不同种源祁连圆柏年生长节律研究
作者: 邱鑫 滕玉风
祁连圆柏,柏科圆柏属针叶乔木,为我国特有树种,分布于祁连山高寒山区海拔2500~3500 m地带的阳坡及半阳坡、半阴坡,对维护祁连山生态、保持水土发挥了无可替代的作用。该树种生态适应幅度宽、抗逆性强、极耐高寒、干旱和土壤贫瘠,是优良的珍稀树种。相关部门对不同种源祁连圆柏人工幼林的物候期和生长节律进行了系统观察,旨在揭示不同种源祁连圆柏早期的生长特性,以期筛选优良的祁连圆柏种源,为良种选育奠定了科学依据。
一、试验地概况
试验地点设在张掖市林科院内,地理位置为东经100°26′,北纬38°56′,海拔高度1480 m,气候特点为干旱少雨,日照充足,昼夜温差大,年均气温7 ℃,极端最高温度38.6 ℃,极端最低温度-28.7 ℃。年降水量129 mm,年蒸发量2 047.9 mm,是降水量的16倍。地势平坦,土壤瘠薄,有机质含量<1%。
二、材料与方法
(一)试验材料
种源材料来自甘肃,分别为武威天祝、张掖肃南2个地理种源。
(二)研究内容及方法
2012年对定植11 a 生的武威天祝、张掖肃南2个地理种源祁连圆柏物候、生长节律进行了定期观测和研究。
1.物候观察。当祁连圆柏春季开始恢复正常生理活动时,开始观测其物候变化情况。每个种源随机抽取20株样株,从3月下旬开始每隔3 d观察1次芽萌动期、芽膨大期、芽开放期、展叶期、抽梢时间,秋季从8月开始,每隔3 d观察1次封顶期、叶变色期。
2.生长节律测定。2012年3月下旬,在每个种源林地内固定20株具有代表性的幼树作为观测样株,分别测定原始树高、地径、冠幅,并在树体东南西北4个方位随机选取5个标准枝做标记。新梢开始生长后(4月28日)每隔20 d调查1次树高、地径、冠幅及新梢生长长度等生长指标。树高采用塔尺,冠幅、新梢采用钢卷尺。试验数据均取其平均值。
三、结果与分析
(一)不同种源的物候期
武威天祝、张掖肃南2个种源的祁连圆柏幼树随着 1年中气候的变化,均有规律地出现萌芽、展叶、抽梢和变色等物能现象(见表1)。在物候期的观测中,由于存在物候期的个体差异,一般记载多数植株发生的物候期。
张掖肃南种源幼树在试验地的萌动期较早。4月1日就开始萌动,武威天祝种源稍迟,一般迟1 d,祁连圆柏萌动后芽开始膨大,此时顶梢为褐色,4月16日叶芽开放,能明显地观察到祁连圆柏顶端新绿。4月28日开始进入抽梢期,能明显观察到当年所萌发的嫩叶和新梢,其一般为嫩绿色。进入10月上旬有霜期时,两个种源的祁连圆柏顶梢枝叶均开始部分变为褐红色,到翌年3月下旬枝叶才恢复原色。
(二)不同种源祁连圆柏幼树的生长节律
1.新梢生长量变化情况。定期生长是在生长过程中相同的时间内,相等的时间间隔内生长量的比较。从下页图1可以看出,祁连圆柏生长类型为前期生长型,速生期出现在4月28日至6月28日。在1年生长周期中,张掖肃南、武威天祝2个种源的祁连圆柏新梢生长量从4月下旬开始抽梢生长至5月中旬, 20 d新梢净生长量分别达3.464 cm、3.022 cm,分别占年生长量的29.3%和29%。5月17日至6月28日,新梢生长较快,张掖肃南、武威天祝2个种源祁连圆柏在这40 d 的新梢净生长量分别占新梢年生长量的45.3%和44.8%。自6月28日之后,2个种源的祁连圆柏新梢生长速度逐渐减缓,张掖肃南、武威天祝2个种源的祁连圆柏新梢净生长量分别占全年生长量的25.4%和26.2%。
