不同种源文冠果在鄂尔多斯高原的苗期生长特性

曹恭祥，邢钰坤，季 蒙，闫茂林，崔全友，王志波，李银祥，杨跃文，赵福洲，吕美萍

(1. 内蒙古自治区林业科学研究院，内蒙古 呼和浩特 010010； 2. 内蒙古鄂尔多斯森林生态系统国家定位观测研究站，内蒙古 鄂尔多斯 016100； 3. 沙地生物资源保护与培育国家林业局重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010010； 4. 鄂托克前旗林业和草原局，内蒙古 鄂尔多斯 016200)

文冠果(Xanthocerassorbifolia)属于无患子科文冠果属，其对环境适应性强，分布范围广，具有耐干旱、耐贫瘠、耐盐碱、抗风沙、抗寒等特性，在石质山地、黄土丘陵、固定或半固定沙地等立地条件均能正常生长[1-3]。文冠果在生态建设、环境绿化、生物质能源、食用、药用等方面具有重要作用和极大的开发价值[4-5]，是我国北方地区重要的生态经济型树种[6]。为满足文冠果产业发展的多元化需求，多所高校、研究院所、企业单位开展文冠果丰产、观赏、食用型等优良品种的培育，选育出一些新品种和良种，为文冠果发展奠定了基础[7]，但分布区地理隔离导致文冠果适应能力存在较大差异，简单的引种并不能满足当地对文冠果良种的需求，甚至造成引种失败[8]。

发展生态经济型树种是推动林地资源科学高效利用，保障内蒙古生态安全和经济持续发展的重要举措。内蒙古中西部地域广袤，适合发展文冠果的土地资源十分丰富，而现有品种远不能满足内蒙古中西部地区对文冠果优良品种的需求，这极大地限制了文冠果在该地区的发展[9]。针对内蒙古中西部地区植被建设和绿色经济发展过程中对生态经济型树种优良品种的迫切需求，本研究在内蒙古西部达拉特旗开展不同种源文冠果实生播种苗生长特性比较研究，通过对13个种源文冠果株高生长、地径生长等指标进行对比分析，初步筛选出适宜在鄂尔多斯高原地区生长的优良种源，为内蒙古中西部文冠果良种选育和种源选择提供依据。

1 试验地概况

试验地位于内蒙古达拉特旗白土梁林场解放滩作业区(40o22′19″ N，109o50′55″ E)。年均降水量300 mm，年蒸发量2 200～2 800 mm，年平均气温 6.0 ℃，年日照时数3 150 h，≥10 ℃有效积温2 950 ℃，平均风速 3.1 m·s-1，最大风速24 m·s-1，无霜期119 d。立地类型主要有流动沙地、固定、半固定沙地和丘间地。土壤类型为盐化草甸土和风沙土。森林植被以人工林为主，主要有小叶杨(Populussimonii)、北沙柳(Salixpsammophila)、柠条锦鸡儿(Caraganakorshinskii)、杨柴(Hedysarummongolicum)等，草本主要有沙蒿(Artemisiadesertorum)、披碱草(Elymusdahuricus)、猪毛菜(Salsolacollina)等，植被盖度为30%～60%。

2 研究方法

2.1 种源信息

本试验选择13个文冠果种源实生播种苗作为试验材料，不同种源间文冠果种子百粒重平均为 91.57 g，发芽率均达到 80% 以上，最高为 92.4%，最低为 82.4%。种源地分别为内蒙古、山西、陕西、山东等区域的13个旗县区，种源地信息见表1。

2.2 试验方法

试验对象为定植的1 a生实生播种苗，定植密度1 m × 2 m。栽植地土壤为沙土，栽植穴规格为30 cm × 30 cm × 40 cm，栽植穴底部覆厚20 cm搅拌均匀的有机肥和沙土(比例1∶1)，苗木栽植时回填搅拌均匀的有机肥和粘土(比例1∶2)。每个种源栽植的第1行作为取样点，每个种源调查株数不低于30株。调查前对样株进行挂牌标记，及时去除根部萌蘖，分别在2019年6月中旬、7月中旬、8月中旬，利用米尺和游标卡尺调查不同种源文冠果株高和地径。

2.3 数据处理

利用Excel对数据进行处理，用SPSS 18.0进行显著性检验、方差分析、多重比较及聚类分析。

3 结果与分析

3.1 不同种源文冠果株高生长特征

通过LSD多重比较法对不同种源文冠果株高生长进行多重比较，结果显示(表2)不同种源间达到显著差异(P<0.05)。由表3可知，13个种源文冠果6月份平均株高为 41.24 cm，种源间差异显著(P<0.05)，变异系数(CV)为 14.24%；7月份平均株高为 49.39 cm，种源间差异显著(P<0.05)，变异系数为 24.38%；8月份平均株高为 52.89 cm，种源间差异显著(P<0.05)，变异系数为 23.83%。8月份株高生长较高的种源有6个，分别为NCA(75.15 cm)、SYJ(61.04 cm)、NCH(59.85 cm)、NCB(57.70 cm)、NEZ(54.05 cm)、NCK(54.05 cm)；与6月份相比，株高增长量较大的种源有5个，分别为NCA、SYJ、NEZ、NCB、NCK，增长量分别为 25.66 cm、19.60 cm、18.57 cm、17.50 cm、15.95 cm。通过以上对株高生长量比较，初步认为NCA、SYJ、NCH、NCK、NCB、NEZ为6个较优种源。

