瀕危樹種云南紫薇一年生播種苗生長(zhǎng)節(jié)律研究

付佳秀， 任四妹， 蘇志龍， 潘耕耘， 歐鑒基， 普家莉

（1.普洱學(xué)院， 云南 普洱665099； 2.思茅原野園林工程有限公司， 云南 普洱665099）

云南紫薇（Lagestroemia intermedia）別名居間紫薇、西南紫薇，為千屈菜科紫薇屬常綠喬木［1－6］。在我國(guó)主要分布于云南普洱市境內(nèi)的思茅、瀾滄及周邊地區(qū)［7］，泰 國(guó) 北 部 亦 有 分 布［3，8］。 葉 近 對(duì) 生，花 芽 近 球形、頂端圓形，花瓣6片、長(zhǎng)約20mm、邊緣淺波狀、紫色至藍(lán)紫色，花期5月［1，5］。作為紫薇屬少有的常綠和早花資源，每年春夏，花開滿樹，花色淡藍(lán)，鮮艷奪目，甚為美觀［9］，具有較高的開發(fā)研究及利用價(jià)值。由于天然更新不良及資源、生境遭人為破壞嚴(yán)重，野外幼樹稀少，推測(cè)過去3個(gè)世代內(nèi)致危因素沒有停止，種群至少減少50%，屬瀕危樹種［10］，1989年被列為國(guó)家三級(jí)保護(hù)植物［3，11］，2004年列入中國(guó)物種紅色名錄［10］。作為瀕危的野生觀賞樹種，云南紫薇仍未通過開發(fā)利用途徑加以保護(hù)，也缺乏系統(tǒng)研究，基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)十分有限。目前，云南紫薇的研究報(bào)道極少，有關(guān)其播種苗生長(zhǎng)節(jié)律的研究仍屬空白，多數(shù)文獻(xiàn)資料僅有其生物學(xué)特征、資源分布的記載［1－11］；另有種子貯藏與萌發(fā)特性的研究［3］和資源調(diào)查及引種的初步研究［12］。本研究通過定期觀測(cè)云南紫薇苗高、地徑生長(zhǎng)，并用生長(zhǎng)方程進(jìn)行擬合，初步掌握其生長(zhǎng)節(jié)律，為其進(jìn)一步的開發(fā)研究、引種馴化及管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于普洱市思茅區(qū)南屏鎮(zhèn)普洱學(xué)院后山苗圃，北緯22°42′，東經(jīng)100°59′；海拔高1 302m。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，最高氣溫35.7℃，最低氣溫3.4℃，年均氣溫17.7℃、年均相對(duì)濕度為79%。年無霜期352d，年均日照2 159.7h、年日照百分率為47%、年均降雨量1 535.4mm。受地形、海拔影響，垂直氣候特點(diǎn)明顯。土壤為磚紅壤，pH 值為3.97～5.77。

2 材料與方法

2.1 供試種子來源及處理

供試種子于2015年11月采自普洱瀾滄黑河一帶，選取生長(zhǎng)健壯的母樹混合采種。采收的果實(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室陰干，自然開裂后，取出種子，除去雜質(zhì)，常溫貯藏備用。

2.2 播種育苗及苗期管理

2016年4月9日將貯藏的種子取出進(jìn)行處理：清水沖洗2～3次，除去不飽滿及腐爛的種子，用50%多菌靈可濕性粉劑1 000倍液浸種10min；將消毒液倒出，倒入20～30℃的溫水中浸種48h，每12h換1次水，沙藏至種子10%～20%露白萌發(fā)時(shí)播種。播種方法為條狀點(diǎn)播，株行距為2～3cm，深1～1.5cm，并用松針覆蓋0.5～1cm。

播種透水后，用薄膜和60%遮陽網(wǎng)覆蓋保溫、遮陰。幼苗出土前每3d揭開保溫薄膜和遮陽網(wǎng)通風(fēng)、灌水。待幼苗出土、子葉全部露出80%時(shí)除去保溫薄膜，只覆蓋遮陽網(wǎng)，再根據(jù)土壤濕度進(jìn)行適當(dāng)灌水，噴施50%多菌靈1 000倍液。

2.3 研究方法

2.3.1 苗高、地徑生長(zhǎng)量測(cè)定及換算

自5月1日起至12月1日止，每15d對(duì)108株固定標(biāo)準(zhǔn)株進(jìn)行生長(zhǎng)數(shù)據(jù)采集。5月1日起用鋼卷尺測(cè)量各標(biāo)準(zhǔn)株苗高，精確到0.1cm；6月1日起，用游標(biāo)卡尺測(cè)量標(biāo)各標(biāo)準(zhǔn)株地徑，精確到0.02mm。

