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牛角瓜3个居群的结实特性研究



全 文 :第 40卷 第 1 期
2015年 2 月
林 业 调 查 规 划
Forest Inventory and Planning
Vol. 40 No. 1
Feb. 2015
doi:10. 3969 / j. issn. 1671-3168. 2015. 01. 022
牛角瓜 3 个居群的结实特性研究
于国栋1,郭 樑1,苏 柠1,罗安泰2,袁立新2,赵正云3,范天祥3,张 会3,李莲芳1
(1.西南林业大学,云南 昆明 650224;2.湖南云锦集团股份有限公司,湖南 常德 419503;
3.昆明市东川区新村林场,云南 昆明 654100)
摘要:调查分析东川、元江和元阳 3 个干热河谷居群的牛角瓜结实等特征。结果表明,①元阳居群
的牛角瓜单株结实量、单位冠幅结实量和单枝结实量最高,分别为 102. 4 个 /株、35. 1 个 /m2 和
34. 6 个 /枝,且 3 个居群间这 3 个指标差异极显著;②居群内单株、单位冠幅和单枝结实量 3 个指
标差异极显著;③各居群的单株结实量与单枝结实量、单位冠幅结实量和分枝相关性状间呈线性相
关。元阳是牛角瓜人工栽培的首选区域,通过对结实量大的优良单株进行选育,可极大地提高其果
实产量。
关键词:牛角瓜;居群;结实特性;单株结实量
中图分类号:S793;Q944. 47 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2015)01-0101-04
Research on Fruiting Characteristics of Three Calotropis gigantea
Populations
YU Guodong1,GUO Liang1,SU Ning1,LUO Antai2,YUAN Lixin2,ZHAO Zhengyun3,
FAN Tianxiang3,ZHANG HUI3,LI Lianfang1
(1 Southwest Forestry University,Kunming 650224,China;2 Hunan Yunjin Co. Ltd.,Changde Hunan 419503,China;
3 Xinchun Forestry Centre,Dongchuan Yunnan 654100,China)
Abstract:Fruiting characteristics of three Calotropis gigantea populations were investigated in three Arid
- hot Valley in Dongchuan District,Yuanjiang and Yuanyang County. The results showed that (1)
There were the maximum fruiting yields of individual shrub (IS),unit crown (UC)and single branch
(SB)of the Yuanyang population with 102. 4 fruit / IS,35. 1 fruit /UC and 34. 6 fruit. /SB,respective-
ly,which presented significant differences of these three mentioned parameters in the three populations;
(2)Within the population,aforementioned three parameters also had significant differences; (3)There
were linear correlation between the IP fruiting number with fruiting yield of the SB,UC and branching re-
lated characters. Yuanyang was the first optimal region of C. gigantea artificial cultivation;it could
greatly enhance fruiting yield via selecting productive ruit IS acting as breeding materials.
Key words:Calotropis gigantea;population;fruiting characteristic;fruiting yield of individual shrub
收稿日期:2015-01-12.
基金项目:林业科技成果国家级推广计划“高效丰产西南桦 ×高阿丁枫培育试验示范“项目(合同编号[2010]48);云南天锦水晶棉纺织
(研究院)有限责任公司与西南林业大学横向协作”提高牛角瓜产量相关技术试验研究”项目 .
