關(guān)鍵詞:新疆野杏;海拔;果實(shí)性狀;種子性狀;相關(guān)性
中圖分類號(hào):S662.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1009-9980(2023)02-0316-11
植物果實(shí)和種子性狀的多樣性,由遺傳因素和環(huán)境條件共同影響所致。通過(guò)對(duì)不同生境的植物果實(shí)和種子性狀變化規(guī)律的研究,可以了解植物在不同生境下有性繁殖能力與適應(yīng)性[1-2]。果實(shí)與種子性狀影響植物的擴(kuò)散、萌發(fā)、幼苗定居及種群分布,是植物有性生殖系統(tǒng)與生活史研究的重要組成部分,是植物生存和繁衍適應(yīng)性的集中體現(xiàn)[3-4]。海拔的變化會(huì)改變植物生存的綜合環(huán)境條件,進(jìn)而影響植物的果實(shí)和種子性狀。如不同生態(tài)區(qū)(海拔、經(jīng)緯度)甜櫻桃的外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)存在顯著差異[5];黑果越橘大小隨著海拔升高而變小[6];海拔對(duì)蘘荷的產(chǎn)量和品質(zhì)均產(chǎn)生了顯著影響[7];云南省帕拉英達(dá)杧果果實(shí)和種子的性狀均受海拔顯著影響[8];海拔顯著影響不同種源高山栲的種子性狀[9],這表明海拔與植物有性繁殖能力及其生殖系統(tǒng)發(fā)育特征密切相關(guān),同時(shí)影響其垂直生境天然更新種源質(zhì)量與能力。因此,研究果實(shí)和種子性狀及其與海拔的關(guān)系,掌握植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性與自我維持機(jī)制具有重要意義。
新疆野杏(Prunus armeniaca Lam.)是國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的野果林珍稀樹(shù)種之一,對(duì)維持野果林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要作用[10-11]。野杏種下類型豐富,樹(shù)高5~10 m,4 月上旬至中旬開(kāi)花,7 月中旬至8月下旬果實(shí)成熟,果實(shí)包含圓形、卵圓形、橢圓形等,種子扁圓形,味苦。野杏的適應(yīng)性比栽培杏強(qiáng),可以生存在石質(zhì)化瘠薄的土壤中,對(duì)鹽漬化土壤也有一定的忍耐能力,常被用作砧木作綠化樹(shù)木,具有重要的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[12]。但是,近些年由于環(huán)境變化、病蟲(chóng)危害和人類活動(dòng)等生物與非生物因素的多重干擾,野杏種群分布范圍內(nèi)年齡結(jié)構(gòu)不合理,種群更新障礙顯著、退化趨勢(shì)嚴(yán)重,野杏種群的健康狀況中等偏下,種質(zhì)資源延續(xù)受到威脅,探索其良好的自維持機(jī)制,是保持這一珍貴資源延續(xù)的最佳策略[13-14]。實(shí)生繁殖是新疆野杏天然更新的方式,正常的果實(shí)與種子發(fā)育是其獲得更新種源的重要基礎(chǔ),新疆伊犁河谷兩岸海拔1000~1700 m山地垂直分布的野杏群體,果實(shí)和種子性狀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性還尚不明確。筆者在本研究中選擇新疆伊犁新源縣吐?tīng)柛踊弦靶雍0巫兓湫偷姆植紖^(qū)域,研究不同海拔梯度果實(shí)性狀、種子性狀差異及其相互關(guān)系,以期為新疆野杏生存與有性繁殖的生態(tài)適應(yīng)性研究提供一些理論參考。
1 研究地區(qū)與研究方法
