樟子松论文樟子松变异种子颜色重量论文：樟子松种子变异与种子品质关系的研究

樟子松樟子松变异种子颜色重量论文：樟子松种子变异与种子品质关系的研究 樟子松论文樟子松变异种子颜色重量论文:樟子松种子变异 与种子品质关系的研究 【摘要】樟子松(pinus sylvestris var. mongoiica) 是一个变异水平较高的树种，不仅其冠型、干型、皮色型、分枝角、侧枝粗普遍存在变异，而且球果大小、颜色和球果面鳞盾形状以及种子的颜色、大小也发生变异，本文着重研究变异和种子品质的关系，并分析种子变异的原因。 【关键词】樟子松;变异;种子;颜色;重量 1.种子重量的变异 1.1同一树冠不同部位种子重量的区别 在树冠中球果所处的位置不同，枝条光照时间长短，光照强度不同，树冠各部位枝条营养状况各异，而且各级轮枝有明显分化。趋于树冠顶部的主干，光照充足，枝条粗壮，营养丰富，种子重而种粒多，处于树冠下部的轮枝光照不足，轮枝纤细，营养状况不良，种子轻而少。 同一树冠不同着生部位球果中种子的数不同，一般处于树冠上部球果的种子粒数多，下部粒数少。 1.2种子重量的变异与球果大小的关系 种子重量的个体变异与母树遗传变异有关，通常大球果的种子大而多，小球果种子小而少，虽然受气象周期性变化的影响，母树结实相应地发生个体大小的变化，但是各株母 树球果大小总保持一定的稳定性。 1.3种子重量的变异与气候条件的关系 在一些成熟的种群中环境条件对种子重量有一定的影响。若种子成熟期降水充足，充分满足球果成熟所需要的水分条件，种胚得到充分发育，种粒饱满，球果重量大，种子千粒高。 1.4千粒重的变异与母树年龄的关系 在同一立地条件和植被条件的林分中，母树年龄的差异，影响种子千粒重，一般地幼龄林的种子千粒重明显高于成熟林种子千粒重。 1.5林型对种子重量的变化的影响 在同一地区不同林型中林分生产力各异，同时影响到球果和种子产量。地处大兴安岭十八站林业局种子林场的草类樟子松林平均单个球果重量为8.05克，种子千粒重5.8克，杜鹃樟子松林平均单个球果重量6.12克，种子千粒重5.4克，明显是草类樟子松林的土壤的腐殖质层厚，土壤有机质含量(12.28%)高于杜鹃樟子松林(4.62%)的缘故。 1.6种子重量与种子品质的关系 种子品质包括遗传品质和播种品质两个方面，本文只谈播种品质与种子重量的关系。通常，种子重量越重，播种品质越好。在同一林分中，千粒重高的种子空粒少，出种率高， 综合指数指标超过千粒重小的种子品质。由于种子大小与球果大小关系极为密切，采种时要多采大果或中等球果，少采或不采小果。 2.种子颜色的变异 2.1种子颜色的多样性 樟子松种子颜色的变异较其它针叶树种大，成熟的种子颜色有黑色、灰色、棕色褐色、黄色以及种子背腹两面颜色不同。同株树上种皮的颜色基本一致的、固定的，不随年龄而改变，丰年种皮颜色略深些，歉年或不饱满的种子颜色稍浅些，有的空种子呈白色或浅色。种皮的颜色被认为是重要的特征之一。在一个林分中各母树之间种子的颜色的差异很大，母树种子的颜色的差异特征曾作为划分欧洲赤松变种特征的依据之一。 2.2种子颜色的变异与种子品质的关系 2.2.1红花尔基林区种子 (1)种子的分布频数 作为沙地樟子松代表的红花尔基地区，樟子松种子颜色主要有褐、黑、棕三种基本颜色，此外有少数种子为杂色(褐、黑色、棕、白色)或代斑点。其中褐色种子203个样本，占种子总数的53.25%，黑色种子156个样本，占种子总数41.38%，棕色种子8个样本，占种子总数的2.12%，其它种 子站的数量极少。 (2)种子颜色与种子品质 根据1987—1989年红花尔基地区种子调查资料表明:在同一林分中，黑色种子出种率高(2.35%)、千粒重大(6.85克)空粒率低(4.7%)，褐色种子数量频数居第二位，但是千粒重和发芽率等指标略低于黑色种子，棕色种子的数量频数为第三位。