作者简介:于国栋(1984-),男,辽宁鞍山人,硕士研究生 . 从事林木遗传育种研究 . E-mail:guodong1984gd@ 163. com
通信作者:李莲芳(1964-),教授,博士生导师 . 从事森林培育、林木遗传育种及与林学相关的教学与科学研究 . E-mail:llianf@ 126. com
林 业 调 查 规 划
牛角瓜(Calotropis gigantea)别名羊浸树、断肠
草、五狗卧花,隶属于萝藦科(Asclepiadaceae)的灌
木,主要分布在亚洲和非洲的热带、亚热带地区[1]。
云南的昆明(东川)、元江、元阳、巧家、建水、南华、
马关和西双版纳等地有分布[2],尤其在东川、元江
和元阳有一定面积的片状集中分布。牛角瓜枝、叶
的乳汁及果实具有医药利用价值[3],近年来,牛角
瓜的枝、叶和种毛等在新能源和纺织等领域也逐渐
被关注[4]。国内外对牛角瓜的药用研究较多,栽培
处于起步阶段,种质资源调查和遗传选育等方面鲜
见文章涉及。本文拟通过对东川、元江和元阳 3 个
牛角瓜居群结实特征的调查分析,了解不同居群的
结实异同,为该植物的良种选育和以结实为目标的
栽培区域选择提供依据。
1 研究区自然概况
研究区包括云南省昆明市的东川、玉溪市的元
江,以及红河州的元阳等 3 个干热河谷区,也是牛角
瓜野生居群相对集中分布的区域。
东川调查区位于 103°06059″ ~ 103°10775″E,
26°04872″ ~ 26°12425″N,海拔 1 112 ~ 1 248 m,主
要集中在小江流域。该地属低纬度山地季风季候,
年均温 19. 9℃,全年无霜期 345 d,11 月至翌年 4 月
为干季,降水量 8. 8 ~ 128 mm,5 ~ 10 月为雨季,降
水量 650 ~ 780 mm,占全年降水量的 88%,属冲积
土,植被稀疏[5,6]。
元江调查区也是境内的干热河谷,属元江自然
保护区(省级)的河谷部分,位于 102°11481″ ~ 102°
15791″E,23°26101″ ~ 23°27698″N,海拔 357 ~ 373
m,是典型的干热河谷气候,焚风效应严重,年均温
23. 7℃,年均降雨量约 800 mm,蒸发量是降雨量的
3 ~ 4 倍,年均降水量的 80% ~90%集中于雨季。土
壤类型为燥红土,有机质含量较低,pH 值为 5. 5 ~
6. 9,呈弱酸性,与东川类似,主要植被类型为稀树
灌丛[7 - 9]。
元阳调查区位于 102°35789″ ~ 102°39826″E,
23°17320″ ~ 23°18234″N,海拔 269 ~ 423 m,属红河
流域,年均温 24. 4 ℃,年均降雨量 899. 5 mm,属中
亚热带季风湿润气候,年均日照时间 1 770. 2 h,年
均无霜期 363 d,全年相对湿度 85%,5 ~ 10 月为雨
季,占全年降雨量的 78%,干湿季分明,立体气候显
著。调查区的土壤为红壤,植被类型也为稀树
灌丛[10 - 13]。
3 个研究区的地理特征:元江和元阳的经纬度、
海拔、降雨量等较为接近,东川相对偏东和偏北,海
拔较高,年均降雨量相对较少。
2 调查方法及数据处理
在 7 ~ 9 月牛角瓜集中成熟期间,分别把每一调
查区作为一个居群,进行牛角瓜分布状况的踏查,然
后,每一居群中选取牛角瓜相对连片分布、可代表调
查区域牛角瓜结实特征的地段,选取结实且年龄≥
3a的单株各 50 株(结实量类似者调查株间距≥
50m,明显不同则不限株间距)作为样株进行标记并
测定结实等相关指标,并对单株结实量进行 < 60
(四级)、60 ~ 100(三级)、> 100 ~ 200(二级)和≥
200(一级)个的 4 级分类。数据采用 Excel和 Statis-
tical Package for the Social Sciences(SPSS)软件对各
指标进行变异系数、方差和 Pearson 相关、单株结实
量与分枝性状、单枝开花数、单位冠幅结实量值间的
线性回归分析。
3 结果与分析
3. 1 居群的结实状况与分枝
3. 1. 1 居群的结实状况
东川、元江和元阳 3 个居群的平均单株结实量
分别为 20. 2、58. 3 和 102. 4 个 /株,单位冠幅结实量
