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额尔齐斯河流域杨属资源的保护与利用



全 文 :额尔齐斯河流域杨属资源的保护与利用
殷继艳1 , 张建国2*
(1.中国武警警种指挥学院 ,北京 102202;2.中国林业科学研究院林业研究所 ,国家林业局林木培育重点实验室 ,北京 100091)
摘要 额尔齐斯河两岸分布着我国最多种类的天然杨树和多种珍贵动植物资源 ,是重要的自然资源宝库。介绍了额尔齐斯河流域的杨
属植物概况 ,提出保护和利用的策略 ,并对今后的研究方向提出新的思路。
关键词 杨属植物;保护;利用;额尔齐斯河流域
中图分类号 S792.11  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2009)07-02906-03
Protection and Utilization of Populus Resources on the Ergis River Watershed
YIN Ji-yan et al (The Services Command College of Chinese People s Armed Police Force, Beijing 102202)
Abstract There are the most kinds of the natural Populus and valuable biological resources on the Erqis River.The Erqis River is an important natural
resource bank.The general status of Populus plants was introduced.Some protection and utilization straegies were put forward.New thoughts on the future
research directions were proposed.
Key words Populus;Protection;Utilization;The Ergis River
  额尔齐斯河(简称额河), 在《旧唐书·西突厥传》中名为
“多逻川” ,唐人称它为“安习水” 。《元史》称“也儿的石”河。
据地质学研究 ,额河的形成已有 300万年左右的历史。额河
流域不仅是我国目前唯一的天然多种类杨树的基因库 ,而且
是唯一的天然多种类杨树的自然景观 。杨树有欧洲黑杨 、山
杨 、银灰杨 、银白杨 、额河杂交杨等 ,都是我国该物种的唯一
储源地 ,具有很高的科学考察和观赏价值。
1 额尔齐斯河杨属资源概况
额尔齐斯河位于阿尔泰山南坡山前地带与准葛尔盆地
北缘 ,由于盆地从东南向西北倾斜 ,所以额尔齐斯河沿着第
四纪阿尔泰山前发生的东南—西北裂线 ,流经富蕴 、阿勒泰 、
布尔津 、哈巴河等县 ,由哈巴河县流出国境 。额尔齐斯河全
长约 4 248 km ,流域面积 164.3万 km2 ,中国境内的额尔齐斯
河长 633 km ,流域面积 5.273万 km2 ,是新疆境内的第 2大河 ,
也是我国唯一的注入北冰洋的水系[ 1] 。主要支流有黑色额
尔齐斯河 、克郎河 、布尔津河 、哈巴河等 ,在交汇处形成宽阔
的河漫滩和低阶地 ,发育 、生长着大面积天然杨树林。额尔
齐斯河两岸分布着世界 5大杨树派系的 4 大派系(白杨派 、
胡杨派 、青杨派和黑杨派),具有独特的生态价值与遗传性价
值。在整个额尔齐斯河流域实地调查中 ,笔者发现银灰杨种
群 、银白杨种群和山杨种群呈斑块状分布 ,斑块性别单一 ,雌
雄各自独立呈斑块状(图 1 ~ 4)。
1.1 欧洲黑杨(P.nigra) 欧洲黑杨(图 5)是欧亚大陆河谷
林中黑杨派的唯一代表种 ,在我国也仅分布于额尔齐斯河及
乌伦古河等地[ 2] 。欧洲黑杨分布在额尔齐斯河和乌伦古河
林区 ,海拔 300~ 600 m地段的河滩 、河阶地 ,常同银白杨 、银
灰杨 、额河杨 、白柳等森林类型镶嵌分布。
1.2 苦杨(P.laurifolia leded) 我国天然苦杨(图 6)分布区
主要在额尔齐斯河及其上游各支流 ,是阿尔泰山地河谷主要建
群种之一。调查发现 ,其广泛分布在阿勒泰的北屯 、大东沟和
桦林公园等地 ,在玛纳斯地区也有分布。
1.3 额河杨(P .×jrtyschensis Ch.Y.Yang) 额河杨(图 7)
作者简介 殷继艳(1976-),女 ,内蒙古西乌旗人,讲师 ,从事林学方面
的研究。*通讯作者 ,研究员。
收稿日期 2008-12-12
是杨昌友先生 1982年在额尔齐斯河发现的新种 ,是苦杨和欧
洲黑杨的天然杂种 ,是额尔齐斯河及克郎河等各支流的特有
种 ,林分呈多代杂种的复合林 ,也是我国新记录的种源[ 3] 。
天然分布仅限于额河及其支流克兰河 、布尔津河 、哈巴河 、别
列孜河和阿克哈巴河沿岸的河滩 、河湾一带 。
 注:左:♀银灰杨,右:♂银白杨。2006年 5月摄于北屯哈拉希里
克。
 Note:The left stands for P .canescens(female)and the right stands for
P.alba.The photo was taken in May of 2006 at Halaxilike of
Bei tun Township.
