5个丁香品种在兰州地区花期与生殖特征观察

刘乐乐，许宏刚，王梅，徐正茹，曹效东

（兰州市园林科学研究所，甘肃，兰州，730070）

本研究以在兰州引种的5个丁香品种为材料，从种群水平上进行花期、枝条年生长量以及种子特征的研究，分析不同品种丁香的花期与生殖特征，结果表明：（1）5个品种丁香开花时间不同，其花期从2015年的4月3日到5月12日，持续近一个半月；其中开花最早的为罗兰紫，开花最迟的为晚花紫；花期最长的为重瓣洋丁香，花期最短的为香雪；单花的花直径最大的为波峰，其次为晚花紫、香雪与重瓣洋丁香，罗兰紫的花直径最小；年枝条生长量最大的为重瓣洋丁香，其次为波峰、香雪与晚花紫，最小的为罗兰紫。（2）5个品种丁香的初花期显著影响其枝条年生长量，开花时间越迟，枝条年生长量越大；但是初花期与花直径没有显著的相关关系。（3）对丁香生殖特征的分析表明其初花期与种子质量、萌发率存在显著的正相关关系，花期持续时间与萌发率也有显著的正相关关系，而其它特征之间不存任何显著的正相关关系。

丁香；花期；生殖特征

植物的花期物候是植物重要的生活史特征之一，因为其开始繁殖的时间和繁殖的能量支出在整个繁殖周期的时间表可以强烈地影响个体的适合度[1-3]。对引种植物花期物候的研究可以了解该植物在当地环境中的适应性[4]，植物的花期物候具有较强的地域性，同种植物在不同地区的花期物候不尽相同[5-6]，因此对本地区园林植物的花期物候的了解在一定程度上能够影响园林绿地的观赏效果和风格特征，以及城市园林绿化的质量和水平，为生态化园林建设提供理论基础[7-9]。

丁香属Syringa植物是我国北方地区主要的园林观花灌木，主要分布于我国西南以及黄河流域以北各省区，其中包括内蒙古、青海、甘肃、陕西、山西在内的西北地区，自然分布的丁香种类有12种，占丁香属的44%[10]。丁香观赏性佳，是早春的主要开花植物以及蜜源植物，花香淡雅，花色因品种而各异，以各种深浅的紫色以及白色为主，不同品种的花期从早春一直延续到初夏；并且具有较强的适应性，耐寒、耐干旱、耐土壤贫瘠，养护较为简单，是兰州地区主要的观花植物之一。目前在兰州地区广泛栽培的丁香种主要有：暴马丁香Syringa reticulata、羽叶丁香S. pinnatifolia、紫丁香S. oblata与辽东丁香S. wolfii等，品种类型较少，多为传统栽培的丁香品种，缺乏新品种的引进。新品种引进，不仅可以为园林绿化提供更多的选择材料，还可以增加园林植物的多样性，并且为新品种的选育提供更多的种质资源。本研究以兰州市5个新引种的丁香品种为观测材料，从种群的水平进行开花物候、枝条年生长量以及种子特征的研究，分析不同品种丁香的开花物候及对生殖种子萌发的影响，掌握其在引种地的生态适应情况，为以后有效利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

本研究的实验地位于兰州市园林科学研究所，兰州（103°41′E、34°N）位于季风气候区与非季风气候区的过渡地带，海拔1 520 m，年平均气温为9.3 ℃，年平均日照为2 446 h，无霜期为180 d，年平均降水量为325 mm，主要集中在6～9月，属于温带大陆性气候[11]。

丁香为落叶灌木或小乔木，花两性，聚伞花序排列成圆锥花序，顶生或侧生，与叶同时抽生或叶后抽生；具花梗或无花梗；花萼小，钟状，具4齿或为不规则齿裂，或近截形，宿存；花冠漏斗状、高脚碟状裂片4枚，开展或近直立，花蕾时呈镊合状排列；雄蕊2枚，着生于花冠管喉部至花冠管中部，内藏或伸出；主要分布于我国西南及黄河流域以北各省区[12]。本试验研究的丁香品种为2013年兰州市园林科研所引种的5个丁香品种，分别为罗兰紫Syringa oblata ‘Luo Lan-Zi’、波峰S. oblata ‘Buffon’、香雪S. oblata ‘Xiang Xue’、重瓣洋丁香S. vulgaris var. plena与晚花紫S. oblata‘Wan Hua Zi’，每个品种为200株，目前在引种地生长状况良好。

1.2 试验方法

1.2.1 花期观测

2015年对5个品种丁香花期物候进行观测，其中个体水平上单株开花数达25%视为初花期，50%的视为盛花期，90%的视为末花期；把种群中25%的个体开花视为初花期，50%的个体开花视为盛花期，90%的个体开花视为末花期[13]，分析物候特征，本研究主要分析种群的花期。