1.1 研究地區(qū)概況
研究地點(diǎn)位于新疆新源縣吐?tīng)柛l(xiāng)杏花溝的野杏居群,地處(E83°26′18.88″~83°25′57.16″,N43°32′35.71″~43°33′12.48″),林下土壤為黑鈣土,腐殖質(zhì)層較厚。研究地所處區(qū)域生育期的平均氣溫18.75 ℃ ,平均光照度26 875.04 lx,平均濕度48.78%,屬于典型的溫帶大陸半干旱氣候。
研究區(qū)的新疆野杏屬純野杏林,樣地林下灌木種類和數(shù)量較少,主要有忍冬科(Caprifoliaceae)和薔薇科(Rosaceae),草本層豐富,共觀察到草本植物54 種,分屬18 科,36 屬,種類最多的前5 個(gè)科分別是禾本科(Gramineae)、唇形科(Labiatae)、十字花科(Cruciferae)、豆科(Leguminosae)和蕁麻科(Urticaceae),在樣地還發(fā)現(xiàn)了菊科(Compositae)的入侵種三裂葉豚草(Ambrosia trifida L.)等。
1.2 海拔梯度劃分與樣地設(shè)置
于2021 年4 月,經(jīng)踏查,研究區(qū)的新疆野杏分布以在河谷北岸南山坡海拔960~1634 m 的陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡和山脊兩側(cè)為主,陰坡的上坡位分布稍多,向下顯著減少至零星分布,海拔1000~1500 m是種群集中連片分布區(qū),在1550 m以上,群體數(shù)量逐漸較少,分布稀疏。為了探明海拔對(duì)野杏集中群體果實(shí)與種子影響,選擇野杏集中分布區(qū)域,以能全面反映野杏群體分布特征與立地類型為原則,海拔每升高100 m作為一個(gè)梯度[15],共劃分5 個(gè)梯度選擇樣地,由低到高共設(shè)置10 個(gè)20 m×20 m 樣地,用GPS 測(cè)定海拔、經(jīng)緯度,用羅盤(pán)測(cè)定坡向、坡度等,對(duì)地形因子分類,劃分出不同立地類型[16]。其中1號(hào)樣地立地類型屬于北山溝谷,2 號(hào)、8 號(hào)、9 號(hào)、10號(hào)樣地屬于北山陽(yáng)坡陡坡;3 號(hào)、4 號(hào)、6 號(hào)樣地屬于北山陰坡陡坡;5 號(hào)、7 號(hào)樣地屬于北山陽(yáng)坡緩坡;樣地地形概況見(jiàn)表1。
1.3 氣候因子觀測(cè)
在每個(gè)樣地各放置1 個(gè)HOBO MX2202 照度儀(ONSET 公司)和EL-USB-2 溫濕度儀(ASCAR 公司),照度儀固定于樣地中心樹(shù)干中上部朝南位置,溫濕度儀放置于百葉箱中懸掛于樹(shù)干中部,觀測(cè)時(shí)間為每天10:00—18:00(白天),19:00—09:00(夜間),設(shè)置每間隔1 h 記錄1 次光照度、溫度、濕度數(shù)據(jù),果實(shí)發(fā)育期平均氣候因子見(jiàn)表2。
1.4 土壤因子觀測(cè)
自野杏生長(zhǎng)期開(kāi)始至休眠期,每月上旬在每個(gè)海拔的樣地按照品字形采集3 份0~60 cm 深的土樣,將各月所取土樣混合后測(cè)定土壤理化指標(biāo)含量。包括pH值及有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、總鹽等的含量。
1.5 果實(shí)取樣
為了避免野杏果實(shí)多樣性造成的觀測(cè)誤差,于2021 年7—8 月的果實(shí)成熟期,以每個(gè)海拔梯度分布最多的新疆野杏種下類型大綿杏(P. armeniaca f.aggiutinata L.Wang et D.F. Cui forma nov.)為觀測(cè)對(duì)象,該種下類型果實(shí)扁卵圓形,果面淡黃色,微帶紅霞,果肉橘黃色,味酸甜,離核;果核黃褐色,卵形,仁苦[17]。
