野生柳蘭生長與主要?dú)夂蛞蜃雨P(guān)聯(lián)分析

廖成松　馮偉　趙靜漪　陳志婧　哈斯其木格

摘要 為明確柳蘭生長的限制因素，科學(xué)開發(fā)柳蘭規(guī)?；N植技術(shù)，在實(shí)地監(jiān)測(cè)內(nèi)蒙古錫林郭勒野生柳蘭全生育期生長情況的基礎(chǔ)上，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對(duì)其與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系進(jìn)行研究。結(jié)果表明，對(duì)野生柳蘭植株生長量而言，4個(gè)主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)聯(lián)度從大到小依次為降水量、相對(duì)濕度、光照強(qiáng)度、氣溫，可見降水量是影響野生柳蘭植株生長量的主導(dǎo)因子；對(duì)野生柳蘭植株葉片數(shù)量而言，4個(gè)主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)聯(lián)度從大到小依次為相對(duì)濕度、氣溫、光照強(qiáng)度、降水量，可見相對(duì)濕度是影響野生柳蘭葉片數(shù)目的主導(dǎo)因子；對(duì)野生柳蘭植株葉片長度而言，4個(gè)主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)聯(lián)度從大到小依次為光照強(qiáng)度、氣溫、相對(duì)濕度、降水量，可見光照強(qiáng)度是影響野生柳蘭最長葉長的主導(dǎo)因子。

關(guān)鍵詞 柳蘭；生長；氣候因子；關(guān)聯(lián)分析

中圖分類號(hào) S162.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）14-0166-02

Correlation Analysis of the Growth and the Main Climate Factors of Epilobium angustifolium L.

LIAO Chengsong， FENG Wei， ZHAO Jingyi et al

（Xilingol Vocational College， Xilinhot， Inner Mongolia 026000）

Abstract In order to clarify the limiting factors for the growth of Epilobium angustifolium， and to develop the scale planting technology scientifically， on the basis of the field monitoring of the growth of wild Epilobium angustifolium in Xilingol of Inner Mongolia， the relationship between the main climatic factors and the growth of wild Epilobium angustifolium was analyzed by using the gray relational degree. The results showed that： for the amount of growth of wild Epilobium angustifolium，the correlations of the four major climatic factors from the largest to the smallest were precipitation， relative humidity， light intensity and air temperature，it could be seen that the precipitation was the dominant factor affecting the growth of wild Epilobium angustifolium plants；In terms of the number of wild Epilobium angustifolium plant leaves， the correlations of the four major climatic factors from the largest to the smallest were relative humidity， air temperature， light intensity and precipitation，it could be seen that the relative humidity was the dominant factor affecting the number of leaves of wild Epilobium angustifolium.In terms of leaf length of wild Epilobium angustifolium plants， the correlations of the four major climatic factors from the largest to the smallest were light intensity，temperature，relative humidity and precipitation，it could be seen that the light intensity was the dominant factor affecting the longest leaf length of wild Epilobium angustifolium.

Key words Epilobium angustifolium L.；Growth；Climatic factors；Correlation analysis

柳蘭（Epilobium angustifolium L.）為柳葉菜科柳葉菜屬多年生草本植物，柳蘭屬植物全世界僅有4 種，我國僅有1 種，分布于華北、東北、西北和西南地區(qū)[1]。柳蘭易形成大片群體，花期7—8月。柳蘭全草入藥，具有重要的藥用價(jià)值[2]，而且在園林綠化、水土保持等方面也具有廣泛的應(yīng)用潛力。雖然在我國部分地區(qū)野生柳蘭的引種馴化已取得初步成效[3-6]，但是有關(guān)大規(guī)模種植和開發(fā)的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。究其根源，對(duì)野生柳蘭生態(tài)環(huán)境基本要素及其生長發(fā)育特性的研究，以及對(duì)野生柳蘭的引種和馴化的限制因子和限制機(jī)制的研究較少，從而缺乏相應(yīng)的理論支持。

筆者從主要?dú)夂蛞蜃尤胧?，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)內(nèi)蒙古錫林郭勒野生柳蘭生長與氣候因子的相關(guān)性及其程度進(jìn)行分析，以期為柳蘭的引種馴化和規(guī)?；N植技術(shù)開發(fā)提供科學(xué)參考。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

