云南含笑开花生物学特性的初步研究
来源:职业圈 作者:张光辉 张宗田 袁 宇 日期:2007-07-01
【摘要】依据云南含笑产区和引种区调查观测材料,分析研究了云南含笑开花的生物学特性。结果表明,云南含笑是木兰科植物系统发生上一个很自然而又比较进化的种,分布于云南中部以及西北部的是比较原始的种群,分布于贵州的云南含笑是比较进化而年轻的种群。云南含笑观赏价值和经济价值高,可作为园林树种及香料树种加以推广应用。文章为今后的推广应用提供了相关参考分析依据。
【关键词】云南含笑;开花;生物学特性
【中图分类号】 S601 【文献标识码】A
【文章编号】1671-5969(2007)17-0177-03
云南含笑(Michelia yunnanensis )又名十里香、皮袋香、山栀子。是木兰科含笑属常绿灌木,与银杏同属第四纪冰川残留的中生代孑遗树种,花期3~4月、果期8~9月。[1]原产云南,现分布于云南及贵州西部。系云贵两省植物区系重要的链锁分子之一,属典型的中国—喜马拉雅分布式样中的云南高原区系成分。
云南含笑花可制浸膏供香料使用,叶可制作皮袋香面;花蕾及幼果可入药,清热消炎,是食品、化妆、制药工业的重要原料;同时由于其株矮枝密、花多姿美、期长又极富变化,可观蕾观花观果,适应性较强、耐修剪,而具有很高的观赏价值和艺术可塑性。因此也是一种比较珍贵优良的庭园绿化树种及盆景材料。
一、调查区生态地理条件
(一)产区生态地理条件
云南含笑产区调查点设在云南安宁楸木园。安宁地处云南高原腹地,是一个低纬度,高海拔地区。以红壤为主,有机质含量为2~4%,PH值在4~5范围内, 属于亚热带常绿阔叶林地带、中亚热带常绿阔叶林亚带、云贵高原半湿润常绿阔叶林地带。年平均气温14.8℃,平均有效积温4568.5℃,年平均降雨量886.5 mm,年无霜期229天,属亚热带高原季风温凉气候。[2]
(二)引种区生态地理条件
云南含笑引种区调查点设在云南昆明西南林学院。昆明位于云贵高原中部,海拔1891m。属低纬度高原山地季风气候,受印度洋西南暖湿气流的影响,日照长、霜期短,年平均气温14.5℃,年平均降雨量1035mm,相对湿度74%[2]。校内云南含笑一部分是从楸木园移植栽种而成,另一部分是从西南林学院后山移植栽种而成。
二、研究方法
(一)样的选取
产区按照云南含笑四种不同群落类型,分三个样地取样,均为10m×10m正方形,共计6个样方。
引种区按照种源的不同,以及植株长势的情况,在西南林学院采取挂牌观测的方法,选取具有代表性的16株作为定株,每一定株上选取2~3条具有代表性的枝条作为定枝,共21条定枝,每一定枝上选取一枚具有代表性的花蕾作为定点,共21个定点。
(二)形态调查
在仔细观察不同样地云南含笑花器官形态的同时,以丛或株作为调查的基本对象。在每个样方内随机抽取3丛(株),共18丛(株)。在每丛(株)上随机采取10朵花,共180朵花,分别实测花朵的花瓣数、花瓣轮数、雄蕊数、雌蕊数以及相应长度宽度。根据典型性、代表性的原则,把所测得的数据采用算术平均值法归纳处理总结成表1,以花程式的形式表示出来。
(三)节律观测
以引种区西南林学院校内具有代表性的16 株云南含笑为对象,定株、定枝、定点、定时进行挂牌观测。每隔五天8:30观测一次定株、定枝。分别观察植株长势,用卷尺、游标卡尺测定树高、花瓣大小;分别记录下花瓣、花朵、果实的数目。每天8:30观测一次定点,分别观测21个定点从初蕾→膨大→露白→待开→已开→花落→结果→开裂→成熟的变化规律,同时记录相应状态。这里,定株数据采用排出法、比较法、平均值法综合处理绘成图1,制成表1 ;定枝的数据处理利用平均值法、数理统计法,建立以月为横轴,蕾数、花数、果数为纵轴的曲线模型(图1,图2,图3);定点数据采用排出、比较、均值的方法综合处理列成表2。
