎn)區(qū)的氣候條件下移栽,幼苗的成活率及生長(zhǎng)量都較高,而北移引種的木蘭科植物,低溫和干旱是主要限制因子[5],在試驗(yàn)地氣候條件下移栽,其與主產(chǎn)區(qū)主要表現(xiàn)在氣溫和年降雨量較低的差異,可能是移栽后生長(zhǎng)量較低的原因之一。
選擇晴朗天氣在自然狀態(tài)下測(cè)定凈光合速率的日變化,記錄和計(jì)算所測(cè)定數(shù)據(jù),以其反映植株在1 d內(nèi)光合作用的情況。
2.3.1 凈光合速率和蒸騰速率的日變化
結(jié)果見(jiàn)圖2。
從圖2中可以看出,乳源木蓮的凈光合速率日變化動(dòng)態(tài)呈雙峰曲線,峰值分別出現(xiàn)在10:00和13:00,為 5.82 和 3.76 μmol·m-2·s-1;在 12:00 出現(xiàn)了較低值,呈現(xiàn)了生物學(xué)中所謂的光“午休”現(xiàn)象[6-8]。乳源木蓮的蒸騰速率變化也呈雙峰曲線,峰值分別出現(xiàn)在11:00和14:00,為3.18和2.12 mmol·m-2·s-1,在 13:00 出現(xiàn)了較低值。
2.3.2 水分利用率的日變化
結(jié)果見(jiàn)圖3。
根據(jù)公式計(jì)算出乳源木蓮的水分利用率日變化,從圖3中可以看出,乳源木蓮的水分利用率日變化動(dòng)態(tài)呈雙峰曲線,峰值分別出現(xiàn)在9:00和13:00,為 2.28 和 2.31 μmolCO2·mmol-1H2O;在12:00出現(xiàn)了較低值。
圖2 乳源木蓮的凈光合速率日變化曲線與蒸騰速率日變化曲線Fig.2 Daily curve of photosynthesis and evaporation rate of Manglietia yuyuanensis
圖3 乳源木蓮水分利用率的日變化曲線Fig.3 Daily curve of water use efficiency of Manglietia yuyuanensis
通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,乳源木蓮的凈光合速率、蒸騰速率以及水分利用率,在中午光照最強(qiáng)時(shí)有明顯下降,光合生理特征具有明顯的“午休”現(xiàn)象,據(jù)前人的研究結(jié)果可推出,引起中午光合速率降低的外界原因是中午的光照強(qiáng)度大,氣溫高而引起蒸騰速率增大,導(dǎo)致氣孔保衛(wèi)細(xì)胞失水引起氣孔關(guān)閉,使其光合速率降低[9-13]。
a.一般來(lái)說(shuō),在移栽過(guò)程中,苗木的根系保存方式很重要。本試驗(yàn)中移栽的乳源木蓮雖為裸根苗,但成活率為60%,相對(duì)較高,生長(zhǎng)中病蟲害較少,表現(xiàn)較好,所以初步認(rèn)為此樹種易于移栽,可以作為園林綠化推廣樹種。
b.經(jīng)調(diào)查,試驗(yàn)地與福建主產(chǎn)區(qū)在移栽乳源木蓮幼苗時(shí)的管理模式并無(wú)較大區(qū)別,所以認(rèn)為,立地條件是引起移栽成活率與年生長(zhǎng)量區(qū)別的主要因素。建議在冬天采取覆蓋防寒措施,保障苗木安全越冬。在移栽運(yùn)輸過(guò)程中可能也會(huì)有影響成活率的因素,這里暫不做討論。
c.乳源木蓮屬偏陰性亞熱帶樹種,忌強(qiáng)光直射,喜濕潤(rùn)的生長(zhǎng)環(huán)境。陽(yáng)坡或無(wú)蔭蔽的丘陵地區(qū)栽培乳源木蓮生長(zhǎng)受抑制。因此,本試驗(yàn)地所在的丘陵地區(qū)種植乳源木蓮,宜選擇陰坡或有自然蔭蔽的、陰濕的、土壤肥沃的、疏松的環(huán)境較好[14]。
d.總體來(lái)說(shuō),乳源木蓮在試驗(yàn)地培育效果較好,耐蔭性較強(qiáng),且在安徽省園林應(yīng)用及對(duì)其生理特性的研究都較少,有很大推廣前途。因此,只要采取相應(yīng)措施,在長(zhǎng)江中下游地區(qū),可以作為園林樹種,豐富本省園林植物種類。
a.乳源木蓮在長(zhǎng)江中下游丘陵地區(qū)移栽成活率為60%,對(duì)比主產(chǎn)地福建地區(qū)的成活率90%,較低。
b.移栽成活后,初期乳源木蓮的生長(zhǎng)速度比較緩慢,通過(guò)比較可以看出,乳源木蓮的生長(zhǎng)高峰期在7~9月,苗高生長(zhǎng)量為0.21 m,地徑生長(zhǎng)量為0.26 cm;生長(zhǎng)低峰期在9~11月,苗高生長(zhǎng)量0.05 m,地徑生長(zhǎng)量為0.03 cm。試驗(yàn)地生長(zhǎng)節(jié)律趨勢(shì)與主產(chǎn)地福建地區(qū)相同。但福建地區(qū)的高峰期生長(zhǎng)量高于試驗(yàn)地。
c.晴朗天氣下,乳源木蓮的凈光合作用速率曲線、蒸騰作用速率曲線以及水分利用率曲線均呈現(xiàn)雙峰曲線,其中凈光合速率峰值分別出現(xiàn)在10:00和13:00,蒸騰速率峰值分別出現(xiàn)11:00和14:00,水分利用率峰值分別出現(xiàn)在9:00和13:00。在中午氣溫較高時(shí),均出現(xiàn)最低值。
本試驗(yàn)為乳源木蓮在長(zhǎng)江中下游丘陵地帶的引種,豐富本地園林樹種種類,恢復(fù)珍稀樹種資源,提供了理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
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