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新疆西伯利亚区系野生观赏植物迁地保护与利用研究

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摘 要:新疆西伯利亚区系有丰富的野生植物资源,通过对该区系野生观赏植物引种繁育研究,提出了该区系野生观赏植物迁地保存的关键技术,建立了新疆西伯利亚野生观赏植物的田间种质资源圃,迁地保存了40种野生植物种质资源,解决了部分种类的人工扩繁的关键技术,提出了在荒漠区城市园林绿地建植中配置模式,并在园林绿地中进行了推广绿化应用。

关键词:西伯利亚区系;野生植物;迁地保护利用

中图分类号:S58文献标识码:A

新疆野生植物资源丰富,其中具有潜在园林利用价值的植物种类达1000种[1-3]。野生观赏植物种质资源是城市生态园林建设和可持续发展的物质保障,是原始种品创新、获得知识产权的重要来源,具有巨大的商品和公益价值;开展植物资源的收集、引种、驯化及定向培育适应性强、经济价值高的植物是解决城市生物多样性锐减、环境破坏等问题的重要措施之一[4];其中阿尔泰山西伯利亚植物区系中可用于城市绿化植物的野生植物资源十分丰富,为奎屯市城市绿地植物多样性引种筛选提供了可能。

阿尔泰地区与奎屯市的自然环境条件差异较大,特别是分布在高海拔地区的野生观赏植物种,长期适应了冷凉和湿润的山区环境,从海拔较高的山区引种栽培保存到平原地区的城市环境中,短期内不一定完全适应。要有效提高引种和迁地保存的成活率和保存率,需要解决一些引种保存过程中的技术问题。

本文总结报道迁地保护,完成4hm2的西伯利亚区系观赏植物种质资源圃的建设,保存西伯利亚区系植物达到40种并提出部分野生观赏植物迁地保护的关键技术。

1 研究区自然环境

1.1 阿尔泰地区自然环境

阿尔泰地区属大陆性寒温带气候,气候多寒冷,冷热悬殊,年(日)较差显著。年均温0℃,1月平均气温-16.7℃,7月平均气温22.1℃,极端最低温度达-62℃。年均降水量500~700mm,主要集中在6~12月,占年降水量的70%~80%。

1.2 种质资源圃的自然环境

西伯利亚区系观赏植物种质资源圃设在奎屯市西公园、苗圃站和园林科研所3处,共计4hm2。奎屯市年平均气温8.9℃,1月平均气温-16.1℃,7月平均气温26℃,极端高温38.8℃,极端低温-29℃;年平均降水量176.7mm,年蒸发量1754.8mm;常年主导西风,气候干燥,年平均相对湿度为64%。

2 研究方法

2.1 植物收集引种方法

植物的引种采用种子、植物营养繁殖体和挖取野生苗的方式,根据奎屯市气候土壤环境,提出拟引种的新疆西伯利亚植物区系的野生观赏植物初选名录,对拟引种植物在阿尔泰地区分布情况进行野外调研,分析其生境,为其引种迁地保存和人工扩繁提供依据;对引种的材料采取分类管理,乔木多放在西公园资源圃和苗圃站,草本和灌木及用于扦插的枝条放在科研所内。

2.2 野生观赏植物的生态适应性评价与筛选

建立可行的评价指标体系,对植物种进行生态适应性和园林价值潜力方面的综合评价,确定适宜物种的选择标准。

生态适应性评价标准:对光照的要求,可根据筛选结果确定是否为阳性园林植物、阴性园林植物或半阴性园林植物;生活型,可分为木本观赏植物和草本观赏植物两大类。木本观赏植物可分和矮生灌木类和攀缘藤本类。草本植物可分为1、2a生草本、球根、宿根植物。生态幅,根据地被层的生态环境,如空气湿度、土壤酸碱度,选择不同的生态型园林植物;园艺价值、生态与服务功能等;种间关联度和种间关系,根据植物之间的生态关系(上下层及同层植物之间),确定植物之间的共生关系,为植物品种合理配置提供依据。

