李興民,郭星
(甘肅省白龍江林業(yè)管理局林業(yè)科學(xué)研究所,甘肅 蘭州 730070)
大果青杄(Picean neoveitcllii)是國(guó)家二級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物,是我國(guó)特有樹種[1],在松科云杉屬中占有非常重要的系統(tǒng)位置,是研究松科系統(tǒng)發(fā)育及裸子植物系統(tǒng)發(fā)育和起源的關(guān)鍵類群之一[2]。全國(guó)分布很少,僅湖北西部、陜西秦嶺北坡、戶縣南部、甘肅天水及白龍江流域海拔1300~2000m 均有分布,且數(shù)量不多[3]。從已有研究可知[1~4],從采種母樹樹齡和播種育苗海拔為切入點(diǎn),探索大果青杄播種育苗技術(shù)與幼苗生長(zhǎng)規(guī)律,以期為日后大果青杄種質(zhì)資源保存、引種造林提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 種子采集及處理。在對(duì)該區(qū)域大果青杄群落調(diào)查的基礎(chǔ)上,在插崗梁保護(hù)區(qū)茶崗保護(hù)站選取3 株優(yōu)良母樹(見表1)采集球果,并在通風(fēng)向陽的地方進(jìn)行曝曬,種子干燥脫粒后,首先進(jìn)行種子初級(jí)處理[4]。
為了及早打破種子的休眠狀態(tài),縮短其發(fā)芽時(shí)間,將不同樹齡大果青杄母樹上采集的種子用0.5%的K2MnO4水溶液浸種2h,取出后用清水沖洗數(shù)次,保證種子表面不留存K2MnO4水溶液。然后用毛巾包裹種子,防止水分蒸發(fā),并置于陰涼、通風(fēng)處催芽,定期灑水,以保持種子萌發(fā)所需的水分。
表1 大果青杄采種母樹基本概況表
1.1.2 育苗容器及基質(zhì)。育苗容器選用加拿大進(jìn)口的42孔育苗盤,育苗基質(zhì)由森林腐殖土、泥炭、蛭石配置而成,不同原料體積比為6∶3∶1?;|(zhì)配好后用0.1%的多菌靈溶液進(jìn)行消毒,消毒時(shí)使用噴霧器,做到均勻,一邊噴灑一邊翻動(dòng)基質(zhì)。
1.1.3 播種。選取催芽處理的1、2、3 號(hào)母樹種子,分別播在裝有基質(zhì)的育苗盤上,每個(gè)孔播3 粒種子,播種深度為2cm。播種后澆透水。
兩水苗圃地位于拱壩河與白龍江交匯處,甘肅省隴南市兩水鎮(zhèn),地理坐標(biāo):E104°47′43″、N33°27′33″,海拔1016 m,全鎮(zhèn)氣候溫和,年最高氣溫36℃,最低氣溫-9℃,無霜期為180~260d,年降雨量400~600mm。
茶崗苗圃地位于甘肅省甘南藏族自治州舟曲縣境內(nèi)的拱壩河中游,地理坐標(biāo):E104°20′36″、N33°24′32,海拔1678 m。區(qū)內(nèi)年均氣溫14℃,年均降雨量728.2mm,降水天數(shù)149d,蒸發(fā)量960.7mm,相對(duì)濕度75%,全年無霜期228d。
沙灘苗圃地位于甘肅省甘南藏族自治州舟曲縣境內(nèi)的拱壩河上游,地理坐標(biāo):E104°09′43.0″、N33°42′11.3″,海拔2376m。年平均氣溫12.9℃,最高氣溫35.2℃,最低氣溫-10.2℃,年均降水量449.2mm,無霜期230d。
1.3.1 不同樹齡母樹種子對(duì)大果青杄育苗的影響。在兩水苗圃地,每個(gè)樹齡種子播2 盤,共播6 盤,試驗(yàn)編號(hào)按母樹編號(hào)依次為 A1、A2、A3。