图 1 银灰杨与银白杨分布
Fig.1 The distribution of P .canescens(Ait.)Smith and P.alba
 注:左:♀,右:♂。 2006年 5月摄于北屯哈拉希里克。
 Note:The left stands for female P.alba and the right stands for male
P.alba.The photo was taken in May of 2006 at Halaxilike of
Beitun Township.
图 2 银白杨雌雄独立斑块
Fig.2 The independent patches of female and male P .alba
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2009 ,37(7):2906-2908 , 2939                 责任编辑 孙红忠 责任校对 卢瑶
DOI :10.13989/j.cnki .0517-6611.2009.07.123
 注:左:♀,右:♂。 2006年 5月摄于哈巴河。
 Note:The left stands for female P.canescens and the right stands for male
P .canescens.The photo was taken in May of 2006 at Habahe.
图3 银灰杨雌雄独立斑块
Fig.3 The independent patches of female and male P .canescens
1.4 银白杨(P.alba) 银白杨天然林(图 2)在我国也仅分
布于新疆北部额尔齐斯河流域及其主要的支流 ,类型完整 ,
雌雄株皆有[ 2] ,在杨树类型中占有重要的地位。林分多由单
性群体组成 ,雌雄混生的林分则很少 。银白杨在我国自然分
布仅见于额尔齐斯河及其支流克朗河 、布尔津河 、哈巴河 、别
列孜河 、阿克哈巴河和乌伦古河一带的河湾阶地和河漫滩
上 ,其中以额尔齐斯河 、克朗河 、哈巴河 、别列孜河和乌伦古
河分布较多 ,布尔津河和阿克哈巴河流两岸较少。
1.5 欧洲山杨(P.tremula) 欧洲山杨(图4)是泛北极植
 注:上:放叶为♀,下:未放叶为♂。2004年 5月摄于哈巴河。
 Note:The above stands for female P.tremula and the below stands for
male P.tremula .The photo was taken in May of 2004 at Habahe.
图 4 山杨雌雄独立斑块
Fig.4 The independent patches of female and male P .tremula
物区系的阔叶树代表种之一 ,早在新生代第三纪 ,它就是欧
洲各地尤其是法国南部森林上线以及尼罗河河谷的成林树
种之一 ,在我国也仅分布于新疆北部山区。调查发现 ,其在
阿勒泰大东沟和哈巴河地区都有分布。
1.6 银灰杨[ P.canescens(Ait.)Smith]  银灰杨(图 8)是欧
洲山杨和银白杨的天然杂种[ 4] 。银灰杨原生于欧洲 ,我国的
银灰杨林也仅分布于额尔齐斯河流域及其主要的支流[ 5] ,包
括克朗河 、布尔津河 、哈巴河 、别列孜河及沿岸 ,此外乌伦古
河也有分布。
图 5 典型的欧洲黑杨
Fig.5 The typical Populus nigra L.
图6 阿勒泰桦林公园苦杨特征
Fig.6 The characters of Populus laurifolia leded in the birch park of Aletai
290737卷 7期                殷继艳等 额尔齐斯河流域杨属资源的保护与利用
图7 典型的额河杨(杂交杨)
Fig.7 The typical Populus×jrtyschensisch.Y.Yang(hybrid populus)
图 8 银灰杨天然群落
Fig.8 The natural community of P.canescens(Ait.)Smith
2 杨属资源的利用及保护对策
2.1 保护天然杨树资源 ,实现有效利用 额尔齐斯河河谷
范围辽阔 ,自然条件复杂 ,植被类型较多 ,常由乔木 、灌木 、草
本混生组成 ,额尔齐斯河河谷分布着杨树 4大派系(白杨派 、
胡杨派 、青杨派和黑杨派),北屯河段的河谷次生林生长最为
茂密 ,素有“杨树基因库”之称。实地调查发现 ,畜群超载对
林区的破坏严重 ,更新下种的苗木很难成林 ,河谷林林龄老
化现象严重 ,成过熟林居多。同时 ,林区火灾和病虫害也时
有发生 ,这加剧了杨树资源的破坏 ,在调查中可见杨树林的