2.3.2 數(shù)據(jù)分析方法

一般來說，苗木年生長(zhǎng)節(jié)律，可用logistic生長(zhǎng)方程［13，14］進(jìn)行描述和分析，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

（1）式中y表示苗木累計(jì)生長(zhǎng)量，k值是常數(shù)，它的林學(xué)意義是苗木生長(zhǎng)的極限值，t表示生長(zhǎng)天數(shù)，a、b為待定參數(shù)，用小二乘法可以求得，確定k，a，b的初始值后，通過SPSS軟件進(jìn)行生長(zhǎng)曲線擬合［14，15］。

通過對(duì)Logistic方程求一階導(dǎo)數(shù)可得：對(duì)（2）式再求導(dǎo)，并令d2y／dx2＝0，可求得連日生長(zhǎng)最大時(shí)間：

對(duì)（2）式求三階導(dǎo)數(shù)，令其等于0，解得：

x1x2代表日生長(zhǎng)量變化速率最快的2個(gè)點(diǎn)，2個(gè)點(diǎn)之間為生長(zhǎng)盛期。

3 結(jié)果與分析

3.1 云南紫薇一年生播種苗苗高生長(zhǎng)規(guī)律

3.1.1 苗木高生長(zhǎng)

對(duì)云南紫薇一年生幼苗的觀測(cè)從5月1日起至12月1日結(jié)束，全年苗高平均值為28.1cm。從表1可以看出，苗高從播種到移栽到營(yíng)養(yǎng)袋中用了36d，占總生長(zhǎng)量的3.20%。在36～111d時(shí)生長(zhǎng)相對(duì)緩慢，在111d后苗高呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)，苗高凈生長(zhǎng)量最大值在156d時(shí)，最大生長(zhǎng)量為4.7cm，占總生長(zhǎng)量的16.73%，在216d時(shí)苗高生長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，直至停止。苗高生長(zhǎng)呈現(xiàn)“慢—快—慢”的生長(zhǎng)節(jié)律。

3.1.2 苗高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)曲線擬合

利用SPSS軟件對(duì)苗高觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得苗高年生長(zhǎng)與生長(zhǎng)時(shí)間變化的曲線（圖1），其擬合p＜0.01，F(xiàn)＝372.504）。

根據(jù)云南紫薇實(shí)測(cè)苗高Logistic方程擬合結(jié)果，方程決定系數(shù)為0.996，接近于1，其擬合模型的回歸關(guān)系達(dá)到了極顯著水平，說明結(jié)果比較可靠，用回歸值推測(cè)實(shí)測(cè)值有較高的準(zhǔn)確性。

表1 云南紫薇一年生播種苗苗高生長(zhǎng)過程

圖1 云南紫薇一年生播種苗苗高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)與Logistic擬合曲線

3.1.3 苗高生長(zhǎng)階段的劃分

根據(jù)Logistic方程，通過對(duì)x＝（lna）／b，x1＝1／b×ln（a／3.732），x2＝1／b×ln（a／0.268）的計(jì)算，結(jié)合苗木生長(zhǎng)的實(shí)際情況，將云南紫薇一年生播種苗的苗高生長(zhǎng)過程大致分為出苗期（3月26日—4月30日）、生長(zhǎng)初期（5月1日—7月14日）、速生期（7月15日—10月15日）和生長(zhǎng)后期（10月16日—12月1日）4個(gè)時(shí)期，其劃分方法如表2。

從表2可以看出，云南紫薇種子萌發(fā)出土到移栽到營(yíng)養(yǎng)袋約36d，占整個(gè)生長(zhǎng)期的14.63%，為出苗期；生長(zhǎng)初期為75d，凈高生長(zhǎng)量達(dá)到3.9cm，僅占總生長(zhǎng)的13.88%；速生期維持時(shí)間較長(zhǎng)，約為77d，占總生長(zhǎng)時(shí)間的31.3%，高生長(zhǎng)達(dá)31.30cm，約占總生長(zhǎng)的64.06%；苗高在11月進(jìn)入生長(zhǎng)后期，高生長(zhǎng)量為5.3 cm，僅占總生長(zhǎng)量的18.86%，此時(shí)進(jìn)入了苗木硬化期，高生長(zhǎng)速度逐漸減緩，直至停止。

