引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源苗期選擇研究

摘要：? 以引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源為對(duì)象，并以本地白樺種源作為對(duì)照，研究引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源的種子形態(tài)特征、發(fā)芽特性和在黑河地區(qū)的苗期生長(zhǎng)表現(xiàn)。結(jié)果表明：引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在種子長(zhǎng)度、種子寬度、種翅長(zhǎng)度、種翅寬度、千粒重、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量存在顯著差異，而且引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源這些指標(biāo)都顯著高于本地白樺對(duì)照種源，綜合分析表明，引進(jìn)歐洲垂枝樺新西伯利亞種源在種子形態(tài)特征、發(fā)芽特性和在黑河地區(qū)的苗期生長(zhǎng)表現(xiàn)均優(yōu)，可作為黑河地區(qū)歐洲垂枝樺育苗的首選種源。

關(guān)鍵詞：? 歐洲垂枝樺;? 種源;? 選擇

歐洲垂枝樺（Betula pendula）為樺木科樺木屬落葉喬木，主要分布于歐洲和亞洲北部，為該區(qū)域造林先鋒樹種、重要的園林綠化樹種和工業(yè)用材樹種[ 1 - 4 ]。為解決黑河林區(qū)原有的樺木樹種品質(zhì)不高、生長(zhǎng)緩慢、出材率低等問(wèn)題，黑河市林業(yè)科學(xué)院于2011年從俄羅斯西伯利亞地區(qū)引進(jìn)了3個(gè)歐洲垂枝樺種源，并在黑河市建立引種研究基地。本文以引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在種子形態(tài)特征、發(fā)芽特性和苗木生長(zhǎng)情況等方面的差異，旨在尋找適宜黑河地區(qū)的引進(jìn)歐洲垂枝樺種源。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于距黑河市43 km的黑河市中俄林業(yè)科技合作園區(qū)內(nèi)的合作成果繁育科研基地，地理坐標(biāo)為127°20'E，49°54'N，平均海拔170 m，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季漫長(zhǎng)、寒冷而干燥，夏季短促、溫暖而多雨，早春少雨易干旱，秋季降溫迅速、常有凍害發(fā)生，年平均氣溫-1～-2 ℃，極端最低溫度-45 ℃，極端最高溫度38.2 ℃，日均溫10 ℃以上年活動(dòng)積溫2 120 ℃， 年平均降雨量450～650 mm，年平均相對(duì)濕度69%，霜期9月下旬至翌年5月下旬，年無(wú)霜期為110天左右。試驗(yàn)地土壤為暗棕色土壤，pH值為6.6左右，質(zhì)地較粘。

1. 2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的3個(gè)歐洲垂枝樺種源分別采自俄羅斯西伯利亞地區(qū)的阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和新西伯利亞的歐洲垂枝樺天然林，并以本地白樺作為對(duì)照種源。采種時(shí)，同一種源內(nèi)采種母樹間距至少間隔100 m，每種源采20株樹。采集種子于翌年春季進(jìn)行播種育苗。

1. 3 試驗(yàn)方法

形態(tài)特征通過(guò)解剖鏡對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)描述，每個(gè)種源隨機(jī)選取成熟、無(wú)病蟲害種子50粒，重復(fù)測(cè)定4次;種子千粒重測(cè)定采用千粒法，每個(gè)種源隨機(jī)選取成熟、無(wú)病蟲害種子1 000粒，重復(fù)測(cè)定4次;種子發(fā)芽試驗(yàn)采用培養(yǎng)皿紙上法，每個(gè)種源隨機(jī)選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，然后用無(wú)菌水沖洗干凈，每皿放置50粒種子，每皿加水5 mL（pH5.4），重復(fù)4次，在溫度為25℃、光照強(qiáng)度150 μmol/m2·s、光照周期12 h/d的條件下進(jìn)行萌發(fā)培養(yǎng)，每天補(bǔ)充失去水分，統(tǒng)計(jì)不同種源的種子發(fā)芽指標(biāo);苗期試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)種源4次重復(fù)，試驗(yàn)苗床選擇背風(fēng)向陽(yáng)、地勢(shì)平坦、排水良好的地塊，土壤為暗棕色土壤，施腐熟廄肥1～2 kg/m2，深翻整平耙細(xì)，做成長(zhǎng)20 m、寬1 m、高20 cm的苗床， 并在播種前7天用KMnO4水溶液噴灑消毒（1 g/m2），播種方式采用條狀播種，播種500粒/m2，覆土厚0.5 cm，覆蓋松針1 cm，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)均采用相同的常規(guī)播種育苗管理措施，至秋季苗木停止生長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)各種源的苗木生長(zhǎng)和生物量指標(biāo)。

