8種野生錦雞兒在烏魯木齊的引種試驗(yàn)

王璐瑤，趙曉英，成鵬

(1.新疆師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830054；2.烏魯木齊市氣象局，新疆 烏魯木齊 830002)

植物引種可以將局限在自然分布區(qū)的植物引入到新的地區(qū)，不僅可以增加當(dāng)?shù)氐闹参镔Y源種類，而且也起到了美化和改善環(huán)境的作用[1]。荊衛(wèi)民等將新疆圓柏等12種荒漠植物引種至克拉瑪依市，結(jié)果表明，這12種植物在該區(qū)均正常生長(zhǎng)，適應(yīng)性較[2]。Abella[3]在美國莫維哈沙漠受擾動(dòng)地區(qū)種植了12種多年生植物，結(jié)果表明，到第3年5種灌木的株高超過了1 m并且開花。

錦雞兒屬(Caragana)植物為豆科落葉灌木，具有改善土壤養(yǎng)分、防風(fēng)固沙和保持水土等功能，對(duì)于維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定具有十分重要的作用，可作為生態(tài)建設(shè)的候選植物種。新疆擁有豐富的錦雞兒屬野生植物資源，包括分布在河流濕地的多刺錦雞兒(C.spinosa)和鐮葉錦雞兒(C.aurantiaca)以及分布在荒漠的粗毛錦雞兒(C.dasyphylla)、特克斯錦雞兒(C.tekesiensis)、準(zhǔn)噶爾錦雞兒(C.soongorica)、荒漠錦雞兒(C.roborovskyi)、昆侖錦雞兒(C.polourensis)和白皮錦雞兒(C.leucophloea)[4]。其中，粗毛錦雞兒和特克斯錦雞兒為新疆特有種[5]。與外來植物種相比，本地野生灌木經(jīng)過了長(zhǎng)期的自然選擇，適應(yīng)了本地區(qū)的氣候和土壤條件，在形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面表現(xiàn)出與荒漠生態(tài)系統(tǒng)相適應(yīng)的特征[6，7]。因此，篩選出可自然更新的本地野生灌木，將對(duì)其引入地的生態(tài)環(huán)境的建設(shè)具有積極作用[7]。引種后錦雞兒屬植物的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)因其所在的生態(tài)系統(tǒng)類型和物種而異，姚華[8]通過水分控制試驗(yàn)在新疆師范大學(xué)試驗(yàn)田的花盆中對(duì)檸條錦雞兒(C.korshinskii)、白皮錦雞兒和刺葉錦雞兒(C.acanthophylla)幼苗的生長(zhǎng)進(jìn)行了為期120 d的研究，結(jié)果表明，白皮錦雞兒和檸條錦雞兒側(cè)重于株高生長(zhǎng)，刺葉錦雞兒側(cè)重于基徑生長(zhǎng)。白皮錦雞兒的抗旱能力最強(qiáng)，檸條錦雞兒最弱。在古浪縣騰格里沙漠南緣對(duì)檸條錦雞兒[9]、新疆吐魯番沙漠植物園和西藏日喀則對(duì)中間錦雞兒[10，11]以及不同種源地的小葉錦雞兒[12,13]的引種試驗(yàn)已有研究，而且主要集中在幼苗生長(zhǎng)階段[11-13]。牛西午研究了立地條件、土壤、溫度等環(huán)境條件對(duì)檸條錦雞兒生長(zhǎng)的影響[14]。

本研究旨在探討8種新疆野生錦雞兒的幼苗移植到新疆師范大學(xué)家屬院試驗(yàn)田后的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。研究可為本地區(qū)植被恢復(fù)工作中植物種的選擇提供依據(jù)，對(duì)植物的異地保護(hù)和城市園林綠化具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 種子采集

供試的8種錦雞兒的種子分別在原生境自然群落中的30株健康植株上采集(表1)，原生境的環(huán)境條件如表1所示。將采集的莢果充分混勻放置在白色尼龍網(wǎng)袋中，在通風(fēng)良好的室內(nèi)晾干1周，然后將自然開裂莢果的種子保存在室溫(相對(duì)濕度為25%～36%，溫度為21～29 ℃)條件下的牛皮紙袋中，直至育苗。

表1 八種錦雞兒種子的采集地生境及1989-2018年采種地的年均降雨量和氣溫

1.2 移苗地點(diǎn)及方法

試驗(yàn)田位于新疆師范大學(xué)家屬院內(nèi)，面積約667 m2，土壤為灰漠土，移苗前將土壤翻耙均勻，土質(zhì)基本一致。2016年5月，待幼苗長(zhǎng)出1對(duì)復(fù)葉后進(jìn)行移植，間距約30 cm。為保證幼苗存活，移苗后澆透水。移植后前2周每周澆水1次，之后每2周澆水1次，至8月底。第2年春澆水1次，以后主要依賴自然降水。生長(zhǎng)期間定期拔除雜草。待第2年春季分別統(tǒng)計(jì)存活率。

1.3 生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的測(cè)量

每個(gè)植物種隨機(jī)選取10株于每年9月測(cè)量它們的株高和分枝數(shù)，實(shí)驗(yàn)持續(xù)至2019年9月。第2年秋季對(duì)幾種錦雞兒屬植物的葉片進(jìn)行計(jì)數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理和繪圖采用Microsoft Excel 2010軟件，用SPSS 20.0軟件對(duì)株高和分枝數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，并在置信水平P=0.05用LSD進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

