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珍稀植物广西火桐的研究进展



全 文 :森林经理与经营 Forest Management
20  FOREST SCIENCE AND TECHNOLOGY








 






珍稀植物广西火桐的研究进展*
黄雪芬,吴远媚,陈新华
(南宁市林业科学研究所,南宁 530107)
摘要:广西火桐(Erythropsis kwangsiensis)是广西特有种,是园林绿化的极佳树种,20世纪初,许多学者逐步对广西火
桐进行了研究,由于广西火桐野生林木资源处于濒危灭绝的状态,野生资源亟需保护。本文对广西火桐的生物生物学
特征、群落学特征、繁育及造林技术等方面研究进行综述,以期为保护和繁育广西火桐濒危珍贵树种及开发其潜在价值
提供参考。
关键词:广西火桐;Erythropsis kwangsiensis;珍稀植物;研究进展
中图分类号:Q949.757.5  文献标识号:A  文章编号:1671-4938(2016)06-0020-04
DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2016.06.007
*南宁市濒危珍贵树种示范项目。
作者简介:黄雪芬(1968—),工程师,学士学位,从事林木育种
研究。
   广西火桐(Erythropsis kwangsiensis),梧桐科
(Sterculiaceae)火桐属(Erythropsis)植物,仅分布于
广西中部至南部的石灰岩地区,广西特有种[1],花期
较长,花色显眼靓丽,金光灿烂,非常夺目,是城市绿
化美化的极佳树种;广西火桐木材纹理直,易加工,是
制作家具、建筑、胶合板的上等用材[2]。该种在1999
年8月国务院批准的《国家重点保护野生植物名录
(第一批)》中被列为2级重点保护植物[3]。广西火桐
喜光,不耐荫蔽,多生于山谷缓坡灌丛中,常为上层
林,适合于花岗岩、页岩等发育的山地红壤至赤红壤
中。目前,国内已经对广西火桐开展了相关研究,但
研究的方面还不够全面。本文对广西火桐的生物生
物学特征、群落学特征、繁育及造林技术等方面研究
展开综述,以期为保护和繁育濒危珍贵树种及开发其
潜在价值提供参考。
1 生物学特征
1.1 形态特征
广西火桐,落叶乔木,高达10m;小枝灰黑色,几
无毛;嫩芽密被星状短柔毛。叶纸质,广卵形或近圆
形,长10~17cm,宽9~17cm,全缘或顶端3浅裂,裂
片短尖至渐尖,长2~3cm ,基部截形或浅心形,两面
被疏短绒毛,在5~7条基脉的脉腋间密被淡黄褐色
星状短柔毛;叶柄长达20cm。聚伞总状花序长5~7
cm,花出叶前开放,无花瓣;花梗长4~8mm,连同花
萼均密被金黄色且带红褐色的星状绒毛;花萼圆筒
形,长3.2cm,先端5浅裂,内面鲜红色,被星状短柔
毛,裂片三角形卵状,长约4mm;雄花的雌雄蕊柄长
2.8cm,雄蕊15,集生在雌雄蕊柄的顶端成头状[4],花
期6月。果为蓇葖果,紫红色,有柄,膜质,在成熟前
甚早开裂成叶状,舌形,有明显脉纹,长7~12cm,宽
2.5~4.5cm;每蓇葖果有种子1~2粒,种子卵圆形,
长约1cm,直径约0.6cm,成熟时成黄褐色,表面微
皱,着生在心皮边缘的近基部[1,5]。
1.2 群落学特征
骆文华等[6]以植物群落生态学的研究方法,对来
宾市、靖西县等广西火桐资源数量相对集中的地方进
行样地调查,发现广西火桐群落含维管束植物68科
122属152种,其中蕨类植物9科11属11种,单子叶
植物6科13属16种,双子叶植物53科98属125种,
这些属可以划分为11个分布区类型,其中热带分布
的属优势明显,占81.1%;其群落植物生活型以高位
芽植物为主,地上芽次之,叶的性质以中型叶、单叶、
纸质、全缘为主,群落结构复杂,成层现象明显,可分
为乔木层、灌木层和草本层,层间植物丰富,丰富度大
小表现为草本层>层间植物>灌木层>乔木层;广西
火桐在群落中处于优势地位,为群落中的优势种和建
群种,其他优势种数目较少,由于人类活动的干扰,群