在每個(gè)海拔選擇胸徑與生活力相近的5 株樣樹(shù),在每株樹(shù)樹(shù)冠的東南西北4 個(gè)方向各采摘5 個(gè)果實(shí),每株樹(shù)摘20個(gè)果實(shí),每個(gè)海拔梯度采摘100 個(gè)果實(shí),將采摘的果實(shí)進(jìn)行果實(shí)性狀、種子性狀的觀測(cè)。
1.6 果實(shí)性狀測(cè)定
參照杏種質(zhì)資源描述規(guī)范[18]進(jìn)行果實(shí)性狀測(cè)定。
1.6.1 果實(shí)大小測(cè)定
用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量果實(shí)的縱徑、橫徑、側(cè)徑。用電子秤對(duì)每個(gè)樣品的單果質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定和記錄。沿縫合線用刀切開(kāi),取果肉,用游標(biāo)卡尺測(cè)定果肉的厚度。
1.6.2 果實(shí)色澤測(cè)定 新疆野杏果實(shí)果皮病斑面積較大,因此筆者在本文中選擇研究果肉色澤。用NH300 電腦色差儀測(cè)定果肉色澤,操作方法為:將果實(shí)的果皮削去1~2 mm果皮,測(cè)定果肉色澤,每個(gè)果實(shí)測(cè)3 次。明亮程度(L)值越大,亮度越高;紅色程度(a)代表紅色或綠色,正值越大,紅色越深;橙色程度(b)代表黃或藍(lán),正值越大,黃色越深,色度角H變化幅度在0~180°之間,H=90°為黃色,當(dāng)色度角H越接近90°黃色越深;色澤比=a/b,果實(shí)成熟期為正數(shù),值越小,黃色越深;色澤總量=La/b[19]。
1.6.3 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定 將果實(shí)削去1 cm2的果皮,用GY-3型果實(shí)硬度計(jì)(最小量程為0.5 kg·cm-2)對(duì)果實(shí)赤道線一周的三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行去皮果實(shí)硬度的測(cè)量。用ATAGO(愛(ài)拓)糖酸度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量(Brix)和總酸含量(Acid),3 次重復(fù),取平均值。固酸比=Bri/Acid。
1.7 種子性狀測(cè)定
種子是指野杏果實(shí)去除果肉、保留內(nèi)果皮的種子。用游標(biāo)卡尺分別測(cè)定種子(核)的縱徑、橫徑、側(cè)徑。用電子秤對(duì)每個(gè)樣品的種子鮮質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定和記錄。將稱量完鮮質(zhì)量的種子裝入紗網(wǎng)袋放入通風(fēng)處自然干燥,待種子達(dá)到恒質(zhì)量時(shí)稱量種子干質(zhì)量。產(chǎn)種率/%=種子質(zhì)量/單果質(zhì)量×100。
1.8 數(shù)據(jù)處理與分析
利用Excel 2019 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理。采用單因素方差分析(one-way ANOVA)對(duì)不同海拔梯度的果實(shí)性狀、種子性狀進(jìn)行顯著性分析;且當(dāng)結(jié)果在α=0.05 水平顯著時(shí),通過(guò)Duncan’s 進(jìn)行多重比較。采用Pearson 相關(guān)分析方法,分析海拔與果實(shí)性狀、種子性狀之間的相關(guān)性,顯著性檢驗(yàn)采用雙尾檢驗(yàn),p<0.05 為差異顯著,p<0.01 為差異極顯著,采用多元回歸分析和通徑分析方法,分析海拔梯度對(duì)果實(shí)性狀、種子性狀的影響,上述分析在SPSS 19.0中進(jìn)行。
