柳兰在哈尔滨地区引种适应性研究

康 健，权曼曼，洪 波

(东北林业大学园林学院，黑龙江哈尔滨150040)

柳兰〔Chamaenerion angustifolium(L.)Scop〕柳叶菜科柳兰属，多年生草本，分布于北半球温带与寒带，在我国东北，西北，华北，西南等地均有分布［1－2］。柳兰通常茎直立，单叶互生，总状花序长穗状，生于茎顶，蒴果线状。自然生于海拔较高的林缘，林间，山坡草地，河岸草丛及火烧或采伐迹地。耐寒，喜凉爽，湿润气候及肥沃、排水良好的土壤。

柳兰花朵秀美，花色艳丽，花期长达50 d，贯穿夏季，极具观赏性;且适应性强，是城市园林绿化美化中的优选植物及造景材料，在园林绿化美化中具有很好的应用前景。柳兰也是优良的蜜源植物［3］，其提取物有抗炎作用［4］。关于柳兰的研究主要集中在组织培养离体快速繁殖［5］、矮化栽培［6］以及引种栽培方面，目前，在甘肃天水［7］、河北保定［8］、吉林长春［9］等地引种成功。柳兰在哈尔滨地区引种研究尚未见报道。

本研究以引自黑龙江省小兴安岭凉水自然保护区的野生柳兰为试验材料，在人工栽植条件下进行生物学、生态适应性以及观赏性等方面的研究，旨在丰富引种地的生态多样性，扩大柳兰的栽培区域，发挥野生花卉在园林中的绿化美化作用。

1 材料与方法

1.1 植物材料

植物材料为采集于黑龙江省小兴安岭凉水自然保护区野生柳兰的种子。采集时间为2007年10月，于2008年2月开始在穴盘内播种，将播种盘置于变温30℃/20℃、光照时间每日16 h，基质为河沙、泥炭、田园土体积比=15∶40∶45。5月底将幼苗移入到试验地栽培，观察记录当年植株生长各项指标。入冬后不加防寒措施使其露地越冬。翌年4月下旬左右萌动发芽，观察记录二年生植株生长各项指标。

1.2 试验方法

1.2.1 株高生长规律观察与记录

于2009年4月30日开始每隔10 d对二年生柳兰的萌发植株进行高度的定株测量，直至柳兰株高生长基本停止。每次测量10株，取平均值。根据植株高生长状况，计算植株连续生长量和净生长量等，其中净生长量为生长期株高之差。并依据柳兰植株高生长的4个典型阶段划分柳兰植株生长时期。

1.2.2 开花生物学特性观察与测定

花期的划分:初花期为5% ～20%的小花开放;盛花期为50% ～75%的小花开放;末花期为残留25%的小花起至全部花谢。

花期物候学观察:开花前从柳兰居群中随机选取10个单株进行标记，每个单株从始花开始至终花结束，每天上午7:00～8:00记录单株的每日开花数和开花总数。

在花期选择20朵次日将开放的花蕾挂牌标记，观察单花开花习性。采集开花当天的花朵和开花3 d的花朵各30朵左右，分别测量其花冠直径与长度、花丝长度、柱头长度、花药与柱头之间的空间距离，并计算各有关参数的平均数，与野生柳兰花朵单花开花习性进行对比。

1.2.3 结实生物学特性观察与测定

对果实的成熟过程进行动态观测并进行描述，同时对果实和种子的各项生物学指标及结籽率进行测定。

结籽率的测定:随机分别选取柳兰20个花朵及蒴果，用解剖镜观察，统计柳兰心皮胚珠数量及种子数量，用每朵花的种子数除以胚珠总数得该花的结籽率。

结籽率(%)=饱满粒数/平均单花胚珠数 ×100%

1.3 引种地与原产地气候概况及比较

原产地为黑龙江省小兴安岭凉水自然保护区，位于黑龙江省伊春市带岭区的中心。地处东经128°53'20″，北纬 47°10'50″。具有明显的温带大陆性季风气候特征。该区的气候特点是:春天来得迟缓，降水少，多风;夏季短促，气温较高，降雨集中;秋季降温急剧，常出现早霜;冬季漫长，严寒干燥而多风雪［10］。

