5個丁香品種在蘭州地區(qū)花期與生殖特征觀察

劉樂樂，許宏剛，王梅，徐正茹，曹效東

（蘭州市園林科學(xué)研究所，甘肅，蘭州，730070）

本研究以在蘭州引種的5個丁香品種為材料，從種群水平上進行花期、枝條年生長量以及種子特征的研究，分析不同品種丁香的花期與生殖特征，結(jié)果表明：（1）5個品種丁香開花時間不同，其花期從2015年的4月3日到5月12日，持續(xù)近一個半月；其中開花最早的為羅蘭紫，開花最遲的為晚花紫；花期最長的為重瓣洋丁香，花期最短的為香雪；單花的花直徑最大的為波峰，其次為晚花紫、香雪與重瓣洋丁香，羅蘭紫的花直徑最??；年枝條生長量最大的為重瓣洋丁香，其次為波峰、香雪與晚花紫，最小的為羅蘭紫。（2）5個品種丁香的初花期顯著影響其枝條年生長量，開花時間越遲，枝條年生長量越大；但是初花期與花直徑?jīng)]有顯著的相關(guān)關(guān)系。（3）對丁香生殖特征的分析表明其初花期與種子質(zhì)量、萌發(fā)率存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，花期持續(xù)時間與萌發(fā)率也有顯著的正相關(guān)關(guān)系，而其它特征之間不存任何顯著的正相關(guān)關(guān)系。

丁香；花期；生殖特征

植物的花期物候是植物重要的生活史特征之一，因為其開始繁殖的時間和繁殖的能量支出在整個繁殖周期的時間表可以強烈地影響個體的適合度[1-3]。對引種植物花期物候的研究可以了解該植物在當(dāng)?shù)丨h(huán)境中的適應(yīng)性[4]，植物的花期物候具有較強的地域性，同種植物在不同地區(qū)的花期物候不盡相同[5-6]，因此對本地區(qū)園林植物的花期物候的了解在一定程度上能夠影響園林綠地的觀賞效果和風(fēng)格特征，以及城市園林綠化的質(zhì)量和水平，為生態(tài)化園林建設(shè)提供理論基礎(chǔ)[7-9]。

丁香屬Syringa植物是我國北方地區(qū)主要的園林觀花灌木，主要分布于我國西南以及黃河流域以北各省區(qū)，其中包括內(nèi)蒙古、青海、甘肅、陜西、山西在內(nèi)的西北地區(qū)，自然分布的丁香種類有12種，占丁香屬的44%[10]。丁香觀賞性佳，是早春的主要開花植物以及蜜源植物，花香淡雅，花色因品種而各異，以各種深淺的紫色以及白色為主，不同品種的花期從早春一直延續(xù)到初夏；并且具有較強的適應(yīng)性，耐寒、耐干旱、耐土壤貧瘠，養(yǎng)護較為簡單，是蘭州地區(qū)主要的觀花植物之一。目前在蘭州地區(qū)廣泛栽培的丁香種主要有：暴馬丁香Syringa reticulata、羽葉丁香S. pinnatifolia、紫丁香S. oblata與遼東丁香S. wolfii等，品種類型較少，多為傳統(tǒng)栽培的丁香品種，缺乏新品種的引進。新品種引進，不僅可以為園林綠化提供更多的選擇材料，還可以增加園林植物的多樣性，并且為新品種的選育提供更多的種質(zhì)資源。本研究以蘭州市5個新引種的丁香品種為觀測材料，從種群的水平進行開花物候、枝條年生長量以及種子特征的研究，分析不同品種丁香的開花物候及對生殖種子萌發(fā)的影響，掌握其在引種地的生態(tài)適應(yīng)情況，為以后有效利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

本研究的實驗地位于蘭州市園林科學(xué)研究所，蘭州（103°41′E、34°N）位于季風(fēng)氣候區(qū)與非季風(fēng)氣候區(qū)的過渡地帶，海拔1 520 m，年平均氣溫為9.3 ℃，年平均日照為2 446 h，無霜期為180 d，年平均降水量為325 mm，主要集中在6～9月，屬于溫帶大陸性氣候[11]。

