5個種源元寶楓苗木生物量的研究

李紅

摘要 在遼寧西北部地區(qū)田間試驗條件下，對5個種源元寶楓苗木的生物量特征進行對比研究。結果表明，不同種源元寶楓苗木生物量特征存在明顯差異。遼寧四合城種源苗木葉、莖、根及單株生物量均最高，遼寧章古臺次之，其他3個種源較低。植株生物量構成上，不同種源苗木均以葉生物量占比最大，超過50%，遼寧3個種源莖生物量占比顯著高于根系，山東聊城和山西運城種源則正相反。山東聊城和山西運城種源根冠比較大，遼寧鐵嶺最小，遼寧四合城和章古臺居中。遼寧四合城和章古臺種源莖葉比顯著高于其他3個種源。綜合比較，遼寧四合城和章古臺種源元寶楓比較適宜遼西北地區(qū)推廣栽培。

關鍵詞 元寶楓;種源;生物量

中圖分類號 S718.4? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2020）20-0120-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.20.032

Biomass of Seedlings of Acer truncatum from Five Provenances

LI Hong

（Liaoning Research Institute of Sandy Land Control and Utilization， Fuxin， Liaoning 123000）

Abstract The biomass characteristics of seedlings from five provenances of Acer truncatum were compared and studied under field test in Northwestern Liaoning. The results showed that there were significant differences in biomass characteristics of seedlings from different provenances. Among them， Sihecheng， Liaoning seedlings had the highest biomass of leaves， stems， roots and whole-plants， followed by Zhanggutai， Liaoning， and the other three provenances were lower. In terms of plant biomass composition， leaf biomass accounted for the largest proportion of seedlings from different provenances and exceeded 50%， the proportion of stem biomass of the three provenances in Liaoning was significantly higher than that of the root system， while the Liaocheng， Shandong and Yuncheng， Shanxi were opposite. Provenances of Liaocheng， Shandong and Yuncheng， Shanxi had the largest root-shoot ratio， Tieling， Liaoning was the smallest， and Sihecheng and Zhanggutai of Liaoning were centered.The stem-leaf ratios of provenances in Sihecheng and Zhanggutai of Liaoning were significantly higher than that of the other. The Acer truncatum from provenances of Sihecheng and Zhanggutai of Liaoning will be suitable for popularization in Northwestern Liaoning.

Key words Acer truncatum;Provenances;Biomass

元寶楓（Acer truncatum）是我國特有樹種，適應性較強，分布廣泛，具有良好的經(jīng)濟價值和觀賞價值，已成為東北、華北等地主要栽培發(fā)展的項目之一 [1]。遼西北地區(qū)氣候干旱，適宜的綠化及造林樹種相對單一，元寶楓耐干旱、瘠薄，兼具良好的景觀效果，對豐富干旱、半干旱地區(qū)綠化、造林樹種具有重要意義。近年來，隨著遼西北地區(qū)元寶楓發(fā)展規(guī)模不斷擴大，不同產(chǎn)區(qū)、種源元寶楓在當?shù)氐纳L表現(xiàn)是否能滿足生產(chǎn)實際需求尚待研究加以明確。林木性狀的種源地理變異是多數(shù)分布范圍廣的樹種普遍存在的自然現(xiàn)象 [2-3]，在引種栽培過程中生物量變化差異能夠直觀反映其種源變異與環(huán)境適應性 [4-5]。了解不同種源元寶楓苗期生物量變化特征，對進一步篩選和培育適宜當?shù)氐脑獙殫髁挤N具有重要指導意義。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

研究地位于遼寧省阜新市彰武縣四合城鎮(zhèn)，該地地處遼寧省科爾沁沙地東南緣（122°48′E、42°57′N）。年均氣溫6.8 ℃，年均降水量450～500 mm，降水主要集中于6—8月，年蒸發(fā)量1 800 mm左右;土壤以固定風沙土為主。植被類型以抗旱性較強的中旱生植物為主，鄉(xiāng)土植被以榆樹、蒙古櫟、山里紅、元寶楓等群落為主，人工植被以樟子松、楊樹防風固沙林為主 [6]。

1.2 研究方法

2019年5月，將自遼寧彰武四合城鎮(zhèn)、章古臺鎮(zhèn)，遼寧鐵嶺縣，山西運城市，山東聊城市5個元寶楓種源地收集的種子，播種于遼寧彰武縣四合城林場苗圃。將每個種源按隨機區(qū)組設計，劃分播種區(qū)，3次重復 [7]。種苗出齊后，6—7月間苗2次，定苗200株/m2。9月，在生長季末期對各種源元寶楓苗木開展生長調(diào)查，隨機選取1 m×1 m樣方3個，調(diào)查樣方內(nèi)全部苗木的苗高、地徑，根據(jù)調(diào)查結果選擇10株平均株挖取，挖取時盡量保持地下根系完整，并測定根系長度、根幅和側(cè)根數(shù)量，樣株生長特征見表1。對獲取樣株按葉、莖、根3個器官進行區(qū)分，帶回實驗室清理后在75 ℃烘箱內(nèi)烘至恒重，測定干重，計算各部分生物量和單株生物量，以及根冠比和莖葉比 [8]。使用SPSS 20.0軟件對獲得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和差異性檢驗。