为 11. 5、21. 7 和 35. 1 个 /m2,单枝结实量为 7. 6、
21. 2 和 34. 6 个 /枝(表 1),其中,元阳的平均结实最
多,东川的最少。元江和元阳的单位冠幅结实量分
别是东川的 1. 9 和 3. 1 倍,且元阳的 3 个指标的变
异系数相对东川的较小(表 1)。居群内单株、单位
冠幅和单枝结实量方差分析结果均表现出极显著的
差异(P单株 = 3. 30E - 15 < 0. 01,P单位冠幅 = 2. 91E - 15
< 0. 01,P单枝 = 8. 74E - 11 < 0. 01),居群内消除年龄
的单位面积结实量变异系数高达 44. 3% ~ 61. 5%。
居群间和居群内单株的结实差异,一方面说明低海
拔、相对较高的年均温和较大的年均降雨量有利于
牛角瓜的结实,另一方面指出牛角瓜同一居群的单
株结实量受遗传控制,在其以利用种毛为目标的栽
培中,有必要首先开展结实量大的优良单株的选育。
图 1 为单株结实量的 4 级分类结果(图 1),东
川居群的 50 株单株结实量仅含四级,占 100%;元
江和元阳均含有 4 个级别的结实等级,但元江以三
和四级为主,分别占 68%和 22%,一级和二级分别
占 2% 和 8%;元阳则以二级和三级居多,均占
34%,一级和四级分别占 8%和 24%。表明居群间
和居群内均存在结实量的极大差异,元江和元阳的
·201· 第 40 卷
于国栋等:牛角瓜 3 个居群的结实特性研究
表 1 居群间结实指标描述统计
Tab. 1 Descriptive statistics of populations 'fruiting traits
指标 地区 平均
标准
误差
中位数 众数 标准差 极差 最小值 最大值 求和 观测数
CV
/% 均值比
单株结实量
/(个·株 - 1)
东川 20. 2 1. 93 16. 0 4 13. 67 49 2 51 1010 50 67. 7 1. 0
元江 58. 3 6. 73 45. 5 29 47. 59 307 12 319 2917 50 81. 6 2. 9
元阳 102. 4 8. 45 88. 5 46 59. 75 255 13 268 5120 50 58. 3 5. 1
单位冠幅结实量
/(个·m -1)
东川 11. 5 1. 00 9. 8 20 7. 08 32 2 34 575 50 61. 5 1. 0
元江 21. 7 1. 36 20. 2 - 9. 63 47 5 51 1087 50 44. 3 1. 9
元阳 35. 1 2. 66 32. 4 40 18. 77 84 7 91 1755 50 53. 5 3. 1
单枝结实量
/(个·枝 - 1)
东川 7. 6 0. 65 6. 6 2 4. 59 21 1 23 382 50 60. 2 1. 0
元江 21. 2 3. 23 16. 2 14 22. 82 156 4 160 1059 50 107. 7 2. 8
元阳 34. 6 3. 02 28. 5 11 21. 38 107 7 114 1728 50 61. 9 4. 5
图 1 3 个居群单株结实量分级比例
Fig. 1 Fruiting grades of individual plants for three
populations
一级结实株数所占的比例均较少,符合植物居群内
优良个体所占比例较低的规律。
3. 1. 2 居群的分枝及其开花状况
对 3 个居群的分枝及其开花平均值、变异系数
统计分析,结果表明,东川居群仅一级分枝直径
(54. 84 mm)较其他 2 个地区的大,同时,其单枝花
数、一级分枝直径及其变异也较大;元江居群的一级
分枝数(3. 2 枝)、单枝花数(29. 3 朵)较多,其一级
分枝数、一级分枝长的变异也较大;元阳居群的一级
分枝长(2. 61 m)略高于其他 2 个居群的,该居群各
指标的变异较小(表 2)。说明元阳居群内的分枝及
其开花特征变异较其他 2 个居群的小。与居群内结
实量相同,居群间的单枝花数也具有极显著的差异
(P = 5. 01E - 13 < 0. 01)。
3. 2 居群开花结实和分枝指标的相关分析
鉴于 3 个居群间开花结实和分枝指标有较大的
表 2 居群的分枝及其开花特征