1. 4 數(shù)據(jù)收集與處理

歐洲垂枝樺不同種源的種子長(zhǎng)度、種子寬度、種翅長(zhǎng)度、種翅寬度使用電子游標(biāo)卡尺直接測(cè)定，種子千粒重使用電子天平測(cè)定;種子發(fā)芽20天后，統(tǒng)計(jì)不同種源的發(fā)芽率（%）、發(fā)芽勢(shì)（%）、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù);至秋季苗木停止生長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)不同種源苗高（cm）、地徑（cm）和生物量（g）。苗高、地徑使用卷尺測(cè)定，生物量采用平均木法，根據(jù)苗高和地徑的平均值，找出平均木，挖出整株，洗凈泥土，陰干后稱量地上和地下的鮮重，在105℃下殺青15 min，并在80 ℃烘箱中烘72 h至恒重，然后稱量其干重。所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel2003軟件進(jìn)行處理，應(yīng)用SSPS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2. 1 引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源種子形態(tài)特征

引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在種子形態(tài)特征方面存在較大差異。方差分析結(jié)果表明（P<0.05），對(duì)照、阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和新西伯利亞種源之間種子長(zhǎng)度、種子寬度、種翅長(zhǎng)度、種翅寬度和千粒重存在顯著的差異。通過(guò)對(duì)種子長(zhǎng)度、種子寬度、種翅長(zhǎng)度、種翅寬度和千粒重多重比較（表1）可以看出，在種子長(zhǎng)度方面，巴爾瑙爾、新西伯利亞、阿爾泰斯克和對(duì)照種源之間種子長(zhǎng)度差異較大，而巴爾瑙爾種源種子長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為3.15 mm;新西伯利亞和阿爾泰斯克種源種子長(zhǎng)度次之，分別為2.98 mm和2.82 mm;對(duì)照種源種子長(zhǎng)度最短，僅為2.15 mm。在種子寬度方面，新西伯利亞、巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源之間種子寬度差異較小，新西伯利亞、巴爾瑙爾、阿爾泰斯克與對(duì)照種源之間種子寬度差異較大，而新西伯利亞種源種子寬度最寬，為4.26 mm;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源種子寬度次之，分別為4.16 mm和4.07 mm;對(duì)照種源種子寬度最窄，僅為2.94 mm。在種翅長(zhǎng)度方面，巴爾瑙爾、新西伯利亞、阿爾泰斯克和對(duì)照種源之間種翅長(zhǎng)度差異較大，而巴爾瑙爾種源種翅長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為3.14 mm;新西伯利亞和阿爾泰斯克種源種翅長(zhǎng)度次之，分別為2.97 mm和2.81 mm;對(duì)照種源種翅長(zhǎng)度最短，僅為2.14 mm;在種翅寬度方面，新西伯利亞與阿爾泰斯克和巴爾瑙爾、阿爾泰斯克和巴爾瑙爾與對(duì)照種源之間種翅寬度差異較大，而新西伯利亞種源種翅寬度最寬，為1.49 mm;阿爾泰斯克和巴爾瑙爾種源種翅寬度次之，分別為1.37 mm和1.32 mm;對(duì)照種翅寬度最窄，僅為0.94 mm;在千粒重方面，新西伯利亞與巴爾瑙爾和阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和阿爾泰斯克與對(duì)照種源之間千粒重差異較大，而新西伯利亞種源千粒重最重，為0.31 g;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源千粒重次之，分別為0.25 g和0.24 g;對(duì)照種子千粒重最輕，僅為0.11 g。

2. 2 引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源種子發(fā)芽特性

引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在種子發(fā)芽特性方面存在較大差異。方差分析結(jié)果表明（P<0.05），對(duì)照、阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和新西伯利亞種源之間種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)存在顯著的差異。通過(guò)對(duì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)多重比較（表2）可以看出，在發(fā)芽率方面，新西伯利亞、巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源之間發(fā)芽率差異較小，巴爾瑙爾、阿爾泰斯克和對(duì)照種源之間發(fā)芽率差異也較小，新西伯利亞與對(duì)照種源之間發(fā)芽率差異較大，而新西伯利亞種源發(fā)芽率最高，為46.75%;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源發(fā)芽率次之，分別為45.75%、44.51%;對(duì)照種源發(fā)芽率最低，僅為42.75%。在發(fā)芽勢(shì)方面，新西伯利亞、阿爾泰斯克和巴爾瑙爾種源之間發(fā)芽勢(shì)差異較小，新西伯利亞、阿爾泰斯克、巴爾瑙爾與對(duì)照種源之間發(fā)芽勢(shì)差異較大，而新西伯利亞種源發(fā)芽勢(shì)最高，為43.51%;阿爾泰斯克和巴爾瑙爾種源發(fā)芽勢(shì)次之，分別為42.25%、42.01%;對(duì)照種源發(fā)芽勢(shì)最低，僅為34.51%;在發(fā)芽指數(shù)方面，新西伯利亞、巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源之間發(fā)芽指數(shù)差異較小，新西伯利亞、巴爾瑙爾、阿爾泰斯克與對(duì)照種源之間發(fā)芽指數(shù)差異較大，而新西伯利亞種源發(fā)芽指數(shù)最高，為15.55;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源發(fā)芽指數(shù)次之，分別為15.33、14.68;對(duì)照種源發(fā)芽指數(shù)最低，僅為12.33。在活力指數(shù)方面，新西伯利亞與巴爾瑙爾和阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和阿爾泰斯克與對(duì)照種源之間活力指數(shù)差異較大，而新西伯利亞種源活力指數(shù)最高，為12.28;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源活力指數(shù)次之，分別為9.91、8.67;對(duì)照種源活力指數(shù)最低，僅為4.91。

