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8种野生锦鸡儿在乌鲁木齐的引种试验

2020-07-21王璐瑶赵晓英成鹏

防护林科技 2020年5期
关键词:锦鸡儿白皮柠条

王璐瑶,赵晓英,成鹏

(1.新疆师范大学生命科学学院,新疆 乌鲁木齐 830054;2.乌鲁木齐市气象局,新疆 乌鲁木齐 830002)

植物引种可以将局限在自然分布区的植物引入到新的地区,不仅可以增加当地的植物资源种类,而且也起到了美化和改善环境的作用[1]。荆卫民等将新疆圆柏等12种荒漠植物引种至克拉玛依市,结果表明,这12种植物在该区均正常生长,适应性较[2]。Abella[3]在美国莫维哈沙漠受扰动地区种植了12种多年生植物,结果表明,到第3年5种灌木的株高超过了1 m并且开花。

锦鸡儿属(Caragana)植物为豆科落叶灌木,具有改善土壤养分、防风固沙和保持水土等功能,对于维护生态系统的健康稳定具有十分重要的作用,可作为生态建设的候选植物种。新疆拥有丰富的锦鸡儿属野生植物资源,包括分布在河流湿地的多刺锦鸡儿(C.spinosa)和镰叶锦鸡儿(C.aurantiaca)以及分布在荒漠的粗毛锦鸡儿(C.dasyphylla)、特克斯锦鸡儿(C.tekesiensis)、准噶尔锦鸡儿(C.soongorica)、荒漠锦鸡儿(C.roborovskyi)、昆仑锦鸡儿(C.polourensis)和白皮锦鸡儿(C.leucophloea)[4]。其中,粗毛锦鸡儿和特克斯锦鸡儿为新疆特有种[5]。与外来植物种相比,本地野生灌木经过了长期的自然选择,适应了本地区的气候和土壤条件,在形态结构等方面表现出与荒漠生态系统相适应的特征[6,7]。因此,筛选出可自然更新的本地野生灌木,将对其引入地的生态环境的建设具有积极作用[7]。引种后锦鸡儿属植物的生长动态因其所在的生态系统类型和物种而异,姚华[8]通过水分控制试验在新疆师范大学试验田的花盆中对柠条锦鸡儿(C.korshinskii)、白皮锦鸡儿和刺叶锦鸡儿(C.acanthophylla)幼苗的生长进行了为期120 d的研究,结果表明,白皮锦鸡儿和柠条锦鸡儿侧重于株高生长,刺叶锦鸡儿侧重于基径生长。白皮锦鸡儿的抗旱能力最强,柠条锦鸡儿最弱。在古浪县腾格里沙漠南缘对柠条锦鸡儿[9]、新疆吐鲁番沙漠植物园和西藏日喀则对中间锦鸡儿[10,11]以及不同种源地的小叶锦鸡儿[12,13]的引种试验已有研究,而且主要集中在幼苗生长阶段[11-13]。牛西午研究了立地条件、土壤、温度等环境条件对柠条锦鸡儿生长的影响[14]。

本研究旨在探讨8种新疆野生锦鸡儿的幼苗移植到新疆师范大学家属院试验田后的生长动态。研究可为本地区植被恢复工作中植物种的选择提供依据,对植物的异地保护和城市园林绿化具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 种子采集

供试的8种锦鸡儿的种子分别在原生境自然群落中的30株健康植株上采集(表1),原生境的环境条件如表1所示。将采集的荚果充分混匀放置在白色尼龙网袋中,在通风良好的室内晾干1周,然后将自然开裂荚果的种子保存在室温(相对湿度为25%~36%,温度为21~29 ℃)条件下的牛皮纸袋中,直至育苗。

表1 八种锦鸡儿种子的采集地生境及1989-2018年采种地的年均降雨量和气温

1.2 移苗地点及方法

试验田位于新疆师范大学家属院内,面积约667 m2,土壤为灰漠土,移苗前将土壤翻耙均匀,土质基本一致。2016年5月,待幼苗长出1对复叶后进行移植,间距约30 cm。为保证幼苗存活,移苗后浇透水。移植后前2周每周浇水1次,之后每2周浇水1次,至8月底。第2年春浇水1次,以后主要依赖自然降水。生长期间定期拔除杂草。待第2年春季分别统计存活率。

1.3 生长动态的测量

每个植物种随机选取10株于每年9月测量它们的株高和分枝数,实验持续至2019年9月。第2年秋季对几种锦鸡儿属植物的叶片进行计数。

1.4 数据处理

数据处理和绘图采用Microsoft Excel 2010软件,用SPSS 20.0软件对株高和分枝数等指标进行单因素方差分析(One-way ANOVA),并在置信水平P=0.05用LSD进行差异显著性检验。

