祁連圓柏,柏科圓柏屬針葉喬木,為我國特有樹種,分布于祁連山高寒山區(qū)海拔2500~3500 m地帶的陽坡及半陽坡、半陰坡,對維護(hù)祁連山生態(tài)、保持水土發(fā)揮了無可替代的作用。該樹種生態(tài)適應(yīng)幅度寬、抗逆性強(qiáng)、極耐高寒、干旱和土壤貧瘠,是優(yōu)良的珍稀樹種。相關(guān)部門對不同種源祁連圓柏人工幼林的物候期和生長節(jié)律進(jìn)行了系統(tǒng)觀察,旨在揭示不同種源祁連圓柏早期的生長特性,以期篩選優(yōu)良的祁連圓柏種源,為良種選育奠定了科學(xué)依據(jù)。
一、試驗地概況
試驗地點(diǎn)設(shè)在張掖市林科院內(nèi),地理位置為東經(jīng)100°26′,北緯38°56′,海拔高度1480 m,氣候特點(diǎn)為干旱少雨,日照充足,晝夜溫差大,年均氣溫7 ℃,極端最高溫度38.6 ℃,極端最低溫度-28.7 ℃。年降水量129 mm,年蒸發(fā)量2 047.9 mm,是降水量的16倍。地勢平坦,土壤瘠薄,有機(jī)質(zhì)含量<1%。
二、材料與方法
(一)試驗材料
種源材料來自甘肅,分別為武威天祝、張掖肅南2個地理種源。
(二)研究內(nèi)容及方法
2012年對定植11 a 生的武威天祝、張掖肅南2個地理種源祁連圓柏物候、生長節(jié)律進(jìn)行了定期觀測和研究。
1.物候觀察。當(dāng)祁連圓柏春季開始恢復(fù)正常生理活動時,開始觀測其物候變化情況。每個種源隨機(jī)抽取20株樣株,從3月下旬開始每隔3 d觀察1次芽萌動期、芽膨大期、芽開放期、展葉期、抽梢時間,秋季從8月開始,每隔3 d觀察1次封頂期、葉變色期。
2.生長節(jié)律測定。2012年3月下旬,在每個種源林地內(nèi)固定20株具有代表性的幼樹作為觀測樣株,分別測定原始樹高、地徑、冠幅,并在樹體東南西北4個方位隨機(jī)選取5個標(biāo)準(zhǔn)枝做標(biāo)記。新梢開始生長后(4月28日)每隔20 d調(diào)查1次樹高、地徑、冠幅及新梢生長長度等生長指標(biāo)。樹高采用塔尺,冠幅、新梢采用鋼卷尺。試驗數(shù)據(jù)均取其平均值。
三、結(jié)果與分析
(一)不同種源的物候期
武威天祝、張掖肅南2個種源的祁連圓柏幼樹隨著 1年中氣候的變化,均有規(guī)律地出現(xiàn)萌芽、展葉、抽梢和變色等物能現(xiàn)象(見表1)。在物候期的觀測中,由于存在物候期的個體差異,一般記載多數(shù)植株發(fā)生的物候期。
張掖肅南種源幼樹在試驗地的萌動期較早。4月1日就開始萌動,武威天祝種源稍遲,一般遲1 d,祁連圓柏萌動后芽開始膨大,此時頂梢為褐色,4月16日葉芽開放,能明顯地觀察到祁連圓柏頂端新綠。4月28日開始進(jìn)入抽梢期,能明顯觀察到當(dāng)年所萌發(fā)的嫩葉和新梢,其一般為嫩綠色。進(jìn)入10月上旬有霜期時,兩個種源的祁連圓柏頂梢枝葉均開始部分變?yōu)楹旨t色,到翌年3月下旬枝葉才恢復(fù)原色。
(二)不同種源祁連圓柏幼樹的生長節(jié)律
1.新梢生長量變化情況。定期生長是在生長過程中相同的時間內(nèi),相等的時間間隔內(nèi)生長量的比較。從下頁圖1可以看出,祁連圓柏生長類型為前期生長型,速生期出現(xiàn)在4月28日至6月28日。在1年生長周期中,張掖肅南、武威天祝2個種源的祁連圓柏新梢生長量從4月下旬開始抽梢生長至5月中旬, 20 d新梢凈生長量分別達(dá)3.464 cm、3.022 cm,分別占年生長量的29.3%和29%。5月17日至6月28日,新梢生長較快,張掖肅南、武威天祝2個種源祁連圓柏在這40 d 的新梢凈生長量分別占新梢年生長量的45.3%和44.8%。自6月28日之后,2個種源的祁連圓柏新梢生長速度逐漸減緩,張掖肅南、武威天祝2個種源的祁連圓柏新梢凈生長量分別占全年生長量的25.4%和26.2%。
