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欧洲落叶松生态型、分布及地理变异浅析

2018-08-15胡明霞

防护林科技 2018年1期
关键词:分布区阿尔卑斯山生态型

胡明霞

(辽宁省本溪县小市林场,辽宁 本溪 117100 )

欧洲落叶松(Larixdecidua)早期生长迅速,干型良好,抗性强,耐干旱瘠薄,是欧洲重要的用材和生态树种之一。欧洲落叶松天然分布虽然范围分散,但是占据了生态条件差异较大地区,形成了不同的生态型。欧洲落叶松主要有2个生态型,即阿尔卑斯山生态型和喀尔巴阡山生态型,它们不仅在个体形态特征有区别,而且在生理和物候上有差异。欧洲落叶松是从从西伯利亚传播到欧洲的,在更新世冰川时期,欧洲落叶松在阿尔卑斯山和喀尔巴阡山及其南部相邻区域的大陆冰原之间残存。在温和的间冰期,落叶松传播欧洲的大部分地区,传播到阿尔卑斯山脉和喀尔巴阡山。欧洲落叶松这种抗寒树种需要较多的光照,以满足同云杉、水青冈和冷杉的竞争的要求。欧洲落叶松间断的分布和不同的生长条件,在第四纪时期引起其形态和生理的分化。将一个植物种以生态群体为基础进行生态型的划分,可以为植物的引种、野生植物的驯化等提供十分有用的理论依据[1]。欧洲落叶松分类的依据是球果大小、鳞片数量和形状等形态特征和树木生理,一些研究落叶松的专家,根据形态特征和树木生理对欧洲落叶松的生态型进行划分,即根据球果长,种子长和种子重等形态学特征和小枝干质量、抽稍次数及时间、松烯含量、幼龄期生长速度等生理的特性对欧洲落叶松整个种源进行划分,将欧洲落叶松划分为阿尔卑斯山生态型和和喀尔巴阡山生态型[2]。

1 欧洲落叶松阿尔卑斯山生态型

阿尔卑斯山脉是欧洲落叶松分布最密集的区域,阿尔卑斯山生态型天然分布从法国西南部开始延伸,经过瑞士、意大利、塞尔维亚西北部至奥地利东北部的维也纳,欧洲落叶松阿尔卑斯山分布区域的垂直幅度变化较大,从300~2 900 m,阿尔卑斯山西部的欧洲落叶松同挪威云杉、欧洲冷杉、欧洲赤松、瑞士石松、欧洲山松和山毛榉形成混交林。欧洲落叶松适应寒冷的大陆性气候和降雨量在1 000 mm以上地区,特别适宜在阿尔卑斯山的中部地区生长。通常阿尔卑斯山比喀尔巴阡山生态型的生长势低,球果长度为15~44 mm;具有明显的苞鳞和轻微的弧形,每个球果鳞片数为16~81片,阿尔卑斯山西南部的和高海拔的欧洲落叶松红色雌花较多,种子大小和千粒质量比东部分布区的大,由于生长条件的差异和地区性高山落叶松种群显著的差异[3]。通常将阿尔卑斯山生态型分布区域分成以下4个区域:

1.1 阿尔卑斯山南部分布区

分布在法国南部和意大利境内阿尔卑斯山脉南部的边缘带,主要生长在较温暖大的多山气候,海拔300~2 500 m,较适宜的区域位于1 000~1 600 m,这一分布区域欧洲落叶松生长缓慢,干型不良,树冠较宽。

1.2 阿尔卑斯山西部分布区

这一区域气候寒冷,分布从沃利斯开始,经特辛州和劳宾登州,至蒂罗尔州中部和卡林西亚西部。海拔高度为1 200~1 800 m,生长条件严酷,植物生长期非常短,在这种条件下,欧洲落叶松主要呈分散的纯林分布,期间可能夹杂着瑞士石松。

1.3 阿尔卑斯山北部分布区

分布从福拉尔贝格开始,经北方的泰罗里亚至萨尔茨堡和贝希特斯加登,这一区域是受海洋影响的高山气候。落叶松在这一区域分布在1 000~1 600 m之间,这一区域欧洲落叶松生长表现较差,并且不适合引种到低地。

1.4 阿尔卑斯山东部分布区

这一区域额受温暖的大陆性气候影响,包括维也纳、塞默灵和奥地利低山和斯蒂里亚西部,海拔从250~800 m。生长在这些山脊和在山麓的落叶松具有良好的干型和生长势。

2 欧洲落叶松喀尔巴阡山生态型

喀尔巴阡山生态型是欧洲落叶松另一个重要的生态型,与阿尔卑斯山生态型相比,喀尔巴阡山生态型生长很快,树干的质量也较好。喀尔巴阡山生态型球果较小,长10~25 mm,具有隐蔽的苞鳞,鳞片直立或凹陷,每个球果具11~70片鳞片,种子比阿尔卑斯山生态型小[4]。巴阡山生态型主要分布在以下三个区域:

2.1 苏台德地区分布区

这一分布区大部分位于捷克,向北延伸到波兰,分布海拔300~800 m,这一区域欧洲落叶松同冷杉、水青冈和云杉竞争。同阿尔卑斯山生态型的高海拔相比,喀尔巴阡山生态型对于光的需求较低,能在其他树种的庇荫下生长,苏台德落叶松生长在介于海洋性和大陆性气候之间的温带气候,年平均温度5.8~8.5 ℃,年均降水量600~1 000 mm。苏台德分布区欧洲落叶松由于其在不同生态条件下的高产和适应性强而闻名,因此被引种到捷克、斯洛伐克、德国和波兰等国家。

