新疆桑种质资源的分布•表型多样性及保存利用研究进展

作者: 窦子微 杨璐 程平 张志刚 李宏

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摘要 基于新疆桑树种质资源的研究以及多次的外业普查结果,简要综述了各地区桑树资源分布,包括自然气候条件、生存因子等的生境状况以及主要地方品种,整理了对桑种的不同分类和其突出的经济、生态、文化、社会作用,概述了新疆桑种的表型多样性研究现状,总结了新疆桑资源收集、鉴定、保存、综合利用情况以及现阶段所面临的问题,最后对新疆桑产业多元化、高效益的发展模式进行了展望,以期为拓展新疆桑种质资源研究领域和桑产业稳定发展提供新途径。

关键词 新疆桑树;资源分布;表型多样性;保存利用

中图分类号 S 888  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2022)17-0009-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.17.003

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Research Progress on Distribution, Phenotypic Diversity, Conservation and Utilization of Mulberry Germplasm Resources in Xinjiang

DOU Zi-wei1,YANG Lu2,CHENG Ping2 et al

(1.College of Forestry and Horticulture,Xinjiang Agricultural University,Urumqi,Xinjiang 830052; 2.Key Laboratory of Fruit tree Species Breeding and Cultivation in Xinjiang,Key Laboratory of Forest Resources and Utilization in Xinjiang of National Forestry and Grassland Administration, Urumqi,Xinjianhg 830052)

Abstract Based on the study of mulberry germplasm resources in Xinjiang and the results of several field surveys, the distribution of mulberry resources in different regions, including natural climatic conditions, survival factors and main local varieties, were briefly summarized. Different classification of mulberry species and their outstanding economic, ecological, cultural and social functions were sorted out, and the research status of phenotypic diversity of mulberry species in Xinjiang was summarized. This paper summarizes the collection, identification, protection, comprehensive utilization of mulberry resources in Xinjiang and the problems faced at the present stage, and finally looks forward to the diversified and high-benefit development mode of mulberry industry in Xinjiang, in order to provide a new way to expand the research field of mulberry germplasm resources and the stable development of mulberry industry in Xinjiang.

Key words Xinjiang mulberry;Resource distribution;Phenotypic diversity;Conservation and utilization

早在1700年以前,就有文献记录新疆桑树栽培的痕迹,但其飞速发展是从近代开始的。1880年左宗棠[1]在新疆处理善后事宜,先统计了南北两路境属桑树八十万六千余株,而后提出“移浙之桑,种于西域”的引种政策,大力扩大植桑规模、发展蚕桑业,同时桑树根深、耐盐碱,也是一种优良的防护林树种,做到了新疆地区经济和生态的双收益。因此,新疆桑资源历经长期的自然选择与人工选育,促成了一种分布广泛、基因丰富、种类较多、表型多样的具有地方特征的复杂局面。

1955年以来,林业从业者和科研人员多次组织了以新疆桑树资源为主要内容的调查、鉴定、收集、保存利用等外业普查工作,几乎涵盖全部新疆地区,基本清楚了新疆桑树的类型和主要地方种的表型,该研究在此基础上查阅相关文献、归纳整理新疆桑种质资源,为新疆桑树资源的研究和桑产业的多元化高效化发展模式提供理论基础。

