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杉木生殖生物学特性研究

张卓文  
【摘要】:杉木是我国特有树种,也是我国最重要的用材树种。育种是杉木研究最活跃的领域之一。我们在福建林学院杉木种源林、临天杉木林分、长乐1代杉木种子园、姥山1代杉木种子园及崇阳1.5代杉木种子园等试验林分内,对杉木生殖生物学特性进行了较为全面而深入的研究工作,结果表明:杉木物候可明显地划分为12个物候期;种子园内杉木无性系物候与其种源原地理位置相关。无性系许多物候期与其原地理位置杉木物候相比较,由于长时间异地引种栽培原因出现“趋同”现象;本方首次提出以cb/xb比值作为无性系雌雄球花开花同步性分类标准,并对各无性系进行了分类。分类方法与结果能客观在评价杉木种子园雌球花可授粉期与雄球花散粉期同步性。从同步性的角度并提出种子园建立与改造对无性系植株选择与配置,达到减少自交概率的目的。以植株雌球花及雄球花在不同时间内开花百分率为指标将无性系划分为早花型、中花型及晚花型;以雌雄球花开花同步性,将杉木各无性系分为雄先雌后型、雄雌同步型及雄后雌先型;杉木球果发育过程与发育时间符合对数函数,但其残存率与发育时间则呈负线性函数;病虫害及灾害性天气是球果致死的主要原因;杉木花粉散发有其特有的日变化规律及时段变化规律;杉木种子园内花粉在垂直空间的分布方式为集群分布,种子园内花粉在水平空间上呈现出均匀分布状态,而花粉量在园外则随传播距离的增大而减小并呈现出线性相关;风速是影响杉木花粉散发最重要的因子,花粉在静条件下作匀速沉降运动,风、地形等因子也影响其运动,如果遇到气流,花粉则随气流上升混合,这种混合有利于种子园内不同无性系植株杂交而减少自交;杉木无性系雌球花和雄球花在树冠中的分布出现明显的分层现象,雄球花主要分布于树冠中下部,雌球花一般分布于树冠中上部,种子园因为密度小而使得雌球花在树冠中的分布范围达整个树冠;杉木雌雄球花及花粉对风作为花粉传播媒介出现适应性变化;同一杉木无性系植株单位花粉囊内的花粉数差异没有达到显著性水平,而不同无性系间单位花粉囊花粉差异达到极显著性水平;雌雄球花数量与其配子比例不同年份及无性系间差异显著或极显著;本文首次提出以Rm及Rc作为客观定量地评定种子园授粉效率的标准,并对现实种子园内的授粉水平进行了评述。Ra为授粉期间种子园内单位面积上花粉累积数与适宜单位面积上花粉累积数比值,Rm为授粉高峰期间种子园内单位面积上1天中最大花粉累积数与适宜单位面积上一天中最大花粉累积数比值。根据授粉期间单位面积上累积沉降的花粉数目人们能客观定量地评定授粉水平,正常年份情况下应该维持授粉期间累积花粉量3—5粒/mm2,在所研究的各种子园内授粉水平过高,Rc达4—56倍,对此应该进行改造,增加偏雌植株的比例或采取促进雌球花分化的技术措施以提高单位面积种子产量;杉木花粉为近球体,赤道轴为39.87μ


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