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北乌头物候及生长节律研究



全 文 :吉林农业科技学院学报
Journal of Jilin Agricultural Science and Technology University
第 23卷 第 2期
2014年 06月
Vol.23,No.2
June,2014
北乌头(Aconitum kusnezoffii)又名草乌,隶属
于毛茛科 Ranunculacear 乌头属 Aconitum,为多年
生草本植物。主根旁常生出小的块根,像儿子附在
母亲身旁,故名为附子。株高 80~150cm,是一种药
用、杀虫、花卉植物 [1-3],其生境特殊,分布于山坡、
草甸或疏林中草地,自然资源较为缺乏,因此,需
进行人工扩繁和栽培。 人工栽培需要了解北乌头
的生物学特性, 而物候观测是此项研究的重要内
容之一。 物候学观测可揭示北乌头随自然节气的
变化规律, 从而才可以采取各种有效措施进行人
工引种栽培和大面积推广种植。
1 研究地自然概况
吉林市位于吉林省中部略偏东, 长白山余脉
向松嫩平原过渡地带, 地势东南高西北低,E125°
40′~127°56′,N42°31′~44°40′,属中温带湿润气候
区, 四季分明,春季少雨干燥多大风;夏季温热多
雨;秋季凉爽,昼夜温差大;冬季漫长而寒冷。全年
平均气温 3℃~5℃,1月最低,一般在-18℃~-20℃;
7 月最高 , 一般在 21~23℃。 年极端最高气温
36.6℃,最低温度为-45℃,无霜期可达 130~140d。
雨量充沛,年均降雨量 700mm。 地带性土壤为黑
壤。
2 研究方法
物候是植物适应气候和天气规律的结果,是
比较稳定的形态表现, 物候观测可以了解植物生
长发育节律变化同气候及环境的相互关系[4]。了解
北乌头的物候期, 对北乌头的推广栽培有极大的
推进作用,因此选择北乌头的芽萌动期、开始展叶
期、花蕾出现期、开花始期、开花末期和种子成熟
期等物候点为观测因子进行观察, 并结合北华大
学林学院气象科研组观测气象数据进行相关分
析。
2.1 观测地点
观测点位于吉林市二道乡北华大学基地苗圃。
北乌头物候及生长节律研究
陈玉宝 1,王重舒 1,高文韬 2*,王新波 2
(1.吉林市林业科学研究院, 吉林 132013; 2.北华大学林学院 吉林 132013)
摘 要:通过对吉林地区栽培的北乌头进行物候和生长节律观测,并与有效积温、累计降水量、相对湿度等主要气象因
子的相关性进行分析研究表明,北乌头完成整个生长发育期约 154d,≥5℃有效积温 2459.4℃,最适相对湿度 68%,需降水
量 578.5mm。 物候规律及与气象因子的相关关系的研究,为北乌头进一步引种和大面积推广栽培提供了科学依据。
关键词:北乌头;物候期;气象因子
中图分类号:S567.2 文献标识码:A
Study on Phenology and Growth Rhythm of Aconitum kusnezoffii
CHEN Yubao1 ,WANG Chongshu1, GAO Wentao2, WANG Xinbo2
(1.Forestry Research Institute of Jinlin City, Jinlin 132013; 2.The Forestry College of Beihua University, Jilin 132013)
Abstract: By observation on the phenology and growth rhythm of Aconitum kusnezoffii in Jilin area, and
analysis on the correlation with effective temperature, total precipitation, relative humidity, and so on main
meteorological factors, the results showed that the period of growth stage was 154 d, cumulative temperature
≥5℃ was 2459.4℃, optimum relative humidity was 68%, amount precipitation was 578.5mm. The research
on the correlation of phenology and meteorological factors provided scientific basis for further introduction
and cultivation of Aconitum kusnezoffii.