錫林浩特市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部、首都北京的正北方，是錫林郭勒盟盟府所在地，地理坐標(biāo)為43°02′～44°52′N、115°18′～117°06′E。錫林浩特市地勢(shì)南高北低，南部為低山丘陵，北部為平緩的波狀平原，平均海拔988.5 m。錫林浩特市處于中緯度西風(fēng)氣流帶內(nèi)，屬中溫帶半干旱大陸性氣候，主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是風(fēng)大、干旱、寒冷。結(jié)冰期長達(dá)5個(gè)月，寒冷期長達(dá)7個(gè)月，為華北最冷的地區(qū)。年平均溫度0～4.0 ℃，1月氣溫最低，平均-20.0 ℃，7月氣溫最高，平均21.0 ℃；極端最高氣溫39.9 ℃，極端最低氣溫-42.4 ℃。年日照時(shí)數(shù)為2 100～3 200 h，日照率64%～73%，平均無霜期90～130 d，降雨量在140～400 mm，由東南 向西北遞減，降雨多集中在7、8、9月，屬于典型的雨熱同季。該研究對(duì)象野生柳蘭生長的柳蘭溝，位于錫林浩特市南58 km的灰騰錫勒草原，屬于國家級(jí)草原自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)，面積約600 km2，代表性植物有大針茅、線葉菊、羊草和冰草等。

1.2 研究方法

1.2.1 柳蘭生長數(shù)據(jù)采集。

以內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特市南約58 km處灰騰錫勒天然植物園內(nèi)柳蘭溝生長的野生柳蘭為研究對(duì)象，在其生育期內(nèi)（5—8月）進(jìn)行定點(diǎn)定株的測(cè)量。依據(jù)柳蘭溝的地形特點(diǎn)，結(jié)合柳蘭的生長情況，在柳蘭生長區(qū)域的坡頂、坡中、坡底位置各選擇5株柳蘭進(jìn)行掛牌標(biāo)記，在生育期內(nèi)多次觀測(cè)其生長量（B0）、葉片數(shù)（D0）、最長葉長（E0），并進(jìn)行詳細(xì)記錄。

1.2.2 主要?dú)夂蛞蜃訑?shù)據(jù)采集。

在柳蘭溝柳蘭生長區(qū)域架設(shè)小型氣象站（RR-9150五要素環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，北京雨根科技有限公司），對(duì)該區(qū)域內(nèi)氣溫（X1）、降水量（X2）、光照強(qiáng)度（X3）、相對(duì)濕度（X4）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定期采集相應(yīng)數(shù)據(jù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理。

采用灰色關(guān)聯(lián)分析[7-10]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，灰色關(guān)聯(lián)度分析模型的建立與方法步驟如下。

1.2.3.1 確定分析數(shù)列。

參考數(shù)列：

B0={B0（1），B0（2），…，B0（n）}

D0={D0（1），D0（2），…，D0（n）}

E0={E0（1），E0（2），…，E0（n）}

比較數(shù)列：

1.2.3.2 變量的無量綱化。

由于系統(tǒng)中各因素列中的數(shù)據(jù)可能因量綱不同，不便于比較或在比較時(shí)難以得到正確的結(jié)論。為了保證結(jié)果的可靠性，在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，按照下列公式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。

1.2.3.3 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)。其計(jì)算公式：

1.2.3.4 計(jì)算關(guān)聯(lián)度（ri）。

因?yàn)殛P(guān)聯(lián)系數(shù)是比較數(shù)列與參考數(shù)列在各個(gè)時(shí)刻（即曲線中的各點(diǎn)）的關(guān)聯(lián)程度，所以它的數(shù)不止一個(gè)，而信息過于分散不便于進(jìn)行整體性比較。因此有必要將各個(gè)時(shí)刻（即曲線中的各點(diǎn)）的關(guān)聯(lián)系數(shù)集中為一個(gè)值，即求其平均值，作為比較數(shù)列與參考數(shù)列間關(guān)聯(lián)程度的數(shù)量表示，關(guān)聯(lián)度公式如下：

ri= 1 n n k=1 ζi（k），i =1，2，…，n

2 結(jié)果與分析

通過對(duì)柳蘭溝多年生柳蘭生長情況的觀察記錄發(fā)現(xiàn)，2017年柳蘭全生育期持續(xù)時(shí)間為121 d，5月1日開始萌動(dòng)，5月26日開始抽苔，6月29日開始現(xiàn)蕾，始花期7月14—26日，盛花期為7月27日—8月13日，末花期為8月14—25日，花期42 d，于7月20日進(jìn)入果期。