表1 引种地与原产地物候比较

引种地为哈尔滨城区内，位于黑龙江省哈尔滨市。地处东经 125°11＇～126°40＇，北纬 44°04'～ 46°40'。哈尔滨市属温带大陆性季风气候。该区的气候特点是:温度变化幅度较大，空气干燥，夏季短暂，气候温热，雨量充沛;秋季骤冷，易出现冻害;冬季降水极少，气候严寒、干燥［11］。引种地与原产地的气候比较见表1。

2 结果与分析

2.1 柳兰植株在引种地的生长特性

2.1.1 柳兰植株在引种地的高生长特性

柳兰植株在引种地生长发育规律见图1。经露地越冬的柳兰二年生植株于2009年4月25日开始萌动发芽，其株高生长呈“S”型曲线变化(图1－A)，在萌芽出土之初植株高生长缓慢，5月下旬以后随着气温的升高和降水量的增加，植株的株高生长量进入快速生长期，在5月末至7月中旬出现生长高峰，7月中旬以后，生长量增长缓慢。8月末多数叶子枯黄，生长量基本停止增长。柳兰的冠幅在株高达到一定高度后加速生长(图1－B)，在6月末至8月上旬出现增长高峰，8月下旬以后增长缓慢。而叶长在株高进入生长高峰后，趋于生长稳定(图1－C)。经与野外引种地的测量数据进行比较，柳兰植株的株高、冠幅、叶长等数量性状在引种地和原产地均比较接近，表明柳兰植株在引种地可以正常进行生长发育。

2.1.2 柳兰在哈尔滨地区植株生长时期的划分

根据对柳兰高生长量年变化规律的观测(见表2)，可将其整个生长量增长过程分为以下4个生长时期:萌动期、生长初期、生长盛期及生长后期。从表2中可以看出，柳兰在哈尔滨城区的生长量年增长过程中各个时期的持续时间和生长量差别很大。柳兰的生长周期为111 d，萌动期平均为5 d，生长初期平均为20 d，占整个生长期的18%，这段时间的植株生长缓慢，净生长量为29.47 cm，占到总生长量的18.24%;生长盛期持续的平均时间为49 d，占整个生长期的44% ，这段时间植株的生长量迅速增加，其中净生长量达到121.82 cm，占总生长量75.2%;生长后期平均经历42 d，期间的生长量增长逐渐缓慢直至停止，净生长量最低，为10.68 cm，仅占年总生长量的6.94% 。柳兰的生长量年增长变化呈“慢—快—慢”的节律。在生长盛期，生长迅速，其生长量决定着整个生长期的株高生长量。

图1 柳兰二年生植株生长变化规律

表2 柳兰生长时期的划分

2.2 柳兰在哈尔滨地区开花结实生物学特性分析

2.2.1 柳兰在原产地和引种地物候期比较

2009年在试验地观测记录柳兰花期物候学特征(见表3)。与原产地比较，二年生柳兰植株的萌动期在4月25日，比原产地提前了近20 d，抽苔期和现蕾期比原产地分别提前了10 d和20 d。而一年生柳兰植株在引种地的抽苔期则晚于二年生植株，现蕾期与原产地二年生植株基本一致。

一年生柳兰植株在引种地的初花期为7月15日～7月25日，比原产地延后了一个月左右，但末花期和果期均接近于原产地。2年生柳兰植株的始花期为6月7日～6月20日，比原产地提前了14 d左右;盛花期为6月21日～8月15日，末花期为8月16日～9月4日，均比原产地提前10～20 d，群体花期长达85 d，与原产地群体花期时间接近。引种地始花植株于7月2日开始进入果期，比原产地提前28 d。

表3 柳兰在原产地和引种地物候期比较

2.2.2 柳兰在原产地和引种地开花结实生物学特性

在引种地观察的柳兰花朵形态与原产地基本一致。单花花形大，两性，粉紫色;萼筒稍延伸于子房之上，裂片4，条状披针形，外面被短柔毛;花瓣4，倒卵形，顶端钝圆;雄蕊8，向一侧弯曲;花药红色，开裂后花粉呈现蓝绿色，子房下位，被毛(见图3)。柳兰的每朵小花，从开花到果实成熟大约需要15～20 d。由总状花序形成圆柱形蒴果，种子多数，顶端具白色种缨。蒴果由浅绿色逐渐变为红褐色，柳兰种子的传播方式同柳叶菜科其他植物一样，主要靠风力传播。