2. 3 引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源苗期生長(zhǎng)情況

引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在苗期生長(zhǎng)方面存在較大差異。方差分析結(jié)果表明（P<0.05），對(duì)照、阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和新西伯利亞種源之間苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量存在顯著的差異。通過(guò)對(duì)苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量多重比較（表3）可以看出，在苗高方面，新西伯利亞與巴爾瑙爾、巴爾瑙爾與阿爾泰斯克種源之間苗高差異較小，新西伯利亞、巴爾瑙爾、阿爾泰斯克與對(duì)照種源之間苗高差異較大，而新西伯利亞種源苗高最高，為36.43 cm;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源苗高次之，分別為31.51 cm和27.93 cm;對(duì)照種源苗高最矮，僅為23.81 cm。在地徑方面，新西伯利亞與巴爾瑙爾、巴爾瑙爾與阿爾泰斯克種源之間地徑差異較小，新西伯利亞、巴爾瑙爾、阿爾泰斯克與對(duì)照種源之間地徑差異較大，而新西伯利亞種源地徑最粗，為0.59 cm;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源地徑次之，分別為0.54 cm和0.51 cm;對(duì)照種源地徑最細(xì)，僅為0.45 cm。在地上生物量方面，新西伯利亞、巴爾瑙爾、阿爾泰斯克和對(duì)照種源之間地上生物量差異較大，而新西伯利亞種源地上生物量最大，為6.24 g;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源地上生物量次之，分別為5.43 g和4.23 g;對(duì)照種源地上生物量最小，僅為3.51 g。在地下生物量方面，新西伯利亞、巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源之間地下生物量差異較小，阿爾泰斯克和對(duì)照種源之間地下生物量差異也較小，新西伯利亞和巴爾瑙爾與對(duì)照種源之間地下生物量差異較大，而新西伯利亞種源地下生物量最大，為2.74 g;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源地下生物量次之，分別為2.63 g和2.36 g;對(duì)照種源地下生物量最小，僅為1.96 g。在全株生物量方面，新西伯利亞、巴爾瑙爾、阿爾泰斯克和對(duì)照種源之間全株生物量差異較大，而新西伯利亞種源全株生物量最大，為8.98 g;巴爾瑙爾和阿爾泰斯克種源全株生物量次之，分別為8.06 g和6.68 g;對(duì)照種源全株生物量最小，僅為5.47 g。

3 結(jié)論與討論

3. 1 引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在種子長(zhǎng)度、種子寬度、種翅長(zhǎng)度、種翅寬度和千粒重方面存在顯著差異，而且引進(jìn)阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和新西伯利亞種源的種子形態(tài)特征指標(biāo)都顯著高于對(duì)照種源。綜合分析，由于種子長(zhǎng)度、種子寬度、種翅長(zhǎng)度、種翅寬度和千粒重是衡量種子飽滿程度的重要量化指標(biāo)，也能在某種程度上為直觀判斷種源種子發(fā)育提供科學(xué)依據(jù)，而且新西伯利亞種源這5項(xiàng)指標(biāo)均較高，其中種子寬度、種翅寬度和千粒重這3項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和對(duì)照種源，因此，可以認(rèn)定新西伯利亞種源是種子最飽滿、千粒重最重、種子發(fā)育最好的歐洲垂枝樺種源。

3. 2 引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)方面存在顯著差異，而且引進(jìn)阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和新西伯利亞種源在種子發(fā)芽特性指標(biāo)都顯著高于對(duì)照種源。綜合分析，由于發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)是種子質(zhì)量的重要標(biāo)志，也是判斷種源優(yōu)劣的重要指標(biāo)，而且新西伯利亞種源這4項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)，都高于阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和對(duì)照種源，因此，可以認(rèn)定新西伯利亞種源是種子質(zhì)量最好、發(fā)芽最整齊、幼苗生長(zhǎng)能力最強(qiáng)的歐洲垂枝樺種源。

3. 3 引進(jìn)歐洲垂枝樺不同種源在苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量方面存在顯著差異，而且引進(jìn)阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和新西伯利亞種源在苗期生長(zhǎng)情況指標(biāo)都顯著高于對(duì)照種源。綜合分析，由于苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量是苗期養(yǎng)分積累的重要指標(biāo)，也是判斷種源優(yōu)劣的重要苗期形態(tài)指標(biāo)，而且新西伯利亞種源這5項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)，都高于阿爾泰斯克、巴爾瑙爾和對(duì)照種源，因此，可以認(rèn)定新西伯利亞種源是苗期生長(zhǎng)量最大、生長(zhǎng)量最高的歐洲垂枝樺種源。

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