徐超然XU Chao-ran;韋堂靈WEI Tang-ling;李慧 LI Hui;梁康 LIANG Kang;姜運力 JIANG Yun-li
(①華中農業(yè)大學楚天學院,武漢 430070;②貴州省林業(yè)科學研究院,貴陽 550005;③望謨縣林業(yè)發(fā)展中心,望謨 552300)
(①Chutian College of Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;②Guizhou Academy of Forestry,Guiyang 550005,China;③Forestry Development Center of Wangmo County,Wangmo 552300,China)
毛紅椿(Toona ciliata Roem.var.pubescens(Franch.)Hand.-Mazz.)為楝科香椿屬紅椿的變種,落葉喬木,分布于我國南方。生長迅速,主干端直粗大,是南方地區(qū)珍貴的速生鄉(xiāng)土用材樹種,與產(chǎn)于熱帶美洲的著名用材樹種桃花心木為同科。毛紅椿種子扁平,亮褐色,上端具長翅,下端具短翅,翅膜質,種子連翅長1.5~2.5cm。產(chǎn)江西、湖北、廣東、四川、貴州和云南等省,該種生于山坡闊葉林內或林緣,自然分布于海拔高300~950m的山坡下部、山谷溝邊,常與秀麗槭、杭州榆、青岡櫟、紫楠等闊葉樹混生[1][2]。因其木材成紅色,速生性好、適應性強,已成為重要的珍貴工業(yè)用材樹種并正逐漸加以開發(fā)利用。近年來隨著環(huán)境變化、人為砍伐以及其天然更新比較慢等原因,毛紅椿數(shù)量在不斷減少,被列為國家二級保護瀕危種[3,4],毛紅椿也被各分布省列為珍稀瀕危樹種。因此,擴大毛紅椿的種植面積,有效保護這一優(yōu)良樹種已成為一項緊迫的任務。目前有關學者對毛紅椿苗木培育、營造林技術、遺傳力及光合性能等方面的研究越來越重視[6-21],但對毛紅椿種子形態(tài)特性和苗木柔毛分布方面的研究報道甚少。毛紅椿種子的種子形態(tài)特性決定著種子質量,從而影響種苗生產(chǎn),其苗木柔毛分布特點是毛紅椿分類和優(yōu)良種質資源選擇的關鍵。因此,探討毛紅椿種子的形態(tài)特性和優(yōu)良的毛紅椿種質資源顯得尤為迫切。為此,我們以3個地理種源的毛紅椿種子為研究對象,運用隨機抽樣方法,通過測定不同種源毛紅椿的種子形態(tài)特性和千粒重,研究種子形態(tài)特性與千粒重之間的相關性,旨在探討出毛紅椿優(yōu)良種子形態(tài)判別標準和種子質量等級劃分依據(jù);通過對毛紅椿植株柔毛分布特點的研究,探索準確而快捷的毛紅椿優(yōu)良種質資源的識別方法。為毛紅椿種質資源的選擇、保存、種子生產(chǎn)、種子檢驗以及人工林培育種苗培育提供技術基礎。
2012年7月對分布于江西井岡山、廣西田林、湖南(湘西、常德、邵陽)、貴州(關嶺、貞豐、興義、冊亨、望謨)等毛紅椿進行樹高、胸徑、冠幅、枝下高、圓滿度、結實和生長狀況等性狀的調查,在對這些性狀作綜合分析的基礎上,采集了101株優(yōu)樹種實以供研究。
2.1 調查方法
2.1.1 種實采集及種子處理 對已選擇的單株,根據(jù)各單株果穗由綠色轉為褐色,且每個果穗有5%以下果實頂部微裂為宜,摘取果穗,裝入透氣性較好的塑料沙網(wǎng)袋,帶回通風較好、干燥地攤曬脫粒,去雜凈種(帶翅)。
2.1.2 種子形態(tài)測定 運用馬爾(mahr)數(shù)顯卡尺,型號16ER,隨機選擇毛紅椿每個單株帶翅種子100粒,測定種子長(mm)、寬(mm)、厚(mm),3個重復。
