?！×?，尚旭陽，朱曉梅，袁虎威，姜英淑，盧寶明，李　偉

(1 北京市十三陵林場，北京 102200；2 內(nèi)蒙古紅花爾基林業(yè)局國家樟子松良種基地，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021112；3 北京林業(yè)大學(xué) 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083；4 北京市林業(yè)種子苗木管理總站，北京 100029)

?

北京地區(qū)白皮松優(yōu)良種源與家系的選擇

祝良1，尚旭陽1，朱曉梅2，袁虎威3，姜英淑4，盧寶明4，李偉3

(1 北京市十三陵林場，北京 102200；2 內(nèi)蒙古紅花爾基林業(yè)局國家樟子松良種基地，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021112；3 北京林業(yè)大學(xué) 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083；4 北京市林業(yè)種子苗木管理總站，北京 100029)

【目的】 篩選優(yōu)良的白皮松種源和家系，以提高北京市白皮松綠化和造林的質(zhì)量?！痉椒ā?以來自甘肅天水、陜西洛南、甘肅兩當、陜西藍田、山西孝義的5個種源各30個家系的白皮松為研究材料，以北京蟒山的30個白皮松家系為對照，采用完全隨機設(shè)計，測定4年生白皮松苗的苗高和地徑，在北京地區(qū)開展種源和家系對比試驗。【結(jié)果】 不同種源間4年生白皮松的苗高和地徑生長量差異極顯著，其中北京當?shù)貙φ瞻灼に杀憩F(xiàn)處于中下水平，而甘肅兩當和甘肅天水2個種源白皮松表現(xiàn)較好，苗高和地徑生長量較大；白皮松種源內(nèi)不同家系間的生長量也具有極顯著差異，甘肅兩當、甘肅天水、陜西藍田、山西孝義及北京蟒山種源中，白皮松苗高和地徑生長均超過對照種源家系均值的家系數(shù)分別為23，23，10，10和10個，苗高和地徑生長量超過對照平均水平的家系主要來自甘肅兩當和甘肅天水地區(qū)?！窘Y(jié)論】 甘肅兩當和天水是今后北京地區(qū)造林和綠化用白皮松優(yōu)先考慮的種源地。

白皮松；種源選擇；家系選擇；園林綠化

白皮松(Pinusbungeana)屬于松科(Pinaceae)松屬(Pinus)單維管束亞屬(Subgenus Strobus)植物[1]，是我國特有的針葉樹種，其天然林分主要分布在我國的山西、陜西、河南、湖北、四川及甘肅等省份，分布區(qū)位于北緯30°52′～38°15′、東經(jīng)104°15′～113°50′[2-5]。白皮松樹皮綠白相間、樹干挺拔、冠形優(yōu)美，而且具有抗臭氧、煙塵、SO2等作用，是應(yīng)用潛力巨大的園林綠化樹種。同時，白皮松具有抗寒性和抗旱性，耐貧瘠，木材質(zhì)地優(yōu)良，具有很高的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值，又是我國北方地區(qū)重要的造林樹種之一[6-7]。作為重要的綠化和造林樹種，白皮松已被引種到國內(nèi)外多個適生地區(qū)[8-15]。

北京地區(qū)不是白皮松的天然分布區(qū)域，但北京地區(qū)白皮松引種較早，中國林科院和北京十三陵林場均有白皮松人工林分的分布。造林試驗和園林綠化結(jié)果表明，白皮松在北京地區(qū)有良好的生長適應(yīng)性，這使得白皮松成為當前北京地區(qū)山地造林和園林綠化的優(yōu)選樹種之一[16-17]。然而，北京地區(qū)現(xiàn)有的白皮松林分種源來源不清，針對北京地區(qū)的白皮松種源試驗和優(yōu)良家系選擇尚未見研究報道，導(dǎo)致目前北京地區(qū)造林和綠化用白皮松種源調(diào)撥缺少科學(xué)依據(jù)，嚴重影響了北京地區(qū)白皮松的造林和綠化質(zhì)量。