柳兰在原产地和引种地花果数量性状比较(见表2)。在原产地，柳兰植株大多为单花序，花序较少分枝，花序数量仅为3～5个，而在引种地，柳兰花序分枝较多，各级花序总数多达17～29个;原产地的单花序长度为48.3～70.2 cm，略高于引种地的单花序长度(30.8～68.4 cm)，但单花序中小花数量却少于引种地(80～120个)，且表现出引种地的小花数量分布幅度增大;花冠长度决定着花朵的大小，引种地的花冠长度平均为25.4 mm，而原产地平均长度只有22.6mm，表明引种地柳兰植株的花朵增大了，但从花朵数量分布看，原产地的花朵大小比引种地的更均匀。引种地花朵的其它器官“花柄长度”、“花萼长度”与花朵大小相对应，比原产地均略有增大。引种地蒴果长度为7.0～9.8 cm，小于原产地蒴果长度(8.2～12.1 cm)，表明原产地的野生环境更有利于柳兰果实的发育。两地的结实率都在40%～50%之间，差异不大，引种地略高于原产地。但在引种地单果种子数量却多于原产地。

图3 柳兰花序、小花及果序在引种地形态

表4 柳兰在原产地与引种地花果数量性状比较

2.3 讨 论

野生植物引种驯化成功的标准是与原产地比较，不需要特殊的保护能够露地越冬或越夏而生长良好;没有降低原来的经济或观赏品质;能够用原来的繁殖方式(有性或营养)进行正常的繁殖［12］。引自黑龙江省凉水自然保护区的野生柳兰在引种地哈尔滨城区内，从播种到获得种子，不需要特殊的保护能够露地越冬和越夏且生长良好，没有降低其观赏价值，柳兰花性状的发育与原产地没有较大差异，说明哈尔滨的立地环境没有改变柳兰花的发育特性。

在引种地，柳兰一年生植株的株高、叶长和冠幅从萌芽开始节律都呈现出“慢－快－慢”的“S型”曲线。在气温开始升高的7月初至8月中旬期间增长迅速。初花期为7月15日～7月25日，比原产地延后一个月左右，但末花期和果期均接近于原产地。因此，采用播种繁殖育苗栽培，当年即可呈现繁花的植物景观。

柳兰易形成大片群体，开花时十分壮观。在园林绿化中，适宜用来设计复层结构的植物景观。由于柳兰植株较高，所以极适宜做花境的背景材料。其地下根茎生长能力极强，可用于固土护坡，既可以达到对环境的美化效果，又能降低养护管理的费用，因而是优良的园林绿化美化植物。此外，柳兰花序修长，花色鲜艳，花朵秀美，花期长，也是良好的鲜切花材料。

［1］陈俊愉，程绪珂.中国花经［M］.上海:上海文化出版社，1989:448.

［2］周以良，聂绍荃，袁晓颖，等.黑龙江植物资源志［M］.哈尔滨:东北林业大学出版社，2003:503.

［3］王 虹，阿不都拉·阿巴斯，吴 晶，等.柳兰花蜜腺的发育解剖学研究［J］.新疆大学学报，1999，16(2):58－60.

［4］Hiermann A，Reidlinger M，Juan H，et al.Isolation of the anti phlogistic principle from Epilobium angusti－foium［J］.Planta Med，1991;57(4):357－360(Ger.).

［5］雷 颖.柳兰的组织培养和快速繁殖［J］.植物生理学通讯，2003，39(4):35－41.

［6］石秀霞.矮壮素对野生花卉柳兰的矮化效应［J］.河北农业大学学报，2005 ，28(6):51－531.

［7］刘旭华.柳兰在暖温带的引种适应性及利用途径研究［J］.甘肃林业科技，2009，34(2):36－39.

［8］石秀霞.矮壮素对野生花卉柳兰的矮化效应［J］.河北农业大学学报，2005，28(6):51－531.

［9］翟淑芬.柳兰引种试验［J］.吉林林业科技，2009，38(6):3－26.

［10］哈尔滨市统计局.国家统计局哈尔滨调队哈尔滨统计年鉴［M］.北京:中国统计出版社，2009:6－7.

［11］马建章，刘传照，张鹏.凉水自然保护区研究［M］.哈尔滨:东北林业大学出版社，1993:1－2.

［12］程金水.园林植物遗传育种学［M］.北京:中国林业出版社，2000:104－105..