●劉志海 朱云霞 王永濤
(1.長白朝鮮族自治縣林業(yè)局 吉林 白山 134400;2.長白朝鮮族自治縣母樹林林場 吉林 白山 134400)
長白朝鮮族自治縣山楂海棠種質(zhì)資源庫是長白縣山楂海棠、朝鮮崖柏國家林木種質(zhì)資源庫的重要組成部分,于2016年10月通過審核被列入第二批國家林木種質(zhì)資源庫名錄。山楂海棠種質(zhì)資源核心分布區(qū)位于長白朝鮮族自治縣母樹林林場施業(yè)區(qū)內(nèi),核心區(qū)面積65.03 hm2。
山楂海棠[Malus komarovii(Sarg.) Rehd.]屬薔薇科蘋果亞科蘋果屬,是蘋果屬35個種中的一個野生種,在分類學上被劃歸為隴東海棠系,目前為國家Ⅱ級重點保護樹種。其在《世界自然保護聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》中的評定級別為瀕危(EN)。國外只有朝鮮北部有少量分布,國內(nèi)僅長白山西南坡海拔1100~1300 m的針闊混交林中有零星分布。山楂海棠外部形態(tài)較為特殊,花果并茂,且對研究薔薇科某些屬內(nèi)和屬間親緣關(guān)系有一定的意義,同時又是培養(yǎng)蘋果矮化抗寒新品種的優(yōu)良砧木。
長白朝鮮族自治縣域內(nèi)涵蓋吉林省重點林區(qū),素有“九山半水半分田”之稱。林特產(chǎn)品是城鄉(xiāng)居民收入的主要來源,隨著區(qū)域經(jīng)濟建設中生態(tài)旅游業(yè)、保健食品(藥品)業(yè)的大力發(fā)展,建設單位施業(yè)區(qū)內(nèi)的野生經(jīng)濟植物資源人為破壞程度也有所增加。山楂海棠因花果并茂且營養(yǎng)價值高,被不斷地發(fā)掘和利用,造成該物種自然資源瀕危程度迅速提高,生境的破壞也日漸嚴重。另外,隨著森林生態(tài)旅游業(yè)的發(fā)展,山楂海棠種質(zhì)資源所在地的環(huán)境污染日益加重,森林消防隱患不斷,嚴重影響了山楂海棠林木種質(zhì)資源的存續(xù)與發(fā)展。
目前,山楂海棠在國內(nèi)僅長白山西南坡有分布,建立林木種質(zhì)資源保存庫,大力發(fā)展異地育種,不僅可促進長白山區(qū)域經(jīng)濟中林木種苗的發(fā)展,更可為發(fā)展長白山區(qū)域文化、維護生態(tài)平衡、復壯長白山區(qū)生物多樣性、實現(xiàn)瀕危和漸危物種的永續(xù)利用提供保障。
在遺傳學觀點中,樹種分布存在地理變異規(guī)律,尤其對地理分布范圍廣的物種,因氣候、土壤等環(huán)境條件和有性繁殖因素等影響,基因發(fā)生變異的可能性難以進行人為掌控,而建設長白縣山楂海棠國家林木種質(zhì)資源庫的核心,要以長白山南坡富有市場潛力、生態(tài)潛力和科研潛力的林木種質(zhì)資源為重點,兼顧周邊地區(qū),傳承、保護和穩(wěn)定長白林木良種的優(yōu)良遺傳品質(zhì),為長白山區(qū)邊境生態(tài)系統(tǒng)建設做出貢獻,同時為長白山區(qū)林木種質(zhì)資源的研究保護、開發(fā)利用提供技術(shù)支撐和決策依據(jù)。
自2013年開始,長白朝鮮族自治縣種苗站組織母樹林林場技術(shù)人員開展了對山楂海棠分布情況的調(diào)查,截至2015年,累計調(diào)查面積達1092 hm2,調(diào)查數(shù)據(jù)968份。2016年4月,長白縣林業(yè)局正式向吉林省林業(yè)廳種苗站提出關(guān)于國家林木種質(zhì)資源庫的建設申請,并于2016年10月通過審核,被列入第二批國家林木種質(zhì)資源庫名錄。
資源庫根據(jù)年度作業(yè)設計,分階段按時完成了野外調(diào)查、氣象觀測、物候觀測、撫育管理、果實產(chǎn)量調(diào)查采收及掛牌、種苗繁育、基礎(chǔ)設備材料建設、技術(shù)培訓,并與北華大學進行科技支撐合作研究工作。
2.2.1 野外調(diào)查截至2020年末,基本完成了施業(yè)區(qū)內(nèi)分布情況調(diào)查,在65 hm2保存林內(nèi)建立了13個固定樣地,采取固定與臨時樣地相結(jié)合的方式,開展植物本底與生境調(diào)查。
2.2.2 氣象、物候觀測安排專人利用基本工具及設備,對山楂海棠芽、葉、枝、花芽、果實等各個生長階段的時間及生物學形態(tài)特征和每日氣象因子進行詳細觀測記錄,同時對病蟲害發(fā)生情況進行觀測。
2.2.3 撫育管理每年對固定樣地植株進行2次人工定點撫育,主要包括割雜草、清理撫育場地等,同時對保護植株進行施肥、簡易支架以及適時進行病蟲害防治等,通過人工干預來促進野生植株的生長,為提升結(jié)實率及種質(zhì)品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。
