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        黃冕林場江南油杉優(yōu)樹子代林測定

        2019-05-08 03:14:12黃榮林劉雄盛陳云峰鄧玉華
        廣西林業(yè)科學(xué) 2019年4期
        關(guān)鍵詞:油杉優(yōu)樹家系

        黃榮林,劉雄盛,蔣 琳,陳云峰,鄧玉華,蔣 燚

        (1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西優(yōu)質(zhì)用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國家林業(yè)和草原局中南速生材繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南寧 530002;2.廣西國有黃冕林場,鹿寨 545600)

        林木種質(zhì)資源是一種特殊的可再生資源,是林業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性資源[1],也是國家重要的戰(zhàn)略資源。開展種質(zhì)資源收集、評價(jià)與遺傳多樣性研究是植物遺傳育種和資源開發(fā)利用的前提與基礎(chǔ),對于發(fā)掘和利用我國種類豐富的植物資源具有重要意義。

        江南油杉(Keteleeria fortuneivar.cyclolepis)為我國南方特有樹種,是松科(Pinaceae)油杉屬常綠大喬木,具有土壤適應(yīng)性強(qiáng)、樹干通直、紋理優(yōu)美、材質(zhì)優(yōu)良、樹形美觀等優(yōu)點(diǎn),是我國南方地區(qū)珍貴的用材樹種和園林綠化樹種[2]。主要分布在廣西、福建、浙江、江西、廣東、湖南、貴州、云南等地,廣西主要分布在金秀、恭城、隆林、凌云、天峨、田林、樂業(yè)[3]。

        廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院從上世紀(jì)七八十年代開始,開展了油杉屬樹種的采種育苗、人工造林、油杉物種比較等研究[4-8]。2013—2016年在廣西國有黃冕林場開展了江南油杉種質(zhì)資源收集、測定、分析和評價(jià),為江南油杉進(jìn)一步的遺傳改良和推廣提供技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)林設(shè)在廣西國有黃冕林場波寨分場(106°45'E, 21°54'N),為低山丘陵地貌,海拔300 m,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候。溫暖多雨,光照充足,夏冬干濕明顯,年均氣溫19℃,絕對最低溫-2.8℃,≥10℃積溫7 200℃,年均降水量1 800 mm,降雨集中在4—8月。成土母巖以砂頁巖、夾泥巖為主,土壤以紅壤為主,表土層厚度20~25 cm,土層厚50~70 cm,pH 值5.8。為桉樹人工林采伐跡地。

        1.2 材料

        于2013年在廣西南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)、賀州市八部區(qū)、來賓市金秀縣、桂林市恭城縣、玉林市博白縣、福建省永泰縣、邵武縣、延平區(qū)、建陽縣、閩侯縣、浦田縣等地進(jìn)行江南油杉優(yōu)樹選擇及采種。天然林林分中優(yōu)樹選擇最低標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為胸徑、樹高、材積生長量分別為優(yōu)勢木均值的123%、110%、161%;人工林林分中優(yōu)樹選擇最低標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為胸徑、樹高、材積生長量分別為優(yōu)勢木均值的124%、110%、166%[9]。由于種源地內(nèi)優(yōu)樹資源數(shù)量不同及油杉結(jié)實(shí)數(shù)量不等,收集的家系數(shù)量存在較大差異,選擇參試種源9個(gè),共31個(gè)家系(表1)。于2014年在廣西林科院苗圃分單系育苗,2015年3月營建家系子代測定林。

        表1 江南油杉種源家系號Tab.1 Family number of Keteleeria fortunei var.cyclolepis provenances

        1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),單列5株小區(qū),6次重復(fù),株行距2 m×3 m,穴狀整地,穴規(guī)格為60 cm×60 cm×40 cm,每穴施復(fù)合肥0.2~0.3 kg,每家系種植30株。

        1.4 數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)方法

        2016—2018年,每年12月對江南油杉子代測定林地徑、樹高、冠幅等進(jìn)行測定,以2018年12月測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。飽滿度=飽滿種子數(shù)/參試種子數(shù)×100%;發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/參試種子數(shù)×100%;遺傳力用公式h2=1-1/F計(jì)算[10],h2為性狀遺傳力,F(xiàn)為方差分析中的F值;遺傳增益用公式ΔG=(xˉ-Xˉ)h2/Xˉ×100 計(jì)算[11],ΔG為遺傳增益,Xˉ為入選家系性狀平均值,xˉ為性狀總平均值,h2為性狀遺傳力。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 江南油杉不同家系種子品質(zhì)分析

