曹恭祥，邢鈺坤，季 蒙，閆茂林，崔全友，王志波，李銀祥，楊躍文，趙福洲，呂美萍

(1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010； 2. 內(nèi)蒙古鄂爾多斯森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016100； 3. 沙地生物資源保護(hù)與培育國家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010； 4. 鄂托克前旗林業(yè)和草原局，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016200)

文冠果(Xanthocerassorbifolia)屬于無患子科文冠果屬，其對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，分布范圍廣，具有耐干旱、耐貧瘠、耐鹽堿、抗風(fēng)沙、抗寒等特性，在石質(zhì)山地、黃土丘陵、固定或半固定沙地等立地條件均能正常生長[1-3]。文冠果在生態(tài)建設(shè)、環(huán)境綠化、生物質(zhì)能源、食用、藥用等方面具有重要作用和極大的開發(fā)價值[4-5]，是我國北方地區(qū)重要的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種[6]。為滿足文冠果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多元化需求，多所高校、研究院所、企業(yè)單位開展文冠果豐產(chǎn)、觀賞、食用型等優(yōu)良品種的培育，選育出一些新品種和良種，為文冠果發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[7]，但分布區(qū)地理隔離導(dǎo)致文冠果適應(yīng)能力存在較大差異，簡單的引種并不能滿足當(dāng)?shù)貙ξ墓诠挤N的需求，甚至造成引種失敗[8]。

發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種是推動林地資源科學(xué)高效利用，保障內(nèi)蒙古生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要舉措。內(nèi)蒙古中西部地域廣袤，適合發(fā)展文冠果的土地資源十分豐富，而現(xiàn)有品種遠(yuǎn)不能滿足內(nèi)蒙古中西部地區(qū)對文冠果優(yōu)良品種的需求，這極大地限制了文冠果在該地區(qū)的發(fā)展[9]。針對內(nèi)蒙古中西部地區(qū)植被建設(shè)和綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種優(yōu)良品種的迫切需求，本研究在內(nèi)蒙古西部達(dá)拉特旗開展不同種源文冠果實(shí)生播種苗生長特性比較研究，通過對13個種源文冠果株高生長、地徑生長等指標(biāo)進(jìn)行對比分析，初步篩選出適宜在鄂爾多斯高原地區(qū)生長的優(yōu)良種源，為內(nèi)蒙古中西部文冠果良種選育和種源選擇提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗白土梁林場解放灘作業(yè)區(qū)(40o22′19″ N，109o50′55″ E)。年均降水量300 mm，年蒸發(fā)量2 200～2 800 mm，年平均氣溫 6.0 ℃，年日照時數(shù)3 150 h，≥10 ℃有效積溫2 950 ℃，平均風(fēng)速 3.1 m·s-1，最大風(fēng)速24 m·s-1，無霜期119 d。立地類型主要有流動沙地、固定、半固定沙地和丘間地。土壤類型為鹽化草甸土和風(fēng)沙土。森林植被以人工林為主，主要有小葉楊(Populussimonii)、北沙柳(Salixpsammophila)、檸條錦雞兒(Caraganakorshinskii)、楊柴(Hedysarummongolicum)等，草本主要有沙蒿(Artemisiadesertorum)、披堿草(Elymusdahuricus)、豬毛菜(Salsolacollina)等，植被蓋度為30%～60%。

2 研究方法

2.1 種源信息

本試驗(yàn)選擇13個文冠果種源實(shí)生播種苗作為試驗(yàn)材料，不同種源間文冠果種子百粒重平均為 91.57 g，發(fā)芽率均達(dá)到 80% 以上，最高為 92.4%，最低為 82.4%。種源地分別為內(nèi)蒙古、山西、陜西、山東等區(qū)域的13個旗縣區(qū)，種源地信息見表1。