2.1.3 種子千粒重測定 毛紅椿種子較輕,用上海高致精密食品有限公司電子分析天平,型號:FA2204N,首先對毛紅椿種子進行40-45℃的干燥1天,再選取毛紅椿每個單株完整的帶翅種子1000粒,5個重復。
2.1.4 毛紅椿植株柔毛分布調查 依據(jù)植物分類學對植物形態(tài)特征分類描述,選擇生長一致且處于同一層次的枝、葉進行調查,將毛紅椿植株柔毛分布分為4個等級,即無、疏、中、密4個等級,對每個單株毛紅椿不同部位柔毛分布情況進行調查。
2.2 數(shù)據(jù)分析 利用SSPS18.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、方差分析及相關性分析。
3.1 毛紅椿不同種源種子特性差異明顯 經(jīng)測定與統(tǒng)計分析,研究區(qū)域內的毛紅椿種子形態(tài)存在明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
3.1.1 種子特性的平均值差異 種子長度平均值最大的是湖南,達19.589mm,最小的是廣西14.273mm;種子寬度平均值最大的是湖南,達5.026mm,最小的貴州3.735mm;種子厚度平均值最大的是湖南,達0.564mm,最小的是廣西0.371mm;千粒重平均值最大的是湖南,達5.581g,最小的是貴州,僅為1.953g。詳見表1。
3.1.2 種子特性的極值差異 種子長度最大值為25.912mm(江西),最小值為7.79mm(廣西);寬最大值為6.471mm(江西),最小值2.230mm(貴州);厚度為最大值為0.762mm(湖南),最小值為0.11mm(江西);千粒重,最大值為 7.876g(江西),最小值為 0.846g(貴州)。
3.1.3 種子特性的一致性差異 種子長度的方差最小的是廣西,僅為0.0536,其次是湖南,為0.0537,最大的是貴州,達0.4930;寬度的方差最小的是廣西,僅為0.0013,最大的是貴州,達0.3270;種子厚度方差最小的是廣西,為0.0102,最大的是湖南,為0.0159;千粒重方差最小的廣西,為0.2040,最大的是湖南,為1.0432。
3.2 毛紅椿種子形態(tài)與千粒重的相關性 種子千粒重是衡量種子質量的重要指標之一,種子千粒重又與種子形態(tài)有著密切關系。通過對種子千粒重的平均值與種子形態(tài)大小平均值之間的相關性分析,其結果詳見表2,種子千粒重與種子形態(tài)均表現(xiàn)出顯著性的相關,顯著性相關程度最高的指標是種子的厚度,相關系數(shù)達0.885;其次是種子的寬度,相關系數(shù)達0.801;相關系數(shù)低的是種子長度,僅為0.760。
表1 毛紅椿不同種源種子形態(tài)及千粒重調查結果表
表2 毛紅椿種子形態(tài)特征與千粒重相關性分析結果表
3.3 毛紅椿不同種源植株柔毛分布特點
3.3.1 毛紅椿不同種源植株葉部柔毛分布 通過對毛紅椿不同種源植株葉部柔毛分布情況的調查,經(jīng)統(tǒng)計、整理、分析,其結果如表3,毛紅椿植株柔毛分布的特點是:葉正面中脈柔毛以密生為主,占97.14%以上,側脈以疏生為主,占84.44%以上,葉表面以疏生為主,占76.67%;葉背中脈柔毛以密生為主,側脈以中、疏生為主,葉背面以疏生為主。
