«——【·前言·】——»
气候变化给北欧林业带来了新的挑战，使用非本地物种，如道格拉斯冷杉，可以成为减轻气候变化影响和满足对生物量日益增长需求的一种手段。
当道格拉斯冷杉在瑞典种植时，它位于其正常范围以北几度的纬度，这会影响生长停止的时间、幼苗的硬化和幼苗的可储存性。
本研究的目的是，调查4种道格拉斯冷杉种源的耐冻性和零度以下的可储存性，并与挪威本土云杉进行比较。通过测量冷冻后芽和根的电解泄漏来评估耐冻性和可储存性，并辅以储存后为期三周的栽培试验。
«——【·瑞典中部道格拉斯冷杉和挪威云杉幼苗的介绍·】——»
在瑞典等北方国家，林业和伐木的使用可以缓解气候变化，因为森林和木制品是相当大的碳汇。挪威云杉是瑞典最常见的树种。占总站立体积的42%.然而，由于气候变化，挪威云杉将难以应对更高的温度。
在某些地方，挪威云杉的替代品可能是非本地的道格拉斯冷杉。道格拉斯冷杉因其潜在的快速增长而受到关注、有价值和可用的木材及其适应不断变化的环境条件的特定能力，森林管理活动所需的化石能源数和道格拉斯冷杉与挪威云杉相比，在整个生命周期内对环境的影响也是需要考虑的因素。
自1900年代初以来，道格拉斯冷杉在瑞典南部的种植程度有限。更广泛的使用可能受到其已知的易受霜冻、松象鼻虫和其他害虫损害的限制。获得合适来源的重要幼苗的机会有限也限制了其更广泛的生长。
春季和秋季霜冻，是道格拉斯冷杉幼苗受损的最常见原因之一，无论是在瑞典还是在加拿大的自然范围内。但它们对霜冻的易感性在不同来源之间差异很大。如果道格拉斯冷杉要在瑞典广泛使用，它们将被向北转移几个纬度。
环境因素的组合，例如光周期长度，空气和土壤温度，已被证明会影响生长停止，芽形成和耐霜性。在硬化阶段，热周期尤其重要，需要暴露在低温下以获得最大的耐冻性。 沿海和内陆道格拉斯冷杉在生长停止时间上的差异很大，前者停止生长的时间要晚得多。
«——【·道格拉斯冷杉和挪威云杉幼苗的材料、生长条件及实验设计·】——»
1.幼苗生存的环境
在瑞典，实际种植园中使用的主要是沿海道格拉斯冷杉原产地，而在试验中，沿海和内陆原产地都经过了测试。
成功建立道格拉斯冷杉的一个基本先决条件，是苗圃程序应提供对种植至关重要的幼苗。幼苗的春季活力通常与幼苗在贮藏期间所经历的条件有关。
为了降低由于开阔地上缺乏保护性积雪而使根部暴露在有害温度下的风险，瑞典苗圃的普遍做法是在冬季将幼苗冷冻储存（-3°C至-5°C）。幼苗通常在2月至月被抬起，并在月初至仲夏期间入库直至种植。
这种冷冻储存可能是保持道格拉斯冷杉幼苗活力的必要工具。在加拿大不列颠哥伦比亚省，道格拉斯冷杉幼苗通常在月或月被抬起，并在-°C下冷冻储存，直到月开始种植。
在英国，据报道道格拉斯冷杉裸根幼苗在冷藏16周后存活令人满意。为了应对储存条件，幼苗在首次进入零度以下储存时需要耐冻。比格拉斯和科伦坡评估可储存性作为芽损伤的函数，通过冷冻至-25°C引起的电解泄漏来衡量，这对挪威云杉幼苗效果很好。
1.材料和方法
来自加拿大不列颠哥伦比亚省的道格拉斯冷杉的七个来源，和一个挪威云杉的瑞典来源被饲养，首先是在温室中，然后在瑞典瓦斯堡研究站的空地上饲养的，容器单元每个托盘有547个腔，每平方米有100个罐。播种三周后，将幼苗疏至每盆一株。