2.3 野生观赏植物迁地保存及人工繁育关键技术研究

2.3.1 迁地保存技术研究

模拟原分布地的自然生境,人工营造局布小环境,从温、湿、气、热、光等方面进行调控,给引种收集的植物材料创造适宜的过渡环境,然后逐步进行驯化,以适应引种地的气候条件,提高成活率和存活率。通过增加或减少灌溉量,调控土壤含水量;通过微喷提高空气湿度,降低温度。

山区植物多喜阴、凉爽环境,采取加盖遮荫网,增设喷雾装置,减少光照和降低温度。

栽培基质改良。在对自然分布区土壤样品进行理化性质分析的基础上,加河沙、加腐殖土、施硫酸亚铁等改变土壤理化性质,使喜沙壤、喜偏酸性土壤的植物物种能正常存活生长。

2.3.2 人工扩繁技术研究

对筛选出的有应用前景的新疆西伯利亚植物区系野生观赏植物植物种进行有性和无性繁殖的栽培技术研究,解决育苗、栽培、管理及扩繁过程中的关键技术难题。植物的人工繁殖采用播种繁殖、扦插繁殖、分株繁殖及组织培养多种繁殖方法。

3 研究结果

3.1 建立新疆西伯利亚植物区系观赏植物种质资源圃

3.1.1 引种保存的种质资源

从2007年开始至2010年,共引种西伯利亚植物区系植物达到55种,保存40种,其引种保存适应情况见表1。总体来说,草本植物的观赏价值低于灌木和乔木,抗干旱和抗高温的能力相对较差。

3.1.2 引种收集植物的方式

野生植物引种过程中,依据植物不同特性,采用各自适宜的引种方式。

整株采挖:西伯利亚落叶松、西伯利亚云杉、西伯利亚红松、西伯利亚冷杉、欧洲山杨、欧洲稠李、西伯利亚花楸、西伯利亚接骨木、金露梅、厚叶岩白菜、阿尔泰赤勺、阿尔泰金莲花、野百合、鹿蹄草、党参、乌头、睡莲、萍蓬草。

采取枝条:西伯利亚接骨木、西伯利亚刺柏、欧洲山杨、新疆圆柏、醋栗、茶子、景天、石竹。

采取种子、种球:贝母、郁金香、疣枝桦、西伯利亚花楸、柳兰、西伯利亚接骨木、欧洲荚、阿尔泰忍冬、西伯利亚小檗、厚叶岩白菜、齿丝山韭、鸢尾、马兰、党参、青兰、睡莲、菱角。

3.1.3 种质资源圃的建立

西伯利亚区系植物种质资源圃地分别建设在奎屯市西公园、苗圃站、科研所3处,根据前期植物种植情况为圃地中需保护的区系植物创造较好的环境条件,林埂整齐,渠系配套。西公园冲浪后圃地约2.6hm2,苗圃站圃地0.53hm2,科研所区系植物保存圃地约1.33hm2,建设种质资源圃共占地约4hm2。

3.2 繁殖试验

3.2.1 播种繁殖

3.2.1.1 直接播种

齿丝山韭、阿尔泰忍冬、厚叶岩白菜、疣枝桦、党参和石竹等种子萌发出苗容易,不需要进行播前处理。春季整地后直接播种,6~15d可出齐苗,成活率高达95%以上。

3.2.1.2 种子处理

西伯利亚小檗、鸢尾、马兰、蔷薇和阿尔泰赤勺的种子在播种前需进行秋季层积处理,春季播种。

欧洲荚和子采用春季层积处理法处理种子。层积种子春季埋在浅坑中,定期检查,保持湿润,经过夏季高温,9月播种,次年春季出苗,这种方法既不占用土地,而且出苗整齐。

欧洲荚和子的种子具有双休眠特性。对当年采的种子进行高――低――高温度变温处理达2个月,秋季播种,次年春季可出苗。

适应播种育苗的种类还有:欧洲稠李、西伯利亚花楸、西伯利亚接骨木、阿尔泰忍冬、青兰、睡莲、菱角、郁金香、贝母和柴胡。

3.2.2 扦插繁殖

采用智能化全光照喷雾,在不同阶段调整喷雾时间,定期叶面喷肥,可以开展20余种植物的绿枝和硬枝扦插繁殖。在4月下旬到8月上旬可分5~7批扦插,生根率在50%~90%。

