梁瑞龍,李 娟,林建勇,董利軍,黃康庭
(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 國家林業(yè)和草原局中南速生材繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南寧 530002;2.廣西融水縣國營貝江河林場(chǎng),融水 545300;3.廣西國有大桂山林場(chǎng),賀州 542899)
楠木(Phoebe bournei)屬樟科(Lauraceae)常綠大喬木,樹干通直,樹形優(yōu)美,材質(zhì)細(xì)密,耐腐性能好,為我國特有珍貴用材樹種和優(yōu)良觀賞樹種[1-2]。已開展的楠木研究主要圍繞野外資源調(diào)查[3-4]、群落生態(tài)[5-7]、壯苗培育和人工林速生豐產(chǎn)[8-12]等方面,江香梅等[13]、劉寶等[14]、黃宇等[15]、吳際友等[16]對(duì)江西、福建、貴州、湖南和湖北等地20多個(gè)楠木種源的苗期生長性狀變異進(jìn)行了初步研究,結(jié)果表明楠木不同種源的苗高、地徑存在顯著差異。楠木分布范圍較廣,分布區(qū)內(nèi)的氣候、土壤等環(huán)境因子差異較大,導(dǎo)致種源間存在較大的遺傳差異。大部分研究?jī)H選擇2~3個(gè)省(區(qū)、市)的種源為研究對(duì)象,種源地理跨度不大,地理變異規(guī)律不明顯。本研究對(duì)福建、江西、湖南、貴州、廣西、重慶、四川7?。▍^(qū)、市)15個(gè)種源的苗期生長性狀進(jìn)行連續(xù)2年的研究,探索其地理變異規(guī)律,以期為進(jìn)一步選擇優(yōu)良種源及在廣西大范圍推廣提供理論依據(jù)。
于2016年冬在不同地點(diǎn)采集15個(gè)楠木種源133個(gè)家系作為材料,進(jìn)行育苗試驗(yàn)(表1、2)。果實(shí)采回后除去果肉,洗凈陰干,冷藏至翌年1月播種于沙床,進(jìn)行催芽處理。4月中旬至下旬,將芽苗移栽于直徑7.5 cm、高12 cm的無紡布育苗袋,育苗基質(zhì)為黃心土,參入重量約0.5%的磷肥。于2018年4月?lián)Q大袋,將1年生苗移植于直徑20 cm、高20 cm的無紡布育苗袋,繼續(xù)培育1年。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3個(gè)重復(fù),每重復(fù)30株。苗期管理與常規(guī)容器育苗管理相同,1年生苗搭遮陰網(wǎng)遮陽75%,2年生大袋苗全光照下育苗。
表1 楠木種源和家系信息Tab.1 Information of Phoebe bournei provenance and family
續(xù)表1 Continued
表2 楠木不同種源地生態(tài)因子Tab.2 Ecological factors of different Phoebe bournei provenances
廣西融水縣國營貝江河林場(chǎng)苗圃(109°14'E,25°04'N)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,低山邊緣,山區(qū)氣候特征較明顯;年均溫度19.6℃,年均降水量1 757.5 mm,降水主要集中在4—8月;年均總?cè)照諘r(shí)數(shù)1 699 h。廣西國有大桂山林場(chǎng)苗圃(111°42'E,24°08'N)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,低山,山區(qū)氣候特征較明顯;年均溫度19.9℃,年均降水量1 550.3 mm,降水主要集中在4—8月;年均總?cè)照諘r(shí)數(shù)1 587 h。
調(diào)查收集的數(shù)據(jù)用Excel 2010 匯總,并用SPSS 18.0 單變量一元線性模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[17]。優(yōu)良家系選擇采用多性狀綜合評(píng)價(jià)方法[18]。以Pi值(家系到標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的距離)小為優(yōu),設(shè)有i個(gè)家系j個(gè)性狀指標(biāo),組成矩陣[aij],xij為i個(gè)家系j個(gè)性狀的調(diào)查觀察值,Pi值計(jì)算按以下公式進(jìn)行:
2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)不同種源、不同家系連續(xù)2年的生長觀測(cè)值及方差分析表明,不同種源、不同家系間楠木苗木的苗高和地徑差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)(表3)。
表3 楠木種源子代生長性狀方差分析Tab.3 Variance analysis on growth traits of progeny of Phoebe bournei provenances
苗高、地徑與采種點(diǎn)經(jīng)緯度的相關(guān)分析結(jié)果表明,12 組數(shù)據(jù)中有11 組顯示苗高、地徑生長與種源緯度、經(jīng)度成負(fù)相關(guān),其中6 組達(dá)極顯著(P<0.01),1 組達(dá)顯著(P<0.05),4 組不顯著;1 組顯示苗高、地徑生長與種源緯度、經(jīng)度呈正相關(guān),但相關(guān)性不顯著;基本表現(xiàn)為西部種源比東部好,南部種源比北部好(表4)。
表4 楠木種源子代生長與產(chǎn)地經(jīng)緯度相關(guān)性分析Tab.4 Correlation analysis between growth of progeny of Phoebe bournei provenances and latitude and longitude of origins