本研究以5個白皮松種源優(yōu)樹種子為材料，以北京蟒山已有的白皮松種子為對照，通過對各種源區(qū)及北京蟒山白皮松家系苗期生長性狀的測定，對比不同種源白皮松在北京地區(qū)生長表現(xiàn)的相對優(yōu)異程度，探索其生長性狀在種源和家系水平上的變化情況，進而選擇和評價適合于北京地區(qū)的優(yōu)良地理種源與家系，為今后北京地區(qū)白皮松引種、篩選和評價利用提供重要的理論依據(jù)與實踐參考。

1　材料與方法

1.1試驗材料

根據(jù)白皮松的天然分布范圍，確定了5個主要的白皮松種源，分別位于甘肅天水、陜西洛南、甘肅兩當、陜西藍田和山西孝義。為了對比不同種源和家系的優(yōu)異程度，以北京蟒山地區(qū)已有的白皮松為對照，作為評價當前北京地區(qū)白皮松綠化和造林質(zhì)量的參考，并以此為標準對來自參試種源的白皮松進行評價。

在參試種源區(qū)及北京蟒山白皮松優(yōu)良林分中采集種子，采種林分均為當?shù)孛娣e較大的天然林(北京地區(qū)為人工林)，每個種源采集來自30株母樹上的種子構(gòu)成30個家系，母樹間距大于50 m。不同種源白皮松采種林分情況見表1。

表 1　白皮松種源和家系采種林分的基本情況Table 1　Basic information of seed-collected stands in different provenances and families of Pinus bungeana

1.2試驗地自然概況

試驗地位于北京市十三陵林場苗圃，地處北京西北郊昌平區(qū)境內(nèi)。試驗地屬溫帶大陸性干旱季風(fēng)氣候，春季干旱少雨，風(fēng)沙大；夏季高溫，雨量集中；冬季寒冷，多西北風(fēng)。試驗地年均溫11.5～11.8 ℃，年降水量650 mm，無霜期210 d。試驗地所屬土壤類型為淋溶褐土和農(nóng)耕土，土層厚度大于50 cm，土壤pH值7.2。

1.3試驗方法

從各參試種源區(qū)及北京蟒山采集的種子經(jīng)過沙藏后，于第2年春天在試驗地集中育苗，采用完全隨機設(shè)計，多株行小區(qū)，每個種源每個家系播種100粒飽滿種子，各試驗材料的苗期管理條件基本一致。在每個種源每個家系中隨機選擇30株單株，測定其4年生苗高和地徑指標，每個指標重復(fù)測定3次。

1.4數(shù)據(jù)分析方法

對來自各種源區(qū)及北京蟒山的白皮松子代苗期生長性狀進行變異分析時，以單株3次測量值的平均值為統(tǒng)計值，用SPSS 19.0軟件進行方差分析。

在種源間生長性狀差異顯著的條件下，對種源間白皮松苗期生長差異進行多重比較(Duncan’s法)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同種源白皮松苗期生長性狀變異

方差分析結(jié)果表明，4年生白皮松苗高和地徑2個指標在種源和家系間的差異均達到了極顯著水平(表2)，說明不同種源和不同家系的白皮松在北京地區(qū)的生長表現(xiàn)不均衡。種源間苗高和地徑的方差分量分別為9.24%和2.17%，家系間苗高和地徑的方差分量分別為16.48%和10.59%，種源和家系間苗高的變化要大于地徑，家系間的變化要大于種源間。種源和家系間生長性狀表現(xiàn)的差異為白皮松優(yōu)良種源及家系的選擇提供了材料基礎(chǔ)。

表 2　不同種源間白皮松苗期苗高和地徑的方差分析Table 2　Analysis of variance for seedling height and basal diameter among provenances of Pinus bungeana

注：** 代表差異極顯著。表3同。

Note:** represents highly significant.The same for Table 3.

