2 生物学种质资源
2.1 我国海棠栽培的历史渊源
海棠在我国古代也叫奈、棠、林擒。从汉代开始，皇家宫苑中就开始栽植海棠，作为观赏树种。汉代，描述海棠的文章非常多，有《西京杂记》 、《杨太真外传》等。从唐代开始，海棠广泛地栽植于各个地方。有很多着作有对此的描述，包括《听雨楼随笔》、《临安志》，而在宋代，海棠的文学价值足可以与牡丹相并论。包括《海棠记》、《海棠谱》等作品的出现。同时在宋代，海棠有“名花十友”,“名花十二师”之称。
到了元代，有很多关于海棠花香的作品出现，人们对海棠的栽植热情不减，说明当时的人们非常喜爱海棠这种植物。 明、清时代，海棠种植应用非常广泛，在北京城内海棠栽植随处可见。
清代关于园林造景的着作就能反映当时的情况。文学巨着《红楼梦》中，就有对大观园怡红院中西府海棠的描述。同时，清代的陈扶瑶在《花镜》中就有描述海棠树形优美的句子。
2.2 我国海棠植物资源
我国主要是有垂丝海棠、西府海棠、贴梗海棠、木瓜海棠等四种海棠。海棠种质资源比较丰富。
我国可供观赏的海棠植物大约有 20 余种。在我国，苹果属植物分布非常广阔，其中沿东西秦岭是我国苹果属植物的分布最集中的地区，约占全国的 65%.
1.山荆子 M.baccata （L.） Borkh.乔木，广圆形树冠，枝条细瘦无毛。椭圆形或卵圆形的叶子，先端渐尖，楔形或圆形的基部，有锯齿细密的边缘。伞形花序，花 4 一 6 朵，白色。梨果圆形，红色或黄色。[6]
常见于东北、黄河流域各地。变种包括：
（1）毛山荆子 var.mandshurica （Maxim） Kom.阔椭圆形叶子，叶子有疏生细锯齿。花梗、叶柄、花萼有毛。[6]果红色。花香。
（2）垂枝山荆子 var.gracilis Rehd.枝呈下垂，叶和花较小。
（3）朝鲜山荆子 var.jackii树体平滑，无毛，果红色。
（4）喜马拉雅山荆子 var.himalaica （Max.） C.KSchneid.叶阔，椭圆形叶，有粗锯齿在边缘，有短柔毛在叶背面。[6]
2. 台湾海棠 M.doumeri（Bois）Chev.产于台湾，分布于越南，老挝。乔木，幼枝上有长柔毛，后脱落。长椭圆状卵形或卵状披针形的叶子，先端渐尖，圆形或楔形的基部，有不整齐尖锯齿，幼年时有白色绒毛披于两面，然后脱落。近伞形的花序，卵形花瓣，黄白色。果呈球形，黄红色项端凸起。[6]果实大而有香气。
3. 多花海棠 M.floribunda Seb.et Van Hounte多产于日本。小乔木，枝呈开张形，幼年时，身被柔毛，而后脱落。椭圆形叶子，先端渐尖，楔形基部，有锐锯齿，有切裂锯齿在新条上。花极密，先深朱红色，后渐变淡红色，最后白色，有细毛的花梗、花萼，紫色，顶端裂片变尖，倒卵矩圆形花瓣。[6]梨果球形红色。
4. 垂丝海棠 M.halliana Koehne主要产于我国西南部。小乔木，树冠呈展开形，紫色幼枝，卵形或椭圆形叶，先端变尖，边缘锯齿细小而钝。[6]总状花序呈伞形， 4-7 朵花，细长下垂花梗。倒卵形梨果，少许带紫色。
其变种有：
（1） 重瓣垂丝海棠 var.parkmanii Rehd. 近似重瓣花，颜色红艳。
（2） 白花垂丝海棠 var.spontanea Rehd. 较小花朵，近白色。[6]
5. 河南海棠 M.honanensis Rehd.主要产于河南。小乔木，细弱无毛的小枝。叶阔呈卵圆形，3- 5 对裂片，阔卵圆形，有细锯齿，细长叶柄，有细毛。[6]总状花序呈伞形，5-l0 朵花 ,粉红色。梨果，近球形，黄红色，有斑点。
6. 湖北海棠 M.hupehensis （Pamp.） Rehd.又叫茶海棠、野海棠。乔木，枝坚硬呈开张型，幼枝有柔毛，后脱落。卵圆形至卵矩圆形叶子，先端渐尖，有锐细锯齿。总状花序呈伞形， 有 3-7 朵花，带红色或白色，有芳香。梨果球形，绿黄色有红腮。主要产于我国北部及中部，分布比较广。其变种有：湖北红海棠 var.rosea,花粉红色，芳香。[6]
