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濒危植物梵净山冷杉的种子育苗试验研究

2017-12-01季槐

种子 2017年1期
关键词:冷杉梵净山保存率

, , , , , , , 季槐

(1.贵州省生物研究所, 贵阳 550009; 2.贵州梵净山森林生态系统定位观测研究站, 贵州 江口 554400;3.贵州科学院, 贵阳 550001)

濒危植物梵净山冷杉的种子育苗试验研究

张玉武1,2,刘盈盈1,张珍明1,王莹1,陈翔1,2,贺红早1,张祖绪2,王季槐3

(1.贵州省生物研究所, 贵阳 550009; 2.贵州梵净山森林生态系统定位观测研究站, 贵州 江口 554400;3.贵州科学院, 贵阳 550001)

梵净山冷杉为国家一级保护的濒危植物。本研究以2014年秋季采收的梵净山冷杉种子为材料,于2014和2015年采用不同方法进行育苗试验,研究了梵净山冷杉种子繁育技术。结果表明,梵净山冷杉的出苗时间为3月初至4月下旬。不同播种时间、不同基质和不同遮阳方式的梵净山冷杉出苗时间、出苗率和苗木保存率不同。当年播种的出苗时间在3月初较第2年播种的提前1个月出苗;以黔中山地黄壤+松林腐殖土为基质出苗数量和苗木保存率为最高;3—10月搭建遮阳网比不遮阳苗木保存率高。

梵净山冷杉; 种子; 育苗

特产于贵州的梵净山冷杉(AbiesfanjingshanensisW.L.Huang,Y.L.Tu et S.Z.Fang),不但为残留的稀有种,并构成一定小面积的冷杉林,是迄今为止我国最后发现的一种冷杉及其形成的冷杉垂直带群落[1-2]。 梵净山冷杉不仅是贵州梵净山的特有种,也是研究古生物、植物区系、植物群落、植被地理、冰川学、古气候及气候变化的重要对象,被收录在《中国植物红皮书》(第一卷)[3]中,为国家一级重点保护植物,且被1998年IUCN拟订的“针叶树行动计划”列为全球重点保护的针叶树种之一[4-5]。据调研,20世纪90年代中期,梵净山冷杉生长茂盛;2001年开始,部分冷杉的枝叶顶部开始枯萎,新生的种苗数也急剧锐减;从2006年起的10余年间,梵净山冷杉林出现部分大树死亡,幼苗幼树很少。在梵净山冷杉繁育生物学方面,贵州梵净山国家级自然保护区管理局、贵州科学院梵净山生态站、贵州省植物园、贵州高原珍稀植物保护中心等单位都曾进行过少量引种繁育试验。但迄今为止,还没有真正引种、繁殖存活的梵净山冷杉苗木或幼苗、幼树,没有可供参考与借鉴的资料。这给加强梵净山冷杉生存繁衍的保育研究工作带来了极大的困难与挑战。有鉴于此,2012—2016年,采用野外实地调查、生态学样方调查法和参照《稀有濒危植物迁地保护的原理与方法》[6],对濒危植物梵净山冷杉开展了居群生态学、物候观测、保育技术等方面的系统研究[7],以期为掌握梵净山冷杉的迁地保护与自然回归返迁繁衍等保育技术,扩大梵净山冷杉的种群,为制定切实可行的保护方法、了解梵净山冷杉的濒危机制,为今后梵净山冷杉林的定位观测研究工作提供理论基础与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材 料

于2014年10—11月,在梵净山自然保护区的烂茶顶、白云寺等地野外采摘梵净山冷杉球果。球果采回后自然风干,待种鳞脱落后,除去种鳞、种翅等杂质获得种子,进行干藏和当年播种试验研究。梵净山冷杉种子千粒重为11.26 g,比百山祖冷杉种子千粒重(20.6 g)轻[8]。

1.2 试验地概况

试验地设置在贵阳市小河经济技术开发区贵州省生物研究所科研基地(26°30′29″N,106°42′27″E),海拔1 082 m。属于亚热带湿润温和型气候,年平均降水量1 129.5 mm,年平均相对湿度78.0%,年平均气温为15.3 ℃,年极端最低温度为-7.3 ℃,年极端最高气温35.1 ℃,年平均雷电日数为49.1 d,年平均阴天日数为235.1 d,年平均日照时数为1 148.3 h,年降雪日数较少,平均仅为11.3 d。降雨主要集中在4、5月份,约500 mm。