由于來自陜西洛南種源的白皮松種子出苗率低，因此在調(diào)查階段被淘汰。其余種源間4年生白皮松苗高生長的多重比較結(jié)果表明，在選取的4個種源中，以甘肅兩當種源苗高生長最好，甘肅天水種源次之，陜西藍田種源表現(xiàn)一般，山西孝義種源表現(xiàn)最差；與參試種源相比，來自北京當?shù)?、種源不清的白皮松苗高處于中等偏下水平(圖1-A)。對不同種源白皮松地徑生長的多重比較結(jié)果顯示，在4個種源中，甘肅天水種源的白皮松地徑生長最好，甘肅兩當和山西孝義次之，陜西藍田種源地徑較小，而北京當?shù)氐陌灼に傻貜缴L處于最低水平(圖1-B)。

圖 1　不同種源間白皮松苗期苗高和地徑的變化

從上述結(jié)果可以看出，不同種源的4年生白皮松苗期生長表現(xiàn)存在明顯的差異。與參試種源相比，無論是苗高還是地徑指標，北京當?shù)氐陌灼に缮L都處于較低水平。

2.2白皮松種源內(nèi)各家系間苗期生長性狀變異

在家系間整體生長差異顯著的基礎(chǔ)上，對種源內(nèi)不同家系間4年生白皮松的生長性狀進行了分析。方差分析結(jié)果顯示，種源內(nèi)不同家系間的生長差異均達到了極顯著水平(表3)。這說明在同一種源內(nèi)，各個采種家系間的相對生長表現(xiàn)不同。家系間苗高變化的方差分量在12.65%～22.22%，家系間地徑變化的方差分量在7.95%～15.41%，苗高的方差分量要大于地徑的方差分量，這說明家系間的差異更多是通過苗高的變化體現(xiàn)出來。生長性狀的差異為種源選擇基礎(chǔ)上的優(yōu)良家系選擇和利用提供了基礎(chǔ)。

表 3　種源內(nèi)不同家系間白皮松苗期苗高和地徑的方差分析Table 3　Variance analysis of seedling height and basal diameter among families within each provenance of Pinus bungeana

從種源內(nèi)不同家系的白皮松苗高和地徑統(tǒng)計結(jié)果(表4)可以看出，同一種源內(nèi)不同家系的苗高和地徑間存在很大的變化，種源內(nèi)家系間苗高生長最大值與最小值之差的變化幅度介于30～38 cm，而種源內(nèi)家系間地徑生長的變化幅度介于1.78～2.16 cm。這說明盡管種源間家系的總體生長表現(xiàn)存在極顯著差異，但種源內(nèi)家系間苗高和地徑的變動幅度差別并不大。

表 4　種源內(nèi)不同家系間白皮松苗期苗高和地徑的變異情況Table 4　Variation in seedling height and basal diameter among families in each provenance　cm

表 4(續(xù))　Continued table 4

注：加粗數(shù)據(jù)為各種源中平均生長超過對照家系平均苗高(23.098 cm)或地徑(1.392 cm)的值。

Note:Values in bold represent mean height or basal diameter of the corresponding families higher than the control.

2.3北京地區(qū)白皮松優(yōu)良種源和家系選擇

以上分析結(jié)果顯示，不同種源的4年生白皮松生長性狀表現(xiàn)存在顯著差異。來自北京當?shù)胤N源的白皮松生長表現(xiàn)處于中下水平，來自甘肅兩當和甘肅天水種源的白皮松生長較好，而陜西藍田和山西孝義種源的白皮松生長處于中等或中下水平。因此，甘肅兩當和甘肅天水為優(yōu)良白皮松種源地，是北京地區(qū)白皮松引種的首要選擇地點，而在陜西藍田和山西孝義引種白皮松應(yīng)慎重。

