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杉木速生優(yōu)質(zhì)種源多性狀選擇研究

2010-05-09 08:22:06沈愛華洪昌端徐永星徐金良吳毅聰徐國(guó)才
浙江林業(yè)科技 2010年5期
關(guān)鍵詞:種源杉木

樊 琳,江 波,沈愛華,洪昌端,徐永星,徐金良,吳毅聰,徐國(guó)才

(1. 浙江東陽虎鹿鎮(zhèn)政府,浙江 東陽 322111;2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310023;

3. 浙江省建德市林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 建德 311600;4. 浙江省開化縣林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 開化 324300;

5. 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 龍泉 323700;6. 浙江省臨安市昌化區(qū)林業(yè)站,浙江 昌化 311321)

杉木速生優(yōu)質(zhì)種源多性狀選擇研究

樊 琳1,江 波2*,沈愛華2,洪昌端2,徐永星3,徐金良4,吳毅聰5,徐國(guó)才6

(1. 浙江東陽虎鹿鎮(zhèn)政府,浙江 東陽 322111;2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310023;

3. 浙江省建德市林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 建德 311600;4. 浙江省開化縣林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 開化 324300;

5. 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 龍泉 323700;6. 浙江省臨安市昌化區(qū)林業(yè)站,浙江 昌化 311321)

摘要:對(duì)杉木種源兩次全分布區(qū)試驗(yàn)的13、16、18、28年生試驗(yàn)林的生長(zhǎng)、材性測(cè)定資料進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:杉木種源間的樹高、胸徑、材積、木材比重、形數(shù)等性狀都存在著豐富的遺傳變異,其種源的遺傳力在中等以上;以速生優(yōu)質(zhì)為目標(biāo)作綜合指數(shù)選擇,從57個(gè)參試種源中,評(píng)選出福建崇安、建甌、浦城、貴州錦屏、廣西融水、福建武平、南平7個(gè)優(yōu)良種源,其中廣西融水、貴州錦屏、福建南平為穩(wěn)定性好種源,在13年生時(shí)其材積遺傳增益為41.7%~82.3%,在28年生時(shí),其樹高、胸徑、材積現(xiàn)實(shí)增益分別為7.7%~15.6%、9.9%~30.9%、30.8%~91.1%;生長(zhǎng)性狀與木材比重?zé)o顯著的表型相關(guān),但兩者遺傳相關(guān)呈負(fù)向,隨林齡增加達(dá)到高度負(fù)相關(guān),生長(zhǎng)性狀的改良有降低木材比重的趨勢(shì);廣西融水、貴州錦屏等優(yōu)良種源早期就表現(xiàn)出速生性,而福建崇安、浦城、建甌等武夷山閩西北山地種源,前期速生性并不十分顯著,隨林齡增大,其生長(zhǎng)速率加快,直徑生長(zhǎng)尤為突出,具有巨大的生產(chǎn)潛力,更適合在浙江省推廣應(yīng)用。杉木種源研究應(yīng)延續(xù)到半個(gè)輪伐期以上。

關(guān)鍵詞:杉木;種源;速生優(yōu)質(zhì);現(xiàn)實(shí)增益;遺傳增益

開展杉木(Cunninghamia lanceolata)種源試驗(yàn)的主要目的之一是為造林區(qū)選擇速生、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良種源。國(guó)外最早對(duì)歐洲赤松作了種源試驗(yàn),至今已有180多年的歷史,自上世紀(jì)始,國(guó)外主要造林樹種都先后開展了種源試驗(yàn),眾多研究表明,絕大部分樹種在種源間都存在豐富的遺傳變異,種源選擇已成為林木改良關(guān)鍵的第一步。國(guó)內(nèi)這方面的工作始于20世紀(jì)50年代,1956年俞新妥作了9個(gè)種源的杉木種源試驗(yàn)和馬尾松種源試驗(yàn)。但是,全面地開展杉木種源試驗(yàn)是在20世紀(jì)70年代,在中國(guó)林科院林研所的統(tǒng)一組織下,1976年成立了全國(guó)杉木種源試驗(yàn)協(xié)作組,先后在南方14個(gè)?。▍^(qū))開展了3次種源試驗(yàn),參試種源多達(dá)207個(gè)[1]。至今研究杉木種源的報(bào)道甚多,但側(cè)重于適應(yīng)性、速生性和抗逆性等性狀的地理變異規(guī)律和選擇上,且林齡多數(shù)在半個(gè)輪伐期以下,對(duì)優(yōu)良種源隨林齡變化的情況了解尚少,同時(shí)對(duì)木材的材性改良問題研究也不多[2],但葉志宏、施季森等較為系統(tǒng)地研究了杉木材性分析的取樣系統(tǒng)和若干材性性狀的相關(guān)性[3~4]。為此,我們對(duì)28年生、18年生、16年生、13年生和9年生的種源試驗(yàn)林作了5次全面調(diào)查,取樣分析了種源的木材比重和管胞長(zhǎng)度,探討了木材性狀在種源內(nèi)及年齡間的變異規(guī)律;探討以多性狀的綜合指數(shù)法選擇代替以往單性狀選擇的方法,為浙江省杉木造林區(qū)評(píng)選出速生、優(yōu)質(zhì)的優(yōu)良種源。