丁香為落葉灌木或小喬木，花兩性，聚傘花序排列成圓錐花序，頂生或側(cè)生，與葉同時抽生或葉后抽生；具花?；驘o花梗；花萼小，鐘狀，具4齒或為不規(guī)則齒裂，或近截形，宿存；花冠漏斗狀、高腳碟狀裂片4枚，開展或近直立，花蕾時呈鑷合狀排列；雄蕊2枚，著生于花冠管喉部至花冠管中部，內(nèi)藏或伸出；主要分布于我國西南及黃河流域以北各省區(qū)[12]。本試驗研究的丁香品種為2013年蘭州市園林科研所引種的5個丁香品種，分別為羅蘭紫Syringa oblata ‘Luo Lan-Zi’、波峰S. oblata ‘Buffon’、香雪S. oblata ‘Xiang Xue’、重瓣洋丁香S. vulgaris var. plena與晚花紫S. oblata‘Wan Hua Zi’，每個品種為200株，目前在引種地生長狀況良好。

1.2 試驗方法

1.2.1 花期觀測

2015年對5個品種丁香花期物候進行觀測，其中個體水平上單株開花數(shù)達25%視為初花期，50%的視為盛花期，90%的視為末花期；把種群中25%的個體開花視為初花期，50%的個體開花視為盛花期，90%的個體開花視為末花期[13]，分析物候特征，本研究主要分析種群的花期。

1.2.2 花特征與生長量的測量

2015年，在5個品種的種群的盛花期期間，用游標(biāo)卡尺測量單花直徑（mm），作為該衡量品種花大小指標(biāo)，每個品種隨機取20株，每株取3朵花作為樣本。在每個品種生長期結(jié)束后，使用尺子測量植株當(dāng)年新生枝條的長度（cm），作為衡量該品種年度生長量的指標(biāo)。

1.2.3 種子質(zhì)量與萌發(fā)率

2014年收取不同品種丁香在自然雜交狀態(tài)下的種子，經(jīng)過去皮除雜等處理，每個品種隨機取100粒種子進行稱量，3次重復(fù)，取其平均值為得到種子的平均百粒質(zhì)量，表示種子質(zhì)量。2015年，對收取到種子的5個丁香品種進行萌發(fā)率的測定，每個品種3次重復(fù)，每個重復(fù)50粒種子，放入鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，滴少量蒸餾水將種子浸濕，在溫控植物生長培養(yǎng)箱里以25 ℃恒溫進行萌發(fā)實驗。每2 d進行萌發(fā)觀測，以肉眼看到白色幼根出露為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，計算萌發(fā)率（germination percent），萌發(fā)率為萌發(fā)結(jié)束后總的萌發(fā)百分數(shù)（%）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

本研究的數(shù)據(jù)處理與分析采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件，其中不同品種花大小與生長量的比較用單因素方差分析（one-way ANOVA）；統(tǒng)計數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，n表示樣本量，圖的繪制在sigmaplot12.5中完成。

2 結(jié)果

2.1 不同品種丁香在蘭州地區(qū)的花期分析

由表1可知，所觀測的5個品種丁香開花時間不同，其花期從2015年的4月3日到5月12日，持續(xù)近一個半月；其中最早開花的為羅蘭紫，最遲開花的為晚花紫；花期最長的為重瓣洋丁香，花期最短的為香雪。

表1 2015年引進的5個品種丁香的花期

2.2 不同品種丁香的花直徑與生長量分析

由表2可知，不同品種丁香的花特征與生長量不同：其中羅蘭紫、香雪與重瓣洋丁香的花直徑不存在顯著差異（P＞0.05），但是這三者的花直徑顯著地小于晚花紫與波峰（P＜0.05），晚花紫的花直徑又顯著地小于波峰（P＜0.05）；重瓣洋丁香的年生長量最大，顯著大于其余的4個品種（P＜0.05），波峰、香雪與晚花紫的年生長量之間不存在顯著地差異（P＞0.05），羅蘭紫的年生長量最小，顯著小于其余的4個品種（P＜0.05）。

表2 2015年5個品種丁香花特征與枝條年生長量比較

2.3 5個品種丁香的花期與年生長量的相關(guān)分析影響

由圖1可知，丁香的初花期顯著影響枝條的年生長量，開花時間越遲，該品種的年生長量越大，但這種相關(guān)關(guān)系比較弱（R=0.38，P＜0.01）。由圖2可知，丁香的初花期與花大小不存在相關(guān)性（R=0.25，P=0.06）。

