高梓深,張劍斌,戴玉偉,杜宏志
(黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
山杏(ArmeniacasibiricaLam.),薔薇科杏屬植物,別名杏子、野杏。是原產我國及亞洲西部的一種野生植物資源,是亞洲特有的生態(tài)經濟型樹種。其根系發(fā)達、耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐高溫,是營造水土保持林的優(yōu)良植物材料和生態(tài)脆弱地區(qū)植被恢復的先鋒樹種。
廣泛收集黑龍江省不同地區(qū)的山杏種子,包括賓縣萬人歡、嫩江、寶清、扎旗、泰來江橋、泰康、穆棱、訥河、雞西、龍江、七臺河等地區(qū)。共收集天然次生山杏種源單株178個。并對所有株數進行編號。其中龍江甜杏為人工栽培品種,作為參照組。
2014年秋季在黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院綠源基地進行播種。土壤質地為沙壤土。采用床播。播種行距10 cm。品種、株間隔20 cm。播種前整地,選擇地勢平坦,土壤肥沃、通透性良好的沙壤土或壤土。
在秋季調查中統(tǒng)計本年度山杏存活的個體數,調查苗高和地徑,采用Excel軟件和SPSS統(tǒng)計軟件對形態(tài)學性狀變異進行分析。
植株的存活率、苗高、地徑等性狀的顯著差異性分析,選用方差分析或者非參數檢驗Nemenyi法進行種源間的多重比較。
利用模糊數學中的隸屬函數法,對12個種源的存活率、苗高、地徑等多個性狀進行綜合分析,進而以每個群體做出綜合評價。
確定各性狀的隸屬函數值,將每個種源各性狀的隸屬函數值進行累加,計算其平均值。平均值越大,說明種源的生長狀況越好,即該種源對環(huán)境的適應及競爭能力越強,反之則弱。
統(tǒng)計12個山杏種源的苗高與地徑,并計算12個種源苗高與地徑的均值、最大最小值、標準差以及變異系數,將12個種源的苗高、地徑和存活率均值分別進行非參數多重比較Nemenyi檢驗和方差分析,比較結果見表1。
表1 12個種源山杏苗木生長狀況統(tǒng)計
統(tǒng)計結果表明,12個種源山杏的1年生苗高平均值為56.01 cm,苗高平均值范圍在35.50 cm(訥河)~72.37 cm(七臺河),種源間的苗高平均值差異達顯著水平,每個種源內個體間的苗高差異亦達顯著水平。12個山杏種源地徑平均值為0.44 cm,地徑平均范圍在0.33 cm(訥河)~0.62 cm(龍江甜杏),種源間的胸徑平均值差異達顯著水平,每個種源內個體間的胸徑差異同樣達顯著水平。
種源間和種源內苗高和地徑的差異代表了山杏群體間和個體間的生長差異。種源內個體差異一方面受自身的遺傳因素影響,還在環(huán)境資源缺乏時與自身的競爭能力有關。其中七臺河種源苗高平均值最大,為72.37 cm,而地徑平均值最大為龍江種源甜杏,為0.62 cm,成活率平均值最大為龍江種源0.79。因此,要比較種源間對環(huán)境適應能力,還要綜合考慮各個種源的生長性狀和存活率的差異。
采用隸屬函數值法對12個種源山杏進行綜合評價,得出12個種源山杏的生長(苗高、地徑)數據和存活率3個方面的隸屬函數值得綜合排序,結果見表2。
綜合考慮山杏各個種源的苗高、地徑以及存活率,萬人歡種源隸屬函數的平均值最大,平均值為0.55;訥河種源隸屬函數平均值最小,為0.41。萬人歡種源的苗高、地徑、存活率在12個種源中都不是最大,但是綜合表現力最強。說明該種源在本地適應性良好。而訥河種源的山杏苗高、地徑在12個種源中都是最小,存活率在12個種源中表現也不是十分突出。說明種源訥河在本地的適應性較差。
表2 山杏種源種源的生長狀況的隸屬函數值及綜合評價
以龍江甜杏人工栽培組為參照。選出隸屬函數平均值大于龍江甜杏的種源為優(yōu)良種源。依次分別為萬人歡、扎旗、龍江、七臺河。再在優(yōu)良種源內選取優(yōu)樹進行比較排序。結果見表3。
表3 優(yōu)良種源優(yōu)樹的排序
可以看出,龍江種源19號樹的隸屬函數平均值最大,為0.65。龍江甜杏1號樹的隸屬函數平均值最小,為0.58。優(yōu)良種源中就優(yōu)樹而言,其在該地的適應性差異并不十分明顯。
生物通過適應環(huán)境而存在,植物群體的形態(tài)特征是植物群體適應當地環(huán)境的綜合表現,分布范圍廣的物種,其生長特性和遺傳組成往往呈現典型的地理變異模式。不同產地的種源存在顯著的遺傳差異并多呈現緯向變異模式。且低緯度的種源生長速度快于高緯度的種源[1]。
本文比較分析了黑龍江省12個山杏種源苗期的存活率及形態(tài)特征,萬人歡種源的隸屬平均值最大,為0.55,訥河種源的隸屬平均值最小,為0.41,初步表明萬人歡種源在本地的適應性最好,訥河種源的適應性最差。以龍江甜杏為對比,選擇出萬人歡、扎旗、龍江、七臺河4個種源為優(yōu)良種源。龍江19號樹隸屬函數平均值最大,為0.65。七臺河5號、萬人歡6號、扎旗7號隸屬函數平均值均為0.61。而龍江甜杏隸屬函數平均為0.58。初步認為龍江19號樹在本地的適應性最好。
物種為適應不同自然環(huán)境條件可產生不同的種內遺傳變異,使其表達的性狀有所差別。形成適應一定生態(tài)環(huán)境的特定的遺傳結構,影響一個物種遺傳結構的內部因素很多種,而外部因素,如自然選擇及人類影響等對物種群體的遺傳結構也有顯著影響[2-4]。
12個山杏種源在綠源基地生長條件下,地理變異模式不明顯,因為12個山杏次生種源生長年度較短,同一種徑個體間競爭仍然很激烈,還在進行自我稀疏,另外,從樹高和胸徑的標準差可以看出,當存活率基本穩(wěn)定時再分析山杏次生種源的形態(tài)生長特性,地理變異模式的反映可能更加精確。