1. 研究目的与意义
意义:娜塔栎(Quercusnuttallii)为冬季彩叶景观树种,极具观赏价值。另外,娜塔栎适应性强,极耐水湿,抗城市污染能力强,气候适应性强,耐寒、旱。是优良的行道树种选择,可作为庭院、公园等景点单植或丛栽,也可与其他绿叶树种搭配造景。娜塔栎通常采用播种繁殖。目前对娜塔栎的研究多集中在引种和园林观赏价值上。但对其年生长情况还没有开展相关研究。生长曲线的分析和拟合是研究植物生长规律的主要方法之一,理想的生长曲线模型在培育优质壮苗、提高造林成活率以及确定合理的采伐时期等方面有重要作用。
目的:本实验拟通过对播种后不同月份娜塔栎苗木的苗高和地径的生长量进行测定,运用Logistic、Gompertz和VonBertalanffy等典型的非线性生长曲线模型对其生长变化规律进行拟合及分析,探求其年生长规律,为其育苗期的合理水肥管理提供科学的理论依据。
2. 国内外研究现状分析
娜塔栎作为一种引进的彩叶树种,目前国内主要是在引种试验和园林绿化观赏价值上进行一些简单的研究。娜塔栎因适应性强、景观效果突出和较快的生长速度,是一种不可多得的优良行道树树种,因此在江浙沪的苗圃,安徽乃至华北的保定、东北的大连都开始试种该树种[3]。种高军等则对娜塔栎从种子处理,催芽处理,播种管理和苗期管理等方面,详细介绍娜塔栎实生苗的栽培技术。而刘春林等通过引种8个国外栎属树种,观察其种子发芽情况及苗木生长表现,比较了几种树种在发芽率、生长发育和观赏性状等方面的差异。许晓波为探讨纳塔栎在城市绿地中的秋季表现,以城区内的纳塔栎植株为研究对象,通过记录植物秋季叶色变化的过程,对叶绿素、类胡萝卜素、花青素等含量进行测定,从秋色叶变化的内部和外部气候因子探讨影响纳塔栎叶色变化的主要因子。此外,杨静,黄利斌等还分别对纳塔栎实生苗进行淹水胁迫和耐水性试验,淹水胁迫试验结果表明浅淹水平对纳塔栎的高生长及生物量的累积均具有促进作用;而耐水性试验结果表明纳塔栎的耐水湿能力较强与落羽杉相近。而国外对娜塔栎的研究多为洪水压力对娜塔栎幼苗在生长方面的影响。andersonp.h.在对娜塔栎等几种栎在洪水压力下对几种幼苗进行潜在的抗洪能力进行评估,发现苗在浸水条件下根的孔隙度明显高于对照组苗木。
分析植物生长曲线及拟合研究是掌握植物生长规律的主要方法之一,理想的生长曲线模型在培育优质壮苗、提高造林成活率及确定合理的采伐时期等方面有重要作用。以往的研究人们运用logistic生长曲线模型对苗木栽培管理、良种选育等方面的研究比较多,并取得了一定的成果。其中金雅琴等用logistic方程来拟合乌桕1年生播种苗的苗高、地径和生物量生长规律的研究,结果表明乌桕1年生幼苗苗高与地径生长均符合s形生长曲线,且1年生幼苗茎的生物量在单株总生物量中所占的比例最大。而李秋荔等利用logistic生长曲线拟合方程对中国马褂木不同种源苗期生长规律进行研究,发现各种源苗高生长均呈现明显的慢快慢的s型生长节律;同时还依据苗高和地径两个性状的聚类分析把6个种源分成三大类。蒋向辉等采用logistic生长模型和幂函数曲线方程分别对青蒿株高生长和分枝特性进行了曲线方程拟合,并对株高生长与分枝数目变化进行了比较分析,结果表明:曲线方程拟合度分别为0.922和0.998,能较好地反映青蒿株高生长与分枝特性,为青蒿高产栽培和良种选育提供参考。而蔺林田用logistic方程对欧美杨107号等5个杨树品种的1年生扦插苗拟合,并对苗高年生长规律进行研究,发现5个杨树品种的苗高年生长规律利用logistic方程都得到了很好地表达5个杨树品种的苗高年生长动态,且相关系数均达0.98以上。fanyuegang等更是利用logistic方程对公鸡体重进行拟合,发现饲养6-8周时间可使得利益得到最大化。此外,logistic曲线方程在对墨西哥柏、印楝和榆等植物生长规律的拟合也取得很好的效果。
从上个世纪90年代开始,苗木的栽培管理、良种选育等方面开展了较为全面的技术研究,利用logistic、gompertz和vonbertalanffy等多种非线性模型对其生长变化规律进行拟合及分析,以探索苗木个体的生长节律。其中蒋向辉等运用logistic、vonbertalanffy和gompertz三种非线性生长模型对七叶一枝花株高生长进行了曲线方程拟合,为七叶一枝花高产栽培和良种选育提供第一手素材和有效的参考数据。马秋月等对簸箕柳f1杂交组合的450株子代在1年内的苗高生长进行了测定,利用logistic、vonbertalanffy和gompertz等3种非线性模型对其生长变化规律进行拟合及分析,结果表明3种模型的拟合度(r)均在0.98以上。此外,为了更好的了解动物的生长发育规律,同样对动物的生长数据进行了曲线拟合和分析。朱志明等运用gompertz、logistic和vonbertalanffy3种非线性模型分别对饲养在西藏高原的藏鸡体重生长数据进行了曲线拟合和分析,对及时了解藏鸡的生长发育规律提供了参考。汤青萍等运用logistic、gompertz和vonbertalanffy3种生长模型分别分别对太湖鹅、五龙鹅、皖西白鹅、四川白鹅、三花鹅1~13周龄生长曲线进行拟合和比较分析,结果发现,3种模型均能较好地拟合各个鹅种的生长曲线(r>0.96),但不同鹅种的最优拟合模型不尽相同,但总体来说vonbertalanffy拟合鹅生长曲线效果较好。而陈阳等运用logistic、gompertz、vonbertalanffy和多项式4种生长模型分别分别皖西白鹅、豁眼鹅、狮头鹅0~13周龄生长曲线进行拟合和比较分析,结果表明gompertz拟合鹅生长曲线效果最好。helidoniotisf.等在对鲍鱼(haliotisrubra)生长规律的研究中,同样用logistic、vonbertalanffy和gompertz3种非线性模型对其生长变化规律进行研究,结果表明:vonbertalanffy和gompertz模型在评估鲍鱼生长规律中存在一定误差,因此logistic模型是研究鲍鱼生长的最佳模型。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1、对娜塔栎进行容器育苗并管理:将已萌发的红栎种子取出,进行容器育苗。待幼苗出土后,遮荫保护,适时浇水,生长旺盛期还要注意追肥,保证苗木正常生长。
2、生长量的测定:测定苗木的苗高和地径。具体为:从5月份开始每个月用卷尺测量苗高,用游标卡尺测量地径。
4. 研究创新点
娜塔栎的研究多集中在引种和园林观赏价值上。但对其年生长情况还没有开展相关研究。生长曲线的分析和拟合是研究植物生长规律的主要方法之一,本研究通过对娜塔栎生长曲线模型进行拟合,对培育优质苗、提高苗木造林成活率以及确定合理的采伐时期等方面有重要作用。