从图2可以看出,张掖肃南、武威天祝2个种源的祁连圆柏新梢生长量以张掖肃南种源最快,新梢生长量种源优劣顺序为:张掖肃南﹥武威天祝。
2.树高生长量变化情况。从图3可以看出,树高生长有两个高峰期,第一个高峰期是4月28日至6月28日,这段时间高生长迅速,张掖肃南、武威天祝2个种源的祁连圆柏树高净增长量分别为14.17 cm和11.23 cm,分别占其全年净增长量的64.4%和65.6%。6月28日至7月17日,随着高温季节的到来,高生长迅速减慢,这段时间的高生长量占全年生长量的8.18% 和6.77%,为高生长的第一个低谷期。第二个高峰期是7月下旬至8月中旬,张掖肃南、武威天祝2个种源的祁连圆柏树高净增长量分别占其全年净增长量的24.4%和25.5%。8月下旬后,随着气温的降低,圆柏树高生长速度减缓,直到9月中旬封顶停止生长。
从图4可以看出,祁连圆柏4—9月持续生长。张掖肃南、武威天祝2个种源的祁连圆柏树高年净生长量分别为22.1 cm和17.13 cm,祁连圆柏张掖肃南种源树高生长速度快于武威天祝种源。
3.地径生长量变化情况。从下页图5可以看出,祁连圆柏5月17日之前地径生长很慢,从5月下旬开始到9月中旬,祁连圆柏一直持续生长。9月中旬封顶以后生长速度减缓,直至9月底停止生长。在一个生长周期中,2个种源祁连圆柏的地径有2个较明显的速生期,即5月17日至6月28日,为持续快速生长的第一个速生期,张掖肃南、武威天祝2个种源祁连圆柏的径粗平均净生长量分别为0.166 cm和0.147 cm,生长期为40 d,分别占全年地径生长量的34.7%和34.03%,7月上旬至7月下旬相对而言为短暂的缓慢生长期。接着进入第二个速生期,即8月上旬至9月中旬,张掖肃南、武威天祝2个种源祁连圆柏的径粗平均净生长量高达0.24 cm和0.224 cm,这是全年生长的最快时期,生长期为40天左右,分别占全年地径生长的50.2%和51.9%。张掖肃南、武威天祝2个种源的祁连圆柏地径全年生长量分别为0.478和0.432。祁连圆柏张掖肃南种源径粗生长速度快于武威天祝种源。
图6反映的是张掖肃南、武威天祝2个种源祁连圆柏的径粗累计生长变化情况,从图6可以看出,11 a生祁连圆柏地径生长速度以张掖肃南种源最快,武威天祝种源较慢。说明祁连圆柏以与原生环境条件比较接近的种源生长好,反之,生长差。
四、结论与讨论
在海拔1480 m的张掖平川区,祁连圆柏芽萌动期在4月上旬,萌动后芽开始膨大,到4月中旬95%的植株叶芽开始开放,4月下旬(4月28日)进入抽梢期,此时能明显观察到当年所萌发的嫩叶和新梢,其一般为嫩绿色。10月上旬有霜期时,祁连圆柏顶梢枝叶均开始部分变为褐红色,到翌年3月下旬枝叶才恢复原色,其间不落叶。张掖肃南、武威天祝2个种源各物候期基本一致,且个体间物候期差异也不大。
对4个不同种源用新梢、树高和径粗3个指标进行综合评定,种源优劣顺序为:张掖肃南﹥武威天祝。
从生长的主要因子——新梢、树高和径粗来看,张掖肃南种源生长较好,武威天祝次之。这是不同种源由于受原生环境影响形成的特性,迁移到新环境后必须适应新的环境,凡新环境与原生环境条件比较接近者生长好,反之,生长差,上述的不同种源生长差异充分证明了这一点。
作者简介:邱鑫(1979—),男,甘肃高台人,本科,林业工程师,主要从事林草科研与良种选育等工作。