研究结果表明,通过选择适宜的采穗季节和调整激素ATP处理浓度水平,显著提高了扦插育苗成活率和成苗率,有些种类的扦插成活率可达85%以上。可以进行扦插繁殖育苗的植物种类如下:欧洲山杨、西伯利亚接骨木、西伯利亚刺柏、新疆圆柏、欧洲荚、阿尔泰忍冬、醋栗、茶子、金露梅、景天、石竹、柳兰和青兰。

3.2.3 分株繁殖

欧洲荚、醋栗、茶子、厚叶岩白菜、齿丝山韭、鸢尾、马兰、阿尔泰赤勺,阿尔泰金莲花、鹿蹄草、乌头、地榆、景天和青兰可以采用分株繁殖技术进行无性繁殖。

3.2.4 组织培养

对一些母株少,繁殖较难的种类采用了组织培养育苗。此方法繁殖迅速,并能去除一些病毒。对金露梅、青兰、阿尔泰赤勺、岩白菜、醋栗和荚等材料建立了试管苗无菌体系。

4 结 论

4.1 已成功迁地保存40种西伯利亚区系野生观赏植物

4.2 筛选出25种适宜的野生观赏植物

4.2.1 抗性强、适应范围广的植物

西伯利亚落叶松、西伯利亚云杉、西伯利亚接骨木、西伯利亚刺柏、西伯利亚花楸、欧洲山杨、疣枝桦、欧洲稠李、新疆圆柏、欧洲荚、阿尔泰忍冬、醋栗、茶子、金露梅、景天、柳兰、青兰、厚叶岩白菜、齿丝山韭、鸢尾、马兰、阿尔泰金莲花、蔷薇、地榆和西伯利亚小檗。

4.2.2 具有发展前景的新引进植物

西伯利亚花楸、欧洲山杨、欧洲稠李、西伯利亚接骨木、阿尔泰忍冬、青兰、醋栗和金露梅。

4.3 提出了15种野生观赏植物迁地保存的关键技术

对筛选出的15种植物(欧洲荚、疣枝桦、新疆园柏、西伯利亚刺柏、鸢尾、厚叶岩白菜、千叶蓍、椒蒿、伊犁郁金香、杂交景天、圆叶八宝、齿丝山韭、大叶补血草、睡莲和新疆菱角)采用播种、扦插和组培等方法进行了重点扩繁和栽培技术研究。

厚叶岩白菜为早春花卉,花期温度低,引种后几乎不结实。通过人工辅助授粉技术,显著地提高了厚叶岩白菜的结实率。

欧洲荚种子休眠期长,很难打破。针对欧洲荚种子繁殖成苗率低的问题,利用变温处理、扦插和根蘖无性繁殖技术,较好地解决了苗木扩繁问题。

在适宜采穗季节、插穗长度、ABT处理时间、处理浓度、弥雾强度和喷雾时间等方面开展了野生观赏植物规模化扩繁生产试验,显著地提高了成苗率和扩繁效率。

目前已编制完成主要适宜推广物种的栽培技术规程,扩繁培育各类苗木17万株,其中有15种植物近9万株已应用到奎屯市城市绿化中,形成“荚迷一条路”“疣枝桦一条路”的独特城市景观。还有1.5万株,在新疆昌吉、石河子、克拉玛依、乌苏、布尔津、阿勒泰等城市的绿地建设中推广应用,取得较好绿化效果。

参考文献

[1]张立运,潘伯荣.新疆植物资源评价及开发利用[J].干旱区地理,2000,23(04):331-336.

[2]尹林克,张娟.新疆植物种质资源多样性及其迁地保护[M].中国植物学会年会论文摘要汇编,2003.

[3]王健,尹林克,侯翼国,等。新疆野生观赏植物资源[M].乌鲁木齐:新疆科学技术出版社,2012,8.

[4]曹存宏.珍稀濒危植物迁地保护与繁殖技术研究[J].内蒙古科技与经济,2009(08):70-72.