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10種野生地被植物生物學特性研究

2016-03-29 06:11董謙劉冬云李瑩
河北林業科技 2016年6期
關鍵詞:鐵線蓮物候葉面積

董謙,劉冬云,李瑩

(1.河北省林業科學研究院,河北 石家莊 050061;2.河北農業大學園林與旅游學院,河北 保定 071000)

10種野生地被植物生物學特性研究

董謙1,劉冬云2,李瑩1

(1.河北省林業科學研究院,河北 石家莊 050061;2.河北農業大學園林與旅游學院,河北 保定 071000)

在對斑葉堇菜等10種河北野生地被植物引種成功的基礎上,通過形態特征、物候期以及生長動態的觀測,研究了其生物學特性。結果表明:10種野生地被植物形態特征各異;斑葉堇菜的綠期最長(264d),歪頭菜的花期最長(130d);植株高度最大的是歪頭菜(76.82cm),最小的是東方草莓(15.21cm);葉面積最大的是大葉鐵線蓮(174.88cm2),最小的是求米草(14cm2)。

野生地被植物;生物學特性;形態特征;物候期;生長動態

地被植物是指能夠覆蓋地面,具有一定觀賞價值的多年生草本植物。在園林綠化中,地被植物的應用可以充分合理的利用空間,提高綠地面積,增加景觀的層次感。而野生地被植物因其適應能力強,觀賞價值高,養護管理簡便等優點,逐漸受到人們的青睞。目前我國北方地區園林應用中地被植物的種類相對較少,品種單一,缺乏特色,對野生地被植物進行引種栽培可以有效豐富園林地被植物的種類。本試驗在對10種河北野生地被植物引種成功的基礎上,通過形態特征、物候期以及生長動態的觀測,研究該10種地被植物的生物學特性,從而為其在園林綠化中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

10種野生地被植物分別為:東方草莓(Fragaria orientalis)、斑葉堇菜(Viola variegata)、匍枝委陵菜(Potentilla flagellaris)、鵝絨委陵菜(Potentilla anserina)、野罌粟(Papaver nudicaule)、藍花棘豆(Oxytropis coerulea)、求米草(Oplismenus undulatifolius)、大葉鐵線蓮(Clematis heracleifolia)、歪頭菜(Vicia unijuga)、禿瘡花(Dicranostigma leptopodum),在河北農業大學試驗田內(38°50′N,115°27′E)露天栽植,進行正常的水肥管理。鵝絨委陵菜、匍枝委陵菜為4a生,東方草莓等8種植物為2a生,引種地概況見表1。

1.2 試驗方法

1.2.1 形態特征觀測

隨機選取20株植株作為標準株,定期觀測各自的花(花色、花瓣、花徑)、果實(縱徑、直徑、每果結種數)、種子(縱徑、直徑、千粒重)等;用生物直尺測定植株的株高、花徑、果實的橫縱徑及種子的直徑等指標。

1.2.2 物候期觀測

表1 引種地概況

物候期包括萌芽期、現蕾期、始花期、盛花期、末花期、果熟期和枯萎期。觀測期間,每天早晨9:00定時進行觀測。判斷標準如下:

萌芽期:10%的植株地下芽萌動后幼葉出土?,F蕾期:10%的植株花蕾自基生葉間露出。始花期:10%的植株開花。盛花期:25%的植株開花。

末花期:10%的植株花還在開放。

果熟期:10%的植株果實變黃并有輕微開裂??蔹S期:5%植株葉片開始變黃。

1.2.3 生長動態觀測

2015年3月到11月,采用定株觀測法,以20株植株作為標準株,每月15日進行植株的株高、葉面積的測定。利用生物直尺測定株高,利用坐標紙法測定葉面積。

2 結果與分析

2.1 形態特征

植物長期生活在自然環境中逐漸演化出各種不同的形態結構來適應它們的生長環境,不同的形態特征又決定著它們的特殊功能和特性。植物的花、葉、果等表型性狀是決定其園林用途的基本要素之一,為此園林應用中首先應了解不同植物的形態特征,依據不同植物的具體形態特征進行園林開發利用。試驗中引種的10種野生地被植物屬于不同的科屬,形態特征各異(表2)。