图1 花蕾发育图
图2 花朵发育图
图3果实发育图
三、结果分析
(一)形态特征
1. 特征描述。依照我们产地考察而描述云南含笑开花的形态特征如下:云南含笑花梗,雌蕊群及雌蕊群柄密被深红色平伏毛。花白色,花香极浓,花被1~4 轮,花被片5~12,最高要达17。外轮4~3,倒卵状杓形,长2.7~3.7cm,宽约1.5~1.8cm,内轮4~1,倒卵状椭圆形,长2.3~2.7cm,宽约1.2cm,雄蕊40~84,长0.8~1.1cm,花药侧向开裂,药隔具微小短尖头,花粉近球形或椭状梨果;雌蕊群卵形或长卵形,长约4~6mm,宽约3mm。聚合果长3~3.5cm;心皮5~8个发育成蓇葖,蓇葖长5~8mm,先端有一短喙;种子扁卵球形,外种皮红色肉质,内种皮黑褐色稍坚硬。从整体上看花的各部分均螺旋状排列于花托之上,而花托是完全无限的花柄,是节间的延发育,保存着枝的固有状态,[3]乃是近似裸子植物孢子叶球结构的原始特征;[4]但又以花腋生、花枝与花药明显分化、花药侧向开裂、雌蕊群具柄、部分心皮不发育并分离,以及形成穗状聚合蓇葖果等特征而明显地区别于木兰科的其它种类。因此,云南含笑是木兰科系统发生上一个很自然而又比较进化的种。
2. 特征演化。根据我们对云南含笑实地考察,发现云南含笑开花的形态特征从西到东呈现出四个方面的变化规律:(1)花梗、雌蕊群及雌蕊群柄等器官密被深红色平伏毛→微被细毛或无毛甚至有些器官还微被白粉;(2)花被片多、6~12(17)→少、5~9;( 3)花白色→淡黄白色;(4)心皮仅5~8个发育成蓇葖→仅0~5个发育成蓇葖。这些形态特征的变异规律恰好符合植物一般形态演化原则。因此,有理由作出如下云南含笑形态演化的推断,分布于云南中部以及西北部的云南含笑是比较原始的种群;分布于贵州的云南含笑是比较进化而年轻的种群,其开花的形态特征有可能演化为花梗、雌蕊群及雌蕊群柄均微被细毛;花淡黄白色;花被2轮,花被片5~8、以6较多,心皮仅1~5个发育成蓇葖。
(二)开花节律
1. 开花物候。引种区的云南含笑的花期为1月中旬至6月上旬,近5个月时间;果期为2月上旬至7月上旬;果实成熟期为3月上旬至9月下旬。与自然花期、果期相比,花期提前了两个月左右,延长了一个多月;果期提前五个多月。若进一步加以管理,施以适当的水、肥,在人工条件下的云南含笑花期、果期将会更加提前和延长。这样就可以获得更长的花期和果期,从而得到更多的花、果和种子,大大提高了云南含笑的观赏价值和经济价值。
2. 发育阶段。云南含笑开花,从其发育形态上大体可分为蕾、花、果三个发育阶段。根据我们对西南林学院校内云南含笑开花定枝观测的结果(图1,图2,图3)。从曲线趋势的走向上,看出花蕾发育始于12月下旬,止于第二年年6月上旬,蕾期近5个多月,有四次发育高峰。第一次高峰期在12下旬至第二年1月中旬之间,应为盛蕾期,期间以12月29日左右发育成花蕾的数量最多;第二次高峰期在1月中旬至3月上旬之间,期间以2月18日左右发育成花蕾的数量最多;第三次高峰期,在3月上旬至3月下旬之间,期间以3月10日左右发育成花蕾的数量最多;第四次高峰期,在3月下旬至4月上旬之间,期间以3月29日左右发育成花蕾的数量最多。
[2]