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科尔沁沙地刺榆物候观测初报

2021-07-19曹宇

林业科技 2021年3期
关键词:物候

摘要:  连续3年对科尔沁沙地内生长的刺榆进行物候观测的结果表明:3月下旬树液开始流动,4月上旬开始萌芽,4月下旬至5月上旬陆续展叶并开始抽梢,同期花开始出现,5月中旬进入盛花期,5月下旬花谢并形成果实,10月中旬果实成熟叶开始变色,10月末叶片脱落。刺榆整个物候变化过程历时近8个月,主要物候期变化具有明显的气温变化和物候特征。

关键词:  刺榆;  物候;  科尔沁沙地

中图分类号:   S 792. 19               文献标识码:   A                文章编号:1001 - 9499(2021)03 - 0038 - 03

刺榆(Hemiptelea davidii),又名红刺榆,榆科刺榆属落叶小乔木,是我国特色乡土树种之一,在科尔沁沙地内以建群种存在并形成群落,因其耐干旱、贫瘠,常用于营建防风固沙林和生物围栏[ 1 , 2 ]。辽宁省沙地治理与利用研究所(原辽宁省固沙造林研究所)自1998年开始,在刺榆育苗、造林及栽培技术等方面开展了大量试验研究,通过多年观察生长表现稳定[ 3 - 5 ]。目前,关于刺榆物候研究的报道较少,了解其物候节律及特征变化,对其推广栽培与应用具有重要指导意义。为此,在前期工作基础上,从2018年至2020年,进行了连续3年的刺榆物候观测。

1 观测地概况

观测地位于科尔沁沙地东南缘的辽宁省彰武县章古台镇境内(122°29′E,42°52′N),属典型温带大陆性季风气候。年均气温6.3 ℃,年均降水量450~500 mm,降水主要集中于6~8月,年蒸发量1 800 mm,为降水量的3倍左右,无霜期154天,土壤多为固定风沙土。当地乡土植被以抗旱性较强的中旱生植物为主,典型植被类型为榆树疏林草地,人工植被主要为樟子松、杨树等构成的防风固沙林[ 4 ]。

2 观测方法

2018-2020年,在2009年营造于平缓沙地上的刺榆林分内设立标准地[ 5 ],选取生长健壮、无病虫害、生长量具有代表性的个体5株作为样木,并悬挂标牌。按照《中国物候观测方法》[ 6 ],以定人定时定株为原则,采用放大镜目测结合拍照的方法对刺榆进行物候观测。对物候变化较快的生长期,如芽萌动期、展叶期、花期等,每隔1天进行1次观测。对树液流动期、抽梢期、果期、叶变色期、落叶期等变化缓慢的时期,每隔7天观测1次,如遇气温骤升骤降、雨雪等天气适当增加观测次数,每日观测1次。在观测日的13:00~14:00对样木南侧进行观测,花期的观测选择在上午9:00~10:00进行。观测期间统计各物候期持续天数,并记录日平均气温。

3 观测结果

由科尔沁沙地生长的刺榆连续3年的物候观测结果(表1)可以看出,从树液流动至落叶,先后经历萌芽、展叶、抽梢、开花、结实、叶变色等物候变化,主要物候期均随气温变化发生转变(图1),并具有明显的物候特征。

3. 1 树液流动期

3月下旬开始,当日均温度达到6.5 ℃时,刺榆树液开始流动,上部枝条由灰褐色转变为红褐色或紫褐色,冬态芽由灰褐色转变为褐色或深褐色,整个过程持续12天左右。

3. 2 萌芽期

刺榆具混合芽,2~3个聚生于枝刺基部。4月上旬,当日均温度达到8.8 ℃时,芽开始膨大,经过12天左右,芽膨至最大,芽长5~6 m,芽膨大过程中芽鳞处可观察到明显的淡黄色或黄绿色鳞线。4月中旬,当日均温度达到13.1 ℃时,芽外鳞片从基部开裂,包裹的嫩绿色幼叶和托叶同时露出。当幼叶逐渐外露,黄绿色苞片由叶腋处露出。刺榆整个芽萌动过程持续24天左右。

3. 3 展叶期

4月末,当外鳞片呈环状剥落时,幼叶和托叶开始伸展,由叶柄至叶尖伸展开来,直至内层第1片叶片展开。5月上旬,随着内卷叶片逐渐展开,叶片颜色由嫩绿色逐渐加深变绿,叶表面呈現蜡质光泽,托叶逐渐变黄脱落,叶片完全展开。叶片椭圆形或矩圆形,单锯齿,8~10枚互生于小枝上,叶片长4~7 cm,宽1.5~3 cm,叶柄长3~5 mm。刺榆展叶期持续时间9~10天,日均温度在16.5 ℃。