1 材料與方法

1.1 浙江省杉木造林區(qū)概況及種源試驗(yàn)點(diǎn)選擇

浙江省位于27° ~31° 12′ N,118°~123° 02′ E,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均溫15~18℃,1月均溫2.5~7.5℃,極端低溫-17℃,7月均溫16.5~29.5℃,年降水量1 200~2 000 mm,年均相對(duì)濕度75%~80%,≥10℃年積溫4 840~5 750℃,無霜期220~275 d,森林植被屬中亞熱帶常綠闊葉林。杉木在浙江省的分布廣,也是最主要的造林樹種。

根據(jù)浙江省的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)和造林區(qū)的劃分,第1次種源試驗(yàn)設(shè)在浙南龍泉,共25個(gè)種源,分別為南鄭(編號(hào)1)、犍為(編號(hào)2)、德昌(編號(hào)3)、融水(編號(hào)4、23)、賀縣(編號(hào)5)、浦北(編號(hào)6)、江華(編號(hào)7)、會(huì)同(編號(hào)8、22)、信宜(編號(hào)9)、龍商(編號(hào)10)、樂昌(編號(hào)11)、通山(編號(hào)12)、恩施(編號(hào)13)、全南(編號(hào)14)、銅鼓(編號(hào)15)、安福(編號(hào)16)、龍泉(編號(hào)17)、開化(編號(hào)18)、通山(編號(hào)19、25)、建甌(編號(hào)20、24)、錦屏(編號(hào)21);第2次種源試驗(yàn)設(shè)在浙南龍泉、浙西開化、浙西北建德和臨安昌化共58個(gè)種源,分別為龍泉(編號(hào)1)、開化(編號(hào)2)、慶元(編號(hào)3)、景寧(編號(hào)4)、遂昌(編號(hào)5)、麗水(編號(hào)6)、建德(編號(hào)7)、臨安(編號(hào)8)、安吉(編號(hào)9)、句容(編號(hào)10)、婺源(編號(hào)11)、武寧(編號(hào)12)、銅鼓(編號(hào)13)、銅山(編號(hào)14)、樂安(編號(hào)15)、安福(編號(hào)16)、全南(編號(hào)17)、壽昌(編號(hào)18,建德點(diǎn))、霍山(編號(hào)18,開化點(diǎn))、漢陰(編號(hào)18,龍泉點(diǎn))、寧國(guó)(編號(hào)19)、休寧(編號(hào)20)、歙縣(編號(hào)21)、浦城(編號(hào)22)、建甌(編號(hào)23)、南平(編號(hào)24)、長(zhǎng)汀(編號(hào)25)、崇安(編號(hào)26)、大田(編號(hào)27)、武平(編號(hào)28)、彭縣(編號(hào)29)、鄰水(編號(hào)30)、德昌(編號(hào)31)、永川(編號(hào)32)、洪雅(編號(hào)33)、榮徑(編號(hào)34)、賀縣(編號(hào)35)、融水(編號(hào)36)、浦北(編號(hào)37)、那坡(編號(hào)38)、樂昌(編號(hào)39)、河源(編號(hào)40)、信宜(編號(hào)41)、安化(編號(hào)42)、永順(編號(hào)43)、祁陽(編號(hào)44)、會(huì)同(編號(hào)45)、江華(編號(hào)46)、通山(編號(hào)47)、恩施(編號(hào)48)、鶴峰(編號(hào)49)、錦屏(編號(hào)50)、平壩(編號(hào)51)、羅平(編號(hào)52)、會(huì)澤(編號(hào)53)、屏邊(編號(hào)54)、西疇(編號(hào)55)、新縣(編號(hào)56)、商城(編號(hào)57)、南鄭(編號(hào)58);第3次種源試驗(yàn)仍設(shè)在開化、龍泉和建德,分別為錦屏(編號(hào)1,開化點(diǎn))、融水(編號(hào)2,開化點(diǎn))、那坡(編號(hào)3,龍泉點(diǎn))、建德(編號(hào)3,建德點(diǎn))、龍泉(編號(hào)4,龍泉點(diǎn))、那坡(編號(hào)4,建德點(diǎn))、屏邊(編號(hào)5,建德點(diǎn))。