1.2.2 花特征与生长量的测量

2015年，在5个品种的种群的盛花期期间，用游标卡尺测量单花直径（mm），作为该衡量品种花大小指标，每个品种随机取20株，每株取3朵花作为样本。在每个品种生长期结束后，使用尺子测量植株当年新生枝条的长度（cm），作为衡量该品种年度生长量的指标。

1.2.3 种子质量与萌发率

2014年收取不同品种丁香在自然杂交状态下的种子，经过去皮除杂等处理，每个品种随机取100粒种子进行称量，3次重复，取其平均值为得到种子的平均百粒质量，表示种子质量。2015年，对收取到种子的5个丁香品种进行萌发率的测定，每个品种3次重复，每个重复50粒种子，放入铺有2层滤纸的培养皿中，滴少量蒸馏水将种子浸湿，在温控植物生长培养箱里以25 ℃恒温进行萌发实验。每2 d进行萌发观测，以肉眼看到白色幼根出露为萌发标准，计算萌发率（germination percent），萌发率为萌发结束后总的萌发百分数（%）。

1.3 数据处理

本研究的数据处理与分析采用SPSS19.0统计软件，其中不同品种花大小与生长量的比较用单因素方差分析（one-way ANOVA）；统计数据用平均值±标准误表示，n表示样本量，图的绘制在sigmaplot12.5中完成。

2 结果

2.1 不同品种丁香在兰州地区的花期分析

由表1可知，所观测的5个品种丁香开花时间不同，其花期从2015年的4月3日到5月12日，持续近一个半月；其中最早开花的为罗兰紫，最迟开花的为晚花紫；花期最长的为重瓣洋丁香，花期最短的为香雪。

表1 2015年引进的5个品种丁香的花期

2.2 不同品种丁香的花直径与生长量分析

由表2可知，不同品种丁香的花特征与生长量不同：其中罗兰紫、香雪与重瓣洋丁香的花直径不存在显著差异（P＞0.05），但是这三者的花直径显著地小于晚花紫与波峰（P＜0.05），晚花紫的花直径又显著地小于波峰（P＜0.05）；重瓣洋丁香的年生长量最大，显著大于其余的4个品种（P＜0.05），波峰、香雪与晚花紫的年生长量之间不存在显著地差异（P＞0.05），罗兰紫的年生长量最小，显著小于其余的4个品种（P＜0.05）。

表2 2015年5个品种丁香花特征与枝条年生长量比较

2.3 5个品种丁香的花期与年生长量的相关分析影响

由图1可知，丁香的初花期显著影响枝条的年生长量，开花时间越迟，该品种的年生长量越大，但这种相关关系比较弱（R=0.38，P＜0.01）。由图2可知，丁香的初花期与花大小不存在相关性（R=0.25，P=0.06）。

图1 5个品种丁香初花期与枝条年生长量相关关系

2.4 不同品种丁香种子质量和萌发率

对5个品种丁香的种子质量与萌发率的测量表明，不同品种丁香的种子质量与萌发率不同。由表3可知：罗兰紫与香雪的种子质量不存在显著差异（P＞0.05），但这两者的种子质量显著地小于晚花紫的种子质量（P＜0.05）；罗兰紫的萌发率显著小于其它4种丁香的萌发率（P＜0.05），而其它品种的萌发率是没有著差异的（P＞0.05）。

图2 5个品种丁香初花期与花直径相关关系

表3 5个不同品种丁香种子质量与萌发率的比较

5个品种丁香的初花期、花期持续时间、种子质量及萌发率的相关分析结果（表4）显示：初花期与种子质量和萌发率存在显著的正相关关系，花期持续时间与萌发率也存在有显著的正相关关系，而其它特征之间不存任何显著的正相关关系。

表4 丁香的初花期、花期持续时间、种子质量及萌发率的相关分析

3 结论与讨论

3.1 5个品种丁香的花期及影响因子

本研究表明5个品种丁香开花时间不同，其花期从2015年的4月3日到5月12日，持续近一个半月，不同的品种种群花期不同。其中开花最早的为罗兰紫，开花最迟的为晚花紫；花期最长的为重瓣洋丁香，花期最短的为香雪。

植物物候直接反映了气候变化对植物生长发育的影响，是植被动态模拟的关键，是植物的生殖生物学、分类学等各项科学研究的工作基础[14-15]。其中开花物候是植物物候特征中重要的特征之一，影响的因素有很多，主要包括遗传因素与环境因素。在不同的环境中，植物为了适应环境会产生相应的改变；不同的环境条件，包括海拔、经纬度、温度湿度以及光照等，都有可能影响植物的开花物候[16-18]。

