沙地樟子松种实特征研究
2016-09-05陈江燕
陈江燕
(辽宁省固沙造林研究所,辽宁 阜新 123000)
沙地樟子松种实特征研究
陈江燕
(辽宁省固沙造林研究所,辽宁 阜新 123000)
沙地樟子松球果大小及质量受林龄等诸多因素影响,因此,开展了对沙地樟子松幼龄林、中龄林、成熟林种实特征研究,结果表明:沙地樟子松幼龄林、中龄林和成熟林的球果及种子质量差别较大,球果大小依次为幼龄林>中龄林>成熟林;球果内种子总数依次为中龄林>成熟林=幼龄林;成熟粒所占球果内种子总数的比例依次为中龄林>幼龄林>成熟林;空粒所占球果内种子总数的比例依次为成熟林>幼龄林>中龄林;幼龄林、中龄林、成熟林种子千粒质量相差不大;种子发芽率依次为中龄林>成熟林>幼龄林。
沙地樟子松;种实;特征
沙地樟子松( Pinus sylvestrisvar. mongolica)是喜光树种,13~15年生的幼树开始结实比较常见,但球果数量少,且往往难以成熟。沙地樟子松普遍结实的年龄为17a左右。沙地樟子松结实变幅较大,每隔3~5年出现一次结实丰年。对沙地樟子松种实特征进行调查,在林木种子经营和种子研究中是必须开展的工作,通过调查可以了解种子产量、数量、质量及发育状况。
1 研究地概况
研究地位于辽宁省彰武县章古台镇(122°25′33.05″—122°37′33.72″E、 42°39′04.19″—42°45′42.09″N),地处科尔沁沙地东南缘,素有塞外沙荒之称,属于亚湿润大陆性季风气候。海拔226.5m,土壤为生草沙土和流动风沙土。年均气温6.3 ℃,年均相对湿度62%,年均降水量475.5mm,降水变率60%~70%,降水多集中在6—8月,年均蒸发量1 300~1 880mm,平均风速4.2ms-1,年平均无霜期155d。植被以沙生植物为主,主要代表植物有天然更新樟子松、榆树(Ulmus pumila)、胡枝子(Lespedeza bicolor)、差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)、中华隐子草(Cleistogenes chinensis)等。
2 研究方法
2.1球果调查
根据沙地樟子松不同林龄,分别选取19年生幼龄林、32年生中龄林和50年生成熟林为标准地,2012年11月末,分别选择10株沙地樟子松作为样本,按每株树冠上、中、下不同部位不同方向采集球果12个,分别装袋带回试验室,测量每个球果长、球果底宽(直径),把每个球果浸水1h,然后进行烘干处理(25 ℃),待球果开裂后,调查每个球果中的成熟、空粒种子,称种子千粒质量。
2.2发芽试验
选择直径8cm的培养皿,放入滤纸一张,在烘干箱105 ℃灭菌6h,把试验种子用0.15%福尔马林浸泡20min,将福尔马林倒后,再闷种30min,取出后用无菌水冲洗数次,选择每个培养皿上整齐排列经过筛选的种子50粒,用滴管加无菌水,使培养皿保持足够湿润,放入培养箱,设置恒温25 ℃进行发芽试验,中间观察2次,加无菌水,15d后结束发芽试验,对未发芽的种子进行统计,3次重复。
统计成熟、空粒种子所占比例以及平均千粒质量、发芽率。
发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%
3 结果与分析
3.1沙地樟子松球果特征
沙地樟子松球果卵形,着生于新梢顶端,熟时淡褐色。种子呈黑褐色,卵圆形,微扁。花期一般在5月,球果的形成需要2年时间,开花当年6月上旬幼果开始生长,7月下旬幼果形成,当年球果很小;翌年8月樟子松球果继续发育,球果颜色为暗绿色或带点褐色,此时并未成熟,9月上中旬球果颜色变为褐绿色带点黄色或黄褐色,表面着生皱褶,到中下旬达到生理成熟,10月中旬球果为黄褐色,此时球果完全成熟。
2012年对采集的幼龄林、中龄林、成熟林的球果进行球果长、球果底宽(直径)、成熟、空粒种子、种子千粒质量进行调查(见表1)。
表1 沙地樟子松球果特征
球果大小规律是幼龄林>中龄林>成熟林;球果内种子总数呈中龄林>成熟林=幼龄林;成熟种子占球果种子总数的比例:中龄林>幼龄林>成熟林;空粒所占球果内种子总数的比例呈成熟林>幼龄林>中龄林;幼龄林、中龄林、成熟林种子千粒质量相差不大。从观测看,中龄林单株球果结实量远远大于幼龄林和成熟林,球果质量好于幼龄林和成熟林,幼龄林和成熟林球果空粒种子和半空粒种子较多,成熟林采摘的球果空种子占10%左右。这多半与樟子松单株授粉有关,樟子松是雌雄同株异花植物,雌球花着生于树冠中上部新生枝顶端,常1~3个簇生枝顶。雄球花多着生树冠的中下部新生枝基部,一般5~30个紧密排列在枝基部,5月进入散粉期。据观察,幼龄林雌雄花相对较少,成熟林新生枝较短,受粉差,这也是球果内空粒种子多的主要原因之一。