從種源內(nèi)不同家系白皮松的苗高和地徑統(tǒng)計結(jié)果(表4)可以看到，種源內(nèi)生長表現(xiàn)超過北京當?shù)貙φ掌骄绺吆推骄貜降陌灼に杉蚁禂?shù)目是不同的。盡管5個種源中都存在生長超過對照平均苗高(23.098 cm)和平均地徑(1.392 cm)的家系，但甘肅兩當和甘肅天水種源內(nèi)苗高和地徑均超過對照平均水平的家系數(shù)最多，均為23個；陜西藍田、山西孝義和北京蟒山3個種源中，生長超過北京當?shù)貙φ掌骄降募蚁禂?shù)目都是10個。因此，可在這些種源中選擇優(yōu)良家系為北京地區(qū)所用。

3　討　論

3.1不同種源白皮松在北京地區(qū)的苗期生長表現(xiàn)

已有研究結(jié)果表明，不同白皮松群體之間普遍存在著廣泛的變異[18-24]。從本研究結(jié)果來看，不同種源白皮松在北京地區(qū)的生長表現(xiàn)參差不齊。這些結(jié)果與之前在同一試驗地點進行的白皮松種源試驗結(jié)果相同[21,25]，說明甘肅天水和甘肅兩當是北京地區(qū)的優(yōu)良白皮松種源地。本試驗中，甘肅兩當和甘肅天水的海拔明顯高于其他地區(qū)，有研究表明樹種的生物量會隨海拔的升高而降低[26]，而且在多點試驗中，北京地區(qū)的白皮松生長較快[21]，因此甘肅兩當和甘肅天水的白皮松子代在北京地區(qū)表現(xiàn)好可能是因為北京地區(qū)的低海拔環(huán)境增加了其生物量生長；同時，甘肅兩當和甘肅天水種源的白皮松在天然分布區(qū)以外且海拔明顯低于天然分布區(qū)的北京地區(qū)生長表現(xiàn)優(yōu)良，說明白皮松具有較寬的遺傳基礎(chǔ)，能在分布區(qū)以外的北京生境下正常生長。與參試種源區(qū)相比，北京蟒山的白皮松在北京地區(qū)的表現(xiàn)處于中等偏下水平，這可能是因為北京不是白皮松的天然分布區(qū)，采種林分為人工林，林分內(nèi)單株可能最初來源于表現(xiàn)一般的種源或者表現(xiàn)參差不齊的種源，最終導(dǎo)致北京蟒山子代整體表現(xiàn)一般。

3.2相同種源內(nèi)不同家系間白皮松在北京地區(qū)的苗期生長表現(xiàn)

白皮松在北京地區(qū)的生長表現(xiàn)是由白皮松本身的遺傳因素和北京當?shù)氐沫h(huán)境因素共同決定的。在本試驗中，來自不同種源區(qū)的白皮松種子從儲藏、育苗、播種到田間管理的環(huán)境條件基本一致，因此家系間表現(xiàn)出來的差異在很大程度上是由白皮松種子本身的遺傳因素決定的，同一種源內(nèi)不同家系間的生長差異正是對家系本身遺傳差異的集中反應(yīng)。此外，本試驗還發(fā)現(xiàn)，種源間平均苗高和地徑生長超過對照種源均值的白皮松家系數(shù)目存在較大的差異，以甘肅兩當和甘肅天水種源的優(yōu)異家系數(shù)目最多，這說明甘肅兩當和甘肅天水種源白皮松在北京地區(qū)的高生長量來源于這2個種源區(qū)內(nèi)多數(shù)具有優(yōu)良遺傳品質(zhì)的家系，而非來源于少數(shù)具有顯著生長優(yōu)勢的家系。

3.3白皮松優(yōu)良種源與家系在北京地區(qū)的選擇及利用建議

來自不同種源區(qū)的白皮松在北京地區(qū)的生長差異非常明顯，與參試種源材料相比，當前北京地區(qū)的白皮松生長基本處于中下水平，這說明北京地區(qū)現(xiàn)有的白皮松資源不是最優(yōu)的，北京地區(qū)優(yōu)良白皮松種質(zhì)資源的篩選還有很大的空間。甘肅兩當和甘肅天水是北京白皮松優(yōu)良基因型引進的首選地。