落表现出明显的次生性质。
1.3 净光合作用速率研究
毛世忠等[7]使用LI-6400便携式光合测定系统
对广西火桐幼树叶片净光合速率(Pn)及其影响因子
蒸腾速率(Tr)、胞间CO2 浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、光
合有效辐射(PAR)、空气CO2 浓度(Ca)和空气相对湿
度(RH)的日变化速率进行测定,发现其幼树的光合
日变化为“双峰”曲线,具有光合“午休”现象;再逐步
进行简单相关性分析、4相关性分析、回归方程分析和
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通径分析,结果表明,影响Pn的主要生理因子为Tr,
其次为Ci和Gs,主要环境因子为PAR和RH,Tr起
着主导作用,所以在栽培管理中可通过增加透光度、
适当浇水等措施来调节Tr,提高广西火桐幼树叶片的
Pn,以促进苗木快速生长。
2 分子标记技术研究
骆文华等[8]以广西火桐叶片为试验材料,发现改
良CTAB法和试剂盒法提取基因组DNA质量好、杂
质少,适合广西火桐基因组DNA的提取,为广西火桐
的遗传多样性研究奠定了基础。ISSR标记技术广泛
应用于植物遗传多样性的研究[9-11],代文娟等[12]以广
西火桐 DNA 为模板,利用正交试验和通过ISSR-
PCR分子扩增技术,发现25μL体系中1×PCR buff-
er,2.5mmol/L MgCl2,0.15mmol/L dNTPs,0.06
U/μL Tap DNA 聚合酶,3ng/μL DNA 模板,0.2
μmol/L引物为广西火桐的ISSR-PCR的最佳反应
体,在此反应条件下可得到条带明亮、背景清晰、数量
较多的扩增带;94℃预变性5min;94℃变形45s,52
℃退火45s,72℃延伸1.5min,共30个循环,72℃
最后延伸7min为广西火桐的最佳扩增程序。骆文华
等[13]采用ISSR标记方法,对广西火桐10个自然群落
和1个迁地保护种群的遗传多样性和遗传结构进行
了分析和比较发现,自然种群的维新、灵屯和回龙的
种群的遗传多样性较高,其他的种群的遗传多样性较
低;野外调查发现,维新、灵屯和回龙的种群个体数量
较多,其他的种群数量较少。这表明遗传多样性水平
与种群大小相关。自然种群间存在一定程度的分化,
种群间变异占主导地位,合并后的自然种群的多样性
条带百分率(RPPB)、Nei’s多样性指数和Shannon信
息指数(I)均高于迁地保护种群,迁地保护种群的的遗
传多样性低于自然种群的物种水平;遗传聚类分析表
明,迁地保护群与回龙和灵屯聚为一组,这是由于迁
地保护种群的种苗均来自于这2个种群,所以其遗传
多样性研究结果亦基本涵盖了这2个自然群,未能涵
盖整个种群。
3 保育技术研究
3.1 种子收集和贮藏
广西火桐种子7月底至8月初成熟,应在果皮尚
未干燥时采收种子,并同时采集种子的果片,在运输
时置于保鲜袋内密封贮存[14],种子播后2d即可发
芽,至第7天结束[1]。骆文华等[1]采用将种子置于室
内通风、干燥的地面常温贮藏(干藏)和用塑料袋封装
置于恒温冰箱低温(5±1)℃贮藏2种方式,按不同储
藏时间进行研究发现,以塑料袋封装低温贮藏为好,
种子经低温贮藏2个月发芽率仍可达70%以上。如
果不能进行低温贮藏,种子未能在3~4d内播种完,
应拌湿沙临时藏好,播多少筛多少,以防种子失水降
低发芽率[15]。
3.2 播种育苗
苗圃地要选择在背风向阳,土质疏松,腐殖质多,
pH值在4.5~7.5之间,种子在采后及时脱粒,用
0.5%的高锰酸钾溶液消毒,清水冲洗后晾干备用[1],
播种时,在容器里先平铺一层厚3~5cm的基质,再
将经消毒处理的种子点播在基质上面,种子间距2~3
cm,播完后即覆盖厚约2cm,的基质,再用0.5%的高
锰酸钾溶液淋透苗床。播种后注意淋水,保持基质湿
润,发芽后加强管理[14]。
3.3 基质的选择
毛世忠等[16]以1年生苗木为试验材料,选用园
土、石灰土、酸性土壤为栽培基质,发现生长在营养相