3. 4 抽梢期

刺榆为合轴分枝,有2次抽梢期,通常主枝抽梢先于侧枝。第1次抽梢出现在5月初,当第1片叶片展开,嫩绿色小枝伸出,并随叶片的陆续开展逐渐伸长,小枝被灰白色短柔毛,随时间推移,小枝由嫩绿色逐渐转变为红褐色或灰褐色,形成主枝。7月中旬左右,主枝长度在0.5~0.7 m时,生长势逐渐减弱,第2次抽梢出现,形成侧枝。2次抽梢的侧枝发达,成对互生于主枝上,与主枝夹角40~60°,长度30~40 cm,主枝第一侧枝直立向上生长,次年形成新的向上生长点。侧枝上着生成对刺状小枝,一长一短,长短枝夹角呈90°,长枝顶端变态为刺状,有4~8枚叶,长度8~15 cm;短枝完全变态为刺状无叶,长度1~2 cm。刺榆抽梢期持续时间较长,集中在生长季的5~8月份,日均生长温度在20 ℃以上。

3. 5 花 期

刺榆花杂性具短梗,与叶同放。5月初,黄绿色花蕾由叶下方苞片抽出(表2)。5月7日前后,当日均温在19.3 ℃时,杂性花陆续开放,单生或2~4朵聚生于新枝基部或近基部、中部叶腋。花被杯状4~5裂,雄蕊黄白色与花被片同数;雌蕊黄色具短花柱,柱头2,黄绿色条形。5月中旬左右,刺榆进入盛花期,70%以上花开放。5月23日前后,进入花末期,雄、雌蕊变色,花被枯黄。刺榆整个花期持续时间在14~15天。

3. 6 果 期

5月下旬,刺榆花受精后,子房膨大,花被宿存,形成黄绿色果实,斜卵圆形,背部具窄翅,形似鸡头,长5~7 mm。10月中旬,果实成熟,由黄绿色转变为黄灰色或黄褐色,内有1种实,長1~2 mm。刺榆果实从形成至成熟持续时间长达5个月。10月下旬,种子陆续脱落,至月底完全脱落,少量宿存,持续时间在10~15天。

3. 7 叶变色及落叶期

10月中旬前后,当日均温度在9.7℃时,刺榆生长停滞,叶片逐渐变为黄色。10月下旬,日均温度下降至4.7℃,叶片大部变成褐色,失水卷曲,开始脱落。11月上旬左右,叶片完全脱落。刺榆从叶变色至完全落叶持续过程在23天左右。

4 结 论

4. 1 刺榆具有混合芽,有花叶同放的生物学特性。花为杂性,花期在5月上、中旬,持续14~15天。果实5月下旬形成,10月中、下旬成熟,历时较长,在5个月左右。此外,刺榆为合轴分枝,有2次抽梢期,主枝先于侧枝生长,次年第一侧枝形成新的向上生长点。

4. 2 科尔沁沙地生长的刺榆在3月下旬日均温达到6.5 ℃时,树液开始流动,冬态芽变色,开启全年生长。在经历萌芽、展叶、抽梢、开花、结实等物候期后,10月下旬日均温在4.7 ℃时,生长停滞,叶变色后脱落,整个物候变化过程历时近8个月。连续3年的物候观测表明,各物候期变化幅度不大,持续时间基本一致,各物候期均随气温变化发生转变,并具有明显的物候特征。

参考文献

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.  中国植物志[M].  北京: 科学出版社, 1993.

[2] 曹宇,  王恩利,  安宇宁,  等.  刺榆生物围栏营建技术[J].  防护林科技,  2016(10):  113 - 114.

[3] 焦树仁.  科尔沁沙地水分条件与固沙林生长和稳定的关系[M].沈阳:  辽宁大学出版社,  2015.

[4] 曹宇.  沙地人工刺榆围栏生长及分化的初步研究[J].  林业科技,  2017,  42(2):  8 - 10.

[5] 曹宇.  刺榆生物围栏生长特性调查研究[J].  防护林科技, 2017  (1):  8 - 10.

[6] 宛敏谓,  刘秀珍.  中国物候观测方法[M].  北京:  科学出版社,  1979.

第1作者简介:  曹宇(1983-),  男,  高级工程师,  从事沙地生态恢复研究。

收稿日期: 2021 - 01 -  06

(责任编辑:   王 岩)

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