圖1 5個品種丁香初花期與枝條年生長量相關(guān)關(guān)系

2.4 不同品種丁香種子質(zhì)量和萌發(fā)率

對5個品種丁香的種子質(zhì)量與萌發(fā)率的測量表明，不同品種丁香的種子質(zhì)量與萌發(fā)率不同。由表3可知：羅蘭紫與香雪的種子質(zhì)量不存在顯著差異（P＞0.05），但這兩者的種子質(zhì)量顯著地小于晚花紫的種子質(zhì)量（P＜0.05）；羅蘭紫的萌發(fā)率顯著小于其它4種丁香的萌發(fā)率（P＜0.05），而其它品種的萌發(fā)率是沒有著差異的（P＞0.05）。

圖2 5個品種丁香初花期與花直徑相關(guān)關(guān)系

表3 5個不同品種丁香種子質(zhì)量與萌發(fā)率的比較

5個品種丁香的初花期、花期持續(xù)時間、種子質(zhì)量及萌發(fā)率的相關(guān)分析結(jié)果（表4）顯示：初花期與種子質(zhì)量和萌發(fā)率存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，花期持續(xù)時間與萌發(fā)率也存在有顯著的正相關(guān)關(guān)系，而其它特征之間不存任何顯著的正相關(guān)關(guān)系。

表4 丁香的初花期、花期持續(xù)時間、種子質(zhì)量及萌發(fā)率的相關(guān)分析

3 結(jié)論與討論

3.1 5個品種丁香的花期及影響因子

本研究表明5個品種丁香開花時間不同，其花期從2015年的4月3日到5月12日，持續(xù)近一個半月，不同的品種種群花期不同。其中開花最早的為羅蘭紫，開花最遲的為晚花紫；花期最長的為重瓣洋丁香，花期最短的為香雪。

植物物候直接反映了氣候變化對植物生長發(fā)育的影響，是植被動態(tài)模擬的關(guān)鍵，是植物的生殖生物學(xué)、分類學(xué)等各項科學(xué)研究的工作基礎(chǔ)[14-15]。其中開花物候是植物物候特征中重要的特征之一，影響的因素有很多，主要包括遺傳因素與環(huán)境因素。在不同的環(huán)境中，植物為了適應(yīng)環(huán)境會產(chǎn)生相應(yīng)的改變；不同的環(huán)境條件，包括海拔、經(jīng)緯度、溫度濕度以及光照等，都有可能影響植物的開花物候[16-18]。

對丁香在引種地物候觀測表明不同的品種開花物候有所不同，這表明品種間的差異是存在的，掌握和利用這些差異為以后在園林應(yīng)用的過程中，可以通過品種配置來滿足延長花期持續(xù)時間的目的。但所有觀測品種丁香的花期都分布在4月至5月上旬這個范圍內(nèi)，花期都持續(xù)在20 d左右，這些相同點表明丁香的花期受系統(tǒng)發(fā)育的限制[19]。

不同品種中開花最早的為羅蘭紫，開花最遲的為晚花紫；花期最長的為重瓣洋丁香，花期最短的為香雪；單花的花直徑最大的為波峰，其次為晚花紫，羅蘭紫、香雪，重瓣洋丁香的花直徑最小；年枝條生長量最大的為重瓣洋丁香，其次為波峰、香雪與晚花紫，最小的為羅蘭紫。

植物的花期物候在一定程度上能夠反映植物的繁殖生長狀態(tài)，以開花結(jié)實為特征的植物有性生殖與植物體內(nèi)的物質(zhì)積累有關(guān)[20]。繁殖分配假說認為植物營養(yǎng)部分資源投入的增加會導(dǎo)致繁殖部分資源投入的減少，這反映了植物在營養(yǎng)生長與繁殖生長之間權(quán)衡，個體大的植物進入花期的時間要比個體小的植物晚[21]。對丁香的初花期與年生長量的分析表明枝條的年生長量越大的品種開花越遲，這與繁殖分配假說的理論相符。