2 結(jié)果與分析
2.1 新疆野杏果實(shí)性狀與海拔的關(guān)系
2.1.1 果實(shí)性狀隨海拔變化特征 新疆野杏果實(shí)成熟期在7 月下旬,果實(shí)淡黃色,離核,味酸甜。平均單果質(zhì)量13.01 g,平均縱徑、橫徑、側(cè)徑、果肉厚分別為30.65、31.30、25.03、6.69 mm,平均可溶性固形物含量、總酸含量分別為19.06%、1.88%。
由表3 可知,不同海拔梯度新疆野杏的單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、橫徑、側(cè)徑、果形指數(shù)、果肉厚均是第Ⅰ級(jí)海拔的最大,除果形指數(shù)為第Ⅳ級(jí)最小,其他均是第Ⅴ 級(jí)的最小,分別相差47.80% 、25.03% 、23.50%、20.82%、0.93%、18.86%;第Ⅰ級(jí)海拔果實(shí)的單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑與側(cè)徑、果肉厚與第Ⅳ級(jí)、第Ⅴ級(jí)海拔均存在顯著差異,果實(shí)縱徑與第Ⅱ級(jí)、第Ⅳ級(jí)、第Ⅴ級(jí)海拔均存在顯著差異,而果形指數(shù)變化在1.02~1.07 范圍內(nèi),果形指數(shù)間差異不顯著,第Ⅳ、Ⅴ級(jí)海拔果實(shí)大小顯著小于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)。
不同海拔梯度新疆野杏果實(shí)明亮程度、橙色程度、色度角均是第Ⅴ級(jí)海拔的最大,除橙色程度為第Ⅱ級(jí)最小外,其他均為第Ⅰ級(jí)的最小,分別相差8.11%、19.61%、5.38%,明亮程度與第Ⅰ級(jí)、第Ⅱ級(jí)存在顯著差異,橙色程度和色度角與其他海拔級(jí)均存在顯著差異;不同海拔梯度的紅色程度為第Ⅳ級(jí)海拔的最大,第Ⅱ級(jí)的最小,最大相差10.97%,二者存在顯著差異;不同海拔梯度的色澤總量和色澤比均為第Ⅰ級(jí)海拔的最大,第Ⅴ級(jí)的最小,最大相差11.65%、17.86%,色澤比和色澤總量只與第Ⅴ級(jí)存在顯著差異。第Ⅳ海拔果實(shí)色澤顯著高于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ級(jí)。
不同海拔梯度新疆野杏的果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、固酸比均為第Ⅴ級(jí)海拔最大,與其他海拔級(jí)均存在顯著差異,除硬度為第Ⅰ級(jí)最小外,其他均為第Ⅱ 級(jí)的最小,分別相差52.05% 、34.99% 、46.60%;不同海拔梯度新疆野杏的果實(shí)總酸含量為第Ⅲ級(jí)海拔最高,第Ⅰ級(jí)最低,相差33.94%,與第Ⅰ級(jí)、第Ⅴ級(jí)海拔存在顯著差異。第Ⅳ、Ⅴ級(jí)果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)高于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)。
2.1.2 果實(shí)性狀與海拔的相關(guān)性 由表4 可知,海拔梯度與單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、橫徑、側(cè)徑、果肉厚均呈極顯著負(fù)相關(guān);海拔梯度與果肉明亮程度、橙色程度、色度角均呈極顯著正相關(guān),與色澤比呈極顯著負(fù)相關(guān),與色澤總量呈顯著負(fù)相關(guān);海拔梯度與果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、固酸比均呈極顯著正相關(guān),與果實(shí)縱徑(-0.775)的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值最大,與果肉紅色程度(0.004)的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值最小。