Key words: Aconitum kusnezoffii; phenology; meteorological factors
收稿日期:2014-02-18
基金项目:吉林市杰出青年项目(20106302)
作者简介:陈玉宝(1982-),男,山东省禹城市人,工程师,从事森林保护研究。
* 为本文通讯作者
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吉林农业科技学院学报
Journal of Jilin Agricultural Science and Technology University
第 23卷 第 2期
2014年 06月
Vol.23,No.2
June,2014
物候期
萌动期
1
高生长期
2
花蕾出现期
3
开花始期
4
开花盛期
5
开花末期
6
种子成熟期
7
落叶期
8
时间域 4.10~4.20 4.21~7.30 7.31~8.10 8.11~8.20 8.21~8.30 8.31~9.10 9.21~10.10 10.11~10.29
持续天数 11 101 11 10 10 11 20 19
≥5℃积温 19.0 1412.1 198.3 180.5 184.7 152.2 312.7 40.5
≥5℃积
温累计
19.0 1431.1 1629.3 1809.8 1994.5 2146.7 2459.4 2499.9
降水量 26 329.3 58.8 76.0 19.3 14.7 54.4 9.2
降水量累计 26 355.3 414.1 490.1 509.4 524.1 578.5 587.7
平均相对
湿度
51% 64% 75% 80% 71% 73% 70% 61%
地形平坦,海拔 195.5m,土层深厚,疏松、肥沃,排水
良好。 周围生长着唐棣幼树、白柳、酸樱桃等植物。
2.2 观测方法
在生长的植株中选择 30 株生长健康、无病虫
害、正常开花结实的北乌头作定株观测,结合中国
物候观测法总则和野生植物各发育时期特征,制
作观测记录表,固定观测人员连续观测 2a,高生
长观测每 10d 观测 1 次。 物候在生长期每 10d 观
测 1 次,开花期每天观测 1 次,一般在 14:00 以后
进行。
3 结果及分析
3.1 北乌头物候及期间气象因子统计
对连续两年观测北乌头物候期、 气象因子数
据进行整理统计,结果如表 1。
表 1 北乌头物候期及气象因子
通过表 1 可以看出, 北乌头从幼苗出土到种
子成熟植株枯萎,整个生长发育期约 154d。4月上
旬,基生叶出土,顶芽和腋芽开始萌动,进入生长
期;植株高生长期较长,约 101d;花期较长,从 7
月末到 9月上旬都有开花现象, 但大部分集中在
8月下旬,开花期持续时间约 42d。
3.2 北乌头物候期生长过程变化曲线 见图 1。
由图 1 可知, 从 4 月初幼苗出土到 9 月上旬
开花末期都有高生长,幼苗春季开始生长时,高生
长先经过极短的生长初期约 20d(4月 10 日~4 月
30 日),进入高生长速生期,在营养生长和生殖生
长期间,高生长变化较大,在 6 月 10 日到 7 月 20
日之间,高生长缓慢,期间日均温度较高,降水总
量较少为 190.4mm,日均相对湿度 67%,是导致高
生长缓慢的主要原因。
3.3 北乌头各观测阶段净生长量的变化 见图 2。
由图 2 可知,在北乌头的整个生长发育期间,
有两次生长高峰期。 第一次为 4 月 30 日~5 月 30
日,2007 年植株净生长达 63.8cm,2008 年植株净
生长达 34.5cm, 期间日均温度 15.0℃, 相对湿度
61%,≥5℃有效积温 287.0℃,降水总量 196.0mm。
第二次为 7 月 20 到 8 月 20 日,2007 年植株净生
长 17.6cm,2008 年植株净生长 46.0cm, 期间日均
温度为 23.7℃, 相对湿度 76%,≥5℃有效积温
563.0℃, 降水总量 312.0mm, 此时为生殖生长阶
段。
3.4 北乌头物候期相对湿度的变化 见图 3。
注:数字为对应物候期。