斑块面积也有减少的趋势 。需加快杨属植物资源保护的步
伐 ,更好地利用其价值 ,逐步走法制化的轨道。在可持续利
用原则的指导下 ,实现资源利用和环境保护的统一 ,经济效
益 、生态效益与社会效益的统一 ,保护与利用的统一。
2.2 建立基因工程库 ,促进遗传改良研究 杨树的种类繁
多 ,形态各异 ,分布广泛 ,具有种间杂交和无性系繁殖的特
征 ,在不同的地理条件下形成了各自独特的杨树林 ,同时在
漫长的进化和地理变迁中 ,群落格局和遗传结构都在发生不
同的变化 ,产生了不同程度的多态性特征。天然的杨属植物
之间极易杂交的特性 ,为杨树生殖生物学研究提供了有力的
平台。
额尔齐斯河流域是我国杨树分布最多的地区 ,也是部分
杨树天然分布的唯一地区 ,应合理地建立保护区 ,实现保护 、
发展 、改造和利用自然资源的目的 ,来拯救和保存生物物种
种质资源。天然分布的杨树具有优良的品质 ,其木材性质良
好 、树杆通直 、纤维素含量高 、耐瘠薄 、耐风沙和耐干旱 ,尤其
是在抗性育种(包括抗虫 、抗病 、抗寒 、抗旱 、抗盐碱等)方面
进行改良 ,显得更加重要 ,这也为杨属植物的基因工程提供
最佳的改良方案。
2.3 保护珍稀植物种群 ,完善系统进化及发育研究 杨树
是世界各国普遍种植的木本植物 ,属杨柳科杨属(Populus),
全世界有 100余种。从 Linnaeus 于 1753年建立杨属(Poulus
L.)至今 ,众多学者对该属进行了大量研究。目前 ,杨属的分
类在系统和名称上仍十分混乱 ,部分原因是由于杨属种间易
产生自然杂交造成的。额河杨(P.×jrtyschensis)、银灰杨(P .
canescens)和新疆杨(P .bolleana)均是新疆的特有杨树种 ,关
于其分类地位一直没有完全解决。对额尔齐斯河流域天然
河谷杨树林的研究 ,到目前仅在形态和生长环境等方面有过
一些报道[ 5] ,还需从分子水平上进一步论证额尔齐斯河流域
天然河谷杨树林树种种间亲缘关系 ,进一步分析额河杨 、银
灰杨杂种的起源和新疆杨的起源问题 ,为遗传改良 、交配系
统 、遗传多样性 、杨属分类系统的进一步完善提供基础理论
依据 。保护和利用好现有的杨树资源可为今后的研究提供
很好的实验材料和标本。同时 ,杨属种间关系的研究可为指
导杨属的杂交育种提供理论依据。
在整个额尔齐斯河流域实地调查中 ,笔者发现银灰杨种
群呈斑块状分布 ,面积非常小 ,斑块性别单一 ,雌雄各自独立
呈斑块状 ,更令人称奇的是在哈巴河阿格热力发现的雌雄紧
(下转第 2939页)
2908              安徽农业科学                        2009年
研究确定了“菊花桃” 、“迎春”等 29个观赏桃种质资源需冷
量[ 5] ;笔者的研究根据物候观测结果划分的观赏桃花早 、中 、
晚花品种与上述结论较一致。但这项研究短期内难以全面
完成 ,故暂以实际开花物侯期为划定依据 ,并且花期观察记
载年限仅 2年 ,存在一定的误差。
3.2 关于桃花开花期阶段的拟定 桃花在萼片伸展 、花芽
露色 、花瓣展开 、花瓣变色 、露心展现花丝等开放过程中的
形 、色变化丰富。为体现桃花观赏价值 ,笔者参考梅花开花
物候期阶段划分的成果 ,以花蕾露瓣 50%以上 ,同时有少许
花朵开放为进入该品种“可观赏期” ;以露瓣 80%以上 、开花
5%~ 80%为该品种开花“最佳观赏期” ;以开花超过 80%为
“观赏后期” 。该分类办法是否恰当还需商榷。
表 2 延长桃花观赏期的品种组合方案
Table 2 The variety combination plan of prolonging the ornamental period of peach blossom
品种
Varieties
可观赏期
Ornamental period
最佳观赏期
Optimum ornamental period
观赏后期
Late ornamental period
开花持续天数∥d
Lasting days of flowering
最佳观赏天数∥d
Optimum ornamental days白花山碧 02-23~ 03-04 03-02~ 03-13 03-13~ 03-21 27.0~ 22.0 9.5合欢二色 02-27~ 03-11 03-08~ 03-24 03-18~ 04-03 35.0~ 26.0 11.5黄金美丽 02-26~ 03-11 03-09~ 03-27 03-18~ 04-03 37.0~ 22.0 12.0迎春 03-05~ 03-12 03-10~ 03-23 03-22~ 03-27 22.0~ 20.0 10.5单粉 03-02~ 03-13 03-12~ 03-27 03-23~ 03-30 29.0~ 19.0 12.5瑕玉寿星 03-02~ 03-20 