1.2 試材的取得與造林試驗(yàn)

第1、第2次種源試驗(yàn)屬全分布區(qū)試驗(yàn),用網(wǎng)格法布點(diǎn)采種,產(chǎn)地分布范圍為22° 18′~33° 35′ N,101° 30′~118° 55′ E,布及14個(gè)省(區(qū))。垂直分布于海拔70~2 100 m。3次種源試驗(yàn)的種源及其編號(hào)見表1。

造林試驗(yàn)采用二種田間設(shè)計(jì):第1次試驗(yàn)為5×5平衡格子設(shè)計(jì),重復(fù)使用其中的4個(gè)種源,增加1個(gè)當(dāng)?shù)厣唐贩N以滿足設(shè)計(jì)需要的處理數(shù),3行小區(qū),每行10株,重復(fù)6次,1977年育苗,1978年造林;第2次試驗(yàn)用8×8平衡格子設(shè)計(jì),4株方形小區(qū),重復(fù)9次,于1981年造林;第3次用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì),100株小區(qū),分3~4行,每行25~33株,重復(fù)3~4次,于1985年造林。

1.3 試驗(yàn)林調(diào)查、材性試樣的取得與分析

1993年全面地調(diào)查了龍泉點(diǎn)第1次試驗(yàn)林,第2次試驗(yàn)林龍泉、開化、建德3個(gè)試點(diǎn),第3次試驗(yàn)林龍泉、建德2個(gè)試點(diǎn)。測(cè)定各試點(diǎn)各林木的樹高、胸徑和中央直徑。第1、第2次龍泉試點(diǎn)試驗(yàn)林,每重復(fù)的每一種源選1株樹干通直、生長(zhǎng)正常的最大樣本,在其樹干1.3~1.5 m無節(jié)疤處,用直徑8 mm的生長(zhǎng)錐取一通過髓心的木芯樣品共726株樣木。

1998年開化試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查全林每木樹高、胸徑,另選3個(gè)重復(fù)調(diào)查自然整枝高度和樹皮厚度。2008年建德試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查了第2次種源試驗(yàn)林每木樹高、胸徑、保存率、病蟲率和結(jié)實(shí)狀況。

將木芯樣品由髓心向外,每3輪切成1段,并量取每段長(zhǎng)度,以苯乙醇(2:1)提取液抽取24 h,然后用飽和含水量法[1]測(cè)定木材比重,估算式為:

式中:SG為木芯比重;m為木芯飽和濕重;m0為烘干重;DW為構(gòu)成細(xì)胞壁物質(zhì)的比重,取DW= 1.58。

測(cè)定SG后,用硝酸法離析,經(jīng)番紅染色在投影顯微鏡下每樣品隨機(jī)測(cè)定40根完整的管胞長(zhǎng)度,計(jì)算均值以估計(jì)各種源各年輪段的管胞長(zhǎng)度,共計(jì)測(cè)定2 478個(gè)樣品的SG和管胞長(zhǎng)度L。

不同年齡及單株的木材比重和管胞長(zhǎng)度用各年輪段木芯比重和管胞長(zhǎng)度與其材積加權(quán)平均求得。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

用下式計(jì)算材積生長(zhǎng)量:

式中,V為材積(m3),D為胸徑(cm),H為樹高(m)。各性狀的方差分析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)而異,第一、第二次試驗(yàn)數(shù)據(jù)首先按BIB方差分析模型作方差分析,并作處理與區(qū)組的雙向調(diào)整,轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)再按RCB設(shè)計(jì)模型,根據(jù)Cox等理論,作方差分析及遺傳力、遺傳相關(guān)分析[7,10]。多點(diǎn)方差分析的線性模型為:

式中:μ為群體均值,Sj為地方效應(yīng),Pi為種源效應(yīng),Pjk為地點(diǎn)內(nèi)區(qū)組效應(yīng),εijkl為機(jī)誤效應(yīng)。

種源穩(wěn)定性評(píng)價(jià)采用莫惠棟和Eberhart & Russell生境指數(shù)模型[8~9],估算回歸系數(shù)(Bi.)與離差(S2di),以b = 1、S2di=0作為種源穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)良種源的選擇采用綜合指數(shù)法。

2 結(jié)果與分析

2.1 種源的生長(zhǎng)與材性差異

表1、表2、表3列出了3次種源試驗(yàn)各試點(diǎn)共13個(gè)性狀的方差分析結(jié)果??梢钥闯?,樹高(H)、胸徑(D)、材積(V)3個(gè)生長(zhǎng)性狀除第3次種源試驗(yàn)龍泉試點(diǎn)D、V僅達(dá)0.1顯著水平的差異外,其它各試驗(yàn)均有顯著或極顯著差異。該結(jié)果同其它地區(qū)的試驗(yàn)以及本地區(qū)不同年齡階段所得結(jié)論相一致,可以認(rèn)為杉木種源在生長(zhǎng)上確實(shí)已發(fā)生顯著的遺傳分化,現(xiàn)在第2次試驗(yàn)林已達(dá)28 a,已進(jìn)入成熟林,這種遺傳分化不會(huì)因年齡延長(zhǎng)而消失,這為種源的生長(zhǎng)選擇提供了基礎(chǔ)。從變幅看,試1(第1次種源試驗(yàn)簡(jiǎn)稱,下同)D為11.05~14.96 cm,極差3.91 cm,相差35.4%;H為7.57~10.44 m,極差2.87 m,相差37.9%;V為0.043 04~0.102 02 m3,極差0.058 98 m3,高低相差1.37倍。試2的情況也十分相似,以建德點(diǎn)28年生第2次杉木種源試驗(yàn)林為例,H為11.68~15.58 m,極差3.9 m,相差33.4%;D為12.72~19.91 cm,極差7.19 cm,相差56.5%;V為0.080 0~0.250 0 m3,極差0.1700,相差高達(dá)2.13倍。開化點(diǎn)18年生第2次杉木種源試驗(yàn)林,其中開化種源的樹高、胸徑、材積分別為12.7 m、14.2 cm、0.104 4 m3,在57個(gè)參試種源中,分別列第24、第20、第19位。經(jīng)LSD檢驗(yàn),樹高、胸徑、材積極顯著或顯著超過開化種源的有5個(gè),這5個(gè)種源18年生單株材積平均大于開化種源45.1%。浙江省參試的其它種源,如龍泉、麗水、建德、臨安等種源,生長(zhǎng)均較差。由此可知,在浙江進(jìn)行杉木種源選擇具有巨大的生產(chǎn)意義,選用優(yōu)良種源將有極大的增產(chǎn)潛力,相反,如用了不良種源,損失也十分巨大。

綜合指數(shù)式:

表1 第1次種源試驗(yàn)林16年生各種源依指數(shù)值排列及方差分析Table 1 Traits of 16-year forest for the first trial and ANOVA

形數(shù)(f)和形率(q)是一個(gè)木材的形質(zhì)指標(biāo),其大小反映樹干的圓滿程度。f僅在龍泉試點(diǎn)F值為5.23達(dá)到極顯著差異,而在建德、開化二點(diǎn)F值分別為0.85、1.04無顯著差異。從變幅看,龍泉點(diǎn)為0.487 3~0.556 9;開化點(diǎn)為0.516 1~0.631 7;建德點(diǎn)為0.494 8~0.638 4。q的變幅,龍泉點(diǎn)為0.687~0.726;開化點(diǎn)為0.704~0.750;建德點(diǎn)為0.704~0.750??梢娺@些性狀的變異較生長(zhǎng)性狀為小。但值得注意的是錦屏種源f、q在各試點(diǎn)都略優(yōu)于當(dāng)?shù)胤N源。

表2 第1次種源試驗(yàn)林16年生各性狀相關(guān)性及遺傳力Table 2 Correlation among traits and heritability of 16-year forest for the first trial

