●劉志海 朱云霞 王永濤
(1.長(zhǎng)白朝鮮族自治縣林業(yè)局 吉林 白山 134400;2.長(zhǎng)白朝鮮族自治縣母樹(shù)林林場(chǎng) 吉林 白山 134400)
長(zhǎng)白朝鮮族自治縣山楂海棠種質(zhì)資源庫(kù)是長(zhǎng)白縣山楂海棠、朝鮮崖柏國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)的重要組成部分,于2016年10月通過(guò)審核被列入第二批國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)名錄。山楂海棠種質(zhì)資源核心分布區(qū)位于長(zhǎng)白朝鮮族自治縣母樹(shù)林林場(chǎng)施業(yè)區(qū)內(nèi),核心區(qū)面積65.03 hm2。
山楂海棠[Malus komarovii(Sarg.) Rehd.]屬薔薇科蘋(píng)果亞科蘋(píng)果屬,是蘋(píng)果屬35個(gè)種中的一個(gè)野生種,在分類(lèi)學(xué)上被劃歸為隴東海棠系,目前為國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)樹(shù)種。其在《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》中的評(píng)定級(jí)別為瀕危(EN)。國(guó)外只有朝鮮北部有少量分布,國(guó)內(nèi)僅長(zhǎng)白山西南坡海拔1100~1300 m的針闊混交林中有零星分布。山楂海棠外部形態(tài)較為特殊,花果并茂,且對(duì)研究薔薇科某些屬內(nèi)和屬間親緣關(guān)系有一定的意義,同時(shí)又是培養(yǎng)蘋(píng)果矮化抗寒新品種的優(yōu)良砧木。
長(zhǎng)白朝鮮族自治縣域內(nèi)涵蓋吉林省重點(diǎn)林區(qū),素有“九山半水半分田”之稱(chēng)。林特產(chǎn)品是城鄉(xiāng)居民收入的主要來(lái)源,隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)中生態(tài)旅游業(yè)、保健食品(藥品)業(yè)的大力發(fā)展,建設(shè)單位施業(yè)區(qū)內(nèi)的野生經(jīng)濟(jì)植物資源人為破壞程度也有所增加。山楂海棠因花果并茂且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,被不斷地發(fā)掘和利用,造成該物種自然資源瀕危程度迅速提高,生境的破壞也日漸嚴(yán)重。另外,隨著森林生態(tài)旅游業(yè)的發(fā)展,山楂海棠種質(zhì)資源所在地的環(huán)境污染日益加重,森林消防隱患不斷,嚴(yán)重影響了山楂海棠林木種質(zhì)資源的存續(xù)與發(fā)展。
目前,山楂海棠在國(guó)內(nèi)僅長(zhǎng)白山西南坡有分布,建立林木種質(zhì)資源保存庫(kù),大力發(fā)展異地育種,不僅可促進(jìn)長(zhǎng)白山區(qū)域經(jīng)濟(jì)中林木種苗的發(fā)展,更可為發(fā)展長(zhǎng)白山區(qū)域文化、維護(hù)生態(tài)平衡、復(fù)壯長(zhǎng)白山區(qū)生物多樣性、實(shí)現(xiàn)瀕危和漸危物種的永續(xù)利用提供保障。
在遺傳學(xué)觀點(diǎn)中,樹(shù)種分布存在地理變異規(guī)律,尤其對(duì)地理分布范圍廣的物種,因氣候、土壤等環(huán)境條件和有性繁殖因素等影響,基因發(fā)生變異的可能性難以進(jìn)行人為掌控,而建設(shè)長(zhǎng)白縣山楂海棠國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)的核心,要以長(zhǎng)白山南坡富有市場(chǎng)潛力、生態(tài)潛力和科研潛力的林木種質(zhì)資源為重點(diǎn),兼顧周邊地區(qū),傳承、保護(hù)和穩(wěn)定長(zhǎng)白林木良種的優(yōu)良遺傳品質(zhì),為長(zhǎng)白山區(qū)邊境生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)做出貢獻(xiàn),同時(shí)為長(zhǎng)白山區(qū)林木種質(zhì)資源的研究保護(hù)、開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支撐和決策依據(jù)。