对而言比较丰富和全面的园土上的广西火桐幼苗在
净光合速率、苗高、地径、叶绿素、叶面积和生物量等
生长指标上均优于石灰土和酸性土壤,但通过1∶4
基肥:基质的比例添加基肥后,消除了因不同基质营
养水平及土壤结构上的差异所产生的生长指标上的
影响,因此,在培育广西火桐幼苗时可以通过加强水
肥管理来改善土壤条件,以获得优质苗木。
3.4 无性繁殖技术
骆文华等[17]以不同激素、激素浓度、扦插基质、扦
插时间对进行广西火桐扦插生根研究,发现在在广西
桂林市,4—5月为广西火桐的萌芽期,且温湿度均衡,
选择叶芽萌动前扦插,有利于愈伤组织、不定根的形
成,扦插时间以3月最为理想,采用去叶的1年生枝为
插穗,以1 000mg/L IBA激素处理20s后插于河沙
为基质的插床中,荫蔽度为70%时,成活率最高。付
传明等[18]利用广西火桐幼嫩茎段,成功进行了愈伤组
织和植株再生,腋芽诱导率可达80%,继代增殖培养
中,周期约为45d,增殖系数约为3.5,诱导的根系较
长且粗壮,但数量少,1~3条,生根率约为60%,炼苗
后移栽30d后的成活率达80%。
3.5 幼苗生长节律
骆文华等[1]通过对半年生广西火桐幼苗定植,观
察发现广西火桐幼苗高生长、地径生长变化节律基本
一致,都表现出明显的“慢、快、慢”的生长过程,4—10
月为生长旺盛期,苗期生长具有一定的速生性。
3.6 造林技术
造林地以土壤深厚、肥沃、排水良好的砂质壤土
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或壤土为宜,四季均可移植栽培,以春季萌芽前和秋
季落叶后为佳。造林密度株行距3m×2m,挖明穴,
种植时施入基肥,基肥要与底土拌匀,每年追肥3次。
4 建议与展望
(1)提高对广西火桐的认识,加大力度保护现有
林木资源
广西火桐属于中国55种极小种群之一,面临着
野外灭绝的危险,植物转接呼吁拯救极小种群野生植
物刻不容缓。由于生态环境的破坏、环境污染、人为
干扰等原因,广西火桐野生林木资源处于濒危灭绝的
状态,物种一旦灭绝,就不可复得,人类将永远失去利
用它的价值。广西火桐已在1999年被列为2级重点
保护植物,加大宣传教育力度,提高公众特别是广西
火桐林区的群众保护广西火桐的重要性和紧迫性的
认识,进一步将保护珍贵树种纳入法制化轨道将能有
力地保护广西火桐乃至其他珍贵树种,建议开展广西
火桐种群特征研究,加强种群历史、发育阶段、种间竞
争等方面的研究,为天然种群的保护提供依据。
(2)研究广西火桐的濒危机制,为科学保护提供
依据
20世纪初,中国科学院广西植物研究所对广西火
桐实行迁地种群保护,并开展了广西火桐的群落学、
遗传多样性比较、保育技术等方面的研究,但并未能
全面揭示广西火桐的濒危机制。鉴于此,建议通过对
广西火桐天然林资源的全面调查,分别从种群生态
学、生殖生态学、遗传多样性和繁殖生物学角度研究
广西火桐的生殖物候、繁育系统、生殖构件分布、种子
特性及种子萌发生理、土壤种子库储量、种子分布规
律、种子散布格局、群落结构特征、种间关系及遗传多
样性特征,据此揭示濒危植物广西火桐的濒危机制,
为广西火桐种群的保育与复壮提供依据。
(3)重视保育技术的研究,为迁地保育提供科学
依据
此前,一些研究分别从种子繁殖、扦插繁殖和组
织培养途径研究广西火桐的迁地保育技术,但研究范
围较小,在种子繁殖上还未形成完整系统的育苗技
术,扦插繁殖和组织培养虽已成功培育出广西火桐苗
木,但在生产上批量培育还受到一定的限制,建议加
强种质资源的收集,进一步研究广西火桐苗木的培育
途径和技术,筛选可供生产上应用的迁地保育技术,
为迁地保育提供科学依据。
(4)开展人工造林及丰产栽培技术研究,营建示
范林、示范点
广西火桐幼苗生长节律呈现一定的速生性,建议
开展人工造林及丰产栽培技术研究,通过开展如不同
模式人工造林、造林技术、抚育管理措施等研究,探索
广西火桐的适生环境,营造一个适宜的生境以保证物
种的正常生长繁殖,从而为这些物种最终回归大自然
提供保障。同时通过科研院所来营建示范林、示范
点,以扩大广西火桐的迁地保护的种群数量。