SG和L是反映木材力學(xué)和紙漿質(zhì)量的綜合性指標(biāo)。從表1可見,試1在5年生時(shí)達(dá)到0.1水平差異,而8、11、14、16年生4個(gè)年齡時(shí)均有顯著差異;表3試2在5年生時(shí)達(dá)到顯著差異,8、12年生時(shí)僅達(dá)到0.1水平差異。同SG相比L的差異要小,試2的3個(gè)年齡均未達(dá)顯著差異,試1也僅8年生時(shí)差異顯著,16年生時(shí)達(dá)0.1水平差異。從變幅看,試1的SG為0.290 6~0.326 7 g/cm3,極差0.0361 g/cm3,L為2.50~2.70 mm,極差僅0.2 mm;試2在5年生時(shí)SG為0.293 3~0.338 2 g/cm3,極差0.044 9 g/cm3,12年生SG為0.290 6~0.326 8 g/cm3,極差0.036 2 g/cm3,略低于5年生時(shí)情況,L為2.26~2.52 mm,極差0.26 mm。

表3 第2次種源試驗(yàn)林試驗(yàn)結(jié)果分析Table 3 Analysis on forest for the second trial

2.2 林齡對(duì)種源生長(zhǎng)的影響

由表4可知,第2次種源試驗(yàn)林5年生時(shí),浙南龍泉、浙西開化、浙西北建德等試點(diǎn),第一名都是廣西融水種源;浙北臨安昌化試點(diǎn),第一名為貴州錦屏種源。但到9年生后,開化、建德試點(diǎn)前幾名種源都被福建建甌、崇安、浦城等種源所取代,但龍泉試點(diǎn)大多仍是廣西融水居首位,而臨安昌化試點(diǎn)也還是貴州錦屏為第一。值得一提的是廣西那坡種源,在開化、龍泉、昌化試點(diǎn),5、9年生時(shí)都進(jìn)入前10名之列,在龍泉、開化試點(diǎn)5年生時(shí)分別處于第2、第3位,顯示出早期速生的特性。對(duì)各試驗(yàn)點(diǎn)不同年齡段前10名種源變化作分析,開化試點(diǎn)18年生材積生長(zhǎng)量前10名的種源,在9年生時(shí)已名列前10名,而5年生時(shí)只有6個(gè)在前10名內(nèi),福建大田、南平、武平、廣西浦北4個(gè)種源分別位于第12、第18、第24、第28名。開化本地種源5年生時(shí)處于第49位,到18年生時(shí)上升到第19位,與有些種源生長(zhǎng)速度差距已縮小,這反映了當(dāng)?shù)胤N源有較強(qiáng)的適應(yīng)性。建德試驗(yàn)點(diǎn)第2次種源試驗(yàn)林13年生時(shí)崇安、浦城、武平、建甌等前幾名種源,到28年生時(shí)仍名列前矛;錦屏、融水也仍在前10名之列。從5、9、13、18、28年生前10名種源變化情況看,杉木種源早期選擇宜在10年生左右進(jìn)行。可以說,中齡期表現(xiàn)優(yōu)良種源到成熟階段仍大多表現(xiàn)優(yōu)良,都保持持續(xù)快速生長(zhǎng),但準(zhǔn)確率只有70%左右。

表4 第2次種源試驗(yàn)不同林齡材積生長(zhǎng)前10名種源Table 4 Top ten of volume growth from the second trial forest

表5 第2次種源試驗(yàn)林13年生各試點(diǎn)10個(gè)優(yōu)良種源及其增益Table 5 Ten plus provenances and genetic gains of 13-year forest for the second trial in the different test places

表6 第2次種源試驗(yàn)林28年生10個(gè)優(yōu)良種源增產(chǎn)效益(建德試點(diǎn))Table 6 Ten plus provenances and genetic gains of 28-year forest for the second trial in Jiande

2.3 性狀的遺傳與參數(shù)