对丁香在引种地物候观测表明不同的品种开花物候有所不同，这表明品种间的差异是存在的，掌握和利用这些差异为以后在园林应用的过程中，可以通过品种配置来满足延长花期持续时间的目的。但所有观测品种丁香的花期都分布在4月至5月上旬这个范围内，花期都持续在20 d左右，这些相同点表明丁香的花期受系统发育的限制[19]。

不同品种中开花最早的为罗兰紫，开花最迟的为晚花紫；花期最长的为重瓣洋丁香，花期最短的为香雪；单花的花直径最大的为波峰，其次为晚花紫，罗兰紫、香雪，重瓣洋丁香的花直径最小；年枝条生长量最大的为重瓣洋丁香，其次为波峰、香雪与晚花紫，最小的为罗兰紫。

植物的花期物候在一定程度上能够反映植物的繁殖生长状态，以开花结实为特征的植物有性生殖与植物体内的物质积累有关[20]。繁殖分配假说认为植物营养部分资源投入的增加会导致繁殖部分资源投入的减少，这反映了植物在营养生长与繁殖生长之间权衡，个体大的植物进入花期的时间要比个体小的植物晚[21]。对丁香的初花期与年生长量的分析表明枝条的年生长量越大的品种开花越迟，这与繁殖分配假说的理论相符。

3.2 5个品种丁香的花期与生殖特征的关系

植物花期物候的一些特征，例如初花期、花期持续时间和开花数量等，能影响其生殖生长的成功[22-23]。Picó等研究香雪球时发现不同时期种子质量和萌发能力具有显著的差异，种子质量在花期刚开始的时候最大，萌发率也是在花期刚开始的9月份最高，以后各月份都逐渐下降，在11月份萌发率急剧下降，其后一直保持在较低的水平[24]。本研究中丁香的初花期、花期持续时间、种子质量与萌发率的相关分析表明初花期、花期持续时间分别与种子质量和萌发率存在显著的正相关关系。其中，初花期越迟，其种子质量与萌发率越高，这可能与丁香早春开花的特点有关。早春的气候条件具有气温较低，温度波动较大的特点，一方面可能使植物没有足够的时间去积累较多的资源，从而限制了种子的生长；另一方面，低温也影响了昆虫的活动，降低了异交率。此外，花期持续时间越长，种子的萌发率越高，这可能是因为在较长的花期内可以吸引更多的传粉昆虫访花，有助于提高其异交的比例，从而减少种子的败育率提高萌发率[25]。

本研究从群体的水平上探讨了不同品种丁香的花期物候，但缺乏对其在个体、花序以及单花水平上花期的研究，对其开花模式的探讨，以及传粉昆虫对不同品种丁香访花，这将是以后工作的方向。

[1] FENNER M. The phenology of growth and reproduction in plants [J]. Perspectives in Plant Ecology Evolution & Systematics, 1998, 1:78-91.

[2] PRIMACK R B. Patterns of flowering phenology in communities, populations, individuals, and single flowers [M]. Netherlands: Springer, 1985: 571-593.

[3] RATHCKE B, LACEY E P. Phenological patterns of terrestrial plants [J]. Annual Review of Ecology and Systematics, 1985: 179-214.

[4] 孙颖，王阿香，刘颖竹，卓丽环. 大花百子莲的开花物候与生殖特性[J]. 西北植物学报，2013，33（12）：2423-2431.

[5] 张往祥，魏宏亮，江志华，曹福亮，汤庚国. 观赏海棠品种群的花期物候特征研究[J]. 园艺学报，2014，41（4）：713-725.

[6] 董立格，王贤荣，丁雨龙. 桂花花期物候研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2014（S1）：51-56.

[7] 杜鹃. 兰州主要绿化植物物候学与合理配植研究[D]. 兰州大学，2008.

[8] 陈章和，赵建刚，李海霞，郑宇华. 广州市园林木本植物物候调查研究[J]. 华南师范大学学报（自然科学版），2003，（2）：107-112.

[9] 张增信，黄钰瀚，王言鑫，叶镜中，李信莉，姜爱国. 南京市园林植物的花期物候调查及应用[J]. 贵州农业科学，2014（12）：195-198.

[10] 崔洪霞，蒋高明，臧淑英. 丁香属植物的地理分布及其起源演化[J]. 植物研究，2004，24（2）：141-145.

[11] 吴永华，钟芳. 利用方式对兰州南部山区林草地土壤特性的影响[J]. 草业科学，2014，31（5）：803-810.