3.2 5個品種丁香的花期與生殖特征的關(guān)系

植物花期物候的一些特征，例如初花期、花期持續(xù)時間和開花數(shù)量等，能影響其生殖生長的成功[22-23]。Picó等研究香雪球時發(fā)現(xiàn)不同時期種子質(zhì)量和萌發(fā)能力具有顯著的差異，種子質(zhì)量在花期剛開始的時候最大，萌發(fā)率也是在花期剛開始的9月份最高，以后各月份都逐漸下降，在11月份萌發(fā)率急劇下降，其后一直保持在較低的水平[24]。本研究中丁香的初花期、花期持續(xù)時間、種子質(zhì)量與萌發(fā)率的相關(guān)分析表明初花期、花期持續(xù)時間分別與種子質(zhì)量和萌發(fā)率存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。其中，初花期越遲，其種子質(zhì)量與萌發(fā)率越高，這可能與丁香早春開花的特點有關(guān)。早春的氣候條件具有氣溫較低，溫度波動較大的特點，一方面可能使植物沒有足夠的時間去積累較多的資源，從而限制了種子的生長；另一方面，低溫也影響了昆蟲的活動，降低了異交率。此外，花期持續(xù)時間越長，種子的萌發(fā)率越高，這可能是因為在較長的花期內(nèi)可以吸引更多的傳粉昆蟲訪花，有助于提高其異交的比例，從而減少種子的敗育率提高萌發(fā)率[25]。

本研究從群體的水平上探討了不同品種丁香的花期物候，但缺乏對其在個體、花序以及單花水平上花期的研究，對其開花模式的探討，以及傳粉昆蟲對不同品種丁香訪花，這將是以后工作的方向。

[1] FENNER M. The phenology of growth and reproduction in plants [J]. Perspectives in Plant Ecology Evolution & Systematics, 1998, 1:78-91.

[2] PRIMACK R B. Patterns of flowering phenology in communities, populations, individuals, and single flowers [M]. Netherlands: Springer, 1985: 571-593.

[3] RATHCKE B, LACEY E P. Phenological patterns of terrestrial plants [J]. Annual Review of Ecology and Systematics, 1985: 179-214.

[4] 孫穎，王阿香，劉穎竹，卓麗環(huán). 大花百子蓮的開花物候與生殖特性[J]. 西北植物學(xué)報，2013，33（12）：2423-2431.

[5] 張往祥，魏宏亮，江志華，曹福亮，湯庚國. 觀賞海棠品種群的花期物候特征研究[J]. 園藝學(xué)報，2014，41（4）：713-725.

[6] 董立格，王賢榮，丁雨龍. 桂花花期物候研究[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（S1）：51-56.

[7] 杜鵑. 蘭州主要綠化植物物候?qū)W與合理配植研究[D]. 蘭州大學(xué)，2008.

[8] 陳章和，趙建剛，李海霞，鄭宇華. 廣州市園林木本植物物候調(diào)查研究[J]. 華南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，（2）：107-112.

[9] 張增信，黃鈺瀚，王言鑫，葉鏡中，李信莉，姜愛國. 南京市園林植物的花期物候調(diào)查及應(yīng)用[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（12）：195-198.

[10] 崔洪霞，蔣高明，臧淑英. 丁香屬植物的地理分布及其起源演化[J]. 植物研究，2004，24（2）：141-145.

[11] 吳永華，鐘芳. 利用方式對蘭州南部山區(qū)林草地土壤特性的影響[J]. 草業(yè)科學(xué)，2014，31（5）：803-810.

[12] 中國科學(xué)院中國植物志編委會. 中國植物志（六十一卷）[M]. 北京：科學(xué)出版社，1992.

[13] 張玉娜，孫坤，張輝，蘇雪，溫江波. 肋果沙棘(Hippophae neurocarpa S. W. Liu et T. N. He)自然種群的風(fēng)媒傳粉特征[J]. 生態(tài)學(xué)報，2009，29（1）：508-514.

[14] 賈鵬. 青藏高原東部高寒草甸物候研究：群落，功能特征與系統(tǒng)發(fā)育[D]. 蘭州大學(xué)，2011.