性狀能否遺傳及其各性狀之間的關(guān)系是開展種源選擇的基礎(chǔ)。利用三次種源試驗(yàn)的材料分別估算各性狀的種源遺傳力與性狀的表型、遺傳相關(guān)系數(shù)。表2列出了第一次種源試驗(yàn)林8個(gè)性狀的遺傳參數(shù),從表中可以看出,H、D、V三個(gè)生長(zhǎng)性狀的h2為0.440 4~0.482 7,8~16齡的4個(gè)木材比重(SG2~SG5)h2為0.416 6~0.531 0,8齡的管胞長(zhǎng)h2為0.5404;從各性狀表型相關(guān)看,H、D、V間極顯著相關(guān)(rP= 0.969~0.987);4個(gè)SG間也極其顯著相關(guān)(rp=0.723~0.942);生長(zhǎng)性狀與SG、L間均相關(guān)不顯著(rp=-0.103~0.145和rp=-0.041~0.065);SG與L間相關(guān)也不顯著(rp=-0.187~0.291)。然而,遺傳相關(guān)與表型相關(guān)有所不同,H、D、V同SG間遺傳相關(guān)系數(shù)rg為-0.100~0.732,且隨年齡增加rg負(fù)值增大,生長(zhǎng)性狀同SG4、SG5已達(dá)高度負(fù)相關(guān),說明開展生長(zhǎng)性狀改良時(shí),須注意SG的變化,否則將導(dǎo)致SG下降,即使單位材積生長(zhǎng)量增加,由此導(dǎo)致材質(zhì)的下降;生長(zhǎng)性狀同L間rg為-0.107~0.179,即僅有弱度負(fù)相關(guān),但SG同L的rg為-0.035~0.871,且隨林齡增加而增大。

表7 第3次種源試驗(yàn)林9年生優(yōu)良種源與增益及單點(diǎn)分析Table 7 Plus provenances and genetic gains of 9-year forest for the third trial

第2次種源試驗(yàn)材料估算的h2,三個(gè)試點(diǎn)H、D、V變動(dòng)于0.729 5~0.860 7,3個(gè)聯(lián)合估算的結(jié)果為0.809 9~0.921 4;第3次材料估算的h2為0.551 8~0.964 2,可見后2次試驗(yàn)所估算的h2顯著高于第1次,這里估算的h2屬1種遺傳變異力,是衡量遺傳變異的指標(biāo),不同次種源試驗(yàn),所用種源不一致,且試驗(yàn)林環(huán)境條件,年齡不一,由此引起估算結(jié)果的不一。建德試驗(yàn)點(diǎn)根據(jù)第2次種源試驗(yàn)林28年生時(shí)的調(diào)查材料,分別估算出總體平均樹高、胸徑、材積的遺傳力為0.47、0.45、0.45,呈現(xiàn)出隨著樹齡增大,遺傳力有明顯下降趨勢(shì),但不同時(shí)期的遺傳力表現(xiàn)一致。龍泉試驗(yàn)點(diǎn)第2次試驗(yàn)林形數(shù)h2的估值為0.808 8,3個(gè)年齡SG的h2估值為0.175 8~0.416 3。

2.4 優(yōu)良種源綜合評(píng)定與選擇

三次種源試驗(yàn)以第2次的種源最為完整,試點(diǎn)多,觀測(cè)的材料也齊全,因此,優(yōu)良種源的選擇著重于第2次試驗(yàn)的結(jié)果,以第1、第3次作佐證與補(bǔ)充。在性狀的選擇上,依據(jù)各性狀的遺傳變異及生產(chǎn)重要性,評(píng)定時(shí)著重速生性、材性等指標(biāo),建成綜合選擇指數(shù),以指數(shù)值作為排列名次的標(biāo)準(zhǔn)。

按照優(yōu)良種源的選擇原則,以20%入選率,第2次種源試驗(yàn)13年生各試點(diǎn)選擇出10個(gè)優(yōu)良種源(見表4、表5)。建德試點(diǎn)第二次種源試驗(yàn)林28年生實(shí)際增益(見表6),胸徑、樹高、材積大于ck變幅分別為9.3%~30.9%、5.9%~15.0%、23.1%~91.1%。三個(gè)試點(diǎn)分單點(diǎn)綜合指數(shù)均屬前10名的種源:福建崇安、浦城、建甌、武平、南平、廣西融水和貴州錦屏7個(gè)種源,這7個(gè)種源均是9年生時(shí)選出的優(yōu)良種源,只是排列順序有所不一。除此之外,三個(gè)試點(diǎn)中選出的種源還有:江華、浦北、樂昌、那坡、會(huì)同、武寧、河源、賀縣共18個(gè)種源。

