魏永平
(福建省永安國有林場,福建 永安 366000)
樟樹(Cinnamomumcamphora)別名香樟、芳樟、樟木、小葉樟等,為樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)常綠喬木,我國南方特有珍貴用材樹種和重要園林綠化樹種,也是亞熱帶常綠闊葉林代表樹種和國家重點保護野生植物[1-4],主要分布在臺灣、福建、江西、廣東、廣西、湖南、湖北、云南、浙江等省區(qū)。我國在樟樹人工用材林研究方面起步比較遲,20世紀60年代開始人工造林。90年代以來,林業(yè)工作者在樟樹生物學(xué)特性、良種選育、繁殖技術(shù)、造林技術(shù)、大樹移栽和木材質(zhì)量評價等方面研究取得一定成果[5]。迄今為止,國內(nèi)在樟樹良種選育研究方面已見報道有:自然分布區(qū)種子表型變異研究[6]、種源/家系苗期性狀遺傳變異研究[7-12]、種源/家系早期性狀遺傳變異及選擇研究[13-18]、無性系生長與形質(zhì)性狀早期分析[19]。
福建省從2003年開始將樟樹良種選育研究列入林木種苗科技攻關(guān)項目,“樟樹種質(zhì)資源收集、保存與選擇利用”的研究成果獲2009年度福建省科學(xué)技術(shù)獎二等獎。本文對福建省林木種苗科技攻關(guān)第二期項目(樟樹楠木良種繁育技術(shù)研究)2008年在福建省永安國有林場建立的樟樹試驗林生長性狀表現(xiàn)進行測定,從中初選出速生優(yōu)良種源和家系,為推廣樟樹造林提供試驗依據(jù)。
試驗地設(shè)在福建省永安國有林場水茜工區(qū),地處東經(jīng)117°26′15″、北緯25°57′30″。氣候?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)暖溫區(qū),年均氣溫20.0 ℃,1月平均氣溫9.7 ℃,7月平均氣溫28.2 ℃,最高氣溫40.5 ℃,最低氣溫-7.6 ℃;年日照時間1859 h,年均降水量1564 mm,年無霜期295 d,個別年份有降雪。試驗地海拔190~235 m,坡向東。土壤為紅壤,土層厚度80 cm,腐殖質(zhì)層厚度9 cm,屬Ⅱ類立地。前茬為馬尾松人工林。
試驗林于2007年11月整地,按照株行距2 m×2 m定點,挖明穴,穴規(guī)格為面50 cm×50 cm、底30 cm×30 cm、深30 cm,施基肥(鈣鎂磷400 g·穴-1)、回表土。
種子采自建甌縣、福建農(nóng)林大學(xué)南平校區(qū)、延平區(qū)、永安市、華安縣5個不同地理種源的樟樹天然成熟林和人工成熟林的優(yōu)樹,種源、家系以樹高、胸徑、單株材積和樹高通直度為指標(biāo)采用優(yōu)勢木法選擇。各參試樟樹種源/家系代號及家系個數(shù)見表1。
采用完全隨機區(qū)組設(shè)計[21],設(shè)31個處理,3次重復(fù)(區(qū)組),每個處理(小區(qū))按5株單行排列。2008年2月容器苗植苗造林。2008年4—5月擴穴、培土、扶苗,9—10月全面鋤草;2009—2010年,每年3—4月、9—10月全面鋤草1次;2011—2012年,每年3—4月防治樟葉蜂、9—10月修枝;2013—2015年,每年4—5月施復(fù)合肥150 g·株-1。
參試樟樹各家系10年生保存率和樹高、胸徑、單株材積生長情況見表2。從表2可以看出,參試樟樹10年生保存率平均值為48.31%。各家系保存率為20.00%(Ha-1)~ 86.70%(Jo-6),方差分析結(jié)果表明,差異達極顯著水平(F值=22.57>F0.01(30,62)=2.02),遺傳力為95.57%。
各種源保存率為20.00%(華安)~58.89%(南平),方差分析結(jié)果表明差異也達到極顯著水平(F值=55.74>F0.01(4,10)=5.99),遺傳力為98.21%。從保存率遺傳力強弱看,種源>家系。從地理種源分析,福建南部地理種源(華安)保存率比較低。
速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)是用材林樹種培育的目標(biāo)。其中,速生性是早期選擇的最主要目標(biāo)。從表2還可以看出,參試樟樹生長優(yōu)良,平均樹高、胸徑、單株材積分別為6.91 m、10.30 cm、0.036925 m3,年均生長分別為0.69 m、1.03 cm、0.003693 m3;生長最好的Ya-2家系,平均樹高、胸徑、單株材積分別為7.70 m、17.73 cm、0.069182 m3,年均生長分別為0.77 m、1.77 cm、0.006918 m3。
表2 10年生不同樟樹保存率和生長量