從圖2可以看出,張掖肅南、武威天祝2個種源的祁連圓柏新梢生長量以張掖肅南種源最快,新梢生長量種源優(yōu)劣順序為:張掖肅南﹥武威天祝。
2.樹高生長量變化情況。從圖3可以看出,樹高生長有兩個高峰期,第一個高峰期是4月28日至6月28日,這段時間高生長迅速,張掖肅南、武威天祝2個種源的祁連圓柏樹高凈增長量分別為14.17 cm和11.23 cm,分別占其全年凈增長量的64.4%和65.6%。6月28日至7月17日,隨著高溫季節(jié)的到來,高生長迅速減慢,這段時間的高生長量占全年生長量的8.18% 和6.77%,為高生長的第一個低谷期。第二個高峰期是7月下旬至8月中旬,張掖肅南、武威天祝2個種源的祁連圓柏樹高凈增長量分別占其全年凈增長量的24.4%和25.5%。8月下旬后,隨著氣溫的降低,圓柏樹高生長速度減緩,直到9月中旬封頂停止生長。
從圖4可以看出,祁連圓柏4—9月持續(xù)生長。張掖肅南、武威天祝2個種源的祁連圓柏樹高年凈生長量分別為22.1 cm和17.13 cm,祁連圓柏張掖肅南種源樹高生長速度快于武威天祝種源。
3.地徑生長量變化情況。從下頁圖5可以看出,祁連圓柏5月17日之前地徑生長很慢,從5月下旬開始到9月中旬,祁連圓柏一直持續(xù)生長。9月中旬封頂以后生長速度減緩,直至9月底停止生長。在一個生長周期中,2個種源祁連圓柏的地徑有2個較明顯的速生期,即5月17日至6月28日,為持續(xù)快速生長的第一個速生期,張掖肅南、武威天祝2個種源祁連圓柏的徑粗平均凈生長量分別為0.166 cm和0.147 cm,生長期為40 d,分別占全年地徑生長量的34.7%和34.03%,7月上旬至7月下旬相對而言為短暫的緩慢生長期。接著進(jìn)入第二個速生期,即8月上旬至9月中旬,張掖肅南、武威天祝2個種源祁連圓柏的徑粗平均凈生長量高達(dá)0.24 cm和0.224 cm,這是全年生長的最快時期,生長期為40天左右,分別占全年地徑生長的50.2%和51.9%。張掖肅南、武威天祝2個種源的祁連圓柏地徑全年生長量分別為0.478和0.432。祁連圓柏張掖肅南種源徑粗生長速度快于武威天祝種源。
圖6反映的是張掖肅南、武威天祝2個種源祁連圓柏的徑粗累計生長變化情況,從圖6可以看出,11 a生祁連圓柏地徑生長速度以張掖肅南種源最快,武威天祝種源較慢。說明祁連圓柏以與原生環(huán)境條件比較接近的種源生長好,反之,生長差。
四、結(jié)論與討論
在海拔1480 m的張掖平川區(qū),祁連圓柏芽萌動期在4月上旬,萌動后芽開始膨大,到4月中旬95%的植株葉芽開始開放,4月下旬(4月28日)進(jìn)入抽梢期,此時能明顯觀察到當(dāng)年所萌發(fā)的嫩葉和新梢,其一般為嫩綠色。10月上旬有霜期時,祁連圓柏頂梢枝葉均開始部分變?yōu)楹旨t色,到翌年3月下旬枝葉才恢復(fù)原色,其間不落葉。張掖肅南、武威天祝2個種源各物候期基本一致,且個體間物候期差異也不大。
對4個不同種源用新梢、樹高和徑粗3個指標(biāo)進(jìn)行綜合評定,種源優(yōu)劣順序為:張掖肅南﹥武威天祝。
從生長的主要因子——新梢、樹高和徑粗來看,張掖肅南種源生長較好,武威天祝次之。這是不同種源由于受原生環(huán)境影響形成的特性,遷移到新環(huán)境后必須適應(yīng)新的環(huán)境,凡新環(huán)境與原生環(huán)境條件比較接近者生長好,反之,生長差,上述的不同種源生長差異充分證明了這一點(diǎn)。
作者簡介:邱鑫(1979—),男,甘肅高臺人,本科,林業(yè)工程師,主要從事林草科研與良種選育等工作。