2.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)對象為定植的1 a生實(shí)生播種苗，定植密度1 m × 2 m。栽植地土壤為沙土，栽植穴規(guī)格為30 cm × 30 cm × 40 cm，栽植穴底部覆厚20 cm攪拌均勻的有機(jī)肥和沙土(比例1∶1)，苗木栽植時回填攪拌均勻的有機(jī)肥和粘土(比例1∶2)。每個種源栽植的第1行作為取樣點(diǎn)，每個種源調(diào)查株數(shù)不低于30株。調(diào)查前對樣株進(jìn)行掛牌標(biāo)記，及時去除根部萌蘗，分別在2019年6月中旬、7月中旬、8月中旬，利用米尺和游標(biāo)卡尺調(diào)查不同種源文冠果株高和地徑。

2.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用SPSS 18.0進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)、方差分析、多重比較及聚類分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同種源文冠果株高生長特征

通過LSD多重比較法對不同種源文冠果株高生長進(jìn)行多重比較，結(jié)果顯示(表2)不同種源間達(dá)到顯著差異(P<0.05)。由表3可知，13個種源文冠果6月份平均株高為 41.24 cm，種源間差異顯著(P<0.05)，變異系數(shù)(CV)為 14.24%；7月份平均株高為 49.39 cm，種源間差異顯著(P<0.05)，變異系數(shù)為 24.38%；8月份平均株高為 52.89 cm，種源間差異顯著(P<0.05)，變異系數(shù)為 23.83%。8月份株高生長較高的種源有6個，分別為NCA(75.15 cm)、SYJ(61.04 cm)、NCH(59.85 cm)、NCB(57.70 cm)、NEZ(54.05 cm)、NCK(54.05 cm)；與6月份相比，株高增長量較大的種源有5個，分別為NCA、SYJ、NEZ、NCB、NCK，增長量分別為 25.66 cm、19.60 cm、18.57 cm、17.50 cm、15.95 cm。通過以上對株高生長量比較，初步認(rèn)為NCA、SYJ、NCH、NCK、NCB、NEZ為6個較優(yōu)種源。

表2 不同種源文冠果株高生長方差分析Tab.2 Variance analysis of height growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

表3 不同種源文冠果株高生長特征Tab.3 Height growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

3.2 不同種源文冠果地徑生長特性

通過LSD多重比較法對不同種源文冠果地徑特性進(jìn)行多重比較，結(jié)果顯示(表4)不同種源間地徑生長達(dá)到顯著差異(P<0.05)。由表5可知，13個種源文冠果6月份平均地徑為 4.39 mm，種源間差異顯著(P<0.05)，變異系數(shù)為 20.55%；7月份平均地徑為 7.44 mm，種源間差異顯著(P<0.05)，變異系數(shù)為 24.71%；8月份平均地徑為 7.68 mm，種源間差異顯著(P<0.05)，變異系數(shù)為 20.90%。8月份地徑生長較快的種源有6個，分別為NCH(10.50 mm)、NCA(10.47 mm)、SWA(8.95 mm)、NCW(8.68 mm)、SYJ(8.43 mm)、NCK(7.70 mm)，地徑增長量較大的種源有6個，分別為NCH(6.80 mm)、NCA(5.24 mm)、SWA(4.72 mm)、NCW(3.67 mm)、SYJ(3.37 mm)、NEZ(3.27 mm)。通過以上對地徑生長量比較，初步認(rèn)為NCH、NCA、SWA、NCW、SYJ、NCK、NEZ為7個較優(yōu)種源。

表4 不同種源文冠果地徑生長方差分析Tab.4 Variance analysis of basal diameter growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

表5 不同種源文冠果地徑生長特征Tab.5 Basal diameter growth of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

3.3 不同種源文冠果生長特性聚類分析

分析認(rèn)為長期的生態(tài)適應(yīng)和遺傳選擇使得文冠果生長表現(xiàn)性狀存在明顯的分化[10-12]，聚類分析可將不同種源生長性狀進(jìn)行歸類劃分。利用株高、地徑生長指標(biāo)對文冠果種源進(jìn)行聚類分析，聚類方法采用最短距離法和最長距離法。由圖1可知，利用最短距離法可將13個種源文冠果種子分為4類，種源生長性狀依次遞減，第1類為NCA生長較優(yōu)種源；第2類為NEZ、NCK、NCH、SYJ、NCB生長良好種源；第3類為NEE、NCW、SDG、SYY、SLJ生長較差種源；第4類為SWA、SLY生長最差種源。利用最長距離法可將13個種源文冠果種子分為3類，第1類為NCA生長較優(yōu)種源；第2類為NEZ、NCK、NCH、SYJ、NCB生長良好種源；第3類為NEE、NCW、SDG、SYY、SLJ、SWA、SLY生長較差種源。由圖1可以看出，2種聚類方法的分析結(jié)果基本一致。