由于其他颜色种子数量少，出现频数低，这里没有进一步比较其播种品质。现将黑色种子、褐色种子和棕色种子的千粒重等播种品质的指标进行比较，从表一可以看出，无论是从出种率、空粒率还是千粒重3个指标的综合指标而言，红花尔基地区以黑色种子品质最好，其次棕色、褐色。 表一红花尔基地区种子种子颜色与种子品质的指标评价 2.2.2高峰地区种子颜色 (1)种子颜色的分布频数 2008年在高峰林场196株母树中调查种子颜色的变异情况，初步得到8种主要变异类型，其中黑色种子出现的频数最多，有70株，占35.7%;褐色次之，为39株，占19.9%;黄色有30株，占15.31%，灰色有30株，占15.31%;黑褐两面色种子有8株，占4.08%;灰白有7株，占3.37;褐黄 有7株，占3.57%;棕色5株占2.55%。 (2)种子品质 通过对高峰林场樟子松(呼玛金山种源)种子颜色用综合指数分析种子品质的结果表明，黑色种子出种率高(1.506%)，空粒率低(2.35%)，千粒重大(7.57克)其综合指数为1.2943，占首位。其次为灰色(1.1148)，棕色第三位(1.0311)，褐色、黄色为第4和第5位。 3.种子变异原因初步分析 3.1种子变异与气象因子的关系 同一林分中，不同年份种子千粒重受气象因子周期性变化的影响，千粒重发生相应的变化，在风调雨顺的年份里，特别是在球果成熟前有丰富的降水的年份，球果大，种子千粒重较重，出现了千粒重大小随气象因子周期性变化的现象，高峰林场在2006—2008年种子千粒重变化情况，见表二。 表二高峰林场林分平均千粒重的年度变化表单位:克 3.2千粒重与?10?年积温的关系 通常在年积温高的年份里，球果和种子发育所需要的热量能够充分满足，种胚得到充分发育，积累干物质多，种子饱满度好，千粒重大。 3.3种子变异与生态环境的相关分析 3.3.1种子颜色变异与生态环境的相关性 从高峰林场和红花尔基两个地区樟子松种子颜色及其分布频数来看，差异是很明显的。首先，红花尔基种皮颜色较少，主要是以褐色(含褐、深褐、浅褐)、黑色和棕色为主，其余兼有杂色(灰黑、黑褐、褐色两面色)或具有斑点的种子。这种种皮颜色较少的特性是与红花尔基生态关系密切相关的。红花尔基地处内蒙古高原的森林草原地带，土壤为松林沙土，极为贫瘠，保水保肥能力差，气候干燥，年降水量低，蒸发量是降水量的3倍，只有能够适应这种极为恶劣生态条件的个体，才能在长期自然选择过程中保存下来。因而保存下来的树木表现型特征比较接近，如青皮型母树较多，而表现在种皮颜色则是以褐色为多，其余为黑色。 高峰地区(呼玛金山种源)樟子松种子颜色较为丰富一些。在196株母树当中，存在着黑色、灰色、棕色、褐色、黄色5种主要颜色的种子，而各种颜色种子的频数比较均匀，不像红花尔基褐色种子颜色频数那么集中，达到53.05%。黑色种子在高峰地区种子颜色的多样性和频数分布较为均匀，这是由于高峰地区土壤肥沃(多为黑钙土)，降水量充足，年降水量在480—500mm，这种良好的生态环境条件保存了较多的基因型，出现较为丰富变异类型，种子皮色也更为丰富。 3.3.2种子皮色变异与遗传结构的相关性 红花尔基与高峰两个樟子松种群处于极不相同的生态条件下，由于选择压力的不同而趋向于遗传上的不同，这是造成种群间遗传多样性的重要原因。 根据黑龙江省林科所解奇明对《樟子松天然群体的遗传结构》的分析来看，高峰地区所有位点的平均杂合度he(0.45)较红花尔基的平均杂合度he(0.41)高，也就是说，高峰地区的遗传变异较红花尔基丰富。因而表现在种子颜色的变异上，高峰较红花尔基的种子颜色多样性多，这与我们过去研究的樟子松生态遗传变异是一致的。