1.3.2 海拔對(duì)大果青杄育苗的影響。選取催芽處理的1號(hào)母樹種子,播在裝有基質(zhì)的育苗盤上,共播6 盤。然后將6 個(gè)育苗盤分別放在兩水苗圃地(海拔1016m)、茶崗苗圃地(海拔1678m)、沙灘苗圃地(海拔2376m)中,每個(gè)苗圃地放2 盤。試驗(yàn)編號(hào)按海拔高度分別為B1、B2、B3。
1.3.3 大果青杄幼苗生長(zhǎng)規(guī)律。在兩水苗圃地,選取催芽處理的1 號(hào)母樹種子,分別播在裝有基質(zhì)的育苗盤上。試驗(yàn)編號(hào)為C。
表2 不同樹齡母樹種子育苗結(jié)果調(diào)查表
播種后及時(shí)澆水、除草;出苗達(dá)15%后,即刻搭遮陽網(wǎng)遮蔭,遮蔭強(qiáng)度為60%,并噴施0.3%K2MnO4水溶液。出苗后每10d 噴施1 次0.3%K2MnO4水溶液,8 月底結(jié)束。
1.5.1 出苗情況調(diào)查。在兩水苗圃地,待大果青杄種子播種后,每天下午 15:00 按試驗(yàn)編號(hào) A1、A2、A3進(jìn)行調(diào)查,記錄首株苗出苗日期,統(tǒng)計(jì)出苗數(shù),5 月底停止統(tǒng)計(jì),并計(jì)算出苗率。
1.5.2 苗高和地徑調(diào)查。從C 試驗(yàn)育苗盤中選擇長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良的10 株幼苗作為標(biāo)準(zhǔn)木,5 月開始每隔10d 對(duì)所選定的標(biāo)準(zhǔn)木測(cè)定苗高和地徑,并計(jì)算平均苗高和平均地徑,10 月結(jié)束觀測(cè)。從 A1、A2、A3、B1、B2、B36 種試驗(yàn)的育苗盤中, 分別選擇長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良的10 株幼苗作為標(biāo)準(zhǔn)木,測(cè)定苗高和地徑。
1.5.3 生物量調(diào)查。10 月從 A1、A2、A3、B1、B2、B36 種試驗(yàn)的育苗盤中,分別選取10 株標(biāo)準(zhǔn)木,采用收獲法測(cè)定幼苗地上部分和地下部分生物量、地上部分和地下部分含水量。
采用Excel 2007 進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)處理,通過SPSS 13.0 軟件進(jìn)行方差分析和生長(zhǎng)模型擬合。
2.1.1 不同樹齡母樹種子對(duì)出苗率的影響。通過調(diào)查統(tǒng)計(jì),A1、A2這2 種試驗(yàn)方法播種后第5d 最先長(zhǎng)出幼苗,A3播種方法在試驗(yàn)后第10d 才長(zhǎng)出幼苗。播種前雖對(duì)大果青杄種子進(jìn)行了催芽,但催芽7d 種子露白數(shù)量很少,避免耽誤育苗時(shí)間,直接將催芽處理的種子播于育苗盤上,這也是出苗時(shí)間晚的原因,說明大果青杄種子萌發(fā)能力低。
由表2 可以看出,A3試驗(yàn)方法出苗率最高,達(dá)到53.97%,其次是A2試驗(yàn)方法,為44.44%,A1試驗(yàn)方法出苗率最低,為25.40%。再次印證了大果青杄種子萌發(fā)力低,而從出苗率大小來看,采種母樹年齡增大,種子萌發(fā)能力會(huì)有所提高。
2.1.2 不同樹齡母樹種子對(duì)苗高和地徑的影響。苗高和地徑是評(píng)價(jià)苗木質(zhì)量重要的形態(tài)指標(biāo),通過對(duì)3 個(gè)不同母樹年齡容器育苗的苗高和地徑統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表4。從結(jié)果可知,3 個(gè)不同年齡的種子,其苗高差異顯著,母樹年齡150 年的種子,其苗高最高,達(dá)到了3.42cm。而3個(gè)不同年齡種子的地徑差異不顯著。