第2年春季，粗毛錦雞兒、特克斯錦雞兒、鐮葉錦雞兒和白皮錦雞兒的存活率較高，為94%～98%，荒漠錦雞兒的存活率約為30%，多刺錦雞兒和昆侖錦雞兒的存活率為4%～6%，準(zhǔn)噶爾錦雞兒幼苗全部死亡。

注：不同大寫字母表示一年中不同物種的株高差異顯著；不同小寫字母表示同一物種的株高差異顯著(P<0.05)

幾種錦雞兒表現(xiàn)出生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的差異。粗毛錦雞兒和特克斯錦雞兒株高最高，分枝數(shù)較多(圖1和表2)，并且到第2年秋季這兩種錦雞兒的葉片數(shù)較多(圖2)。白皮錦雞兒和鐮葉錦雞兒的株高次之，分枝數(shù)少(圖1和表2)。其中，鐮葉錦雞兒的葉片數(shù)比白皮錦雞兒多(P<0.05)。第2年荒漠錦雞兒的株高約為10 cm，株高猛增達(dá)到 40 cm左右(圖1)，與其他幾種錦雞兒植株相比，它的分枝數(shù)最少(表2)。到第2年春季多刺錦雞兒和昆侖錦雞兒只剩2～3株，但存活下來的昆侖錦雞兒生長(zhǎng)較好，株高約為50 cm(圖1)，分枝數(shù)也多(表2)。

表2 幾種錦雞兒4年生植株的分枝數(shù)

圖2 五種錦雞兒2年生植株秋季的葉片數(shù)

3 結(jié)論與討論

本研究中的8種錦雞兒在第1年測(cè)得的株高為2～4 cm，到第2年鐮葉錦雞兒、特克斯錦雞兒、粗毛錦雞兒和白皮錦雞兒均迅速生長(zhǎng)，這與姚華[8]對(duì)刺葉錦雞兒、檸條錦雞兒和白皮錦雞兒幼苗在花盆中生長(zhǎng)的研究結(jié)果相似，試驗(yàn)初期幾種錦雞兒生長(zhǎng)緩慢，株高無明顯變化，后期生長(zhǎng)迅速。這可能與植物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中形成的適應(yīng)策略有關(guān)，前期幼苗注重根的生長(zhǎng)，發(fā)達(dá)的根系不僅可以吸收更多的水分和營養(yǎng)物質(zhì)，也可以使幼苗固定，為之后地上部分的生長(zhǎng)提供基礎(chǔ)[8]。

不同種的錦雞兒移植到同一環(huán)境中，它們的生長(zhǎng)狀況不同，這是其長(zhǎng)期進(jìn)化和自然選擇的結(jié)果，原生境的環(huán)境特點(diǎn)與植物的生長(zhǎng)特性有著密不可分的關(guān)系。特克斯錦雞兒和粗毛錦雞兒株高最高，分枝數(shù)較多，植株較為粗壯，這可能與它們主要分布在荒漠有關(guān)[4]，這2種錦雞兒的生長(zhǎng)與刺葉錦雞兒[8]相似。白皮錦雞兒和鐮葉錦雞兒株高次之，分枝數(shù)較少，這可能與白皮錦雞兒主要分布在相對(duì)平坦的荒漠，鐮葉錦雞兒分布在相對(duì)平坦的河流濕地有關(guān)[4]。前2年荒漠錦雞兒株高僅約10 cm，到第3年株高猛增至40 cm左右，可能是因?yàn)榛哪\雞兒在前2年先適應(yīng)環(huán)境，在保證其能存活后再迅速生長(zhǎng)。

到第2年春季多刺錦雞兒和昆侖錦雞兒僅剩2～3株，準(zhǔn)噶爾錦雞兒幼苗全部死亡。這可能與植物的原生境環(huán)境條件和植物的生態(tài)型有關(guān)。多刺錦雞兒原生境為青格里河濕地，該地晝夜溫度變化幅度，濕地土壤水分含量高，而烏魯木齊晝夜溫差小，年均降雨量約為236 mm[15]，水熱條件的差異可能是多刺錦雞兒異地生長(zhǎng)不成功的原因之一。昆侖錦雞兒原生境海拔為3 062 m，屬于高海拔地區(qū)，引種到海拔相對(duì)較低(約800 m)、年均氣溫為6.4 ℃的烏魯木齊后[15]，其存活率低，但存活下來的昆侖錦雞兒都生長(zhǎng)良好。因?yàn)槌踉嚋?zhǔn)噶爾錦雞兒幼苗全部死亡，后期又把育好的幼苗移植到新疆師范大學(xué)的溫泉校區(qū)以及離溫泉校區(qū)不遠(yuǎn)的防火辦，準(zhǔn)噶爾錦雞兒幼苗還是全部死亡。這可能與準(zhǔn)噶爾錦雞兒為中生植物[16]，其原生境年均降雨量為577.7 mm，而烏魯木齊年均降雨量少有關(guān)。

鐮葉錦雞兒和粗毛錦雞兒分別在移植后的第3年和第4年開花，有較好的觀賞價(jià)值。