2.2 物候期

物候期是植物生長發育對外界環境的影響表現出來的形態特征,也是園林花卉栽培育種時的重要參考要素,千差萬別的物候特征對植物的生長繁殖與對自然環境的適應有著極為重要的影響。根據表3可得:10種野生地被植物在2015年的物候特征各不相同,返青時間最早的為禿瘡花,在2月18日;返青時間最晚的為大葉鐵線蓮,大約在3月10日。斑葉堇菜、野罌粟及禿瘡花均在3月中下旬出現花蕾,開花時間較早,是重要的早春野生地被花卉;匍枝委陵菜、藍花棘豆、鵝絨委陵菜、東方草莓及歪頭菜開花時間在4月中下旬,為春季開花的重要植物;求米草及大葉鐵線蓮在6月份開始開花,為重要的夏季開花地被植物;花期最長的為歪頭菜,花期可以達到130d,花期最短的為匍枝委陵菜,僅有22d。10種野生地被植物的枯黃期大多集中在10月中下旬到11月中旬之間,枯黃時間最晚的為斑葉堇菜,在11月15日左右;枯黃時間最早的是禿瘡花,在6月20日。比較10種野生地被植物的綠期可以發現,綠期最長的為斑葉堇菜,能達到264d;綠期最短的為禿瘡花,為121d。斑葉堇菜、藍花棘豆、野罌粟、禿瘡花、鵝絨委陵菜、東方草莓和歪頭菜果期集中在5、6月份;求米草和大葉鐵線蓮果實成熟較晚,在9、10月;匍枝委陵菜則沒有果實。

2.3 生長動態

10種野生地被植物生長狀況雖然有差異,但是株高與葉面積的生長均符合由慢到快再變慢的生長規律,與倒“S”型曲線是一致的。由于植物種類不同,斑葉堇菜等7種植物3~5月生長迅速,鵝絨委陵菜等3種植物從3月份到6月份一直迅速生長。

從圖1可以看出:斑葉堇菜、藍花棘豆、歪頭菜、野罌粟、東方草莓、匍枝委陵菜、禿瘡花7種植物在3~5月份生長迅速,藍花棘豆、歪頭菜、野罌粟與禿瘡花植株高度增長均超過35cm;植株較低矮的東方草莓、禿瘡花、斑葉堇菜的增長也超過了10cm;進入6月份以后,植物生長速度逐漸緩慢下來,植株高度逐漸趨于停止變化。而鵝絨委陵菜、大葉鐵線蓮及求米草3種野生地被植物從3月份到6月份一直保持著較快的生長速度,直到進入7月份,植株高度的生長才逐漸變緩慢。10種野生地被植物的植株高度由高到低依次為:歪頭菜>大葉鐵線蓮>藍花棘豆>禿瘡花>野罌粟>求米草>鵝絨委陵菜>斑葉堇菜>匍枝委陵菜>東方草莓。歪頭菜的株高最高,可以達到76.82cm左右;東方草莓的株高最低,僅為15.21cm;2種植物植株高度差距可以達到61.61cm。作為園林綠化的地被植物材料,植株越低矮越利于其開發利用,僅從株高一項因素分析,東方草莓、匍枝委陵菜等低矮植物更具有優勢。

表2 10種野生地被植物的形態特征

表3 10種野生地被植物的物候期(月.日)

葉面積的變化與植株株高的變化規律類似,伴隨著植株株高的增長葉面積也不斷增大。在植株高度迅速增高的月份,植株的葉面積也迅速增大;植株高度生長漸趨緩慢的時期,植株的葉面積增長也逐漸緩慢下來。由圖2可以看出,10種野生地被植物的葉面積大小順序為:大葉鐵線蓮>鵝絨委陵菜>禿瘡花>藍花棘豆>斑葉堇菜>東方草莓>匍枝委陵菜>野罌粟>歪頭菜>求米草。其中大葉鐵線蓮的葉面積最大(174.88cm2),約是求米草面積(14cm2)的12倍。植物的葉面積越大對裸露地表的覆蓋效果越好,也更加有利于植物的光合作用,促進植物的生長。在3~5月份,禿瘡花葉面積增長幅度最大,達到了80cm2左右;3~6月,大葉鐵線蓮與鵝絨委陵菜的葉面積漲幅均可以達到130cm2以上,表現出極強的生長活力。10種野生地被植物中,大葉鐵線蓮與鵝絨委陵菜等葉面積較大的地被植物有良好的地表覆蓋效果,在園林應用中有很好的利用潛力。