在发芽期间，用自来水浇灌花盆。大约三周后，随着种皮的下降，每周两次用完全肥料给幼苗施肥，总氮供应量为克米−2周−1.幼苗在温室中生长，昼夜平均温度为25/20°C，直到28月1日。此后，幼苗被移到户外。5月5日，幼苗被移回温室，避免零下温度。
3.冷冻耐受性测量
将芽样品冷冻至-20°C，根冷冻至-5°C和-10°C。芽的目标温度为−20°C，与标准化SEL不同差异−25使用−25°C的方法，偏离标准化温度的论点是，该方法是为挪威云杉开发的。
在其他实验中，酒井和冈田表明挪威云杉的枝条耐受-50°C。从内部道格拉斯冷杉耐温低至-40°C的实验中，酒井和韦瑟发现沿海道格拉斯冷杉更敏感，显示出-20°C的最大耐冻性。
在沿海道格拉斯冷杉的原产地中，88%至25%的幼苗在顶端枝条的上部显示出冻伤的迹象。内部道格拉斯冷杉来源的相应数字在34%至%之间，而挪威云杉没有显示出任何明显的伤害。
为了确保失误，上部和下部茎部都进行了挪威云杉和霜冻伤害最小的道格拉斯冷杉原产地三谷的测试。制备用于冷冻的芽样品首先在去离子水中清洗，然后放入三个螺旋盖塑料瓶中，每个瓶子中三个芽。为每个幼苗批次的未冷冻幼苗制备相同数量的样品。
要冷冻的根样品，总共约4克，由从用于芽样品的相同幼苗的主头根上切下的细根组成。根部用冷自来水清洗，用去离子水冲洗，然后放入螺旋盖塑料瓶中。与芽一样，准备了三个瓶子用于冷冻和解冻对照，每个瓶子包含来自三个幼苗的根。然后将瓶子放入冰箱。
每小时将温度降低2.5°C至目标温度，将从冰箱中取出的根和芽样品放入装有聚苯乙烯泡沫塑料颗粒的预冷箱中，并置于冷藏库中20小时以确保缓慢解冻。解冻后，向每个瓶子中加入去离子水，并将瓶子密封。然后将冷冻样品和对照在+24°C的温度下在黑暗中摇动20小时。
4.栽培试验
用于储存的抬起的幼苗放在密封的塑料袋中，放在纸板箱中，内部涂有塑料并用胶带修补在一起。这些盒子在+19°C的冷藏中保存3天，然后放入苗圃的商业植物冷冻室中。冰箱中的温度为-4°C。月和月的前两个存储批次于5月2日从冰箱中取出。
在°C下解冻一天后，将冷冻储存的幼苗以完全随机设计种植，四个重复，每个重复包含五个幼苗，以确定根系生长能力和存活率。马特森被遵循。将幼苗种植在沙子和泥炭的混合物中，并在空气/根区温度为3-20°Ch的情况下培养18周。
白天，幼苗在温室中暴露在自然光下，而在清晨和晚上，光源由高压钠灯提供。经过三周的测试，小心地抬起幼苗并检查是否有新的根生长。切断所有新根，在105°C下干燥24小时并称重。如果在挖掘和检查根系后没有检测到新的根，则认为幼苗已死亡。
5.统计分析
在进行方差分析之前，计算了每个种子来源和场合的冷冻后芽和根电解电导泄漏以及储存后根生长的平均值。所有变量均服从方差相等的正态分布。
其中μ是一般的意思，α是幼苗起源的影响。当处理均值之间存在显著差异时，使用根据土耳其克拉默调整的最小二乘均值将它们分开。使用Fischer精确测试分析了储存后存活率的差异，该测试符合我们的实验设置，SAS软件用于对采集的数据进行所有分析。
«——【·零下温度对道格拉斯冷杉和挪威云杉幼苗影响的最终实验结果·】——»
在研究中，挪威云杉达到了安全冷冻储存的目标值在第一次冻结的情况下。由于气候变化，我们可能会遇到秋季变暖的情况，因此即使在秋季晚些时候，幼苗也有可能产生耐冻性。