03-14~ 03-30 03-27~ 04-05 34.0~ 31.0 11.5寿红 03-05~ 03-16 03-12~ 03-30 03-31~ 04-05 31.0~ 28.0 16.5桃源寿星 03-05~ 03-14 03-13~ 03-30 03-30~ 04-07 34.0~ 28.0 16.5照手姬 03-01~ 03-15 03-12~ 03-30 03-28~ 04-08 37.0~ 34.0 15.5照手红 03-08~ 03-17 03-12~ 03-30 03-31~ 04-05 34.0 14.0照手白 03-02~ 03-15 03-13~ 03-30 03-31~ 04-07 35.0~ 33.0 16.5寒红 03-06~ 03-20 03-17~ 03-30 03-27~ 04-08 34.0~ 27.0 10.0二色 03-03~ 03-16 03-17~ 03-26 03-27~ 04-08 33.0 10.0瑞仙 03-11~ 03-20 03-17~ 04-08 04-01~ 04-12 31.0~ 28.0 17.0凝霞紫叶 03-05~ 03-16 03-17~ 03-31 04-01~ 04-06 32.0 15.0鸳鸯垂枝 03-02~ 03-20 03-17~ 03-30 03-31~ 04-06 36.0~ 26.0 12.0红雨垂枝 03-05~ 03-20 03-18~ 04-05 03-31~ 04-11 38.0~ 29.0 14.0紫叶 03-09~ 03-20 03-18~ 04-05 04-01~ 04-12 29.0 14.5晚二色 03-05~ 03-29 03-24~ 04-10 04-03~ 04-13 40.0~ 37.0 11.5菊花 03-12~ 03-24 03-24~ 04-05 04-02~ 04-07 28.0 10.5绯桃 03-05~ 03-23 03-21~ 04-08 04-05~ 04-14 41.0~ 34.0 14.0洒红 03-10~ 03-29 03-26~ 04-12 04-05~ 04-17 28.0~ 32.0 11.5晚白 03-11~ 03-29 03-27~ 04-07 04-08~ 04-13 33.0~ 31.0 10.5五宝 03-10~ 03-20 03-21~ 04-08 04-03~ 04-14 38.0~ 33.0 16.0
 注:开花持续天数为不同年份时间幅度;最佳观赏天数为多年观察的平均值。
 Note:The lasting days of flowering was the time amplitude in different years;The optimum ornamental days are the mean during many years.
3.3 关于不同开花期植株数量的配比 目前桃花源的桃花
品种群全为中 、晚花品种 ,实际观赏期仅为中花品种的开花
期 ,花期不超过 30.0 d。考虑到早花品种开花进程快 、花期
短;晚花品种是后期主要观赏品种 ,也是加长花期的主力品
种之一 ,不能缺少。因此 ,合理增加早花品种和晚花品种的
品种类型和植株数量 ,加长全园观赏期 ,增加园景效益是完
全可能的。笔者将早 、中 、晚花品种的植株数量比例暂拟定
为 4∶3∶3 ,目前尚无这个配比栽植的实际园景 ,因此观赏效果
是否最佳尚无十分把握 ,仅供参考。
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(上接第 2908页)
密相贴的两个银灰杨斑块 ,其形成的原因和机制有待进一步
研究。需要进一步搞清楚的是 ,白杨组种的雌雄斑块独立形
成的有性繁殖机制是什么 ,为什么雌雄斑块在最初建立时就
形成雌雄独力分布的格局。
2.4 保护天然分布的种群格局 ,增加种群多样性 额尔齐
斯河流域的杨树天然林非常独特 ,白杨派 、黑杨派和青杨派
的各种共同分布在同一流域 ,这在国内外是极其罕见的。经
过长期的自然演替和天然杂交 ,杨树天然林林分的遗传结构
非常复杂。从保护生物多样性角度看 ,整个流域的杨树林结
构特异 、种群形态多样 、形成机制复杂等特点 ,使这种天然的
基因库无法用人为环境来代替 ,为今后的种群研究提供了丰
富的种质资源和稳定的生态格局。调查中还发现 ,银灰杨的
种群分布情况很复杂 ,形态结构和分布格局也随地域的变化
表现出多样性 ,这也正是吸引国内外专家研究的热点。基于
这种天然资源的优势 ,更能加速科研工作者的研究步伐 ,无
论是在遗传育种领域还是在生物技术研究上都能突飞猛进 ,
更多地发现自然界赋予人类的新领域 、新知识。
参考文献
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