7. 甘肃海棠 M.kansuensis （Batal.） Schneid.主要产于甘肃、陕西、湖北、四川等。小乔木，粗壮小枝，幼年时被柔毛后脱落。卵圆形叶子，具细尖重锯齿，常 3（5）裂，三角卵圆形裂片，先端尖。总状花序呈伞形，有 4-8 朵花，白色。梨果，椭圆形，黄红色。[6]
8. 山楂海棠 M.komarovii （Sarg.） Rehd.主要产于吉林长白山。小乔木，有细毛的幼枝，后脱落。宽卵形叶子，先端渐尖或急尖，心形基部，具尖锯齿，3 深裂，浅裂或深裂呈不规则。白色花，花序伞形。球形梨果，红色。
9. 尖嘴林擒 M.melliana （Hand.-Mzt）。 Rehd.主要产于安徽南部、浙江、江西、福建、湖南、广东、云南等。小乔木，略弯曲的小枝，暗灰褐色。椭圆形或卵状椭圆形叶子，先端急尖或渐尖，圆形基部，有钝锯齿的边缘。[6]近伞形花序，有 5-7 朵花，紫白色。球形梨果，顶端凸起。
10. 西府海棠 M.micromalus Makino又称海棠、小果海棠。小乔木，树态优美，幼枝被柔毛，后脱落。长椭圆形叶子，先端渐尖，楔形基部，有小锯齿的边缘。总状花序呈伞形，有 4-7 朵花，主要生于小枝顶端，淡红色花。球状梨果，红色，底部凹。主要产于辽宁、山西、河北、陕西、云南等地，栽培品种有：河北怀来的八棱海棠',陕西的果红、果黄,昌黎的平顶热花红、冷花红,云南的海棠和青刺海棠.
11. 西蜀海棠 M.prattii （Hemsl.） Schmeid.乔木，短粗的小枝，幼年时被柔毛，后脱落。卵形或椭圆形叶子，先端渐尖，基部圆形，有双重细锯齿的边缘， 8-10 对，有疏生细毛长于叶脉下面。总状花序呈伞形，有 5-12 朵花，白色。球状梨果，红色或黄色，有斑点。主要产于四川西部、云南西北部。
12. 海棠果 M.prunifolia （Willd.） Borkh.小乔木，有粗壮的小枝，幼年时密被柔毛。卵形或椭圆形叶子，先端尖或短渐尖，宽圆形的基部，有粗锐重锯齿的边缘。花序呈伞形，有 4-10 朵花，白色或带粉红色。近球形梨果，黄色或红色。主要产于东北南部、甘肃、陕西和华北各地。栽培品种有山东莱芜的红海棠、茶果,烟台的沙果,河北的秋果,陕西的秋子,甘肃敦煌的酸果子.[6]
13. 西伯利亚海棠 M.robusta乔木，有无毛的小枝。有大短圆形至短卵圆形的叶子。花呈白色或带红色，有细瘦的花梗。球形或椭圆形的梨果。红色或黄色。主要产于华北，栽培品种有：桃叶海棠 var.persicifolia,矩圆披针形叶子，像桃叶。
14. 丽江海棠 M.rockii Rehd.乔木，有下垂的枝条，幼年时被柔毛，后脱落。有椭圆形至椭卵圆形叶，有圆形基部。花呈粉红色。有卵圆形的梨果，顶端常渐窄，深红色。主要产于云南。[6]
15. 裂叶海棠 M.sieboldii （Reg.） Rehd.小乔木，枝呈开展形，幼时被柔毛， 有卵圆形至长椭圆形叶，先端渐尖，有锐锯齿常 3（5）浅裂。总状花序呈伞形，有 4 一 8 朵花，淡红色或深蔷薇红色，后变粉白色。球形梨果，红色或褐黄色。主要产于辽宁以南、长江流域各地，南至广东，西南等地。
16. 变叶海棠 M.toringoides （Rehd.） Hughes主要产于四川。小乔木，幼枝被柔毛后脱落。椭圆形至椭矩圆形叶子，通常有两对带圆或密贴锯齿的裂片。有 3-6 朵花，花序呈几无梗的伞形。球状梨果，倒卵形，黄色有细腮。[6]
17. 花叶海棠 M.transitoria （Batal.） Schneid.主要产于甘肃。小乔木，细长的小枝，有密生茸毛生于幼枝、芽、叶下面、叶柄、花梗及萼筒。 有 3（5）深裂的叶片，先端急尖，叶片有钝锯齿。白色花，有伞形花序 3-8 朵。有长圆果和圆果两个类型的梨果。