2.1.3 果實(shí)性狀隨海拔變化的逐步回歸分析及決定程度分析 為確定海拔梯度與果實(shí)性狀的定量關(guān)系,以海拔梯度(Y)為因變量,果實(shí)性狀(Xi)為自變量,采用逐步引入進(jìn)行多元回歸分析。F≤0.05 時(shí),選擇自變量;F≥0.01 時(shí),剔除自變量。按照顯著程度,逐步引入果實(shí)縱徑(X1)、果形指數(shù)(X2)、可溶性固形物含量(X3)、固酸比(X4)、色度角(X5),得到以下回歸方程:
Y=5.794- 0.264X1 + 1.784X2 + 0.157X3- 0.060X4 +0.013X5,F(xiàn)=61.407,p=0.000<0.01,果實(shí)縱徑、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、固酸比、色度角偏回歸系數(shù)的顯著性均小于0.01,均達(dá)到極顯著水平,其中多元相關(guān)系數(shù)R=0.875,總決定系數(shù)R2=0.766,表明果實(shí)的縱徑、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、固酸比、色度角5 個(gè)果實(shí)性狀及其交互效應(yīng)76.6%受海拔梯度影響。
2.1.4 果實(shí)性狀隨海拔變化的通徑分析 海拔梯度(Y)對(duì)野杏果實(shí)性狀(Xi)的直接作用和通過(guò)其他因子的間接作用如表5 所示,海拔梯度對(duì)果實(shí)縱徑、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、色度角的直接作用大于間接作用,對(duì)固酸比的間接作用大于直接作用;海拔梯度對(duì)果實(shí)縱徑、固酸比均為直接負(fù)作用,對(duì)果形指數(shù)、可溶性固形物含量、色度角均為直接正作用;對(duì)果實(shí)縱徑的直接作用最大,對(duì)色度角的直接作用最小,直接通徑系數(shù)分別為- 0.616 和0.141;對(duì)固酸比的間接作用最大,間接通徑系數(shù)為0.416。
2.2 新疆野杏種子性狀與海拔的關(guān)系
2.2.1 種子性狀隨海拔變化特征 總體上,新疆野杏種子黃褐色,卵形,有細(xì)溝紋,仁苦。平均種子鮮質(zhì)量、干質(zhì)量分別為1.93、1.41 g,平均縱徑、橫徑、側(cè)徑分別為22.43、17.80、10.48 mm,平均產(chǎn)種率為15.16%。
由表6 可知,不同海拔梯度新疆野杏的種子鮮質(zhì)量、種子干質(zhì)量、種子縱徑、橫徑、側(cè)徑均是第Ⅰ級(jí)海拔的最大,第Ⅴ級(jí)的均是最小,分別相差45.44%、40.12%、27.08%、13.49%、15.83%;第Ⅰ級(jí)海拔的種子,鮮質(zhì)量與其他海拔級(jí)均存在顯著差異,干質(zhì)量、橫徑與第Ⅳ級(jí)、第Ⅴ級(jí)海拔均存在顯著差異,縱徑與第Ⅲ級(jí)、第Ⅳ級(jí)、第Ⅴ級(jí)海拔均存在顯著差異,側(cè)徑與第Ⅱ級(jí)、第Ⅳ級(jí)、第Ⅴ級(jí)海拔均存在顯著差異;不同海拔梯度新疆野杏的產(chǎn)種率是第Ⅳ級(jí)海拔最高,第Ⅱ級(jí)的最低,相差29.17%,與其他海拔級(jí)均存在顯著差異。