Tab. 2 Branching and flowering traits of the populations
居群
一级
分枝数
/(枝·株 - 1)
单枝
花数
/(朵·枝 - 1)
一级
分枝直径
/mm
一级
分枝长
/m
平均 CV
/% 平均
CV
/% 平均
CV
/% 平均
CV
/%
东川 2. 9 0. 39 16. 8 0. 52 54. 87 0. 41 2. 39 0. 15
元江 3. 2 0. 49 29. 3 0. 36 48. 31 0. 30 2. 49 0. 21
元阳 3. 1 0. 38 28. 2 0. 17 53. 04 0. 23 2. 61 0. 19
差异,分别将 3 个居群进行独立的单株结实量与一
级分枝数、单枝花数、单枝结实量、一级分枝直径、一
级分枝长和单位冠幅结实量之间的 Pearson 相关分
析(表 3)。
表 3 指出,居群间单株结实量与分枝指标间的
相关状况不一致,其中东川的单株结实量与一级分
枝数、单枝花数、单枝结实量、一级分枝长和单位冠
幅结实量之间极显著相关(P = 4. 31E - 18 ~ 0. 004
< 0. 01),说明该居群的单株结实量主要受分枝的
多少及其直径大小和分枝的长短、枝条开花数多少
的影响;元江的单株结实量则取决于单枝结实量、一
级分枝直径的大小、一级分枝长短和单位面积结实
量(P = 3. 36E - 13 < 0. 01);元阳的单株结实量则极
显著地与一级分枝数、单株结实量、一级分枝长和单
位面积结实量相关(P = 7. 71E - 24 ~ < 0. 01),与一
级分枝直径显著相关(P = 0. 014 < 0. 05)。3 个居群
的单株结实量均与一级分枝数的结实量和一级分枝
长极显著地呈正相关,说明一级分枝数的结实量越
·301·第 1 期
林 业 调 查 规 划
表 3 Pearson相关分析
Tab. 3 Pearson correlation analyses
居群 类目
一级分枝数
/(枝·株 - 1,
X1)
单枝花数
/(朵·枝 - 1,
X2)
单枝结实量
/(个·枝 - 1,
X3)
一级分枝直径
/(cm,
X4)
一级分枝长
/(m,
X5)
单位冠幅结实量
/(个·m -1,
X6)
东川 R 0. 371** 0. 442** 0. 761** 0. 106 0. 401** 0. 888**
P 0. 004 0. 001 6. 82E - 11 0. 231 0. 002 4. 31E - 18
元江
单株结实量
/(个·株 - 1)
R 0. 224 - 0. 039 0. 814** 0. 457** 0. 585** 0. 811**
P 0. 059 0. 394 3. 36E - 13 4. 29 E - 4 4. 11E - 06 4. 93E - 13
元阳 R 0. 489** 0. 098 0. 730** 0. 310* 0. 369** 0. 937**
P 1. 59 E - 4 0. 249 9. 01E - 10 0. 014 0. 004 7. 71E - 24
表 4 单株结实量与相关指标的线性模型
Tab. 4 Linear models between individual fruiting number and other relevant parameters
地区 R R2 调整 R2 P 拟合方程
东川 0. 960 0. 921 0. 914 3. 17E - 24 Y = 1. 02X6 + 8. 19X5 + 3. 35X1 + 1. 04X3 - 28. 71
元江 0. 971 0. 942 0. 937 2. 76E - 27 Y = 1. 39X3 + 11. 61X1 + 1. 57X6 + 0. 41X4 - 62. 20
元阳 0. 985 0. 970 0. 967 1. 13E - 33 Y = 1. 49X3 + 9. 01X1 + 19. 87X6 + 1. 26X4 - 78. 23
多和一级分枝越长,单株结实量越多,因此,选择一
级分枝长的单株,可提高牛角瓜的单株结实量。此
外,东川居群单株结实量与单枝花数极显著地呈正
相关,表明该居群的单枝开花数越多,单枝结实量越
多,可根据单枝开花数进行高产果单株的选择。因