[15] 張輝，曹衛(wèi)東，吳一群，邱孝煊，張偉光，林新堅. 不同紫云英品種物候期及主要經(jīng)濟性狀研究[J]. 草業(yè)科學(xué)，2010，27（2）：109-112.

[16] 陳莉，石雷，崔洪霞，張愛英，張德山，王玲，夏菲. 莢蒾屬植物花期物候及生長對引種地年際氣候波動的響應(yīng)[J].植物學(xué)報，2012，47（6）：645-653.

[17] 郭春燕，賀曉，高建平，劉果厚. 蒙古蕕的開花物候與生殖特征[J]. 西北植物學(xué)報，2012，32（10）：2040-2046.

[18] 陸佩玲. 中國木本植物物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，2006.

[19] 權(quán)秋梅，黎云祥. 巫山淫羊藿開花物候與生殖特征[J].生態(tài)學(xué)雜志，2013，3（4）：859-866.

[20] 章志龍，劉旭東，賈鵬，杜國禎. 氮添加對高寒草甸植物花期物候和群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 草業(yè)科學(xué)，2013，30（5）：728-735.

[21] 王蕓蕓，師帥，藺菲，原作強，葉吉，王緒高，郝占慶. 長白山闊葉紅松林木本植物繁殖特征及其關(guān)聯(lián)性[J]. 科學(xué)通報，2014（59）：2407-2415.

[22] 肖宜安. 瀕危植物長柄雙花木（Disanthus cercidifolius var. longipes）繁殖生態(tài)學(xué)與光合適應(yīng)性研究[D]. 西南師范大學(xué)，2005.

[23] 何淼，陳士惠，馬翠青，孫穎. 野生及引種側(cè)金盞花的開花物候與傳粉特性[J]. 草業(yè)科學(xué)，2014，31（3）：431-437.

[24] Picó F X, Retana J. Seed ecology of a Mediterranean perennial herb with an exceptionally extended flowering and fruiting season [J]. Botanical Journal of the Linnean Society, 2003, 142(3): 273-280.

[25] Mcintosh M E. Flowering phenology and reproductive output in two sister species of Ferocactus (Cactaceae) [J]. Plant Ecology, 2002, 159(1): 1-13.

Flowering Phonology and Reproductive Features of 5 Varieties Syringas in the Lanzhou Area

LIU Le-le, XU Hong-gang, WANG Mei, XU Zheng-ru, CAO Xiao-dong
(Institute of Garden Research of Lanzhou, Lanzhou 730070, China)

We had a investigation on of 5 new exotic varieties Syringas artificial population in Lanzhou, China were used as materials to investigate flowering phonology, annual branches growth and the seed characters from population levels and analyze flowering phonology and reproduction characteristics of different varieties syringas. The results showed that: (1) 5 varieties had different flowering phonology, the whole flower phonology persisted one and half months, form April 3 to May 12; Syringa oblata‘Luo Lan-Zi’ was the first to bloom, and S. oblata ‘Wan Hua Zi’ was the last to bloom; S. vulgaris var. plena had the longest flower season, S. oblata ‘Xiang Xue’ had the shortest flower season; S. oblata ‘Buffon’ has the biggest flower diameter, the second was S. oblata ‘Wan Hua Zi’, the other 3 varieties had the smallest flower diameter; S. vulgarisvar plena had the longest annual branches growth, then the S. oblata ‘Buffon’, S. oblata‘Xiang Xue’ and S. oblata‘Wan Hua Zi’, the shortest one was S. oblata‘Luo Lan-Zi’. (2) The early flowering of 5 varieties syingas showed significant impact on the annual branches growth, the later of the flowering, the longer of the annual branches growth, but there were no significant correlations between early flowering and flower diameter.(3) The analysis for 3 varieties syringas that had seeds harvested showed that there were significant positive correlations among early flowering, seed mass and germination, and significant positive correlations between flowering duration and germination, however, there were no significant correlations among other features.

Syringas; flowering phonology; reproductive features

S685.26

A

10.3969/j.issn. 1006-0960.2016.03.006

1006-0960（2016）03-0022-05

2016-07-25

蘭州市科技局資助項目（項目編號：12-2-166）。

劉樂樂（1986—），女，河南南陽人，碩士，助理工程師，研究方向為園林植物。E-mail: yybearhao123@126.com