表1列出了第一次種源試驗(yàn)及對(duì)照依綜合指數(shù)大小排列:指數(shù)排列最前是樂昌、全南、融水、江華、信宜、錦屏與建甌等。從速生性看,融水第一,依次是建甌、樂昌和錦屏等,這幾個(gè)種源材積均超過對(duì)照24.5%~35.9%,但木材比重錦屏、建甌均大于總體平均值(0.1%~0.3%)。融水種源木材比重接近于總體平均值(-0.2%),值得注意的是16年生木材比重比13年生時(shí)提高6.2%。表7列出了第三次種源中試的結(jié)果,二個(gè)試點(diǎn)的融水、錦屏二個(gè)種源的遺傳增益在42.42%~56.44%??梢哉J(rèn)為,第1次的20個(gè)種源的試驗(yàn)及第3次中試均證明錦屏、融水、建甌屬浙江省杉木造林的優(yōu)良速生種源。

綜合分析各試點(diǎn)三次種源試驗(yàn)的選擇結(jié)果,確定崇安、浦城、建歐、融水、錦屏、武平、南平7個(gè)種源為最佳種源(見表8),其中錦屏為生長(zhǎng)材質(zhì)兼優(yōu)的種源,生長(zhǎng)快,材積遺傳增益達(dá)46.73%,木材比重大于總體平均值1.1%,形數(shù)、形率都優(yōu)于其它速生優(yōu)良種源。還有龍泉試驗(yàn)點(diǎn)建甌、融水種源在16年生時(shí),生長(zhǎng)突出,現(xiàn)實(shí)增益分別為29.6%、35.9%,木材比重分別大于μ-0.2%、0.1%,也應(yīng)屬量質(zhì)兼優(yōu)種源。同時(shí)還評(píng)選出速生優(yōu)良種源4個(gè):崇安、浦城、武平、南平,其材積遺傳增益達(dá)41.66%~82.31%。建德試驗(yàn)點(diǎn)到28年生時(shí),崇安、建甌、浦城、武平、南平、錦屏、融水7個(gè)種源,其胸徑、樹高、材積分別大于建德種源,變幅分別為9.9%~30.9%、7.7%~15.6%、30.8%~91.1%。開化試點(diǎn)18年生前5名種源為福建建甌、崇安、浦城、廣西融水、貴州錦屏5個(gè)優(yōu)良種源,材積現(xiàn)實(shí)增益變幅為28.9%~20.1%。這些試驗(yàn)結(jié)果都說明不同的種源有特別適應(yīng)地區(qū)。

表8 評(píng)定出的7個(gè)杉木優(yōu)良種源主要性狀指標(biāo)Table 8 Selection index for plus provenances

圖1 第2次種源試驗(yàn)林聚類分析Fig ure 1 Cluster analy sis on the second trial forest

總之,融水、崇安、建甌等優(yōu)良種源是浙南龍泉等地的最佳種源,因氣候?qū)僦衼啛釒МT江—閩江—南嶺區(qū),而龍泉屬杉木中心產(chǎn)區(qū)的東北緣,都是杉木中心產(chǎn)區(qū),與杉木生長(zhǎng)的氣候條件相適宜,這些優(yōu)良種源尤以廣西融水種源表現(xiàn)最優(yōu),在龍泉地區(qū)生長(zhǎng)適應(yīng)性均較好,1年中都有兩個(gè)生長(zhǎng)高峰期,第一次出現(xiàn)在6月底,第二次出現(xiàn)在9月中旬。而福建崇安、浦城、建甌等優(yōu)良種源也很適應(yīng)于浙西開化、建德等地區(qū)生長(zhǎng),因來自于武夷山東北向西南大約在福建中部偏西(自浦城至武平)地區(qū)的5個(gè)種源,與浙江西南部相毗鄰,氣候等生態(tài)環(huán)境和物候期較接近,符合20世紀(jì)初德國(guó)人邁伊爾創(chuàng)立的(氣候相似論),氣候條件相似性高,適應(yīng)性較其它種源好,能保持均衡或加速生長(zhǎng)。其余的屬南嶺山地種源的有廣西融水種源、黔東南錦屏種源。從材積遺傳增益看,以第2次試驗(yàn)為據(jù),13年生其△G為41.66%~82.31%,高于9年生估算的34.3%~47.2%,說明種源分化更趨穩(wěn)定,其中5個(gè)福建種源平均遺傳增益為59.9%(41.66%~82.23%),顯著高于9年生時(shí)的42.3%。從7個(gè)種源的材積穩(wěn)定性看,崇安、浦城、建甌、武平4個(gè)種源與環(huán)境的回歸系數(shù)顯著大于1.0,說明這4個(gè)種源的穩(wěn)定性較差,在立地條件較差的情況下,其增產(chǎn)效益要下降,相反在優(yōu)良的立地條件下,其增產(chǎn)效益會(huì)更高,因此,在浙江省杉木造林時(shí),立地條件好的地方宜選用這幾個(gè)種源;另外3個(gè)種源回歸系數(shù)與1.0無顯著差異,說明環(huán)境條件對(duì)其增產(chǎn)效益影響小,屬穩(wěn)定種源,可在各種立地下應(yīng)用[11~16]。