2.2 喀尔巴阡山西部分布区

主要分布在斯洛伐克北部和东北部邻近的地区,位于斯洛伐克最高山脉以及山麓的区域。在高塔特拉山,欧洲落叶松生长良好,海拔高度800~1 500 m,与云杉形成了混交林,而在海拔1 500~1 600 m,同瑞士石松形成混交林。在斯洛伐克北部,海拔高度在400~1 200 m,欧洲落叶松同云杉、冷杉和水青冈形成了混交林。在斯洛伐克东部,海拔400~900 m,欧洲落叶松以混交林或者落叶松-湿润草地类型存在。

2.3 喀尔巴阡山东南部分布区

欧洲落叶松在喀尔巴阡山东南部分布在5个分散的区域,共约有4 500 hm2。这一部分分布面积较小,欧洲落叶松生长在陡峭的山崖、砾岩、石灰岩之间,与欧洲五针松和挪威云杉在海拔1 200 m处形成了混交林。千粒质量和球果大小略小于阿尔卑斯山生态型,春季进入生长季节较早,枝条粗细中等,溃疡病抗性较强[5]。

3 欧洲落叶松的地理变异

欧洲落叶松的地理变异资料来源于国际林业研究机构联合会开展的欧洲落叶松国际对比试验。国际林业研究机构联合会从1944—1946年在欧洲9个国家以及美国和加拿大建立了23块试验小区,1958—1959年对欧洲落叶松天然分布区和人工林分大量调查和采样的基础上,研究欧洲落叶松不同种源的生长表现和遗传变异性,为进一步的选育和应用奠定了基础[6]。

3.1 树木存活率、树高、胸径和材积生长量、干型和抗性在种源间存在着巨大的差异。分布区从西南向东北方向,存活率、抗性逐渐降低,而生长和干型则存在着相反的趋势。

3.2 生长最好的种源来自于波兰、苏台德地区、维也纳和阿尔卑斯山南部,其次为阿尔卑斯山北部种源,而阿尔卑斯山西南部的种源生长表现不佳[7]。

3.3 树干质量,种源之间也差异极显著,心材比例最大是奥地利种源,其次为阿尔卑斯山西部和南部种源,再次是阿尔卑斯山东部和北部种源;阿尔卑斯山脉南方的边缘带和苏台德高地的种源干型较差,波兰种源的干型最差[8]。

4 结论

在所有的种源中,阿尔卑斯山种源早期死亡量最高,对于溃疡病抗性最差。从分布区西南-东北方向心材比例和木材弹性降低,阿尔卑斯山和波兰种源木材密度最大,而苏台德种源木材密度最小,与欧洲赤松相比较,特别是与挪威云杉相比,欧洲落叶松对于环境的变化更敏感,苏台德山地和波兰中部的种源,具有较高的稳定性。意大利种源只是在阿尔卑斯山意大利地区生长较好,但是总体生长表现低于其他种源[9]。阿尔卑斯山东部一些种源,生长表现差异较大。据推测,可能具有较高的遗传变异性和异型接合性。相比之下,从阿尔卑斯山种源,大部分为南部和西南部种源,在天然分布区适应性较低。推测在冰川期和冰川期之后的较长时间,阿尔卑斯山生态型同云杉和冷杉类似,基因库急剧减少。从育种的观点讲,各个生态型都不具有最佳的经济特点,但是有些性状互补,国际林业研究机构联合会由于开展了整个分布区的种源试验,所以数据资料非常翔实。在中欧四个试验地点,包括26个种源地的种源试验,13年之后,德国东部和波兰种源地生长较好,德国西部的种源生长较差[10]。

[1] 郭永兵,张友德,秦天才.植物种内多样性与生态型的划分[J].环境科学与技术,2000,90:49-51,58

[2] Baldet P, Philippe.Mechanized pollen harvesting in larch seed orchards[J].Tree Plant Notes ,1993,44(4):141-145

[3] Baltunis BS,Green wood MS,Eysteinsson T.Hybrid vigor in Larix: growth of intra- and interspecific hybrids of Larix decidua, L. laricina, and L. kaempferi after 5 years[J].Silvae Genetica,1998,47(174):5-6

[4] Bergmann F.Identification of seed of hybrid larches from seed orchards using an isozyme marker[J].Silvae Genetica,1987,36(2):102-105

[5] Ennos RA.Monitoring the output of a hybrid larch seed orchard using isozyme markers[J]. Forestry ,1994,67(1):63-74

[6] Akutsu H .Age trends of genetic parameters of spiral grain in hybrid larch and implications for efficiency of early selection[J]. Wood Science ,2006,52(2):101-106

[7] Giertych M .Summary of results on European larch height growth in the IUFRO 1944, provenance experiment[J]. Silvae Genetica,1979,29(5):244-256

[8] Gomory D.Inferences on mating system and genetic composition of a seed orchard crop in the European larch[J]. Genet Breed,1992, 46(4):309-313

[9] Häcker M.The proportion of hybrids in a seed orchard composed of two larch species[J]. Annales Sciences Forest,1991,48:631-640

[10] Lacaze .Results of a provenance trial of European Larch after 13 years[J].Annales Sciences Forest ,1974,31(3):135-159

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