2.2.4 果實產(chǎn)量調(diào)查、采收及掛牌對特殊植株通過采取架設PC網(wǎng)保護等措施,來確保果實落地的完整性,降低整體植株結(jié)實量的調(diào)查誤差。依據(jù)果實類型對懸掛標牌的優(yōu)勢樣株按照成熟度分批多次采收,分株、分批次編號記錄,對果實進行分類篩選保存,對產(chǎn)量高、質(zhì)量優(yōu)的單株進行掛牌并記錄相關(guān)數(shù)據(jù),為優(yōu)樹選擇提供種質(zhì)資源跟蹤記錄材料。
2.2.5 種苗繁育根據(jù)實際情況,進行少量有性繁殖與無性繁殖并行的擴繁試驗。
2.2.5.1 有性繁殖(種子繁育)利用2019年采集分類標號果實自然腐爛取種89 g,估算7800余粒。經(jīng)過浸泡消毒、沙藏、催芽等環(huán)節(jié),2020年春,僅有4顆種子發(fā)芽。目前,技術(shù)人員針對發(fā)芽率低的問題仍在繼續(xù)研究試驗中。
2.2.5.2 無性繁殖(扦插繁育)2020年6~7月利用塑料大棚進行扦插實驗,扦插基質(zhì)包括生物炭棉、苔蘚、河沙、黃沙四類,采用跟茂50倍液生根劑速蘸插穗后實施扦插,對比結(jié)果證明,生物炭棉基質(zhì)扦插失敗,河沙、黃沙基質(zhì)都在枝條基部產(chǎn)生愈結(jié)組織,不生根,苔蘚基質(zhì)扦插1300株,生根苗600余株,成活率在3種基質(zhì)中最高。
2.2.5.3 千粒重及種子生活力的測定用2020年秋季所采集的種子進行試驗,測定山楂海棠千粒重在9.5~10.1 g,種子生活力98%。
2.2.6 基礎(chǔ)設備材料建設截至2020年底,本資源庫在完成核心區(qū)固定樣地圍欄建設的基礎(chǔ)上,又完成了一套小型氣象觀測儀的安裝與調(diào)試,以期實現(xiàn)山楂海棠種質(zhì)資源庫局部物候觀測全面性、系統(tǒng)性和科學性同步提高的目的。
2.2.7 技術(shù)培訓建設單位采用理論與實踐相結(jié)合的方式,安排技術(shù)骨干參加國家、省種苗部門組織的種質(zhì)資源庫建設培訓與經(jīng)驗交流,并組織單位職工參與基地建設基礎(chǔ)知識培訓,助力國家種質(zhì)資源保護建設進程。
2.2.8 科技支撐資源庫與北華大學林學院建立了科技支撐合作關(guān)系,在杜鳳國教授的指導下,開展了山楂海棠種群分布格局與生態(tài)位特征研究等項目,目前進展順利。
對65 hm2的山楂海棠種質(zhì)資源核心區(qū)建設進一步跟進,在原地保存林保護工程建設的基礎(chǔ)上,通過人工促進的方式,力爭建成原地保存林,實現(xiàn)種群的擴繁與復壯。
3.1.1 優(yōu)樹在相同立地條件下同齡林分中,選取生長、干形、材性、抗逆性、果實性狀等性狀優(yōu)良的單株。
3.1.2 選擇地點計劃在國家林木種質(zhì)資源庫長白縣母樹林林場8林班進行調(diào)查并選擇優(yōu)樹。
3.1.3 優(yōu)樹選擇辦法山楂海棠調(diào)查與選優(yōu)的林分為相對集中的天然林,在對林分進行全面調(diào)查、了解林分生長情況的基礎(chǔ)上,結(jié)合結(jié)果量、果實大小、形質(zhì)等表型性狀選擇優(yōu)樹,優(yōu)樹的具體形質(zhì)指標為樹高、冠幅、單位長度掛果數(shù)和果實直徑,通過綜合評定,將果實大、產(chǎn)量高,樹體長勢健壯、樹形整齊、無病蟲害的單株(叢)確定為優(yōu)樹。測定方法,見表1。
表1 優(yōu)樹測定方法
對選定的優(yōu)樹掛牌、填表,建立優(yōu)樹檔案,并跟蹤觀察、選取遺傳材料(無性繁殖:枝、葉、根段等;有性繁殖:果實、種子等)進行人工培育,逐步建成子代測定林,建立遺傳檔案,做到系譜清晰,實現(xiàn)野生瀕危物種的人工繁育。
對原地保存林進行適宜梯度撫育,主要包括人工選擇性割雜灌木、雜草,清理撫育場地,維修加固圍欄,人工施肥,修整樹體,病蟲害防治等,為原地保存林中優(yōu)樹的良性生長奠定基礎(chǔ)。對資源庫永久標準地的氣象、物候觀測,做好檔案管理。本著適地適樹的原則,計劃在本場施業(yè)區(qū)內(nèi)建成面積為1.33 hm2的擴繁圃,專門用于山楂海棠的物種繁育。
繼續(xù)加強人員培訓,提高從業(yè)技術(shù)人員的業(yè)務能力,強化與科技支撐單位的合作,爭取科研立項,提升國家林木種質(zhì)資源庫建設的科技含金量,提高瀕危物種保護的責任。
將山楂海棠國家林木種質(zhì)資源庫建設成種質(zhì)資源的保護、收集、保存、科研和科普基地,搭建瀕危物種種質(zhì)資源基地與科研院校的科技支撐和科研項目開發(fā)合作平臺,為壯大山楂海棠種群奠定基礎(chǔ),同時起到區(qū)域同類建設交流和示范窗口的作用。