在冷冻储存之前，将幼苗冷藏一小段时间可能是避免储存期间根部受伤的必要程序。尽管在被放入冷冻库之前已经冷藏，但只有少数莱迪史密斯幼苗在冷冻中幸存下来。
根据储存后的栽培试验，这里使用的道格拉斯冷杉的所有来源都可以在-4°C下储存约四个月。道格拉斯冷杉的成活率和根系生长最高是在月初将幼苗抬起储存时实现的。除了挪威云杉和三谷道格拉斯冷杉原产地外，较早的储存日期导致道格拉斯冷杉原产地存活率低。
长夜处理用于诱导早期停止生长和芽定型，并加速休眠诱导和耐冻性的发展，以便为冷藏或秋季种植准备幼苗。使用自动控制的遮光窗帘来延长夜晚是瑞典托儿所的普遍做法，已有大约40年的历史，特别是使挪威云杉的南部原产地比自然夜间更早地准备好储存。
用长夜处理道格拉斯冷杉，很可能是提高它们在北方苗圃中长期安全储存的可能性的一种选择。但是，如果储存时间的长短对贮藏后幼苗的活力至关重要，则停电可能不是一个合适的解决方案。有必要评估不同长夜治疗方案的效果，以阐明不同来源的最佳治疗方法。还应该研究斯堪的纳维亚条件下长夜处理对次年春天芽破发时间的影响，并与类似的研究进行比较。
根据它们长期冷冻储存后的存活率，大多数道格拉斯冷杉的产源比挪威云杉晚六周达到可储存性。同样的时间差异在有关芽电解泄漏的数据中并不明显。在该研究中，仅对冷冻样品测量了芽电解泄漏，与自然泄漏无关，即未冷冻样品的电解泄漏，正如我们在研究中所做的那样。因此，此建议阈值的级别可能不适用。
«——【·笔者观点·】——»
在这项研究中，与早期储存的南部沿海道格拉斯冷杉种源相比，内陆道格拉斯冷杉种源在储存后显示出更高的存活率和更好的根系生长。北部沿海的道格拉斯冷杉起源贝拉库拉在储存后的存活和根系生长方面都有中等表现。
物种内根系耐冻性的发展已被证明与种子起源的纬度有关。挪威云杉林斯特伦和尼斯特伦表明，北方种源在秋季和初冬的耐冻性增加速度更快。锡特卡云杉表现出类似的模式，然而，海拔和大陆性也是需要考虑的因素。
在加拿大不列颠哥伦比亚省的一项可储存性测试中，与沿海道格拉斯冷杉相比，道格拉斯冷杉内陆的抗冻性增加得更早。至于纬度的增加，高海拔地区的基因型已经适应了恶劣的气候，表现出早期的生长停止和早期的抗冻性发展。
如本研究所示，与挪威云杉幼苗相比，道格拉斯冷杉幼苗的根系耐冻性通常较低。对于该物种来说，在无雪寒冷时期，低土壤温度可能是一个问题，这使得原产地选择变得更加重要。
由于本研究中所有经过测试的道格拉斯冷杉原产地都变得足够耐冻，可以在-4°C的冷冻储存下存活约四个月，因此应该可以使用与瑞典挪威云杉目前相同的常规和设备储存道格拉斯冷杉幼苗。
然而，道格拉斯冷杉在秋季的耐冻性比挪威云杉晚，这表明道格拉斯冷杉幼苗在冷冻储存之前以及在田间可能会遭受早期霜冻的风险。用于评估瑞典挪威云杉的耐贮性的芽电解泄漏方法也适用于道格拉斯冷杉，前提是也进行REL的测量。为了获得可靠的可储存性阈值，需要进一步研究。
«——【·参考文献·】——»
1.科伦坡，《针叶树耐寒性：多德雷赫特》，2001年出版。
2.布鲁姆瓦尔德，《马里亚纳云杉幼苗芽和根部的抗冻性梯度》，1995年出版。
3.克里斯特森，《樟子松和云杉幼苗芽休眠、抗冻和霜冻干旱》，1993年出版。
4.格罗斯尼克尔，《北方云杉物种的生态生理学：种植幼苗的性能》，2000年出版。
5.汉纳兹，《云杉生长节律预测田间冻害和生长的早期试验》，1999年出版。