圖1 不同種源文冠果生長特性聚類分析Fig.1 Cluster analysis of growth characteristics of Xanthoceras sorbifolia from different provenances

4 討論

種子繁殖是文冠果的主要繁殖方式，比較不同種源文冠果實(shí)生播種苗生長差異，是選育文冠果優(yōu)良品種和種源的有效途徑[13-15]，實(shí)生播種苗株高和地徑的優(yōu)劣是判斷苗木質(zhì)量的重要指標(biāo)[16]，可作為種源篩選的重要依據(jù)。已有研究表明，文冠果不同群體變異程度與其地理位置差異有關(guān)[17-20]，不同群體的環(huán)境異質(zhì)性增強(qiáng)了表現(xiàn)性狀的變異程度，導(dǎo)致文冠果生長性狀存在豐富的變異[21]。如張凌等[16]對比了山西省18個種源苗高和地徑生長差異，認(rèn)為經(jīng)緯度是影響不同種源文冠果苗木生長的重要因素，并提出緯度越低苗木生長越好。敖妍等[22]在北京昌平區(qū)比較了5個種源文冠果1 a生苗的生長節(jié)律，分析認(rèn)為地理環(huán)境條件差異以及自身遺傳差異造成文冠果在種源間及種源內(nèi)的極顯著差異(P<0.01)，并通過對苗高、地徑等指標(biāo)進(jìn)行分析，選出陜縣和蔚縣2個優(yōu)良種源。馬新等[23]在新疆對不同種源文冠果生長指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查，認(rèn)為不同種源間文冠果生長差異顯著(P<0.05)，針對當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件研究不同種源文冠果苗高、地徑等指標(biāo)的差異性，有助于篩選適合新疆栽培的優(yōu)良種質(zhì)資源。本研究結(jié)果顯示，13個種源間文冠果株高、地徑的差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)，種源間生長特性明顯分化，有必要開展適宜種源篩選，與已有研究結(jié)論基本一致。本研究中13個種源文冠果8月份株高增長量最高為 25.66 cm，低于張凌等[16](57.12～95.44 cm)和敖妍等[22](25.38～35.69 cm)8月份文冠果生長量，介于馬新等[23](19.8～88.9 cm)研究結(jié)果之間。說明研究區(qū)地域差異以及種源差異對文冠果生長的影響作用較大，為掌握不同種源文冠果在栽培地區(qū)的適應(yīng)性和生長潛力，有必要開展針對特定立地條件的文冠果生長節(jié)律及種源選育研究。

5 結(jié)論

通過對13個種源文冠果株高、地徑生長進(jìn)行比較，結(jié)果顯示不同種源間的生長特性存在顯著差異(P<0.05)，文冠果種源間生長特性存在分化。通過對不同種源株高生長特征進(jìn)行比較，篩選出NCA、SYJ、NCH、NCK、NCB、NEZ為6個較優(yōu)種源；通過對不同種源地徑生長進(jìn)行比較，篩選出NCH、NCA、SWA、NCW、SYJ、NCK、NEZ為7個較優(yōu)種源。利用株高、地徑2個指標(biāo)對13個種源文冠果進(jìn)行聚類分析，聚類方法采用最短距離法和最長距離法，2種方法分析結(jié)果基本一致，13個種源文冠果可劃分為生長較優(yōu)、良好和較差3類。結(jié)合文冠果株高、地徑生長特征比較及聚類分析結(jié)果，初步篩選出NCA、NCK、NCH、NEZ、SYJ、NCB 6個較優(yōu)種源，研究結(jié)果可為文冠果良種選育和種源篩選提供基礎(chǔ)。