表1 梵净山冷杉播种育苗各处理生长参数统计

处理开始出苗时间(年/月/日)出苗数量(株)发芽率(%)当年年底均高(cm)当年保存株数当年保存率(%)A12015/02/071818.006.61515.00A22015/02/1299.005.266.00A32015/02/1544.003.722.00B12015/03/111414.005.51111.00B22015/03/1577.004.255.00B32015/03/1933.004.711.00C12015/03/141414.004.488.00C22015/03/161717.005.31515.00C32015/03/1277.003.633.00

注:A为当年播种;B为第2年播种;C为遮阳处理。

1.3 试验方法

1.3.1 苗圃地整理

苗圃地土壤为菜园土,播种前15 d,清除杂草、杂物,翻土0.20 m,整理苗床宽0.90 m,苗床高0.30 m。

1.3.2 种子处理

于2014年12月上旬,将2014年11月采得的种子,经清水筛选去除杂质,用20 ℃温水浸泡24 h,再用0.3%KMnO4溶液浸泡1 h,后用清水清洗[8]。

1.3.3 当年播种

于2014年12月上旬,将经过处理的梵净山冷杉种子等分3份,3个处理:A1播种在苗床上铺设2 cm的黔中山地黄壤,再铺上2 cm松林腐殖土,播种后覆盖1 cm松林腐殖土;A2播种在苗床上铺设2 cm的黔中山地黄壤,播种后覆盖1 cm黔中山地黄壤;A3直接播种在菜园土的苗床上。播种后盖上树叶、松针叶,浇透水。

1.3.4 第2年播种

于2015年2月初处理2014年采得的种子,处理(处理序号标为B1、B2、B3)、播种方法同1.3.2、1.3.3。

1.3.5 遮 阳

于2015年3月初处理2014年采得的种子播种时(播种方法同1.3.2、1.3.3)将遮阳分3种处理:C1为苗床上搭棚高1.60 m,棚上覆盖75%的遮阳网;C2为播种后搭棚高1.60 m,棚上覆盖50%的遮阳网;C3为播种后不覆盖遮阳网。

2结果与分析

不同播种处理的梵净山冷杉出苗情况、当年苗高、当年保存率结果如表1。

2.1 不同处理方法对梵净山冷杉出苗情况的影响

2.1.1 不同播种期的出苗情况

采用不同播种时间,梵净山冷杉的出苗时间不同。当年采集,当年播种,将经过处理的梵净山冷杉种子于2014年12月上旬播种,出苗期为次年的2月上中旬;第2年播种,将2014年采得的种子经过处理后于2015年2月初播种,出苗期在3月中旬。当年播种较第2年播种出苗期提前1个月。

2.1.2 不同播种基质的出苗情况

A1播种在苗床上铺设2 cm的黔中山地黄壤,再铺上2 cm松林腐殖土,播种后覆盖1 cm松林腐殖土出苗时间为2月7日,出苗数量为18;A2播种在苗床上铺设2 cm的黔中山地黄壤,播种后覆盖1 cm黔中山地黄壤出苗时间为2月12日,出苗数量为9;A3直接播种在菜园土的苗床上,出苗时间为2月15日,出苗数量为4。A1比A2提前5 d,比A3提前8 d。说明不同基质对梵净山冷杉播种育苗出苗时间、出苗数量有一定的影响。

2.1.3 不同遮阳方式的出苗情况

播种后不覆盖遮阳网,出苗时间为3月12日;播种后搭棚高1.60 m,棚上覆盖50%的遮阳网;出苗时间为3月14日;播种后苗床上搭棚高1.60 m,棚上覆盖75%的遮阳网;出苗时间为3月16日。说明播种后不同覆盖遮阳网对梵净山冷杉出苗期有一定的影响。

2.2 不同处理方法对梵净山冷杉发芽率的影响

不同处理方法梵净山冷杉的发芽率不同。A1gt;A2gt;A3,B1gt;B2gt;B3,说明不同播种时间对梵净山冷杉种子的发芽率有一定的影响。C2gt;C1gt;C3,说明播种后不同覆盖遮阳网对梵净山冷杉种子发芽率有一定的影响。梵净山冷杉播种后搭棚高1.60 m,棚上覆盖50%的遮阳网为宜。