2 結果與分析

2.1 5個種源元寶楓苗木生物量特征

對5個種源元寶楓苗木各部分生物量和單株生物量經(jīng)方差分析和多重比較后表明，不同種源間元寶楓苗木生物量特征差異顯著（圖1）。各種源間元寶楓苗木單株生物量變幅為10.07～26.24 g，葉生物量為5.65～13.64 g，莖生物量為2.16～6.74 g，根生物量為 2.26～5.85 g。其中，遼寧四合城種源單株生物量和各器官生物量均最高，遼寧章古臺次之，遼寧鐵嶺、山東聊城和山西運城相近且較低。結果表明，遼寧四合城和章古臺種源元寶楓苗木的生物量相比于其他種源較高。

2.2 5個種源元寶楓苗木生物量構成特征

從植株生物量構成看（圖2）。各種源元寶楓苗木生物量構成均以葉生物量占比最大，均在50%以上，莖和根占比較小，平均為23.1%和21.9%。遼寧四合城、遼寧章古臺、遼寧鐵嶺3個種源莖生物量占比均較根系大，而山東聊城和山西運城苗木則正相反。各種源間葉、莖、根生物量構成比較，除遼寧四合城和章古臺苗木葉生物量占比相對略低外，其他種源比較接近;莖生物量占比以遼寧四合城和章古臺種源最高，其他種源相對較低;遼寧鐵嶺種源根生物量占比相比于其他4個種源則較低。結果表明，不同種源元寶楓苗木生物量構成比例存在一定程度的趨同性和差異性。

2.3 5個種源元寶楓苗木根冠比、莖葉比特征

由圖3、4可知，5個種源元寶楓根冠比、莖葉比均明顯不同。山東聊城和山西運城種源苗木的根冠比較大，遼寧鐵嶺種源最小，遼寧四合城和遼寧章古臺種源居中。在莖葉比方面，遼寧四合城和章古臺種源相對其他種源更高。結果表明，山東聊城和山西運城種源在干旱環(huán)境下根冠比大，說明地上明顯比地下部生長受到更大影響 [4]。遼寧四合城和章古臺種源莖葉比高，表明其莖生物量積累程度較其他種源更高。遼寧鐵嶺種源根冠比和莖葉比均較小，說明其地上和地下部生長均受干旱環(huán)境影響較大。

3 結論與討論

對5個種源元寶楓苗木的生物量特征研究表明，各種源苗木生物量以遼寧四合城種源最高，遼寧章古臺種源次之，遼寧鐵嶺、山東聊城和山西運城種源比較接近且相對較低。在植株生物量構成上均表現(xiàn)出一定的趨同性和差異性。各種源苗木葉生物量均占植株生物量比重最大，達50%以上，主要是苗期葉生物量占比高，有效光合面積大，有利于光合產(chǎn)物的積累 [8]。而在莖、根生物量分配方面，遼寧省3個種源與省外2個種源則表現(xiàn)出明顯的差異模式，遼寧省3個種源莖生物量占比明顯高于根占比，省外種源則正相反，反映出不同緯度分布區(qū)林木適應性種源地理變異的差異特征 [5，9]。

不同種源元寶楓苗木根冠比和莖葉比也存在顯著差異，同遼寧省3個種源相比，山東和山西2個種源根冠比較大。根冠比是衡量植物地上和地下生物量分配格局的重要指標，一定程度上能夠反映植物逆境適應性與抗逆性關系 [10]。結合各種源苗木生長量和生物量特征，山東聊城和山西運城種源苗木地上部生長量較低的同時，根幅小且側(cè)根數(shù)量也較少，但根系更長，表明其在干旱環(huán)境下地上和地下部生長均受到了影響，但地上部受到的影響相對于根系更大 [8]。植物發(fā)生干旱脅迫時，為了維持地上部的水分供應通常會將光合產(chǎn)物優(yōu)先向根系輸送以促進根系生長，造成根冠比增加。此外，為適應干旱要抑制蒸騰，同時為維持生長要保證光合作用最大化，相比于其他組織葉片可塑性更強，需要在蒸騰與光合端的葉片上產(chǎn)生權衡性調(diào)節(jié)，葉生物量降低不僅能有效

減少地上部蒸騰面積從而有利于減少水分消耗，而且能維持部分光合能力，無法避免的結果是造成光合面積減少，使光

合產(chǎn)量降低。當脅迫發(fā)生時，在光合產(chǎn)物優(yōu)先向根系分配的

前提下，會造成莖碳分配減少，進而形成較低莖葉比 [10]。山東聊城和山西運城種源苗木根冠比增加和莖葉比降低，反映了其在干旱適應或影響下表型可塑性的種源差異 特征。

干旱條件下，植物建立適宜的根冠結構可以維持有效的水分利用和促進生長量提高 [9]。該研究中，生長表現(xiàn)較好的遼寧四合城和章古臺種源苗木在相同環(huán)境下生長，其根冠比并未表現(xiàn)出較高水平，同時根幅大且側(cè)根多，說明其根系生長以增加根吸收面積為主，根系吸收能力較強，從而保證了地上部光合產(chǎn)物投入量的增加，促進高、徑生長量增加，這種特定的根冠結構的形成更適宜當?shù)貧夂?，與其種源分布于科爾沁沙地南緣的地理環(huán)境有密切關系 [1，6]，是長期環(huán)境適應的結果。遼寧鐵嶺種源苗木在生長表現(xiàn)上，與山東聊城、山西運城種源接近，但其根冠比和莖葉比均較低，說明干旱環(huán)境對其地上和地下生長均影響較大，對干旱環(huán)境適應的調(diào)節(jié)能力相對較弱。

綜上，該研究中5個種源元寶楓在生物量特征方面，以遼寧四合城和章古臺種源較為適宜遼西北的干旱環(huán)境，在栽培選擇上更有利于林木生產(chǎn)力的持續(xù)發(fā)展，可作為主要種源進行推廣應用。

參考文獻

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