18. 云南海棠 M.yunnanensis （Franch.）。Schneid乔木，有粗壮的小枝，幼年时被柔毛，渐脱落。卵形至长椭圆状卵圆形叶，先端短而渐尖，圆形基部，成近心脏形，有尖锐重锯齿的边缘，部分叶常有 3（5）对阔而短之裂片。[6]
总状花序呈伞形，有 8-12 朵花，白色。球状梨果，红色，有斑点。主要产于云南。主要变种有：红叶海棠 var.veitchii,有心脏形或卵圆形的叶基部，小裂片短渐尖，果呈鲜红色，有斑点，有红艳美观的秋叶。[6]
2.3 海棠资源的价值
（1） 优良的苹果砧木 大多数海棠均可作苹果的砧木，但不同种类与苹果亲和力差异较大。
山荆子（M.baccata）、毛山荆子（M.baccata subsp.manshurica）抗寒，耐贫瘠，嫁接亲和力强，应用广泛；湖北海棠（M.hupehensis）变异类型多，无融合生殖普遍，抗寒耐涝，实生苗一致性好；陇东海棠（M.kansuensis）抗寒抗旱性好，具有矮化趋势，在甘、陕等西部具有很好的应用前景；小金海棠（M.xiaojinensis）抗旱抗病，耐涝耐盐碱，亲和力好。利用这些砧木人们开发出大量优质的营养砧木和抗性砧木，如山东的平邑甜茶（M.hupehensis var.pingyiensis）是湖北海棠中的一个优良类型，主要分布于蒙山及沂山，自然生长在山间溪边。平邑甜茶性乔化，耐阴，抗涝能力特强，较耐盐碱，实生苗根系发达，苗木生长性状整齐一致，嫁接苹果亲合力强，是目前苹果生产中已被广泛应用的一个砧木类型。用平邑甜茶作苹果砧木，树体生长势强，产量高，具有较高的生产利用价值，同时也是进行苹果砧木育种、生产试验研究的良好材料。另外，大约有 10种海棠具有无融合生殖现象，其中有 6 个种原产于我国，包括约 23 个不同的类型，无融合生殖不需要雄配子就能产生种子，后代遗传组成一致，性状表现一致，这种表现使其在苹果遗传育种和生产栽培等方面具有很高的研究应用价值。海棠不仅可作苹果砧木，花粉还可给苹果树授粉，并且具有资源丰富、应用广泛、适应性强、开花早、采粉主动等优点。
（2） 观赏价值较高。 海棠抗性强，适应性广，在园林中普遍应用。山荆子、湖北海棠、西府海棠、海棠花（M.spectabilis）、垂丝海棠、楸子（M.prunifolia）等是园林绿化种传统树种，垂丝海棠、西府海棠等还可以制作为盆景观赏，在观赏花卉中占有重要地位。北京中南海西花厅的海棠花和西府海棠久负盛名；云南昆明园通公园以垂丝海棠的兴旺得名；上海海棠公园，因栽植大量具有很高观赏价值的海棠种类得名。刘志强、汤庚国在调查海棠园林中造景应用的基础上，阐述了其色艳、神韵、花果共赏的园林美学价值，总结了海棠在古典园林中应用历史及规律，分析了在园林中的应用现状，提出了专类园、花径、盆景等 10 种现代园林应用形式。
（3）文化内涵丰富。 海棠自古受到人们的喜爱，如古代将玉兰、海棠、牡丹、桂花配植广泛应用于庭园其寓意为“玉堂富贵”.许多名人如陆游、杜甫、苏东坡等与海棠也有着不解之缘，留下了大量千古佳句：“只恐夜深花睡去，故烧高烛照红妆”、“朱唇得酒晕生脸 翠袖卷纱红映肉”“嫣然一笑竹篱间 桃李满山总粗俗”……宋代时出现了海棠的专着《海棠记》、《海棠谱》。《花经》中评海棠花为六品四命，垂丝海棠为三品七命。周总理生前最爱海棠，远赴日内瓦参加国际会议时曾收到邓大姐寄来的几枝海棠，传为美谈。南京莫愁湖公园以海棠专类公园每年举办海棠节，海棠花盛开期间举办海棠花会邀请画家书法家吟诗作画，参观人群络绎不绝。以海棠品种多样性展示的科普形式，为人们认识了解海棠资源提供了生动的园地，形成了自己独特的魅力，吸引着众多市民和周边地区的人们前来观赏，从吟咏海棠美景到以海棠象征快乐逐渐发展到了以海棠为依托开展多种社会经济活动。为进一步应用这一悠久的栽培植物，应挖掘其更深的文化内涵，开展系统的科学文化研究和普及教育，形成一种融科学、艺术、教育、文化为一体的新型的海棠文化[7].