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吉林农业科技学院学报
Journal of Jilin Agricultural Science and Technology University
第 23卷 第 2期
2014年 06月
Vol.23,No.2
June,2014
4 结论与讨论
4.1 通过对北乌头定株观测物候期的研究表明,
吉林地区北乌头完成整个生长过程≥5℃有效积
温 2449.9℃ , 最适相对湿度 68% , 需降水量
578.5mm, 植株高生长完成需要≥5℃有效积温
1431.1℃,日平均相对湿度 64%,当≥5℃有效积温
累计 1629.3℃,日平均湿度在 75%时,植物开花。
当≥5℃有效积温累计 2459.4℃时,种子可成熟。
4.2 北乌头在引种地从开始生长到落叶结束历期
193d,营养生长期主要集中在 4~7月,生殖生长期
8~9 月,生长节律表现为双峰型,和栽培地的降水
规律相吻合,降水量在 2月出现一个高峰,是由于
降雪所造成,该时期北乌头的块根尚处休眠期,降
水量虽大,但对北乌头的生长影响较小,只在春季
融化后对北乌头的萌发和保墒有影响, 在有利环
境条件和块根积累营养物质充足的双重作用下,
北乌头的生长发育在春季出现第一个生长高峰。
第二个生长发育高峰出现在 7-8月, 和吉林市降
水高峰期吻合,此时的降水为有效降水,水热同季
直接导致第二高峰期的出现。
4.3 依据北乌头生长发育所需的环境因子条件,综
合吉林省的气候、 植被条件和北乌头的野生资源
分布规律初步确定出延边、白山、通化、吉林、辽
源、长春双阳、四平伊通为北乌头的适宜栽培区。
植物的物候是植物在进化过程不断适应环境
的结果[6],我国对北乌头的栽培及物候的研究不多,
本次通过观测北乌头的物候期, 其生长发育规律
及与气象因子的相关关系的研究, 为北乌头进一
步引种和大面积推广栽培奠定了基础。
参考文献:
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1996(3):46~ 47.
[4] 沈作奎.龙须草物候期的研究[J].湖北民族学院学报(自然科学
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[5] 高文韬,王旭东,黄云峰,等.吉林省乌头属植物资源调查研究
[J].安徽农业科学, 2008,36(31): 13 668~13 669.
[6] 王铸豪.植物与环境[M].北京:科学出版社, 1986:189~201.
责任编辑:吴艳玲
表 2 吉林省北乌头适宜栽培区划分
地类 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
延边、白山、通化、吉林、辽源、 长春(双阳除外)、
地区 松原、白城
长春双阳、四平伊通 四平(伊通除外)
相对湿度大于 65%,降 相对湿度小于 65%、大于 60%,水量 相对湿度小于 60%,降水量
环境条件
水量大于 600mm 小于 600mm、大于 500mm 小于 500mm
本区东南部可栽植北乌头
栽培方式 全区适宜北乌头的栽培 不宜栽培(需适时灌溉)
由图 3 可知,在整个生长发育期间,日均相对
湿度范围为 51%~80%,花开放期和种子成熟期要
求湿度较高,日均相对湿度在 70%~80%,其余时
期相对湿度变化不大,59%左右即可。
3.5 北乌头物候期与降水量的关系 见图 4。
由图 4 可知, 从北乌头幼苗出土到种子成熟
整个生长过程中,需累计降水量 578.5mm。 各物候
期适应降水量的变化而形成相应发育规律, 吉林
市降水集中在 7 月上旬~9 月中旬,此期间是北乌
头第二次高生长旺盛时期。 其它阶段降水量相对
较少,开花期的总降水 110.0mm,而使北乌头的营
养生长期对水分的需要比生殖生长期多。
3.6 吉林省北乌头适宜栽培区地理区划
依据北乌头生长发育所需的环境因子条件,
综合吉林省的气候、 植被条件和北乌头的野生资
源分布规律[5],对北乌头在吉林省的适宜栽培区划
分如表 2。
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