從表3可知,各地毛紅椿葉部柔毛分布呈現(xiàn)出較大的差異性,如,葉正面中脈柔毛分布從地域上看,貴州、湖南表現(xiàn)出一致性,均為密等級,而廣西、江西兩地種源則有中和密兩個等級,側脈上柔毛分布從地域上看,貴州、廣西均表現(xiàn)為疏和中等級,而湖南種源表現(xiàn)為無和疏等級,江西則是無、疏、中3個等級,葉表面柔毛分布從地域上看,廣西種源柔毛為疏和中等級,湖南種源有無柔毛生長的植株;葉背面中脈柔毛分布從地域上看,貴州種源為密和中等級,廣西和湖南表現(xiàn)出一致性,均為密、中、疏3個等級,而江西種源則呈現(xiàn)無、疏、中和密4個等級,側脈上柔毛分布從地域上看,廣西均表現(xiàn)為疏和中等級,而湖南、貴州、江西種源呈現(xiàn)為無、疏、中和密4個等級,葉背面柔毛分布從地域上看,貴州均呈現(xiàn)為疏生狀態(tài),廣西和江西則呈現(xiàn)種源柔毛為疏和中等級,湖南種源呈現(xiàn)為無、疏、中3個等級。
表3 毛紅椿不同種源葉部柔毛分布特征統(tǒng)計匯總表
3.3.2 毛紅椿不同種源一年生枝柔毛分布特點 通過對毛紅椿一年生枝柔毛分布情況的調查,經(jīng)統(tǒng)計、整理、分析,其結果如表4,毛紅椿一年生枝柔毛分布特點是:枝頂柔毛均為密生分布,枝中部則表現(xiàn)為以無柔毛分布為主,枝基部則表現(xiàn)為以無柔毛生長為主,偶有疏生狀態(tài)的柔毛生長。
表4 毛紅椿一年生枝不同部位柔毛分布特點調查結果表
從表4可知,各地毛紅椿一年生枝柔毛分布呈現(xiàn)出較大的差異性,在一年生枝嫩梢部位,其柔毛均呈密生狀態(tài);一年生枝的中間部位則呈現(xiàn)出較大的差異,貴州種源一年生枝的中部多為無柔毛著生,占貴州調查總株數(shù)的96.46%,偶見有稀疏柔毛著生,僅占調查總株數(shù)的3.54,廣西種源則是多為疏生柔毛,占廣西調查總株數(shù)的77.14%,且有20.00%的植株柔毛著生呈中度,無柔毛著生的植株極少;湖南和江西種源一年生枝中部柔毛以無柔毛著生為主,但江西種源的一年生枝柔毛呈疏生著生的比例明顯高于湖南種源,達22.22%;一年生枝的基部柔毛也存在著差異,貴州的植株均是無柔毛著生,其它種源以無柔毛著生為主,但均有不同比例的柔毛疏生植株,以湖南種源一年生枝基部柔毛呈疏生分布的比例最高,達11.11%,其次是江西,再次是廣西。
4.1 毛紅椿是一種珍貴用材樹種,其優(yōu)良的材性且速生的特點,決定著該樹種具有良好的發(fā)展前景。通過對毛紅椿不同種源的種子形態(tài)和千粒重方差分析,其結果表明,毛紅椿種子形態(tài)特征和千粒重地理差異性大,這不僅與不同種源地氣候條件以及毛紅椿小生境的立地條件有關,還與當?shù)孛t椿種質資源的適應性有關。因此,在選擇和引種毛紅椿種質資源,應與當?shù)刈匀粭l件相一致的種源基礎上進行優(yōu)良單株選擇;再者,對毛紅椿種子質量等級標準應有不同的地域標準。
4.2 種子形態(tài)影響著種子質量,種子質量直接影響著種子繁育種苗的成敗以及苗木質量。而種子千粒重是衡量種子質量的重要指標之一,種子千粒重又與種子形態(tài)有著密切關系,通過種子千粒重與種子形態(tài)的相關性分析研究,種子千粒重與種子厚相關性最大,其相關系數(shù)達0.885。因此,在野外選擇優(yōu)質種子應把種子厚度作為一個重要的指標。
4.3 通過對毛紅椿一年生枝、葉不同部位柔毛分布情況的調查與研究結果表明,毛紅椿一年生枝和葉柔毛分布在地理方面表現(xiàn)出明顯的差異,毛紅椿一年枝和葉不同部位的柔毛分布從無至密呈現(xiàn)自西向東和自北向南的漸變特點。
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