1 新疆桑种质资源分布及主要类型

1.1 分布区域

新疆地形独特、地貌多样,被形象描述为“三山夹两盆”,桑树则生存在三山、两盆边缘的古老绿洲上。以天山为轴,北上阿尔泰山,其间准噶尔盆地,称为北疆;南下昆仑山,与天山之间是塔里木盆地,则为南疆[2]。根据新疆桑树自然分布大致分为五大自然分布区[3]。迄今为止,科研人员进行新疆桑树资源考察的区域[4-7]涉及天山南北、沙漠绿洲,基本涵盖所有气候、土壤和生态类型,具有较为广泛的代表性。全疆桑树种质资源分属2个种、1个变种,分别是白桑( M.alba  L.)、黑桑( M.nigra  L.)和鞑靼桑( M.alba  var. tatarica  M.A.Bieb.)[8],根据当地老百姓区分方法[9]为黑桑(鞑靼桑)、药桑(黑桑种)、粉桑(二转子)、公桑(雄株不结实)、白桑(白桑种)和紫桑(二转子)。经过对新疆桑种质资源文献数据的整理,调查发现桑树遍及新疆10个市、区、州,各品种集中分布情况见表1。由表1可知,桑树分布覆盖全疆环境适宜地区,以南部地区为主,白桑、鞑靼桑分布较为普遍,水平分布较广、密度大,对土质土壤适应性强;特殊种黑桑(药桑)是喜温树种,不耐寒,生长表现较差,基本为嫁接桑,枝条微曲,叶子肥厚。可以得出结论:3个桑种在不同生长区分布虽有重复,但由于区位跨度大、地理气候存在一定特点,同时结合地方上的民风民俗侧重,形成不同绿洲分布区的主栽品种与表型形态的显著差异。

1.1.1 昆仑山北坡绿洲地带。

位于南疆塔里木盆地南边的绿洲区域,属于暖温带极端干旱的荒漠气候。主要特点:气候干燥,夏季炎热,无寒冬,降雨量少,光热丰富,风沙大而多,无霜期较长,昼夜冷热剧变。年均温11.0~12.1 ℃,沙尘天数可达220 d,全年日照2 470~3 000 h,年均日照百分率60%左右,年降水28.0~47.0 mm,年蒸发量2 198~2 790 mm,无霜期170~201 d。桑树分布在山麓倾斜平原的古老绿洲分布区,主要集中在冲积扇部分,由于受到河流性质及其径流特点影响,长期灌溉淤积,土壤不断熟化。土壤类型为棕漠土、盐土和风沙土。土壤pH 7.30~8.27,呈碱性;除盐含量高之外,有机质含量偏高,可达19.80 g/kg,沙漠土最少,为0.81 g/kg;而氮含量低,为0.10~0.77 g/kg;3种土速效钾含量都偏高,最高为245.98 mg/kg[10]。

和田、喀什和克孜勒苏柯尔克孜自治州共3大区域是绝大部分桑树资源的集中分布区,此地带共有桑属植物2 种、1变种。主要分布在和田地区五县一市,喀什地区六县一市,克洲三县。具有其地域特征的品种资源有[11-16]新疆药桑、新桑1号、珍珠白、泽普3号、新策1号、皮目1号、英成2号、洛杭5号、民尼2号、莎七1号、和田白桑、洛山1号、洛玉1号、疏罕2号和疏勒白桑等;外来品种有5801、7681、果选2号、大十、桂花蜜、红果2号、日本富士红、嘉陵16号、嘉陵9号、东方大白、澳玉、白玉王,杂交品种8632、9024。

1.1.2 天山南坡绿洲地带。

位于新疆中部,天山山脉南麓中段、塔克拉玛干北缘绿洲地带,属于北半球中纬度地带暖温带干旱型气候,气候干燥,冬季干冷,蒸发大降水少,无霜期长,昼夜温差大,热辐射丰富。年均温9.9~11.5 ℃,年降水量42.4~94.4 mm,年蒸发量2 000~2 900 mm,无霜期169~247 d[17];129.4 亿m3地表水年径流量,106.2 亿m3地下水总储量[18]。桑树分布在地形平缓、土层深厚的冲积扇平原绿洲区。土壤类型有砂土、砂壤土、壤土、粉砂质黏壤土和黏土5种类型,此地带主要是壤土、砂壤土,壤土面积最大为233 150 hm 是土壤面积的50%以上。同时,壤土和砂壤土具有良好的通气透水能力,适宜耕作,是桑树较好的生长基床[19]。同时土地土壤的退化和农业过度的开发垦荒,造成新的荒漠化、盐碱化局面。