圖1 10種野生地被植物高生長動態

圖2 10種野生地被植物葉面積生長動態

3 討論

物候期的科學測定對野生地被植物的品種推廣及科學研究具有重要意義,了解引種植物在引入地區生長發育各階段的進展與實際生長狀況,可以作為分析引種成敗的參考標準。物候期的不同說明植物對自然環境的適應性存在一定差異,這是植物在長期自然環境選擇下遺傳變異的表現形式。植物根據自然環境的不同,可以通過調整自身的返青期、發芽期、花期等關鍵的物候期等來適應不同的環境條件。由于10種野生地被植物是由高山引種,所以返青時間均較早,集中于2月中下旬到3月中上旬,隨著氣溫逐漸回升野生地被植物開始返青,對10種植物生長影響最大的氣候因子是氣溫。10種植物的返青時間參差不齊,返青時間最早的禿瘡花要比時間最晚的大葉鐵線蓮早20d;花期最長的歪頭菜比花期最短的匍枝委陵菜多達108d;綠期最長的斑葉堇菜比綠期最短的禿瘡花多143d。張貝等以青島地區引進的54個品種宿根花卉為試驗材料,對其進行了較為系統的物候期觀測,發現多數返青期集中在3月份。與園林應用中的其他常用地被植物相比,試驗中引種的10種野生地被植物具有返青早、開花早的物候特征。引種的野生地被植物中野罌粟與禿瘡花的綠期很短,這是因為兩種植物都是2a生植物,均在2014年9月份播種,植株生長到2015年1月中下旬地上部分枯黃休眠,直到2015年2月較早返青。在園林綠化中,可根據不同植物的物候期特點進行合理地搭配種植以提高整個園林景觀的觀賞效果。本試驗只對10種植物進行了為期一年的物候觀測,為了充分了解氣候因子對植物物候期的影響,還應該進行更長時間的觀測。

植株的株高受到諸如遺傳、環境等很多因素的影響,不同的植物表現出不同的株高性狀,10種野生地被植物株高各不相同,其中歪頭菜的株高最高,比最矮的東方草莓高61.61cm。植物株高的不同對園林花卉具有重要的現實意義,較低矮的斑葉堇菜、東方草莓等可以作為花壇、花鏡的前景花;較高大的歪頭菜可以作為花叢種植。但是,由于華北地區夏季多風多雨水,大葉鐵線蓮、歪頭菜等植株較高的植物極容易發生倒伏而影響觀賞效果,因此應該注意此類花卉的矮化研究。作為植物光合作用最主要的器官,葉片在植物生長過程中可塑性也相當強,植物通過調整葉片的形態來適應外界環境的不同變化。10種野生地被植物中大葉鐵線蓮的葉面積最大,這可能是由于大葉鐵線蓮為三出復葉且每一部分葉片面積均較大的原因。較大的葉面積有利于促進植物的光合作用,增加光合產物的積累,加速植株的生長,進而使植株長勢更為旺盛。

4 結論

通過對10種野生地被植物的物候期觀測,發現斑葉堇菜的綠期最長(264d),歪頭菜的花期最長(130d),野罌粟、禿瘡花、斑葉堇菜、匍枝委陵菜開花時間早,可以作為早春花卉;大葉鐵線蓮花期長、花量大、顏色艷麗,則可以作為夏季觀賞花卉。在園林實際應用中通過與其他園林植物的合理配置充分發揮地被植物的觀賞價值,提高園林植物的層次性,進而提高園林景觀的觀賞性與多樣性。

我國具有豐富的野生地被植物種質資源,但是專家學者對其研究起步較晚,為了更好地發揮野生地被植物資源的作用還應該進一步加強研究,尤其是較適宜本地環境的野生鄉土地被植物,進一步豐富我國園林綠化中的植物種類,又可以達到對其保護開發的目的。

由于時間較短,本試驗對各指標僅進行了為期1a的觀測,為了進一步提高研究的科學性與嚴謹性,最終達到指導園林實踐的目的,未來還應對10種野生地被植物進行多年連續的物候期觀測,從而了解供試植物物候期的變化,并分析不同氣候因子對植物物候期的影響,更好地應對因環境因子變化給植物帶來的不良影響。

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The Study on the Biological Characteristics of the 10 Spesies of Wild Ground Covers

DONG Qian,LIU Dong-yun,LI Ying
(1.Hebei Acodemy of Forestry Sciences,Shijiazhuang,Hebei 050061;2.The Agricultural University of Hebei,Baoding,Hebei 071000)

On the basis of ten wild ground cover plants introduced successfully,their biological properties were researched through the observation of morphological characteristics,phonological period and growth dynamics.The results showed that the morphological characteristics of the ten wild ground cover plants are diverse;Viola variegate has the longest green stage of 264 days and Vicia unijuga has the longest flower period of 130 days.Vicia unijuga is the highest which is up to 90cm,while Fragaria orientalis is the shortest with height of 15.21cm;Clematis heracleifolia has the biggest leaf area of 174.88cm2and Oplismenus undulatifolius with the smallest of 14 cm2.

Wild ground cover plants;Biological property;Morphological character;Phonological period;Growth dynamics

S688.4

A

1002-3356(2016)06-0011-05

2016-11-09

京津冀地區節約型鄉土地被植物資源的搜集與利用(15227534)

董謙(1990-),碩士,助理工程師,現從事園林與財務工作。

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