2.2.2 種子性狀與海拔的相關(guān)性 由表7 可知,海拔梯度與種子鮮質(zhì)量、種子干質(zhì)量、種子縱徑、橫徑、側(cè)徑均呈極顯著負(fù)相關(guān),與產(chǎn)種率呈極顯著正相關(guān),與種子鮮質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)(-0.659)絕對(duì)值最大,與產(chǎn)種率的相關(guān)系數(shù)(0.341)絕對(duì)值最小。
2.2.3 種子性狀隨海拔變化的逐步回歸與決定程度分析 為確定海拔梯度與種子性狀的定量關(guān)系,以海拔梯度(Y)為因變量,種子性狀(Xj)為自變量,采用逐步引入進(jìn)行多元回歸分析。F≤0.05 時(shí),選擇自變量;F≥0.01 時(shí),剔除自變量。按照顯著程度,逐步引入種子鮮質(zhì)量(X6)、種子干質(zhì)量(X7)、種子縱徑(X8)、產(chǎn)種率(X9),得到以下回歸方程:Y=7.083-0.610X6-0.983X7-0.202X8+0.178X9,F(xiàn)=40.522,p=0.000lt;0.01,種子鮮質(zhì)量、種子干質(zhì)量、種子縱徑、產(chǎn)種率偏回歸系數(shù)的顯著性均小于0.01,均達(dá)到極顯著水平,其中多元相關(guān)系數(shù)R=0.794,總決定系數(shù)R2=0.630,表明種子鮮質(zhì)量、種子干質(zhì)量、種子縱徑、產(chǎn)種率4 個(gè)種子性狀及其交互效應(yīng)63.0%受海拔梯度影響。
2.2.4 種子性狀隨海拔變化的通徑分析 海拔梯度(Y)對(duì)野杏種子性狀(Xj)的直接作用和通過(guò)其他因子的間接作用如表8所示,海拔梯度對(duì)產(chǎn)種率的直接作用大于間接作用,對(duì)種子鮮質(zhì)量、種子干質(zhì)量的間接作用大于直接作用;海拔梯度對(duì)種子鮮質(zhì)量、種子干質(zhì)量、種子縱徑均為直接負(fù)作用,對(duì)產(chǎn)種率為直接正作用;對(duì)種子縱徑的直接作用最大,對(duì)種子鮮質(zhì)量的直接作用最小,直接通徑系數(shù)分別為- 0.406 和-0.192;對(duì)種子鮮質(zhì)量的間接作用最大,間接通徑系數(shù)為-0.468。
3 討論
3.1 海拔對(duì)新疆野杏果實(shí)性狀的影響
新疆野杏因具有喜光、耐旱、抗寒、耐瘠薄等良好的適應(yīng)性,在新疆野果林有縱橫廣泛分布空間。在同一群落,縱向分布的野杏表現(xiàn)出了生態(tài)適應(yīng)性的變化。
野杏群落的海拔變化可顯著改變野杏果實(shí)大小,不同海拔存在顯著差異。隨著海拔升高,野杏果實(shí)的單果質(zhì)量、果肉厚、縱徑、橫徑、側(cè)徑逐漸減小,均與海拔呈顯著負(fù)相關(guān),進(jìn)一步通徑分析的結(jié)果也表明海拔對(duì)縱徑的直接作用最大。這種因海拔變化引起的云南省葡萄[20]和浙江省東魁楊梅[21]果實(shí)變化規(guī)律一致,其果實(shí)大小隨著海拔升高顯著減小。細(xì)胞分裂數(shù)量與其膨大程度決定了果實(shí)大小,其與前一年果實(shí)營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)藏狀況密切相關(guān)。而海拔升高導(dǎo)致的綜合環(huán)境變化,不利于果樹(shù)生長(zhǎng)與養(yǎng)分積累貯藏,是改變果實(shí)大小的主要因素,呈現(xiàn)不同海拔的生長(zhǎng)特征[22]。新疆野杏果實(shí)的色澤隨海拔升高而色度逐漸增強(qiáng),以及海拔對(duì)其決定程度分析,充分表明海拔變化是影響杏果實(shí)色澤發(fā)育的主導(dǎo)因素。海拔升高可提升富士蘋(píng)果著色度也證實(shí)這一觀點(diǎn)[23]。果實(shí)色澤深淺與色素含量有關(guān)。隨著野杏生存海拔的升高而增強(qiáng)的光照,有利于碳水化合物積累和促進(jìn)果實(shí)色素合成,提升果實(shí)色度[24];高海拔較強(qiáng)的短光波光質(zhì),尤其是紫外光利于誘導(dǎo)果樹(shù)合成乙烯等生長(zhǎng)抑制劑,促進(jìn)果實(shí)著色。因海拔引起光照條件的變化是影響果實(shí)色澤差異的主要環(huán)境條件[25-26]。