该地带有“鱼米之乡”之称的阿克苏地区和“塞外江南”之称的巴音郭楞蒙古自治州,是新疆第二大桑树资源自然区,此区共有桑属植物2 种、1变种。其主要分布在阿克苏地区两市七县,巴音郭楞蒙古自治州一市六县。其主要地方品种资源[8-9,13,20]有阿克苏药桑、巴州药桑、阿克苏白桑、温宿白桑、库粉红桑、阿白1号、阿白3号、轮哈2号、温阿2号、温阿3号、阿蚕2号、新排1号、新小2号、阿阿1号、库一1号、库依1号、阿克苏1号、拜芽1号、拜镇1号等。

1.1.3 天山东部吐哈盆地绿洲地带。

位于新疆东部,又称吐哈盆地,高山环绕的地形地貌造成了此区气候自然环境的显著不同,具有暖温带干旱荒漠大陆性气候特征。其特点是极其干热干燥干旱,光照充足,雨水稀少,积温高,蒸发剧烈,风力强且风沙多。年平均气温9.8~14.4 ℃,年日照数3 170~3 380 h,极端高温49.6 ℃,太阳辐射年总量达604 kJ/cm 风能资源总量达5 000万kW,年均降水量为145~35.3 mm,蒸发量2 837~3 222 mm,时空分布极为不均,是我国光热资源最丰富、水资源最贫乏的地区[21-23]。桑树在宽阔、平坦又倾斜的冲洪积平原绿洲地带上集中分布。土壤有棕漠士、沙土和盐土[24],由于长期高频剧烈的高温风化的侵蚀,土壤化学及生物作用缓慢,表土难以积蓄,在极度干旱条件下含盐物质富集,而随着盐分比例的增高,大部分微量元素含量相对减少。

该区域包括“新疆门户”哈密、“风库火州”吐鲁番,是新疆桑资源的第三大自然区[25],桑树成片集中生长,拥有众多的百年古桑,此区共有桑属植物2 种、1变种,在这里的桑树在极端干旱、极端高温、极端风沙生存条件下,形成了多样的生态桑。桑树分布在哈密市伊州区、吐鲁番地区一市两县。桑树资源[8,13,26]有吐白2号、吐鲁番药桑、吐胜2号、吐鲁番白桑、吐葡2号、轮台1号、哈密药桑、哈密黑桑、托克逊白桑、孔雀一号等。

1.1.4 天山西部伊犁河谷盆地地区。

位于新疆西部,北、东、南三面环山,呈喇叭型向西敞开,由北天山与南天山包围的三角形区域[27],独特的地理特征与水热条件使其成为亚洲中部干旱区的降水中心和水平、垂直方向变化多端的气候资源宝库。该区有着特殊的自然环境条件,拥有温带湿润大陆性和高山2种气候类型,河谷平原四季分明,雨水丰富,日温差大,无霜期较短,初春回暖快且常有倒春寒,夏季酷暑日短,秋温下降快伴有冷空气,寒冬长积雪厚偶有寒潮。年降雨量350.0~800.0 mm,年蒸发量1 250~1 800 mm,是新疆最湿润的地区,多雨期多集中于春季4—7月和秋季10—11月2个时期[28]。无霜期 90~180 d,年日照时数2 899~3 158 h,年均温2.9~9.1 ℃,温度随海拔的升高而降低,即平均地势每升高100 m,气温下降0.2~4.0 ℃。桑树主要分布在乌孙山北坡与伊犁河南岸之间的河谷冲积平原带上。土壤类型主要为钙土、风沙土、沼泽土、草甸土和盐土等[29],钙土土壤面积占总面积的70%左右。分布在洪积扇的灰钙土[30]表层有机质含量贫瘠,腐殖质层浅薄且呈棕灰色,有不明显的钙积层。

分布区内伊犁哈萨克自治州一市三县,共有桑属植物2 种、1变种。具有特殊地域特征的桑树品种[8,13,20]有伊犁药桑、伊白1号、伊白2号、伊哈2号、伊潘1号、霍青2号、霍芦1号,尤为关注的是伊宁白桑表型性状特点与其他类型的白桑有着明显的不同,值得深入调查研究。

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