表2 不同种源文冠果株高生长方差分析Tab.2 Variance analysis of height growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

表3 不同种源文冠果株高生长特征Tab.3 Height growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

3.2 不同种源文冠果地径生长特性

通过LSD多重比较法对不同种源文冠果地径特性进行多重比较，结果显示(表4)不同种源间地径生长达到显著差异(P<0.05)。由表5可知，13个种源文冠果6月份平均地径为 4.39 mm，种源间差异显著(P<0.05)，变异系数为 20.55%；7月份平均地径为 7.44 mm，种源间差异显著(P<0.05)，变异系数为 24.71%；8月份平均地径为 7.68 mm，种源间差异显著(P<0.05)，变异系数为 20.90%。8月份地径生长较快的种源有6个，分别为NCH(10.50 mm)、NCA(10.47 mm)、SWA(8.95 mm)、NCW(8.68 mm)、SYJ(8.43 mm)、NCK(7.70 mm)，地径增长量较大的种源有6个，分别为NCH(6.80 mm)、NCA(5.24 mm)、SWA(4.72 mm)、NCW(3.67 mm)、SYJ(3.37 mm)、NEZ(3.27 mm)。通过以上对地径生长量比较，初步认为NCH、NCA、SWA、NCW、SYJ、NCK、NEZ为7个较优种源。

表4 不同种源文冠果地径生长方差分析Tab.4 Variance analysis of basal diameter growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

表5 不同种源文冠果地径生长特征Tab.5 Basal diameter growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

3.3 不同种源文冠果生长特性聚类分析

分析认为长期的生态适应和遗传选择使得文冠果生长表现性状存在明显的分化[10-12]，聚类分析可将不同种源生长性状进行归类划分。利用株高、地径生长指标对文冠果种源进行聚类分析，聚类方法采用最短距离法和最长距离法。由图1可知，利用最短距离法可将13个种源文冠果种子分为4类，种源生长性状依次递减，第1类为NCA生长较优种源；第2类为NEZ、NCK、NCH、SYJ、NCB生长良好种源；第3类为NEE、NCW、SDG、SYY、SLJ生长较差种源；第4类为SWA、SLY生长最差种源。利用最长距离法可将13个种源文冠果种子分为3类，第1类为NCA生长较优种源；第2类为NEZ、NCK、NCH、SYJ、NCB生长良好种源；第3类为NEE、NCW、SDG、SYY、SLJ、SWA、SLY生长较差种源。由图1可以看出，2种聚类方法的分析结果基本一致。

图1 不同种源文冠果生长特性聚类分析Fig.1 Cluster analysis of growth characteristics of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

4 讨论

种子繁殖是文冠果的主要繁殖方式，比较不同种源文冠果实生播种苗生长差异，是选育文冠果优良品种和种源的有效途径[13-15]，实生播种苗株高和地径的优劣是判断苗木质量的重要指标[16]，可作为种源筛选的重要依据。已有研究表明，文冠果不同群体变异程度与其地理位置差异有关[17-20]，不同群体的环境异质性增强了表现性状的变异程度，导致文冠果生长性状存在丰富的变异[21]。如张凌等[16]对比了山西省18个种源苗高和地径生长差异，认为经纬度是影响不同种源文冠果苗木生长的重要因素，并提出纬度越低苗木生长越好。敖妍等[22]在北京昌平区比较了5个种源文冠果1 a生苗的生长节律，分析认为地理环境条件差异以及自身遗传差异造成文冠果在种源间及种源内的极显著差异(P<0.01)，并通过对苗高、地径等指标进行分析，选出陕县和蔚县2个优良种源。马新等[23]在新疆对不同种源文冠果生长指标进行调查，认为不同种源间文冠果生长差异显著(P<0.05)，针对当地环境条件研究不同种源文冠果苗高、地径等指标的差异性，有助于筛选适合新疆栽培的优良种质资源。本研究结果显示，13个种源间文冠果株高、地径的差异达到显著水平(P<0.05)，种源间生长特性明显分化，有必要开展适宜种源筛选，与已有研究结论基本一致。本研究中13个种源文冠果8月份株高增长量最高为 25.66 cm，低于张凌等[16](57.12～95.44 cm)和敖妍等[22](25.38～35.69 cm)8月份文冠果生长量，介于马新等[23](19.8～88.9 cm)研究结果之间。说明研究区地域差异以及种源差异对文冠果生长的影响作用较大，为掌握不同种源文冠果在栽培地区的适应性和生长潜力，有必要开展针对特定立地条件的文冠果生长节律及种源选育研究。

5 结论

通过对13个种源文冠果株高、地径生长进行比较，结果显示不同种源间的生长特性存在显著差异(P<0.05)，文冠果种源间生长特性存在分化。通过对不同种源株高生长特征进行比较，筛选出NCA、SYJ、NCH、NCK、NCB、NEZ为6个较优种源；通过对不同种源地径生长进行比较，筛选出NCH、NCA、SWA、NCW、SYJ、NCK、NEZ为7个较优种源。利用株高、地径2个指标对13个种源文冠果进行聚类分析，聚类方法采用最短距离法和最长距离法，2种方法分析结果基本一致，13个种源文冠果可划分为生长较优、良好和较差3类。结合文冠果株高、地径生长特征比较及聚类分析结果，初步筛选出NCA、NCK、NCH、NEZ、SYJ、NCB 6个较优种源，研究结果可为文冠果良种选育和种源筛选提供基础。