(5)开展花期调控、木材材性等研究,开发其经济
价值
广西火桐是极佳的园林绿化树种,在人工造林的
基础上,通过研究广西火桐花期的调控机制,提前或
延长其花期的时间,并应用在园林绿化上,丰富园林
绿化树种的种类。结合广西火桐幼苗速生性的研究
结果,进一步对广西火桐整个生长周期以及木材材
性、木材利用等方面进行研究,以期丰富广西区内的
造林树种多样性。
参考文献:
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叶面肥及调节剂对油松容器苗生长的影响
刘凤伶
(国家林业局西北林业调查规划设计院,西安 710048)
摘要:采用营养钵育苗,研究了喷施磷酸二氢钾1%、植物动力2003、尿素0.5%、3号 ABT生根粉对油松(Pinus tabu-
laeformis)容器苗生长的影响。结果表明,其中叶面喷施3号 ABT生根粉对容器苗的促进效果最好,其苗高和地径分
别比对照增加了41.1%和27.8%,保苗率达到了89.00%。
关键词:油松;Pinus tabulaeformis;容器苗;叶面肥;生长调节剂
中图分类号:S5723.133  文献标识号:B        文章编号:1671-4938(2016)06-0023-02
DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2016.06.008
  油松(Pinus tabulaeformis)又名短叶松,为中国
特有种,分布在陕西、辽宁、吉林、内蒙古、河北、河南、
山西、山东、甘肃、宁夏、青海、四川北部等地。油松为
喜光、深根性树种,喜干冷气候,在土层深厚、排水良
好的酸性、中性或钙质黄土上均能生长良好,常作为
大面积造林树种[1]。同时,油松木材强度大,为优良
用材,也是传统的园林观赏树种[2]。在油松育苗的实
际生产中,常因施肥过量或追肥不当造成苗木生长受
到抑制、肥料严重浪费或可能造成化学污染等现象。
因此,开展对油松容器苗施肥问题的研究是提高油松
容器苗高产、优质的重要举措。本试验通过对油松容
器苗叶面喷施不同的肥料或生长调节剂,分析不同处
理对苗高、地径及保苗率等幼苗生长指标的影响,为
培育油松优质容器苗提供理论根据和技术方法,促进
优质苗木的规模化生产。
1 试验地概况
试验地为西安市长安区南五台风景林场,长安区
位于东经108°38′—109°14′,北纬33°47′—34°18′。属
于暖温带半湿润大陆性季风气候区,年平均气温15.5
℃,无霜期216d,日照1 377h。雨量主要分布在7、
8、9月。境内植物资源丰富,主要乔木树木有油松、华
作者简介:刘凤伶(1962—),林业工程师,从事林业调查规划设计
工作。
山松、雪松、椴、桦、泡桐等60多种。
2 试验材料与方法
2.1 材料准备
试验材料为3年生油松容器苗,来源于西北农林
科技大学。试验时选用苗高、地径及生长状态基本一
致的苗木作为研究对象。试验所选用的3种叶面肥
分别是:植物动力2003+(北京和平宇伦贸易有限公
司生产)、尿素、磷酸二氢钾;选用的植物生长调节剂
是3号ABT生根粉。容器苗的栽培土是按6∶3.6∶
0.3∶0.1的比例将优良的腐殖质与黄土、过磷酸钙、
硫酸亚铁混合均匀后过筛而成。
2.2 试验设计
试验采取完全随机区组排列,共设置4个处理。
处理1:0.02%3号 ABT生根粉,处理2:植物动力
2003+0.07%,处理3:尿素0.5%,处理4:磷酸二氢
钾1%,以清水处理作为对照(CK),每个处理重复3
次。试验时间为2015年4—8月。
2.3 试验方法
2015年4月采用营养钵进行播种育苗。育苗前
选用干净的种子,用0.5%高锰酸钾消毒20min,再用
50℃温水进行催芽;当种子有50%露白时,在每个营
养钵内点播3~4粒种子,然后覆盖0.5cm厚土,注意
覆土后进行镇压,使种子与土壤接触更紧密。20d后,
[13] 骆文华,毛世忠,丁莉,等 .濒危植物广西火桐群落特
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