表3 不同樹齡種子育苗的苗高和地徑
2.1.3 不同樹齡母樹種子對(duì)生物量的影響。由表3 可知,A1試驗(yàn)方法幼苗的地上部分平均鮮重、平均干重、平均含水量最高,A3試驗(yàn)方法次之,A2試驗(yàn)方法最?。坏叵虏糠值姆从撑c地上部分一致。
2.2.1 海拔對(duì)苗高和地徑的影響。通過統(tǒng)計(jì)不同海拔容器育苗的苗高和地徑,結(jié)果如表4。從結(jié)果可知,不同海拔種子育苗,其苗高差異顯著,在海拔1678m 苗高最高,達(dá)到了3.24cm,這與茶崗保護(hù)站屬大果青杄適生區(qū)有關(guān)。3 個(gè)不同海拔育苗的地徑差異不顯著。
表4 不同海拔種子育苗的苗高和地徑
2.2.2 海拔對(duì)生物量的影響。由表3 可知,B2試驗(yàn)方法幼苗的地上部分平均鮮重、平均干重、平均含水量最高,B3試驗(yàn)方法次之,B1試驗(yàn)方法最??;地下部分的反應(yīng)與地上部分一致。
表5 不同海拔育苗結(jié)果調(diào)查表
采用SPSS 13.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件的非線性回歸分析方法,選擇冪函數(shù)模型,對(duì)數(shù)模型、S 形模型、邏輯斯蒂模型對(duì)大果青扦幼苗苗高(H)和地徑(D)生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行擬合,擬合結(jié)果見表6、表7。
表6 地徑生長(zhǎng)模型擬合檢驗(yàn)分析
表7 苗高生長(zhǎng)模型擬合檢驗(yàn)分析
由表6 可看出,4 種擬合模型中S 形模型自變量與因變量相互之間關(guān)系達(dá)極顯著水平(Sig=0.000),且R2分別為0.907、0.962,故大果青扦幼苗苗高和地徑生長(zhǎng)均可用S 形模型擬合,擬合結(jié)果為:
H=e(1.216-0.231/t),D=e(-0.227-0.195/t)
圖1 大果青杄幼苗生長(zhǎng)趨勢(shì)圖
通過苗圃育苗試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)大果青杄播種育苗整體出苗率低,在50%以內(nèi),表明大果青扦種子自身萌發(fā)能力低。通過3 種不同樹齡母樹的發(fā)芽試驗(yàn),從出苗率高低看,采種母樹樹齡越小相應(yīng)苗率越低,采種母樹年齡增大,種子萌發(fā)能力會(huì)有所提高。這可能是由于大果青扦樹齡40a 開始結(jié)實(shí),試驗(yàn)中150a 樹齡的大果青扦母樹屬于中樹齡,采集的種子生命力強(qiáng)、發(fā)芽率高。
通過對(duì)不同海拔容器育苗的生物量統(tǒng)計(jì),可以得出,隨著海拔的升高,苗高和地徑先增大后減小,在海拔1678m 時(shí),苗高和地徑及平均鮮重、平均干重、平均含水量達(dá)到最高。這可能與茶崗保護(hù)站屬大果青扦的適生區(qū)有一定關(guān)系。
圃地應(yīng)選擇低海拔、陽坡或半陽坡有排灌條件的輪作地。海拔1678m 茶崗苗圃地,大果青杄播種育苗當(dāng)年生幼苗苗高和生物量均大于其它苗圃地,表明該區(qū)域自然環(huán)境條件有利于大果青杄幼苗高生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累,這與茶崗保護(hù)站是大果青杄適生區(qū)有關(guān)[4]。