種源內(nèi)不同家系間在北京地區(qū)的表現(xiàn)也存在著極顯著差異，這說明除了可以在種源水平上選擇外，家系水平上的優(yōu)良白皮松基因型的篩選潛力也是巨大的。在所有種源中，優(yōu)良白皮松家系主要來自于甘肅兩當和甘肅天水地區(qū)，說明從這2個種源地引進白皮松優(yōu)良家系將會顯著提高北京地區(qū)白皮松的整體生長水平。

4　結(jié)　論

綜上所述，來自不同種源區(qū)的白皮松在北京地區(qū)的生長具有極顯著差異，甘肅天水和甘肅兩當種源的白皮松在北京地區(qū)表現(xiàn)較好；與參試種源材料相比，當前北京地區(qū)現(xiàn)有的白皮松整體生長一般。種源內(nèi)不同家系間白皮松在北京地區(qū)的生長量存在明顯的差異，甘肅天水和甘肅兩當種源內(nèi)具有生長優(yōu)勢的家系數(shù)目最多。在優(yōu)良種源內(nèi)選擇具有苗高和地徑生長量優(yōu)勢的優(yōu)良家系應(yīng)用于北京地區(qū)，將可明顯提高北京地區(qū)白皮松的生長量，對于異地保護白皮松優(yōu)良基因型和提高白皮松在北京地區(qū)的造林綠化應(yīng)用具有重要的意義。

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Selection of elite provenances and families ofPinusbungeanain Beijing

ZHU Liang1,SHANG Xuyang1,ZHU Xiaomei2,YUAN Huwei3,JIANG Yingshu4,LU Baoming4,LI Wei3

(1BeijingMingTombsForestFarm,Beijing102200,China;2NationalFineVarietyBaseofPinussylvestrisinHonghuaerjiForestryBureauofInnerMongolia,Hulunbeir,InnerMongolia021112,China;3CollegeofBiologicalSciencesandBiotechnology,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China;4BeijingForestrySeedandSeedlingManagementStation,Beijing100029,China)

【Objective】 This study selected elite provenances and families ofPinusbungeanato improve the quality of landscaping and afforestation in Beijing.【Method】 Seeds ofP.bungeanafrom 5 provenances (GSTS,SXLN,GSLD,SXLT and SXXY) with 30 families each were compared with seeds of 30 families from BJMS.Seedlings were planted in field comparison test with randomized design.Heights and basal diameters of 4-year old seedlings were determined and compared.【Result】 There were highly significant differences in height and basal diameter of 4-year oldP.bungeanaseedlings of among provenances.Seedlings from BJMS were in relatively low level,while seedlings from GSLD and GSTS had better performance.There were also highly significant differences among different families of each individual provenance.The numbers of families with better height and basal diameter growth than CK in GSLD,GSTS,SXLT,SXXY and BJMS were 23,23,10,10 and 10,respectively.Superior families mainly originated from GSLD and GSTS.【Conclusion】P.bungeanafrom GSLD and GSTS should have priority for landscaping and afforestation in Beijing.

Pinusbungeana;provenance selection;family selection;landscaping

時間:2016-08-0909:41DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2016.09.016

2015-02-23

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項(YX2014-12)；國家林業(yè)局948引進項目(2012-4-40)

祝良(1976-)，男，北京昌平人，工程師，主要從事林木種苗研究。E-mail：zhuliang37@sina.com

李偉(1975-)，男，河北保定人，教授，博士，主要從事針葉樹遺傳改良研究。E-mail：bjfuliwei@bjfu.edu.cn

S791.243

A

1671-9387(2016)09-0121-07

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160809.0941.032.html