自2013年開(kāi)始,長(zhǎng)白朝鮮族自治縣種苗站組織母樹(shù)林林場(chǎng)技術(shù)人員開(kāi)展了對(duì)山楂海棠分布情況的調(diào)查,截至2015年,累計(jì)調(diào)查面積達(dá)1092 hm2,調(diào)查數(shù)據(jù)968份。2016年4月,長(zhǎng)白縣林業(yè)局正式向吉林省林業(yè)廳種苗站提出關(guān)于國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)的建設(shè)申請(qǐng),并于2016年10月通過(guò)審核,被列入第二批國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)名錄。
資源庫(kù)根據(jù)年度作業(yè)設(shè)計(jì),分階段按時(shí)完成了野外調(diào)查、氣象觀測(cè)、物候觀測(cè)、撫育管理、果實(shí)產(chǎn)量調(diào)查采收及掛牌、種苗繁育、基礎(chǔ)設(shè)備材料建設(shè)、技術(shù)培訓(xùn),并與北華大學(xué)進(jìn)行科技支撐合作研究工作。
2.2.1 野外調(diào)查截至2020年末,基本完成了施業(yè)區(qū)內(nèi)分布情況調(diào)查,在65 hm2保存林內(nèi)建立了13個(gè)固定樣地,采取固定與臨時(shí)樣地相結(jié)合的方式,開(kāi)展植物本底與生境調(diào)查。
2.2.2 氣象、物候觀測(cè)安排專(zhuān)人利用基本工具及設(shè)備,對(duì)山楂海棠芽、葉、枝、花芽、果實(shí)等各個(gè)生長(zhǎng)階段的時(shí)間及生物學(xué)形態(tài)特征和每日氣象因子進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)記錄,同時(shí)對(duì)病蟲(chóng)害發(fā)生情況進(jìn)行觀測(cè)。
2.2.3 撫育管理每年對(duì)固定樣地植株進(jìn)行2次人工定點(diǎn)撫育,主要包括割雜草、清理?yè)嵊龍?chǎng)地等,同時(shí)對(duì)保護(hù)植株進(jìn)行施肥、簡(jiǎn)易支架以及適時(shí)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治等,通過(guò)人工干預(yù)來(lái)促進(jìn)野生植株的生長(zhǎng),為提升結(jié)實(shí)率及種質(zhì)品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。
2.2.4 果實(shí)產(chǎn)量調(diào)查、采收及掛牌對(duì)特殊植株通過(guò)采取架設(shè)PC網(wǎng)保護(hù)等措施,來(lái)確保果實(shí)落地的完整性,降低整體植株結(jié)實(shí)量的調(diào)查誤差。依據(jù)果實(shí)類(lèi)型對(duì)懸掛標(biāo)牌的優(yōu)勢(shì)樣株按照成熟度分批多次采收,分株、分批次編號(hào)記錄,對(duì)果實(shí)進(jìn)行分類(lèi)篩選保存,對(duì)產(chǎn)量高、質(zhì)量?jī)?yōu)的單株進(jìn)行掛牌并記錄相關(guān)數(shù)據(jù),為優(yōu)樹(shù)選擇提供種質(zhì)資源跟蹤記錄材料。
2.2.5 種苗繁育根據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行少量有性繁殖與無(wú)性繁殖并行的擴(kuò)繁試驗(yàn)。
2.2.5.1 有性繁殖(種子繁育)利用2019年采集分類(lèi)標(biāo)號(hào)果實(shí)自然腐爛取種89 g,估算7800余粒。經(jīng)過(guò)浸泡消毒、沙藏、催芽等環(huán)節(jié),2020年春,僅有4顆種子發(fā)芽。目前,技術(shù)人員針對(duì)發(fā)芽率低的問(wèn)題仍在繼續(xù)研究試驗(yàn)中。
2.2.5.2 無(wú)性繁殖(扦插繁育)2020年6~7月利用塑料大棚進(jìn)行扦插實(shí)驗(yàn),扦插基質(zhì)包括生物炭棉、苔蘚、河沙、黃沙四類(lèi),采用跟茂50倍液生根劑速蘸插穗后實(shí)施扦插,對(duì)比結(jié)果證明,生物炭棉基質(zhì)扦插失敗,河沙、黃沙基質(zhì)都在枝條基部產(chǎn)生愈結(jié)組織,不生根,苔蘚基質(zhì)扦插1300株,生根苗600余株,成活率在3種基質(zhì)中最高。
2.2.5.3 千粒重及種子生活力的測(cè)定用2020年秋季所采集的種子進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)定山楂海棠千粒重在9.5~10.1 g,種子生活力98%。
2.2.6 基礎(chǔ)設(shè)備材料建設(shè)截至2020年底,本資源庫(kù)在完成核心區(qū)固定樣地圍欄建設(shè)的基礎(chǔ)上,又完成了一套小型氣象觀測(cè)儀的安裝與調(diào)試,以期實(shí)現(xiàn)山楂海棠種質(zhì)資源庫(kù)局部物候觀測(cè)全面性、系統(tǒng)性和科學(xué)性同步提高的目的。