表2 云南紫薇一年生播種苗苗高生長(zhǎng)時(shí)期的劃分及生長(zhǎng)情況的比較過程

3.2 云南紫薇一年生播種苗地徑生長(zhǎng)規(guī)律

3.2.1 地徑生長(zhǎng)

地徑的測(cè)量時(shí)間為移栽到營(yíng)養(yǎng)袋內(nèi)1個(gè)月后。從表3可以看出，36～111d地徑生長(zhǎng)緩慢，在111d后地徑生長(zhǎng)明顯加快，且最大凈生長(zhǎng)量達(dá)1.02mm，占總生長(zhǎng)量的17.09%。到11月初時(shí)地徑的生長(zhǎng)速度逐漸減緩，直至生長(zhǎng)停止。一年生云南紫薇播種苗地徑生長(zhǎng)時(shí)間約為246d，觀測(cè)期內(nèi)地徑總生長(zhǎng)量約為5.97mm。

表3 云南紫薇一年生播種苗地徑生長(zhǎng)過程

3.2.2 地徑生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)曲線擬合

利用SPSS軟件對(duì)地徑觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得地徑年生長(zhǎng)與生長(zhǎng)時(shí)間變化的曲線（圖2），其擬合p＜0.01，F(xiàn)＝99.758）。

根據(jù)云南紫薇實(shí)測(cè)地徑Logistic方程擬合結(jié)果，方程決定系數(shù)為0.998，接近于1，其擬合值與實(shí)際觀測(cè)值相吻合，達(dá)到了預(yù)期結(jié)果。

圖2 云南紫薇一年生播種苗地徑生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)與Logistic擬合曲線

3.2.3 地徑生長(zhǎng)階段劃分

同理，擬合值x＝155，x1＝120，x2＝190，再結(jié)合實(shí)際情況將云南紫薇一年生播種苗的地徑生長(zhǎng)過程大致分為4個(gè)時(shí)期（表4），分別為出苗期（3月26日—4月30日）、生長(zhǎng)初期（5月1日—7月14日）、速生期（7月15日—10月12日）和生長(zhǎng)后期（10月13日—12月1日）。一年生云南紫薇地徑生長(zhǎng)初期為5月1日—7月14日，凈生長(zhǎng)量達(dá)0.76mm，占總生長(zhǎng)量的12.73%。速生期為7月15日—10月12日持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，生長(zhǎng)量為4.3mm，占總生長(zhǎng)量的72.03%；自10月中旬開始，進(jìn)入生長(zhǎng)后期，地徑的凈生長(zhǎng)量為0.69 mm，占總生長(zhǎng)量的11.56%。

表4 云南紫薇一年生播種苗地徑年生長(zhǎng)時(shí)期的劃分及生長(zhǎng)情況的比較過程

4 結(jié)論與討論

4.1 通過采用Logistic方程對(duì)云南紫薇一年生播種苗苗高和地徑的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，回歸關(guān)系均達(dá)到了極顯著水平，實(shí)際觀測(cè)結(jié)果與Logistic方程得出的生長(zhǎng)量變化拐點(diǎn)基本相吻合，因此Logistic方程可以估測(cè)云南紫薇一年生實(shí)生苗的苗高和地徑的生長(zhǎng)量，再結(jié)合實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)苗高和地徑的生長(zhǎng)生長(zhǎng)期進(jìn)行劃分。

4.2 云南紫薇一年生播種苗苗高和地徑生長(zhǎng)節(jié)律基本一致，都存在著明顯的速生期，為7—11月。根據(jù)擬合值與實(shí)測(cè)值相結(jié)合可以將苗木生長(zhǎng)過程劃分為出苗期、生長(zhǎng)前期、速生期、生長(zhǎng)后期4個(gè)時(shí)期。苗高和地徑生長(zhǎng)階段劃分相同，凈生長(zhǎng)量在生長(zhǎng)盛期最大，持續(xù)時(shí)間為90d，在這一時(shí)期苗高生長(zhǎng)量為19.7，占總生長(zhǎng)量70.11%，地 徑 凈 生 長(zhǎng) 量 為 4.30，占 總 生 長(zhǎng) 量 的72.03%。

4.3 對(duì)云南紫薇一年生播種苗的生長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行劃分，便于根據(jù)不同階段生長(zhǎng)特性，采取相應(yīng)的育苗措施，在苗木生長(zhǎng)高峰期前應(yīng)加強(qiáng)水、肥管理，提高苗木木質(zhì)化速度及促進(jìn)苗木根系的生長(zhǎng)，提高苗木質(zhì)量。

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