大别山五针松不同母树林种子特性的比较

项小燕，吴甘霖，段仁燕，王志高

(安庆师范大学 生命科学学院，安徽 安庆246133)



大别山五针松不同母树林种子特性的比较

项小燕，吴甘霖*，段仁燕，王志高

(安庆师范大学 生命科学学院，安徽 安庆246133)

对不同地点大别山五针松母树林种子的特性进行比较，结果表明，大王沟母树林种子的饱满率、百粒重和活力分别为25.04%、130.45 g和100%，而妙道山母树林种子特性相应指标为10.12%、67.28 g和89.36%，两地的种子特性存在显著差异。

大别山五针松；母树林；种子特性

大别山五针松(PinusdabeshanensisC.Y. Cheng & Y.W. Law)，是松科(Pinaceae)松属(Pinus)常绿乔木，被列为国家二级珍稀树种[1]。野生种群主要散生于岳西县大王沟海拔900-1 300 m的阴坡山脊处，种群中大多植株常不结实，仅在光照较好处的成年植株结实，且有大小年现象。由于其分布范围狭小，种群数量仅约200余株，且处于衰退趋势[2]，因而大别山五针松种群趋于极度濒危状态。保护濒危物种是保护生物多样性的重要内容，且研究者们发现大别山五针松的材质及大多物理力学指标均高于红松(Pinuskoraiensis)，这表明大别山五针松具有重要的应用价值，因而如何采取有效措施进行大别山五针松的保护和复壮是保护生物学者面临的重要问题。

球果和种子是物种繁殖力的重要特征[3]，也是植物生物生活史中最脆弱的环节之一,关系到种群的生存与发展[4]。研究表明，环境和遗传因子是影响种子繁殖力的重要因素[5]。迄今为止，有关大别山五针松种子繁殖力的研究仅见韩建伟等[6]对种子萌发特性进行的初步报道，而种子的其他特性，如饱满率和活力等尚不清楚。为此，笔者对现有大王沟和妙道山两地的大别山五针松母树林种子的特性分别进行研究，以期为人工栽培扩大种群提供参考。

1　材料与方法

1.1球果采集地

研究所用球果分别采自安徽省岳西县妙道山林场大别山五针松母树林(MDS)和大王沟林场母树林(DWG)。前者116°06′0.5″E，30°47′40.4″N，海拔1 072 m，以东南坡向为主，少数为西南坡向，样地内共有成年植株75株，平均树高约5 m；后者116°06′34.54″E，30°49′10.43″N，海拔1 020 m，正南方向，共有9株成年植株，平均树高约7 m。

1.2球果的采集

2015年9月下旬在球果刚刚成熟种鳞尚未张开前及时采集两地球果，并统计两地着生雌球果的植株数，由于结实母树株数、单株母树结实量的限制，MDS处多数母树的球果数少于8个，因而母树上的雌球果均全部采回，DWG处每株随机采集10个球果。

1.3种子形态特征的测量

球果采下后,阴干分离种子。因MDS母树林球果总数偏少，因而统计了每个球果所含的饱满种子数，并统计种子饱满率(PFS) , 从每个球果中部随机取种鳞10 个, 测量种鳞长(CSL) 、种鳞宽(CSW) 、从每个球果中部随机取20 粒外形正常的种子，测量了4 个形态指标:种子长(SL) 、种子宽(SB) 、种子厚(ST) 、种子百粒重(HGW)。DWG母树林每株随机采集的10个球果也测量了上述指标。长度、宽度、厚度的指标均选在样品的最长、最宽、最厚处测量( 形状指标均用精度为0.01 cm 的游标卡尺; 重量指标均用精度为0.001 g电子天平) 。

1.4种子活力的比较

从MDS和DWG母树林各选60粒饱满种子，3次重复，用0.1%的TTC(2，3，5-氯化三苯基四氮唑)在25℃置暗中染色3 h，以比较两地饱满种子的活力。

1.5数据分析与处理

用excel 2010对种子特性进行误差分析，用SPSS19.0中单因素方差分析进行差异性比较。

2　结果与分析

2.1球果结实率

MDS母树林75株成年植株中共有13株着生雌球果，占成年总株数的17.3%，单株着生的球果数最多的为10个，最少的仅有1个。DWG母树林9株成年植株均结实，单株结实数最少的为13个，最多的为62个。

2.2种子特性

表1给出了两地种子的相关特性。

表1　两地种子特性比较

*P<0.05;**P<0.01.* 表示在0.05水平显著； ** 表示在0.01水平显著。

从表1可见，两处母树林种子在种鳞长宽和种子长宽厚上没有明显差异，而在种子百粒重和饱满率上差异明显。其中，DWG母树林种子的百粒重和饱满率均显著高于妙道山林场，体现了两地种子质量的差异。

