黃雍容,黃茂根,吳興盛,高偉,黃石德,陣愛平
(1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院,福建 福州 350012;2.福建省三明市羅卜巖自然保護區(qū)管理站,福建 三明 365504;3.福建省沙縣官莊國有林場,福建 三明 365504)
閩樺(Betulafujianensis)是樺木科樺木屬一新種,長期被誤認(rèn)為是亮葉樺(Betulaluminifera),2003年中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所曾杰教授等在福建省三明羅卜巖自然保護區(qū)發(fā)現(xiàn)[1]。該樹種在羅卜巖保護區(qū)的面積大約有30 hm2,樹干筆直,高可達40 m,少分枝,幼樹樹皮與亮葉樺相似,老樹樹皮呈縱裂。該樹種材質(zhì)良好,可做家具和高檔地板,樹皮、枝葉含芳香油。目前有關(guān)閩樺的研究較少。課題組對羅卜巖保護區(qū)閩樺群落進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)閩樺林內(nèi)多為老樹,未見幼樹,其天然更新困難。本研究通過采種及發(fā)芽對比試驗,對閩樺種子質(zhì)量及適宜萌發(fā)條件進行研究,可為人工培育閩樺幼苗提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為人工栽培、規(guī)?;N植和資源開發(fā)利用閩樺樹種提供科學(xué)依據(jù)。
研究區(qū)位于福建省三明市羅卜巖省級自然保護區(qū),117°34′15″—117°36′00″ E, 26°25′45″—26°27′30″ N,三明市沙縣西北部與明溪縣交界處,武夷山東側(cè)支脈,森林覆蓋率達97.8%,屬野生植物類型自然保護區(qū)。氣候為中亞熱帶季風(fēng)氣候,溫和濕潤,年平均氣溫約19.5 ℃,最冷月1月均溫8.5 ℃左右,極端最低氣溫-7.1 ℃,7月均溫28.4 ℃,最高氣溫40.1 ℃。年降水量1 643.2 mm以上,無霜期297 d?;鶐r多為花崗巖,土壤為紅壤和黃紅壤,土層厚度多在80 cm以上。保護區(qū)內(nèi)植物區(qū)系以泛熱帶分布為主,有種子植物127科,340屬,595種,其中珍稀瀕危植物10種[2,3]。
2.1 試驗設(shè)計
2018年4月下旬在閩樺和亮葉樺種子成熟季節(jié),在羅卜巖保護區(qū)內(nèi)選擇各3株成熟健康的植株采集果序,混勻帶回室內(nèi),陰干2 d,待種子自然脫落,進行種子千粒質(zhì)量測定。同時進行發(fā)芽試驗,各6組,每組100粒種子,放入墊有濾紙濕潤培養(yǎng)皿中,常溫自然光照條件下,每天觀察種子發(fā)芽數(shù)量并記錄,連續(xù)3天沒有發(fā)芽新種子試驗終止。
將閩樺種子按黃色、微黑和黑色3種顏色進行分組,首先對測定千粒質(zhì)量,每組3個重復(fù)。開展不同溫度(20 ℃、25 ℃和30 ℃)條件下發(fā)芽試驗,每組100粒種子,共27組。人工氣候箱條件設(shè)置為濕度95%,12 h全光照。培養(yǎng)皿底部濾紙保持濕潤,每天統(tǒng)計發(fā)芽種子數(shù)量,連續(xù)3天沒有新發(fā)芽試驗終止。
2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析
2.2.1 種子千粒質(zhì)量 將閩樺和亮葉樺種子各1 000粒分別分成3組,用萬分之一的天平稱取質(zhì)量。
2.2.2 種子含水率 參照李合生[4]的研究方法,將待測種子混合均勻后,隨機取樣0.2 g各3份,放入預(yù)先烘干的鋁盒,置烘箱內(nèi)80 ℃烘2~3 h,后用105 ℃烘5~6 h。種子含水率計算公式如下:
種子含水率 =(種子鮮質(zhì)量 —種子干質(zhì)量 ) /種子鮮質(zhì)量 ×100%
2.2.3 種子發(fā)芽率
種子發(fā)芽率 =正常發(fā)芽種子總粒數(shù)/參試種子總粒數(shù)×100%[5]
2.2.4 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)在Excel 2010中進行整理,采用SPSS 22.0對不同顏色種子質(zhì)量和不同溫度下發(fā)芽率數(shù)據(jù)進行單因素方差分析,顯著水平為α=0.05。
3.1 閩樺和亮葉樺種子發(fā)芽率比較
由表1可知,閩樺和亮葉樺種子千粒質(zhì)量和含水率無顯著差異,但常溫自然光照條件下發(fā)芽率有顯著差異,亮葉樺的發(fā)芽率顯著高于閩樺。羅卜巖保護區(qū)閩樺的發(fā)芽率僅有3%,這可能跟當(dāng)?shù)亻}樺質(zhì)量較差有關(guān)。試驗過程中,通過肉眼可以看出,閩樺大部分種子呈黑色,少部分呈微黑色和黃色,亮葉樺種子多為黃色。
表1 閩樺和亮葉樺種子質(zhì)量特征
3.2 不同顏色閩樺種子質(zhì)量比較
為了篩選出閩樺的優(yōu)良種子,針對不同顏色種子的質(zhì)量和發(fā)芽率等進行進一步研究。
由表2可知,不同顏色閩樺種子的千粒質(zhì)量有顯著差異,黑色種子的千粒質(zhì)量、含水率及數(shù)量顯著大于微黑和黃色的種子。閩樺種子絕大多數(shù)為黑色種子,由3.1的結(jié)果可知,閩樺種子的發(fā)芽率極低。
表2 不同顏色閩樺種子質(zhì)量特征
3.3 不同溫度條件閩樺種子發(fā)芽率
由表3可知,3種溫度下所有黑色種子均未發(fā)芽,黃色種子的發(fā)芽率顯著高于微黑種子。在25 ℃和30 ℃條件下黃色種子的發(fā)芽率顯著高于20 ℃條件下發(fā)芽率;25 ℃條件下微黑色種子的發(fā)芽率顯著高于20 ℃和30 ℃條件下的發(fā)芽率。由此可判斷黑色種子為敗育種子,黃色種子為完好種子,而微黑種子應(yīng)該是黃色種子和黑色種子的中間過渡類型;25 ℃為閩樺種子最適萌發(fā)溫度。
表3 不同溫度條件下閩樺種子發(fā)芽率(%)
羅卜巖保護區(qū)閩樺種子發(fā)芽率總體僅3%,遠(yuǎn)低于亮葉樺種子。黑色敗育種子比率高達72.83%,其千粒質(zhì)量和含水率均高于黃色和微黑色種子。黃色閩樺種子為有生活力種子,25 ℃為閩樺種子最適萌發(fā)溫度。羅卜巖保護區(qū)閩樺大部分種子變黑的原因以及如何進一步提高其育苗成活率等問題有待進一步深入研究。