2.2.7 技術(shù)培訓(xùn)建設(shè)單位采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式,安排技術(shù)骨干參加國(guó)家、省種苗部門(mén)組織的種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)培訓(xùn)與經(jīng)驗(yàn)交流,并組織單位職工參與基地建設(shè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn),助力國(guó)家種質(zhì)資源保護(hù)建設(shè)進(jìn)程。
2.2.8 科技支撐資源庫(kù)與北華大學(xué)林學(xué)院建立了科技支撐合作關(guān)系,在杜鳳國(guó)教授的指導(dǎo)下,開(kāi)展了山楂海棠種群分布格局與生態(tài)位特征研究等項(xiàng)目,目前進(jìn)展順利。
對(duì)65 hm2的山楂海棠種質(zhì)資源核心區(qū)建設(shè)進(jìn)一步跟進(jìn),在原地保存林保護(hù)工程建設(shè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)人工促進(jìn)的方式,力爭(zhēng)建成原地保存林,實(shí)現(xiàn)種群的擴(kuò)繁與復(fù)壯。
3.1.1 優(yōu)樹(shù)在相同立地條件下同齡林分中,選取生長(zhǎng)、干形、材性、抗逆性、果實(shí)性狀等性狀優(yōu)良的單株。
3.1.2 選擇地點(diǎn)計(jì)劃在國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)長(zhǎng)白縣母樹(shù)林林場(chǎng)8林班進(jìn)行調(diào)查并選擇優(yōu)樹(shù)。
3.1.3 優(yōu)樹(shù)選擇辦法山楂海棠調(diào)查與選優(yōu)的林分為相對(duì)集中的天然林,在對(duì)林分進(jìn)行全面調(diào)查、了解林分生長(zhǎng)情況的基礎(chǔ)上,結(jié)合結(jié)果量、果實(shí)大小、形質(zhì)等表型性狀選擇優(yōu)樹(shù),優(yōu)樹(shù)的具體形質(zhì)指標(biāo)為樹(shù)高、冠幅、單位長(zhǎng)度掛果數(shù)和果實(shí)直徑,通過(guò)綜合評(píng)定,將果實(shí)大、產(chǎn)量高,樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì)健壯、樹(shù)形整齊、無(wú)病蟲(chóng)害的單株(叢)確定為優(yōu)樹(shù)。測(cè)定方法,見(jiàn)表1。
表1 優(yōu)樹(shù)測(cè)定方法
對(duì)選定的優(yōu)樹(shù)掛牌、填表,建立優(yōu)樹(shù)檔案,并跟蹤觀察、選取遺傳材料(無(wú)性繁殖:枝、葉、根段等;有性繁殖:果實(shí)、種子等)進(jìn)行人工培育,逐步建成子代測(cè)定林,建立遺傳檔案,做到系譜清晰,實(shí)現(xiàn)野生瀕危物種的人工繁育。
對(duì)原地保存林進(jìn)行適宜梯度撫育,主要包括人工選擇性割雜灌木、雜草,清理?yè)嵊龍?chǎng)地,維修加固圍欄,人工施肥,修整樹(shù)體,病蟲(chóng)害防治等,為原地保存林中優(yōu)樹(shù)的良性生長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。對(duì)資源庫(kù)永久標(biāo)準(zhǔn)地的氣象、物候觀測(cè),做好檔案管理。本著適地適樹(shù)的原則,計(jì)劃在本場(chǎng)施業(yè)區(qū)內(nèi)建成面積為1.33 hm2的擴(kuò)繁圃,專(zhuān)門(mén)用于山楂海棠的物種繁育。
繼續(xù)加強(qiáng)人員培訓(xùn),提高從業(yè)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力,強(qiáng)化與科技支撐單位的合作,爭(zhēng)取科研立項(xiàng),提升國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)的科技含金量,提高瀕危物種保護(hù)的責(zé)任。
將山楂海棠國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)成種質(zhì)資源的保護(hù)、收集、保存、科研和科普基地,搭建瀕危物種種質(zhì)資源基地與科研院校的科技支撐和科研項(xiàng)目開(kāi)發(fā)合作平臺(tái),為壯大山楂海棠種群奠定基礎(chǔ),同時(shí)起到區(qū)域同類(lèi)建設(shè)交流和示范窗口的作用。