（4）食用和药用价值广泛。西府海棠、湖北海棠、台湾林檎（M.doumeri）、尖嘴林檎（M.doumerivar.melliana）等的叶子含有丰富的黄酮类物质、Vc、Ve 等，可以制成保健茶，保健饮料等，具有抗菌消炎、耐缺氧、抗疲劳、降血糖的作用；垂丝海棠的花入药能调经和药， 治红崩；垂丝海棠、西府海棠等的果实营养丰富，具有生津止渴，健脾止泻的功效，亦可加工保健饮料。民间认为海棠果实有解毒生津，止渴降火，利尿，健胃，助消化，对小儿尿道炎有特效，是一宗纯正的天然保健珍品，果实压榨制汁，果渣可制酱，根具有明显的降低血清胆固醇作用。此外，三叶海棠（M.toringo）色素提取，饮料加工；云南丽江海棠果（M.baccata subsp.rockii）、珠美海棠（M.'Zumi）果的加工等等均有报道，足见海棠资源价值的多样性。
2.4 海棠的基本特性
2.4.1 海棠生物学特性
海棠有众多种和品种，导致其生物学和生态学特性具有显着的差异。
由于苹果属植物的种子自然休眠的特性，海棠种子的出种率一般为 0.5-5%,干粒重为 5-30g.因此在播种前需要层积 30-80d,温度为 2-7℃，湿度为 40-50%的自然环境条件。由于海棠萌蘖力强，因而造成不同种类根系分布差异比较大。根系的差异性与不同种类海棠有关，栽种地土壤的理化性质决定了根系分布的情况。须根比较发达有揪子、西府海棠，主根比较细长有山荆子，而山荆子分枝比较稀疏。随着年龄的增长，海棠的深度一般比树高小，长到幼龄时候，其根系水平分布可以达到树冠的 2-3 倍。土壤温度与海棠根系生长联系密切，在 3℃以上新根开始生长，7℃以上生长加快， 20-24℃为最适宜的土壤温度，达到 30℃以上根系停止生长。
海棠枝条生长可分三种：当生长枝在 20cm 以上长度时，多见于 1m 左右的幼龄树上，主要表现在树冠不断往外扩，不开花结果；当结果枝长至 5-25cm 时，常见于在主干或主枝的中部，生长势一般中等，树木上的顶芽圆钝饱满，混合花芽一般在每年 7-8 月间分化，第二年发芽开花，同时抽出 1-2 个短枝；中间枝生长较弱，主要在树木主干基部分布。在树体开始萌动后的1 个月左右为海棠枝条的生长期，不同类型枝条有不同的生长历时时期， 短枝生长期约 30d,中长枝生长期 45-60d,营养枝生长期则长达 75-90d 或更长。枝基部的小叶形成叶片期仅 5-10d,中部大叶生长期一般延续 15-25d.
海棠实生苗真叶-般在出苗后 12-15 d 出现，春梢生长盛期一般在 6 月上、中旬，8 月上旬为秋梢生长盛期，在发芽期和落叶期裂叶海棠、山荆子都较早表现了抗寒的持征。[5]
当日平均温度稳定在 10℃以上时，海棠芽就开始萌动，日平均 3℃以上为海棠芽萌动的有效积温。枝条的生长可分为三个阶段：①叶簇期：生长 7-10d 后，新梢叶片开始展开；②旺盛生长期：新梢第一次高峰出现在日平均气温 20℃左右时；③新梢生长转缓期：第二次生长高峰出现在生长缓慢时。海棠开花期、结果期与纬度、海拔高度、种类不同有关系。海棠花期-般在 2 月下旬-5 月上旬左右。[5]
从开始长出花到花凋谢约 10-12 d.一般在 8 月中、下旬 10 月上、中旬为果实成熟期。温度决定海棠花的芽分化，花芽正常分化必须在日平均温度达到 20℃-26℃。在同一花芽中，中心花最先分化。绝大多数海棠，不能受精座果以 2-3 年生粗状短果枝的座果率最高。果实的发育属 S 型。湖北海棠、山荆子冬季果大多不掉落。
2.4.2 海棠生态学特性
海棠喜阳，不耐阴，能适应较强的严寒气候。海棠表现出较能耐寒的特性，海棠可生长在年平均气温 7-14℃地区，能在-50℃低温环境下生存有山荆子。同时，海棠耐干旱力也比较强。在高燥的向阳地带，多数种类都适宜生长，在一定程度的盐碱地有些有些种类也能生长。在土层深厚、肥沃、pH 值 5.5 一 7.0 微酸性至中性的土壤中也能生长。海棠为喜阳植物，在相对光照低于 20%的树冠中时叶片容易掉落，花芽分化在相对光照少于 30%时，则不易分化。要使开花率达到 50%以上，海棠的相对光照必须大于 50%.海棠能在大部分土壤中生长，耐盐碱能力相差较大，以土层深厚、疏松、肥沃的沙壤土最佳。当土壤含氧量低于 10%时，海棠根系生长受阻。土壤深度不小于 60-80cm,土层不宜太浅，否则容易影响根系生长，无法抗旱及耐涝。