2.3 不同处理方法对梵净山冷杉播种苗当年保存率的影响

不同处理方法对梵净山冷杉播种苗当年保存率影响不同。A1gt;A2gt;A3,B1gt;B2gt;B3,说明不同播种时间、不同基质对梵净山冷杉播种苗的当年保存率有一定的影响。C2gt;C1gt;C3,说明播种后不同覆盖遮阳网对梵净山冷杉播种苗的当年保存率也有一定的影响。梵净山冷杉为阴生植物,苗期适当遮阳对梵净山冷杉幼苗生长有好处,但过度遮阳对梵净山冷杉幼苗生长不利,但也不适宜全光环境。对梵净山冷杉播种苗,在播种后搭棚高1.60 m,棚上覆盖50%的遮阳网,有利于梵净山冷杉幼苗的生长和保存(见图1、图2)。

图1 梵净山冷杉出苗情况

图2 梵净山冷杉幼苗

3 结果与讨论

3.1 不同播种期的出苗期不同

播种时间不同,梵净山冷杉的出苗时间不同。当年采集,当年播种较第2年播种出苗期提前约1个月。

3.2 不同播种基质的出苗时间、出苗数量不同

以播种在苗床上铺设2 cm的黔中山地黄壤,再铺上2 cm松林腐殖土,播种后覆盖1 cm松林腐殖土出苗时间最早、出苗数量最多达18株。比播种在苗床上铺设2 cm的黔中山地黄壤,播种后覆盖1 cm黔中山地黄壤和直接播种在菜园土的苗床上的出苗时间、数量分别提前5 d、多9株和提前8 d,多15株。说明不同基质对梵净山冷杉播种育苗出苗时间、出苗数量有一定的影响。

3.3 不同遮阳方式的出苗期不同

播种后不覆盖遮阳网,比播种后覆盖50%的遮阳网、覆盖75%的遮阳网的出苗时间分别提前2,4 d。说明播种后不同覆盖遮阳网对梵净山冷杉出苗期和苗木当年保存率有一定的影响。梵净山冷杉播种后搭棚高1.60 m,棚上覆盖50%的遮阳网为宜。

[1]黄威廉.梵净山冷杉林的发现及科学意义[J].贵州科学,2001,19(1):1-9.

[2]黄威廉,屠玉麟,杨龙.贵州梵净山科学考察集[M].北京:中国环境科学出版社,1982:154-165.

[3]傅立国.中国植物红皮书[M].北京:科学出版社,1992.

[4]向巧萍.中国的几种珍稀濒危冷杉属植物及其地理分布成因的探讨[J].广西植物,2001,21(2):113-117.

[5]周正贤.梵净山研究[M].贵阳:贵州人民出版社,1990:233-241.

[6]许再富.稀有濒危植物迁地保护的原理与方法[M].昆明:云南科技出版社,1998.

[7]张玉武,何云松,刘盈盈,等.梵净山森林生态系统定位研究站保育植物初报[J].贵州科学,2015,33(1):85-91.

[8]吴友责,饶龙兵,陈德良,等.百山祖冷杉种子的人工育苗试验[J].安徽农业科学,2010,38(22):12 038-12 039,12 098.

(本栏目责任编辑:周忠燕)

Experimental Study on Seed Breeding of Endangered PlantAbiesfanjingshanensis

ZHANGYuwu1,2,LIUYingying1,ZHANGZhenming1,WANGYing1,CHENXiang1,2,HEHongzao1,ZHANGZuxu2,WANGJihuai3

2016-09-22

国家自然科学基金(编号:31160037);贵州省社发科技攻关项目(编号:黔科合SY[2013]3152、[2013]3157、[2015]3022);贵州省省院合作项目(编号:黔科合院地合[2013]7002、[2014]7002);贵州科学院创新基金项目(编号:黔科院J合字[2013]04、[2015]01)资助。

张玉武(1962—),男,硕士,研究员,主要从事森林生态学、植物学与珍稀植物保育研究;E-mail:yuwuzhang2005@sina.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.01.125

S 791.14

A

1001-4705(2017)01-0125-03

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