[12] 中国科学院中国植物志编委会. 中国植物志（六十一卷）[M]. 北京：科学出版社，1992.

[13] 张玉娜，孙坤，张辉，苏雪，温江波. 肋果沙棘(Hippophae neurocarpa S. W. Liu et T. N. He)自然种群的风媒传粉特征[J]. 生态学报，2009，29（1）：508-514.

[14] 贾鹏. 青藏高原东部高寒草甸物候研究：群落，功能特征与系统发育[D]. 兰州大学，2011.

[15] 张辉，曹卫东，吴一群，邱孝煊，张伟光，林新坚. 不同紫云英品种物候期及主要经济性状研究[J]. 草业科学，2010，27（2）：109-112.

[16] 陈莉，石雷，崔洪霞，张爱英，张德山，王玲，夏菲. 荚蒾属植物花期物候及生长对引种地年际气候波动的响应[J].植物学报，2012，47（6）：645-653.

[17] 郭春燕，贺晓，高建平，刘果厚. 蒙古莸的开花物候与生殖特征[J]. 西北植物学报，2012，32（10）：2040-2046.

[18] 陆佩玲. 中国木本植物物候对气候变化的响应研究[D].北京林业大学，2006.

[19] 权秋梅，黎云祥. 巫山淫羊藿开花物候与生殖特征[J].生态学杂志，2013，3（4）：859-866.

[20] 章志龙，刘旭东，贾鹏，杜国祯. 氮添加对高寒草甸植物花期物候和群落结构的影响[J]. 草业科学，2013，30（5）：728-735.

[21] 王芸芸，师帅，蔺菲，原作强，叶吉，王绪高，郝占庆. 长白山阔叶红松林木本植物繁殖特征及其关联性[J]. 科学通报，2014（59）：2407-2415.

[22] 肖宜安. 濒危植物长柄双花木（Disanthus cercidifolius var. longipes）繁殖生态学与光合适应性研究[D]. 西南师范大学，2005.

[23] 何淼，陈士惠，马翠青，孙颖. 野生及引种侧金盏花的开花物候与传粉特性[J]. 草业科学，2014，31（3）：431-437.

[24] Picó F X, Retana J. Seed ecology of a Mediterranean perennial herb with an exceptionally extended flowering and fruiting season [J]. Botanical Journal of the Linnean Society, 2003, 142(3): 273-280.

[25] Mcintosh M E. Flowering phenology and reproductive output in two sister species of Ferocactus (Cactaceae) [J]. Plant Ecology, 2002, 159(1): 1-13.

Flowering Phonology and Reproductive Features of 5 Varieties Syringas in the Lanzhou Area

LIU Le-le, XU Hong-gang, WANG Mei, XU Zheng-ru, CAO Xiao-dong
(Institute of Garden Research of Lanzhou, Lanzhou 730070, China)

We had a investigation on of 5 new exotic varieties Syringas artificial population in Lanzhou, China were used as materials to investigate flowering phonology, annual branches growth and the seed characters from population levels and analyze flowering phonology and reproduction characteristics of different varieties syringas. The results showed that: (1) 5 varieties had different flowering phonology, the whole flower phonology persisted one and half months, form April 3 to May 12; Syringa oblata‘Luo Lan-Zi’ was the first to bloom, and S. oblata ‘Wan Hua Zi’ was the last to bloom; S. vulgaris var. plena had the longest flower season, S. oblata ‘Xiang Xue’ had the shortest flower season; S. oblata ‘Buffon’ has the biggest flower diameter, the second was S. oblata ‘Wan Hua Zi’, the other 3 varieties had the smallest flower diameter; S. vulgarisvar plena had the longest annual branches growth, then the S. oblata ‘Buffon’, S. oblata‘Xiang Xue’ and S. oblata‘Wan Hua Zi’, the shortest one was S. oblata‘Luo Lan-Zi’. (2) The early flowering of 5 varieties syingas showed significant impact on the annual branches growth, the later of the flowering, the longer of the annual branches growth, but there were no significant correlations between early flowering and flower diameter.(3) The analysis for 3 varieties syringas that had seeds harvested showed that there were significant positive correlations among early flowering, seed mass and germination, and significant positive correlations between flowering duration and germination, however, there were no significant correlations among other features.

Syringas; flowering phonology; reproductive features

S685.26

A

10.3969/j.issn. 1006-0960.2016.03.006

1006-0960（2016）03-0022-05

2016-07-25

兰州市科技局资助项目（项目编号：12-2-166）。

刘乐乐（1986—），女，河南南阳人，硕士，助理工程师，研究方向为园林植物。E-mail: yybearhao123@126.com