新疆野杏果實(shí)的硬度、可溶性固形物含量、固酸比隨著海拔升高逐漸增大的變化及其顯著的正相關(guān)都表明,海拔顯著影響果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)。藍(lán)莓的相同品質(zhì)指標(biāo)[27]隨海拔遞變的規(guī)律,與本研究結(jié)果一致。環(huán)境因素可顯著影響植物的果實(shí)品質(zhì)變化。其中隨海拔升高而溫度的降低、晝夜溫差與光照度增加,改變了果實(shí)細(xì)胞緊密度、果膠降解速度與糖分積累[28-29],從而提高肉質(zhì)果實(shí)硬度、可溶性固形物含量與固酸比。
3.2 海拔對(duì)新疆野杏種子性狀的影響
新疆野杏種子性狀隨海拔的變化表明,環(huán)境對(duì)植物具有生態(tài)作用,能夠影響植物的生理生化和形態(tài)結(jié)構(gòu)[30],新疆野杏群落海拔梯度升高與種子質(zhì)量和體積均呈顯著負(fù)相關(guān)。關(guān)于不同海拔栓皮櫟[31]與多種野生植物[32]種子大小亦呈此變化規(guī)律。海拔差異造成植物的生長(zhǎng)季長(zhǎng)短與有效積溫高低的差異,顯著影響植物資源分布與有性繁殖體的大小[33]。但是,原生植物生存的高海拔低溫、強(qiáng)輻射、大風(fēng)等不利環(huán)境會(huì)影響植物的繁殖過(guò)程,植物在長(zhǎng)期對(duì)環(huán)境適應(yīng)的過(guò)程中,進(jìn)化出更加適合高山生存的繁殖器官,如形成較小種子、提高產(chǎn)種率[34]既是表型適應(yīng)性的表現(xiàn),也是利于其進(jìn)入深層土壤中抵御更新環(huán)境的表現(xiàn)[35]。
3.3 新疆野杏果實(shí)和種子對(duì)海拔的適應(yīng)性
植物的果實(shí)和種子性狀隨環(huán)境變化是植物關(guān)鍵的繁殖策略,直接關(guān)系到幼苗的存活和建成及個(gè)體未來(lái)的適合度[36-37]。新疆野杏果實(shí)與種子性狀受海拔決定程度的結(jié)果表明,果實(shí)5 個(gè)性狀的76.6%和種子4 個(gè)性狀的63.0%受海拔的影響。這可能是影響野杏種群在1500 m海拔以上分布穩(wěn)定性與逐漸受限、新個(gè)體的產(chǎn)生與補(bǔ)充產(chǎn)生[38]的主要因素。
野杏果實(shí)與種子性狀隨海拔發(fā)生的變化表明,原生野生果樹(shù)的縱向分布生境,與果實(shí)器官發(fā)育密切相關(guān),這些立地條件將由海拔主導(dǎo)的氣壓、光照、溫度、降水、地形、土壤等環(huán)境因子所決定。研究野杏種群分布生境對(duì)其生存的影響,是開(kāi)展其天然更新生境條件保護(hù)重要基礎(chǔ)研究工作,也是探索保障其自我繁衍更新機(jī)制的關(guān)鍵組成部分。
4 結(jié)論
總體來(lái)說(shuō),海拔對(duì)新疆野杏果實(shí)和種子性狀均有影響,研究區(qū)域內(nèi)隨著海拔升高,果實(shí)與種子逐漸減小,果肉色澤、果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)種率逐漸升高,海拔與果實(shí)與種子性狀關(guān)系密切,決定程度高,這些差異反映了環(huán)境變化引起的野杏繁殖投入的調(diào)整與生存適應(yīng)性的體現(xiàn)。進(jìn)一步開(kāi)展垂直生境下野生果樹(shù)種子命運(yùn)的研究,將對(duì)探究野杏自我維持機(jī)制具有重要意義。