此,根据单株结实量和分枝性状等的相关性,在非结
实期可开展结实量大的优良单株选择。
3. 3 单株结实量的线性回归
根据单株结实量与分枝性状、单枝开花数和单
位冠幅结实量的 Pearson相关分析结果,分别对居群
进行单株结实量与其他指标间的线性拟合(表 3)
方程拟合结果,3 个居群均满足 R2 > R2Adj,P =
1. 13E - 33 ~ 3. 17E - 24 < 0. 01(表 4),说明可通过
分枝性状等指标预测牛角瓜的单株结实量。3 个居
群的方程分别为 Y = 1. 02X6 + 8. 19X5 + 3. 35X1 +
1. 04X3 - 28. 71、Y = 1. 39X3 + 11. 61X1 + 1. 57X6 +
0. 41X4 - 62. 20 和 Y = 1. 49X3 + 9. 01X1 + 19. 87X6
+ 1. 26X4 - 78. 23,即东川的单株结实量可通过单位
面积冠幅结实量、一级分枝数、单枝结实量和一级分
枝长进行预测,元江和元阳的则应用单位面积冠幅、
一级分枝数、单枝结实量和一级分枝直径进行预测
单枝结实量。从拟合方程的相似性也说明元江和元
阳居群较为类似,而与东川居群的差异较大。
4 结论
根据东川、元江和元阳 3 个居群牛角瓜结实等
性状调查分析结果,对其居群间和居群内的结实特
性进行简要总结。
1)单株结实量元阳的最多,元江的次之,东川
的最少;元江和元阳的单株结实≥200 个的分别占
50 株的 2%和 8%,东川的单株结实均少于 60 个。
各居群内,受遗传影响,单株结实的变异系数较大。
据此,元阳是牛角瓜栽培首选区域,同时通过结实量
大的优良单株选育,可极大地提供果实产量。
2)东川、元江和元阳 3 个居群间的单株结实
量、单枝花数、单枝结实量及单位冠幅结实量等四个
指标的差异极显著,证明这 3 个居群结实和分枝特
征差别较大。
3)各居群的单株结实量与分枝数性状、单枝结
实量和单位冠幅结实量等指标呈显著的正相关;同
时这些指标与单株结实量之间呈线性相关,并且居
群间的拟合线性方程不尽相同,表明居群间结实特
征具有差异。
参考文献:
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(下转第 107 页)
·401· 第 40 卷
何树丽:试论施甸县石漠化治理树种选择
施甸县石漠化治理造林树种选择上坚持生态、
经济和社会三大效益相统一的原则,遵循自然规律,
科学确定林种和树种。在治理的小流域内选地势相
对平缓,土层深厚且不易造成水土流失的坡耕地,在
保证整体生态效益的前提下,发展经济林种植核桃
(品种大泡核桃)。
采用林粮间作模式。泡核桃株行距为 8 m × 8
m。为充分利用土地,采用林粮间作模式,即核桃树
郁闭以前在空地间作玉米、烤烟、蚕豆、碗豆、小麦、
绿肥等农作物,以达到以耕代抚、以短养长的目的,
有效增加农户经济收益。
6 结语
遵循石漠化造林树种选择的原则和要求,选择
适宜的造林树种是石漠化治理成功的第一步。结合
核桃的生物学特性、县内种苗供应和造林公司成熟
的造林技术、新造林的管护和抚育培训等综合因素,
在总结前人种植经验及社会经济效益的基础上,本
着使农户尽快脱贫致富奔向小康的原则,石漠化所
选择的造林树种以不砍伐林木,而是以采收果实为
主的经济林树种核桃为主。通过合理的林粮间作模
式,使其担负起经济林兼生态林的功能,既获取经济
效益,又能达到防止水土流失和涵养水源的生态效
益。2012 ~ 2014 年,施甸石漠化治理选择核桃树种
造林 932 hm2,占施甸石漠化治理人工造林总面积
的 84%。
施甸县政府给各乡配备了核桃种植辅导员,具
有较强的科技支撑和保障能力,对核桃产业发展中
所需的种植、经营管理、病虫害防治等技术储备充
足,科技队伍较强,且技术成熟度高、配套性强。
近 2 年来,施甸县林业局开展了 40 多场次现场
和专题培训会,培训人员达到了 3 966人次,发放各
种核桃科技宣传资料约为 7 000多份,培训的人员
遍及全县各个核桃种植村社。建立起了核桃产业科
技培训管理体系,为全县核桃产业的长足发展奠定
了坚实的科技支撑点。
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