2.3种子活力

图1比较了两地种子的活力。

图1　两地种子活力的比较

TTC染色法被广泛用于检验种子生活力，该方法简便、准确、快速，且不受休眠状态所限[7]。从图1可见，妙道山母树林饱满种子的活力为89.36%，而大王沟母树林饱满种子的活力为100%，且两者存在显著性差异。

3　讨　　论

较大的球果和种子对后代的贡献也大[3]，种子的质量与种子活力密切相关。两地母树林种子的特性及活力比较研究表明, 妙道山林场母树林的种子无论是在结实率、饱满率上还是活力上均低于大王沟母树林。环境和遗传因子对子代的品质具有重要影响[5]。由于两者均来源于同一野生种群，因而遗传背景没有明显差异，分析种子特性存在差异的主要原因可能是栽培场地环境不同而导致。其中，大王沟母树林种植地地势平坦，地处开阔，阳光充足，植株间有足够的间距；而妙道山林场母树林仅部分植株能接受充足光照，而大多数植株枝条空间上相互重叠，这些枝条因光照不足很少形成花芽，影响了母树林的结实率，同时由于植株间密度较大，花粉难以飞散[8]，也影响了种子的品质，这点得到了本研究的证实。

大别山五针松现存种群仅200余株，且多为成年个体，已属于极小种群范畴,短期内人工复壮是扩大种群的重要途径。目前，通过种子人工育苗是大别山五针松种群扩大的主要途径，因而人工栽培时应从长远角度出发，注重子代品质的培养，以能持续性的进行人工扩大种群。两地母树林种子品质的研究结果提示在人工栽培扩大种群时，应注意选址。宜选择地势开阔、阳光充足的地方，确保植株的营养生长。同时结合母树林花粉规律[8]，还应合理搭配植株间距，加强通风，以促进花芽的形成和花粉飞散，提高植株的结实率及形成更多高质量种子。此外，后期还可以从种子萌发角度深入研究，以提高有限种子的萌发率，加快种群更新的步伐。

[1]彭镇华, 江泽慧. 大别山五针松及起源[M]. 北京：中国林业出版社, 1999.

[2]项小燕, 吴甘霖, 段仁燕, 等. 大别山五针松种群结构及动态研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(1):55-61.

[3]孙玉玲, 李庆梅, 谢宗强. 濒危植物秦岭冷杉结实特性的研究[J]. 植物生态学报, 2005, 29(2): 251-257.

[4]唐润琴, 李先琨, 欧祖兰, 等. 濒危植物元宝山冷杉结实特性与种子繁殖力初探[J].植物研究, 2001,21(3):403-408.

[5]Alexander H M, Wulff R D. Experimental ecological genetics in Plantago[J]. J Ecol, 1985, 73: 271-282.

[6]韩建伟, 张智勇, 王恩茂, 等. 大别山五针松种子特性及促进种子萌发的研究[J]. 中国农学通报, 2014, 30(1):5-10.

[7]谢宗强, 李庆梅. 濒危植物银杉种子特性的研究[J]. 植物生态学报, 2000, 24 (1): 82-86.

[8]项小燕, 张小平, 段仁燕, 等. 濒危植物大别山五针松母树林花粉传播规律[J]. 广西植物, 2014,34(3): 333-337.

Comparison of Seed Characteristics of Pinus dabeshanensis in Different Seed Production Stands

XIANG Xiao-yan, WU Gan-lin, DUAN Ren-yan, WANG Zhi-gao

(School of Life Science, Anqing Normal University, Anqing, Anhui 246133, China)

The different seed characteristics ofPinusdabeshanensisare compared. The results show that the hundred grain weight, percent of fully-developed seeds and the seed viability of Dawanggou seed production stand are 25.04%、130.45 and 100%, respectively. And those of Miaodaoshan seed production stand are 10.12%、67.28 and 89.36%, respectively. There are significant difference between seed characteristics of the two stands.

Pinusdabeshanensis; seed production stand; seed characteristics

2016-06-06

国家林业公益性行业科研专项(201304314)和安徽省教育厅自然科学重点项目(KJ2016A437)。

项小燕，女，安徽桐城人，博士，安庆师范大学生命科学学院副教授，研究方向为植物资源保护与利用。E-mail: xiaoyanxiang@aqnu.edu.cn

吴甘霖，男，安徽金寨人，硕士，安庆师范大学生命科学学院教授，研究方向为植物资源保护与利用。E-mail: wugl@sina.cn

时间：2016-8-17 11:31

http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1150.N.20160817.1131.028.html

Q941

A

1007-4260(2016)03-0110-03

10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2016.03.028