分析種源地年均溫、≥10℃年積溫、年降水量、無霜期、日照時(shí)數(shù)與苗高和地徑生長相關(guān)性,結(jié)果表明,30組數(shù)據(jù)中有21組數(shù)據(jù)顯示種源地氣象因子與苗木生長呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)相關(guān),其中溫度指標(biāo)(年均溫、≥10℃年積溫及無霜期)多呈現(xiàn)正相關(guān),即產(chǎn)地溫度越高,生長量越高;降雨指標(biāo)(年降水量)呈負(fù)相關(guān),即產(chǎn)地降雨越多,生長量越低;日照時(shí)數(shù)也呈負(fù)相關(guān),即產(chǎn)地日照時(shí)數(shù)越長,生長越差(表5)。
表5 楠木種源子代生長與產(chǎn)地氣候因子相關(guān)性分析Tab.5 Correlation analysis between growth of progeny of Phoebe bournei provenances and climatic factors of origins
苗期生長最好的種源為重慶江津、四川瀘州和廣西富川3個(gè)種源。在貝江河林場(chǎng),其1年生苗比平均苗高高出17.88%~41.43%,比平均地徑高出8.83%~19.22%;與最差種源(廣西興安)比較,平均苗高高出57.86%~89.40%,平均地徑高出24.70%~36.61%。在大桂山林場(chǎng),其1年生苗較平均苗高高出2.96%~43.55%,比平均地徑高出5.55%~22.50%;與最差種源(四川納溪)比較,平均苗高高出62.83%~127.02%,平均地徑高出28.66%~49.39%;2年生苗苗高比最差種源(四川納溪)高出20.13%~38.77%(表6)。
表6 不同種源楠木子代生長情況Tab.6 Growths of progeny of different Phoebe bournei provenances
按約20%的比例,每組試驗(yàn)選擇Pi最小的20個(gè)家系為最優(yōu)家系。在貝江河林場(chǎng),1年生苗選出的20個(gè)優(yōu)良家系比133個(gè)參試家系苗高生長量平均高出34.44%,地徑生長量平均高出17.33%;與最差家系福建建甌(FJNP61)比較,苗高生長量平均高出119.25%,地徑生長量平均高出77.96%。在大桂山林場(chǎng),1年生苗選出的20個(gè)優(yōu)良家系較86個(gè)參試家系苗高生長量平均高出53.09%,地徑生長量平均高出17.79%;2年生苗選出的20個(gè)優(yōu)良家系比86個(gè)參試家系苗高生長量平均高出16.87%,地徑生長量平均高出8.45%(表7)。
貝江河林場(chǎng)1年苗期試驗(yàn)選擇的20個(gè)優(yōu)良家系中,包含廣西富川16個(gè),四川瀘州3個(gè),廣西資源1個(gè);大桂山林場(chǎng)1年苗期試驗(yàn)選擇的20個(gè)優(yōu)良家系中,包含廣西富川3個(gè),重慶江津14個(gè),四川瀘州3個(gè);大桂山林場(chǎng)2年苗期試驗(yàn)選擇的20個(gè)優(yōu)良家系中,包含廣西富川5個(gè),重慶江津11個(gè),四川瀘州4個(gè)。優(yōu)良家系以廣西富川、重慶江津、四川瀘州3個(gè)產(chǎn)地占絕大多數(shù)。
表7 不同楠木家系選擇結(jié)果Tab.7 Selection results of different Phoebe bournei families
楠木苗期生長存在明顯的地理變異,苗期生長量隨經(jīng)度和緯度增加而減少,即南部種源生長量明顯優(yōu)于北部種源,西部種源明顯優(yōu)于東部種源。楠木種源地氣象因子與苗木生長呈顯著或極顯著相關(guān),其中溫度指標(biāo)多呈現(xiàn)正相關(guān);降雨指標(biāo)呈負(fù)相關(guān);日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。這一結(jié)果與經(jīng)緯度結(jié)果相對(duì)應(yīng),南部、西部種源地較北部和東部溫度較高,降雨偏少,日照時(shí)數(shù)少。此結(jié)果與李娟等[19]、劉寶等[20]、喻勛等[21]、程林林等[22]、江香梅等[23]研究結(jié)果相似。產(chǎn)地年均氣溫和年降水量是造成這種緯向變異模式的主要環(huán)境作用因子,與該地區(qū)其他樹種相似[24-29]。
對(duì)廣西富川及周邊的廣西資源、廣西興安、貴州榕江、湖南江華5個(gè)楠木種源的苗期生長進(jìn)行比較,以廣西富川最優(yōu);重慶江津、四川瀘州與周邊的四川納溪3個(gè)種源進(jìn)行比較,以重慶江津、四川瀘州最優(yōu)。廣西富川楠木采種群體為天然大群落,有胸徑20 cm以上楠木約4 000株;重慶江津、四川瀘州楠木采種林亦為較大規(guī)模的天然林群落。廣西資源、廣西興安、廣西全州、貴州榕江、湖南江華采種母樹均為零星生長或小群落,湖南祁陽、四川納溪楠木為人工栽培。楠木小種群、村屯古樹多為擇伐優(yōu)良個(gè)體后剩余的個(gè)體,子代普遍生長較差。楠木結(jié)實(shí)量大,種子大,年單株結(jié)實(shí)量常在100 kg以上,可培育苗木10萬株以上,人工林子代均為近親交配,近交衰退[30],連續(xù)3年采種均發(fā)現(xiàn)湖南祁陽楠木種子爛胚現(xiàn)象嚴(yán)重,概率在90%以上。
按約20%的比例選擇優(yōu)良家系,每組試驗(yàn)選擇的20個(gè)最優(yōu)家系結(jié)果不盡相同,但3組試驗(yàn)中,除貝江河林場(chǎng)1年苗期試驗(yàn)中的廣西資源家系入圍外,其他均為廣西富川、重慶江津、四川瀘州3個(gè)種源。楠木遺傳存在種源、群體、單株等多個(gè)層次,種源、群體最容易被利用。