        種子千粒重、飽滿度及發(fā)芽率是衡量種子品質(zhì)的重要指標(biāo),千粒重的大小反映了種子內(nèi)含營養(yǎng)物質(zhì)的多少,其變異程度對種子萌發(fā)、幼苗生長有很大的影響。江南油杉不同家系種子的千粒重、飽滿度及發(fā)芽率的差異極顯著(P<0.01)。千粒重、飽滿度、發(fā)芽率分別為125.67~196.58 g、37.87%~77.63%、44.14%~88.19%(表2)。福建家系的種子品質(zhì)總體上高于廣西家系。47號家系種子的千粒重、飽滿度、發(fā)芽率均最高。不同家系種子的千粒重、飽滿度、發(fā)芽率的均值分別為147.79 g、50.09%、58.73%;變異系數(shù)分別為20.42%、42.39%、41.39%,說明江南油杉家系間具有較大的選擇潛力。

        表2 江南油杉種子品質(zhì)與造林保存率分析Tab.2 Analysis on seed quality and afforestation preserving rate of Keteleeria fortunei var.cyclolepis

        續(xù)表2 Continued

        2.2 江南油杉優(yōu)樹子代生長表現(xiàn)

        江南油杉優(yōu)樹子代測定林保存率差異不顯著,在86.67%~100.00%之間,平均保存率為93.54%(表2)。不同優(yōu)樹子代生長差異極顯著(P<0.01) ,平均地徑為1.68~6.46 cm,變異系數(shù)為3.24%~58.71%;平均樹高為1.32~4.28 m,變異系數(shù)為2.11%~47.40%。樹高、地徑生長最優(yōu)的優(yōu)樹子代為35號,平均樹高為4.28 m,較其他30個(gè)家系高出0.81%~224.24%,比CK 高出139.11%,比總體平均高出107.77%;平均地徑為6.46 cm,較其他30個(gè)家系高出25.19%~284.52%,比CK高出166.94%,比總體平均高出114.62%;生長表現(xiàn)最差的優(yōu)樹子代為34號(表3)。

        表3 江南油杉優(yōu)樹子代測試林生長性狀比較分析Tab.3 Comparative analysis on growth traits of plus tree progeny of Keteleeria fortunei var.cyclolepis

        續(xù)表3 Continued

        2.3 江南油杉不同家系生長聚類分析與評價(jià)

        利用歐氏平均距離和UPGMA 對31個(gè)江南油杉優(yōu)樹子代生長性狀進(jìn)行聚類分析和初步評價(jià)。以歐式距離為閾值,在歐式距離5 處將31個(gè)家系分為4個(gè)類型(圖1)。35號為Ⅰ類,是表現(xiàn)最優(yōu)秀的家系,地徑和樹高分別為群體均值的2.15和2.08 倍,平均遺傳增益分別為99.05%和97.03%;32號為Ⅱ類,是表現(xiàn)較優(yōu)秀的家系,地徑和樹高分別為群體均值的1.71和1.63 倍,平均遺傳增益分別為61.37%和56.82%;8號、23號、33號、49號、52號、55號、56號、58號為Ⅲ類,是表現(xiàn)較好的家系,這些家系的平均地徑和樹高均稍高于群體均值;1號、4號、5號、6號、7號、18號、20號、21號、22號、24號、34號、36號、39號、45號、47號、48號、54號、57號、59號、60號、61號(CK)為Ⅳ類,是表現(xiàn)較差的家系,其生長性狀低于群體均值(表4)。

        圖1 江南油杉優(yōu)樹子代測定林聚類分析Fig.1 Clustering analysis of plus tree progeny of Keteleeria fortunei var.cyclolepis

        表4 江南油杉優(yōu)樹子代生長性狀聚類分析Tab.4 Clustering analysis of growth traits of plus tree progeny of Keteleeria fortunei var.cyclolepis

        3 結(jié)論與討論

        江南油杉是我國南方特有的三級瀕危保護(hù)樹種,人工林面積很少。為開發(fā)和保護(hù)該樹種,在國家林業(yè)公益行業(yè)項(xiàng)目和廣西重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的支持下,廣西林科院開展了一系列該樹種的繁育工作研究。通過對江南油杉種實(shí)調(diào)查及子代林測定發(fā)現(xiàn),江南油杉家系間變異較豐富,具有較大的選擇潛力,在黃冕林場收集廣西、福建等地31個(gè)江南油杉家系,其種子千粒重、飽滿度、發(fā)芽率差異極顯著,分別為125.67~196.58 g、37.87%~77.63%、44.14%~88.19%,變異系數(shù)為20.42%~41.39%。其家系子代測定數(shù)據(jù)分析同樣表明了這一點(diǎn)。通過聚類分析和評價(jià),初步選出生長最優(yōu)的家系為35號,其次為32號。為加快江南油杉良種化步伐,本試驗(yàn)初步選出的35號、32號家系可在生產(chǎn)上加以推廣應(yīng)用,加快無性化速度。由于本試驗(yàn)家系測定林還處于幼林階段,其生長性狀還不穩(wěn)定,結(jié)果還需進(jìn)一步觀測和驗(yàn)證。

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