濒危植物秦岭冷杉补光育苗技术研究

杨燕萍，杨亚萍

秦岭冷杉(Abies chensiensis)属国家二级重点保护野生植物，为中国特有。由于自然更新能力差，加之长期的过度利用，秦岭冷杉仅岛屿化分布于我国陕西、甘肃、河南、四川、湖北亚热带与暖温带过度的中高山地带，多为散生，很少见到纯林［1］。秦岭山区的宁陕、略阳、镇安、海拔1 500～2 000 m范围，是秦岭冷杉比较集中的分布区，在甘肃的两当、天水只有少量分布。最近，赖江山、张文辉等报道了秦岭冷杉地理分布、群落特征、个体生物学、种群生殖生态学、种子特性等方面的研究结果;天然条件下，由种子转化成幼苗的过程是秦岭冷杉种群生活史的脆弱环节，尽管单株产种量较高，但其种子生活力仅为26%～45%，在自然状态下的萌发率仅有6.1% ～17% ，再加上幼苗实现定居过程中的高死亡率和幼苗生长缓慢的特性，能够真正渡过环境筛选发育成幼苗、幼树的个体数量更少［2－4］。通过人工采种繁育苗木是扩大种群的有效途径之一，本文通过采集秦岭冷杉天然林种子到幼苗培育过程研究，揭示了秦岭冷杉从种子到苗木的部分生态特性，以提高秦岭冷杉种群繁殖率，为种群恢复与有效经营管理提供依据。

1 材料与方法

2009年10月初在甘肃两当县头二三滩自然保护区，散生的成年母树采集秦岭冷杉种子，种子从球果上分离后净种晾干低温贮藏(0～10℃)。育苗试验地点在甘肃省小陇山林科所苗圃，海拔1 160 m，年降雨量500～700 mm，年平均气温12℃，无霜期约200 d。种子催芽前用4分法取种子400粒测千粒重，并随机取100粒为1组，共取4组，用单面刀片从种子中间切开，检验种子生活力。2010年4月14日开始作催芽处理，取种子1 000 g，分成2份各500 g，在洗衣粉溶液中反复搓洗，洗掉表面蜡质油层后在始温45℃温水中浸泡30 h，捞出漂浮的种子，将下沉的种子用0.3%高锰酸钾溶液消毒30 min后拌种子量2倍的锯末，湿度控制在20% ～25%，在塑料大棚内变温催芽，于5月5日下地条播，一处作补光处理，一处不补光作为对照，其它措施相同，面积均为2 m2。5月20日开始陆续出苗，至6月中旬出苗结束。补光处理小区出苗后10 d采用间断黑暗补光方式夜间补光［5］，补光光源为400 W农用钠灯，苗床光照强度10～18μmol/(m2·s)补光时段22:00～2:00，至8月20日结束，补光80 d。2011年4月25日苗木高生长开始时进行补光，方法同前一年，至8月10日结束，补光105 d。

育苗当年秋季和第二年秋季调查苗木数量。试验末期(2011－10)按3次重复，1个重复30株苗木调查生长指标，数据借助DPS7.0版软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 种子质量与出苗

经统计，秦岭冷杉种子千粒重为30.52 g，较陕西秦岭林区的种子(33.92 g)重量轻，切开观测有种仁较饱满种子占16.4%，有种仁不饱满种子9.5%，空粒67.1%。浸种30 h时80%～90%的种子下沉，漂浮在上面的种子均为空粒，下沉的种子中大部分也是空粒。说明秦岭冷杉种子质量差，经常产生大量的死粒和空粒，由于种皮较厚和易吸水，采用水选法很难将空粒除去。经过20 d左右的常规催芽，只有不到1%的出芽率，由于当时气温较高和出芽时间的不整齐，就将种子进行下地条播，播种20 d后陆续出苗，至40 d时再不见出苗，出苗时间长，生活力表现差异大。2个小区出苗分别为352株和324株，500 g种子的出苗率2.2%和2.0%，表现出极低的出苗率，可能与采集种子的年份和采集部位存在一定关系，种子较李庆梅研究中的质量要差很多。

2.2 补光对苗木生长的影响

试验过程中1年生苗木经过补光处理，秋季的顶芽要大于未补光苗木，过冬后针叶基本保留，而未补光苗木有针叶脱落形成光杆的现象。苗高分别为4.5 cm和4.2 cm。经过第2年的生长，秦岭冷杉补光苗木保存率高于未补光苗木33.4%，苗高增加了43.8%，地径增加了66.7%，补光苗木已有1～3条侧枝，而未补光苗木还没有出现侧枝生长，说明补光处理对秦岭冷杉1～2年生苗木的生长有显著的促进作用。

表1 苗木补光与未补光对照表

秦岭冷杉自然分布在高山寒冷地带，年生长期时间短，属长日照植物，短日照易形成顶芽封顶［6］。通过夜间补光延长光周期，阻滞了秦岭冷杉幼苗的封顶进程，延长了苗高的生长时间，有效的促使了苗高、地径和侧枝的生长，由于生物量积累增多加强了幼苗抵抗外界环境的能力，显著提高了保存率。

3 结论

秦岭冷杉由种子转化到苗木的过程是很脆弱的环节，在苗圃地良好的条件下，由于种子本身的败育率和生活力低，出苗率仅有2% ～5%之间。一般的净种方法不能去除空粒和无生活力的种子，播种时需要采取较大的播种量以获得一定的苗木密度。

秦岭冷杉幼苗对夜间补光有较强的反应，通过补光的方法可有效延长幼苗当年的高生长期，并且在补光的第二年促进效果更好。在人工育苗中采用此措施可以缩短苗木培育年限，节约人力、物力，为秦岭冷杉种群恢复提供一项有力的手段。

［1］ 张文辉，许晓波，周建云.濒危植物秦岭冷杉生殖生态学特征［J］.生态学报，2006，26(8):2417 －2424.

［2］ 赖江山，李庆梅，谢宗强.濒危植物秦岭冷杉种子萌发特性的研究［J］.植物生态学报，2003，27(5):661 －666.

［3］ 李庆梅，谢宗强，孙玉玲.秦岭冷杉幼苗适应性的研究［J］.林业科学研究，2008，21(4):481 －485.

［4］ 杨开宝，孙宝胜，郭智慧，等.不同化学处理对秦岭冷杉种子发芽率的影响［J］.西北农业学报，2010，19(12):118 －121.

［5］ 张华丽，张金凤，王军辉，等，针叶树补光育苗技术研究进展［J］.西北林学院学报，2005，20(1):107 －111.

［6］ 张金凤，张华丽，王军辉，等，延长光周期对科罗拉多冷杉容器苗生长的效应［J］.北京林业大学学报，2006，28(1):107－110.