气候因子对种子产量的影响有直接效应和间接效应。气候因子通过单优势、协同作用、拮抗作用对种子产量产生效果[1]。因此不同年份及气候条件下沙地樟子松球果会有所差别。调查得出:沙地樟子松成熟球果大小不同,种子数量也不同,沙地樟子松的结实量及球果质量受诸多因素制约,主要与个体大小、年龄、郁闭度、树冠大小、各枝条总长度、枝条数量及树高有关。一般来说,樟子松结实量及球果大小与林分郁闭度的关系密切,郁闭度大的林分,单株结实量低,球果小;郁闭度小的林分,单株结实量高,球果大。所以适当调整林分郁闭度,以提高结实量和球果质量。
3.2沙地樟子松种子发芽试验
表2 沙地樟子松种子发芽试验
分别对幼龄林、中龄林、成熟林的樟子松成熟种子进行发芽试验,得出种子发芽率中龄林>成熟林>幼龄林,说明中龄林樟子松种子质量为最好。
4 结论
4.1中龄林单株球果结实量远远大于幼龄林和成熟林,球果质量好于幼龄林和成熟林,幼龄林和成熟林球果内种子空粒和半空粒较多。
4.2球果大小呈现幼龄林>中龄林>成熟林;球果内种子总数呈现中龄林>成熟林=幼龄林;成熟粒所占球果内种子总数的比例呈现中龄林>幼龄林>成熟林;空粒所占球果内种子总数的比例呈现成熟林>幼龄林>中龄林。幼龄林、中龄林、成熟林种子千粒质量相差不大。成熟种子发芽率呈现中龄林>成熟林>幼龄林,说明中龄林樟子松种子质量为最好。
[1] 张树杰.沙地樟子松母树林种子产量与气候因子相关分析[J].辽宁林业科技,1989(5):8-11
CharacteristicsofConeandSeedforPinus sylvestrisvar. mongolicainSandLand
ChenJiangyan
(LiaoningProvincialDune-fixationandAfforestationInstitute,Fuxin123000,China)
SizeandqualityofconeandseedofPinus sylvestrisvar.mongolicawereaffectedbymanyfactors,accordingtothedifferentgrowthstageofPinus sylvestrisvar.mongolica ,characteristicsofconeandseedofyoungforest,half-matureforest&matureforestofPinus sylvestrisvar.mongolicawerestudied.Resultshowsthatthedifferencesofconeandseedsforyoungforest,half-matureforest&matureforestofPinus sylvestrisvar.mongolicaaregreater.Thedescendingorderoftheconesizeisyoungforest>half-matureforest>matureforest;thetotalnumberofseedswithintheconesinhalf-matureforest>matureforest=youngforest;maturegranulocytespercentageofthetotalproportionoftheseedconesinside,half-matureforest>youngforest>matureforest;proportionofthetotalnumberofseedswithintheconesofemptyseeds,matureforest>youngforest>half-matureforest.Thedifferencesof1 000-seedqualityoftheyoungforest,half-matureforest,matureforestislittle;seedsgerminationrateishalf-maturedforest>matureforest>youngforest.
Pinus sylvestrisvar.mongolicainsandland;seed;characteristics
1005-5215(2016)05-0038-02
2016-03-31
陈江燕(1972-),女,辽宁北镇人,大专,高级工程师,现主要从事科技管理工作.
S791.253
Adoi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.05.014