對于參試樟樹不同種源間的樹高、胸徑、單株材積生長性狀進行統(tǒng)計分析,結(jié)果見表3。從表3可以看出,不同種源間樹高、單株材積差異都達極顯著水平;胸徑差異達顯著水平。從遺傳力強弱上看,樹高受到中等偏強的遺傳力控制,胸徑受到中等偏弱的遺傳力控制,單株材積受到極強的遺傳力控制,說明這些生長性狀差異主要是由種源本身遺傳特性決定,這為選擇優(yōu)良種源提供了理論依據(jù)。從變異系數(shù)大小上看,單株材積>樹高>胸徑,說明以單株材積為生長性狀的主要評價指標(biāo)和選擇依據(jù),能夠取得良好的選擇效果。
表3 10年甥不同樟樹種源生長性狀方差分析及遺傳參數(shù)估算
*:*、**分別為差異達到顯著、極顯著水平;F0.05(4,10)=3.48;F0.01(4,10)=5.99。
對于參試樟樹不同家系間的樹高、胸徑、單株材積生長性狀進行統(tǒng)計分析,結(jié)果見表4。從表4看出,不同家系間樹高、單株材積差異都達極顯著水平;胸徑差異達顯著水平。從遺傳力強弱上看,樹高、單株材積受到中等偏強的遺傳力控制,胸徑受到中等偏弱的遺傳力控制。說明這些生長差異主要由家系本身遺傳特性決定,利用生長指標(biāo)進行早期選擇,能取得良好效果。從變異系數(shù)大小上看,材積 > 胸徑> 樹高,說明材積選擇更為有效。
在上述適應(yīng)性和生長性狀差異顯著性及其遺傳變異分析基礎(chǔ)上,對試驗林進行初步選擇。適應(yīng)性選擇以參試種源、家系10年生保存率不低于總體平均值和永安本地種源(家系)為選擇依據(jù);生長性狀選擇以10年生單株材積為評價指標(biāo)。本研究優(yōu)良種源選擇以參試種源單株材積平均值(0.042711 m3)加上0.1個標(biāo)準差(0.001647 m3)為指標(biāo);優(yōu)良家系選擇以參試家系單株材積平均值(0.036925 m3)加上1個標(biāo)準差(0.014408 m3)為指標(biāo)。按照這一標(biāo)準,初選出福建永安、福建南平等2個速生優(yōu)良種源(表5),平均樹高、胸徑、單株材積和保存率分別為7.62 m、11.56 cm、0.057116 m3和56.11%,單株材積遺傳增益平均值為30.54%;初選出的Ya-2、Np-4、Np-5、Yp-24等4個速生優(yōu)良家系(表6),其樹高、胸徑、單株材積和保存率平均值分別為7.72 m、12.69 cm、0.059841 m3和60.00%,單株材積遺傳增益平均值為38.38%。
*:*、**分別為差異達到顯著、極顯著水平;F0.05(30,62)=1.645;F0.01(30,62)=2.012。
表5 樟樹速生優(yōu)良種源及其10年生生長表現(xiàn)
表6 樟樹速生優(yōu)良家系及其10年生生長表現(xiàn)
1)本研究對建立在福建省永安國有林場的5個種源31個家系樟樹試驗林進行10年生保存率和樹高、胸徑、單株材積生長性狀測定,結(jié)果表明不同種源間、不同家系間保存率和樹高、單株材積差異達極顯著水平,胸徑差異達顯著水平,這些差異主要由種源、家系本身的遺傳特性決定。不同種源樹高、胸徑、單株材積遺傳力分別為0.7446、0.4644、0.9053,變異系數(shù)分別為56.31%、19.55%、95.83%;不同家系樹高、胸徑、單株材積遺傳力分別為0.5185、0.4036、0.6202,變異系數(shù)分別為39.51%、64.95%、150.34%。以參試種源10年生種源單株材積平均值加上0.1個標(biāo)準差為標(biāo)準,選出永安、南平等2個速生優(yōu)良種源,其樹高、胸徑、單株材積和保存率平均值分別為7.62 m、11.56 cm、0.057116 m3和56.11%,單株材積遺傳增益平均值為30.54%;以10年生參試家系單株材積平均值加上1個標(biāo)準差選出Ya-2、Np-4、Np-5、Yp-24等4個速生優(yōu)良家系,其樹高、胸徑、單株材積和保存率平均值分別為7.72 m、12.69 cm、0.059841 m3和60.00%;單株材積遺傳增益平均值為38.38%。這些優(yōu)良種源和家系可用于樟樹用材林基地造林。
2)本研究參試樟樹種源、家系的樹高、單株材積生長性狀差異顯著性和遺傳變異規(guī)律與姚小華等[13]、王年金等[14]、張謙等[18]相關(guān)研究結(jié)果相同;但在胸徑生長差異只達到顯著水平,與以上研究結(jié)論不同。這可能與參試樟樹的種源/家系數(shù)量[15]以及測定林齡不同有關(guān)。對參試樟樹單株層次生長性狀及其遺傳變異規(guī)律,以及種源、家系層次形質(zhì)性狀、材質(zhì)性狀及其遺傳變異規(guī)律有待于后續(xù)進一步研究。