2 结果与分析

第2年春季,粗毛锦鸡儿、特克斯锦鸡儿、镰叶锦鸡儿和白皮锦鸡儿的存活率较高,为94%~98%,荒漠锦鸡儿的存活率约为30%,多刺锦鸡儿和昆仑锦鸡儿的存活率为4%~6%,准噶尔锦鸡儿幼苗全部死亡。

注:不同大写字母表示一年中不同物种的株高差异显著;不同小写字母表示同一物种的株高差异显著(P<0.05)

几种锦鸡儿表现出生长动态的差异。粗毛锦鸡儿和特克斯锦鸡儿株高最高,分枝数较多(图1和表2),并且到第2年秋季这两种锦鸡儿的叶片数较多(图2)。白皮锦鸡儿和镰叶锦鸡儿的株高次之,分枝数少(图1和表2)。其中,镰叶锦鸡儿的叶片数比白皮锦鸡儿多(P<0.05)。第2年荒漠锦鸡儿的株高约为10 cm,株高猛增达到 40 cm左右(图1),与其他几种锦鸡儿植株相比,它的分枝数最少(表2)。到第2年春季多刺锦鸡儿和昆仑锦鸡儿只剩2~3株,但存活下来的昆仑锦鸡儿生长较好,株高约为50 cm(图1),分枝数也多(表2)。

表2 几种锦鸡儿4年生植株的分枝数

图2 五种锦鸡儿2年生植株秋季的叶片数

3 结论与讨论

本研究中的8种锦鸡儿在第1年测得的株高为2~4 cm,到第2年镰叶锦鸡儿、特克斯锦鸡儿、粗毛锦鸡儿和白皮锦鸡儿均迅速生长,这与姚华[8]对刺叶锦鸡儿、柠条锦鸡儿和白皮锦鸡儿幼苗在花盆中生长的研究结果相似,试验初期几种锦鸡儿生长缓慢,株高无明显变化,后期生长迅速。这可能与植物在长期的进化过程中形成的适应策略有关,前期幼苗注重根的生长,发达的根系不仅可以吸收更多的水分和营养物质,也可以使幼苗固定,为之后地上部分的生长提供基础[8]。

不同种的锦鸡儿移植到同一环境中,它们的生长状况不同,这是其长期进化和自然选择的结果,原生境的环境特点与植物的生长特性有着密不可分的关系。特克斯锦鸡儿和粗毛锦鸡儿株高最高,分枝数较多,植株较为粗壮,这可能与它们主要分布在荒漠有关[4],这2种锦鸡儿的生长与刺叶锦鸡儿[8]相似。白皮锦鸡儿和镰叶锦鸡儿株高次之,分枝数较少,这可能与白皮锦鸡儿主要分布在相对平坦的荒漠,镰叶锦鸡儿分布在相对平坦的河流湿地有关[4]。前2年荒漠锦鸡儿株高仅约10 cm,到第3年株高猛增至40 cm左右,可能是因为荒漠锦鸡儿在前2年先适应环境,在保证其能存活后再迅速生长。

到第2年春季多刺锦鸡儿和昆仑锦鸡儿仅剩2~3株,准噶尔锦鸡儿幼苗全部死亡。这可能与植物的原生境环境条件和植物的生态型有关。多刺锦鸡儿原生境为青格里河湿地,该地昼夜温度变化幅度,湿地土壤水分含量高,而乌鲁木齐昼夜温差小,年均降雨量约为236 mm[15],水热条件的差异可能是多刺锦鸡儿异地生长不成功的原因之一。昆仑锦鸡儿原生境海拔为3 062 m,属于高海拔地区,引种到海拔相对较低(约800 m)、年均气温为6.4 ℃的乌鲁木齐后[15],其存活率低,但存活下来的昆仑锦鸡儿都生长良好。因为初试准噶尔锦鸡儿幼苗全部死亡,后期又把育好的幼苗移植到新疆师范大学的温泉校区以及离温泉校区不远的防火办,准噶尔锦鸡儿幼苗还是全部死亡。这可能与准噶尔锦鸡儿为中生植物[16],其原生境年均降雨量为577.7 mm,而乌鲁木齐年均降雨量少有关。

镰叶锦鸡儿和粗毛锦鸡儿分别在移植后的第3年和第4年开花,有较好的观赏价值。

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