由此可見，2017年柳蘭溝多年生野生柳蘭生長發(fā)育主要集中在5—8月。通過架設(shè)在柳蘭溝的小型氣象站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣溫、降雨量、光照強(qiáng)度、相對(duì)濕度等氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合不同生育時(shí)期對(duì)柳蘭植株生長量、葉片數(shù)、最長葉長的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，獲得表1的基礎(chǔ)分析數(shù)據(jù)。

按照“ 1.2.3 ”中數(shù)據(jù)處理方法，獲得柳蘭植株生長量、葉片數(shù)和最長葉長與主要?dú)夂蛞蜃雨P(guān)聯(lián)度（表2）。從表2可看出，對(duì)于植株生長量而言，主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)聯(lián)度順序?yàn)閞2>r4>r3>r1，可見影響柳蘭植株生長量的主要?dú)夂蛞蜃右来螢榻邓?、相?duì)濕度、光照強(qiáng)度、氣溫。對(duì)于葉片數(shù)而言，主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)聯(lián)度順序?yàn)閞4>r1>r3>r2，可見影響柳蘭葉片數(shù)的主要?dú)夂蛞蜃右来螢橄鄬?duì)濕度、氣溫、光照強(qiáng)度、降水量。對(duì)于最長葉長而言，主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)聯(lián)度順序?yàn)閞3>r1>r4>r2，可見影響柳蘭最長葉長的主要?dú)夂蛞蜃右来螢楣庹諒?qiáng)度、氣溫、相對(duì)濕度、降水量。

3 結(jié)論與討論

（1）灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明，錫林郭勒地區(qū)影響野生柳蘭植株生長量的主要?dú)夂蛞蜃邮墙邓?，其次是相?duì)濕度，最后是光照強(qiáng)度和氣溫；影響葉片數(shù)量的主要?dú)夂蛞蜃邮窍鄬?duì)濕度，其次是氣溫和光照強(qiáng)度，最后是降水量；影響最長葉長的主要?dú)夂蛞蜃邮枪庹諒?qiáng)度，其次是氣溫，再次是相對(duì)濕度和降水量。由此可見，在野生柳蘭的馴化和栽培過程中，應(yīng)加強(qiáng)水分管理，及時(shí)澆灌水。在室內(nèi)或大棚育苗過程中，重點(diǎn)關(guān)注光照強(qiáng)度和相對(duì)濕度，可采用適時(shí)遮陽、加濕等處理，避免葉片灼傷，在一定范圍內(nèi)盡量增加葉片數(shù)量和長度，由此增加葉面積，促進(jìn)柳蘭光合作用。

（2）諸如降水量、溫度等氣候因子不同年份間差異較大，超出植物生長的可適區(qū)域可能會(huì)對(duì)植物是否完成全生育期起決定性作用。

（3）影響植物生長的環(huán)境因素眾多，植物生長情況往往是各因素綜合作用的結(jié)果。該試驗(yàn)監(jiān)測(cè)的氣候因子有一定的局限性，因此，較全面分析影響野生柳蘭群體面積擴(kuò)大的環(huán)境限制因子尚需進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)

[1] 權(quán)曼曼.柳蘭生物學(xué)特性研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2010.

[2] 余傳隆，黃泰康，丁志遵，等.中藥辭海：第1卷[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，1993.

[3] 康健，權(quán)曼曼，洪波.柳蘭在哈爾濱地區(qū)引種適應(yīng)性研究[J].中國野生植物資源，2011，30（4）：70-74.

[4] 劉旭華.柳蘭在暖溫帶的引種適應(yīng)性及利用途徑研究[J].甘肅林業(yè)科技，2009，34（2）：36-39.

[5] 崔凱峰，武耀祥，欒艷新，等.長白山區(qū)柳蘭的開發(fā)利用及園藝栽培技術(shù)[J].中國野生植物資源，2006，25（5）：27-28，56.

[6] 廖成松，何廣禮.柳蘭研究現(xiàn)狀與展望[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，43（4）：658-661.

[7] 劉春延，陸貴巧，陳平，等.華北落葉松、樟子松生長與氣候因子的關(guān)聯(lián)度分析[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，32（3）：81-84.

[8] 郭元濤，董健，季長龍，等.班克松生長量與氣候因素的關(guān)聯(lián)分析[J].遼寧林業(yè)科技，2005（3）：29，59.

[9] 李思文，朱永秋，張連翔.影響紫穗槐沙棘苗期高生長量主要?dú)夂蛞蜃拥难芯縖J].吉林林學(xué)院學(xué)報(bào)，1991，7（2）：70-75.

[10] 李倩，梁宗鎖，董娟娥，等.丹參品質(zhì)與主導(dǎo)氣候因子的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（10）：2569-2575.