從材質(zhì)方面看,形數(shù)變動(dòng)于0.517 0~0.551 8,形率變幅為0.709~0.748,且與ck差別不大,木材比重為0.285 1~0.309 2g/cm3,同建德種源SG相似(0.2943 g/cm3),而比龍泉、開化種源小(0.312 8~0.313 4 g/cm3)??傮w看來,選用這7個(gè)種源,比重有所下降,但幅度不大。種源同地點(diǎn)的交互作用不顯著,說明木材比重具有較高的遺傳穩(wěn)定性。管胞長(zhǎng)為2.29~2.44 mm,與3個(gè)ck(2.33~2.46)相差無異。

對(duì)第2次種源試驗(yàn)林57個(gè)種源以樹高、胸徑和材積為主成分進(jìn)行聚類分析(圖1)。從圖1中可以看出,當(dāng)距離閾值為3.255時(shí)可將參試的杉木種源分為高產(chǎn)、中產(chǎn)和低產(chǎn)3類,其中崇安、浦城等綜合排名前幾位的9個(gè)種源聚為一類,屬高產(chǎn)種源;安吉、羅平等綜合排名后幾位的7個(gè)種源為一類,屬低產(chǎn)種源;其余48個(gè)為一類,屬中產(chǎn)種源。

3 結(jié)論與討論

(1)通過二次全分布區(qū)和一次中間試驗(yàn)的材料分析,證實(shí)杉木種源在樹高、胸徑、材積、木材比重以及形數(shù)等性狀上存在豐富的遺傳變異,其種源的遺傳變異力均在中等以上。

(2)錦屏、建甌、融水是生長(zhǎng)、材質(zhì)兼優(yōu)種源,崇安、浦城、武平、南平為速生優(yōu)良種源,7個(gè)優(yōu)良種源的材積遺傳增益達(dá)41.66%~82.31%,是浙江省杉木造林區(qū)的優(yōu)良種源,其中5個(gè)來自于武夷山東北向西南大約在福建中部偏西地區(qū)(自浦城至武平)的種源表現(xiàn)更突出,屬優(yōu)良種源區(qū),其28年生材積現(xiàn)實(shí)增益達(dá)47.0%~91.1%,具有巨大的生產(chǎn)潛力,更適合在浙江省推廣應(yīng)用,尤以浙西、浙中為特別適應(yīng)區(qū);廣西融水種源是浙南龍泉等地最適生的優(yōu)良種源;貴州錦屏種源是浙北臨安等地最適生的優(yōu)良種源。

(3)生長(zhǎng)性狀與木材比重?zé)o顯著的表型相關(guān),但兩者遺傳相關(guān)呈負(fù)向,且隨樹齡增加而升高,達(dá)到高度負(fù)相關(guān),說明生長(zhǎng)性狀的改良有降低木材比重之趨勢(shì);生長(zhǎng)性狀與管胞長(zhǎng)度之間僅有微弱的負(fù)向表型、遺傳相關(guān),表現(xiàn)為兩類呈獨(dú)立遺傳的性狀。優(yōu)良種源在形數(shù)、形率和管胞長(zhǎng)度上與本地種源無明顯差異,而木材比重平均有所下降,但幅度很小。

(4)種源的材積性狀與環(huán)境互作效應(yīng)顯著,由穩(wěn)定性分析可知,崇安、浦城、建甌、武平4個(gè)種源穩(wěn)定性較差,更適于立地條件好的地方造林,而另3個(gè)種源穩(wěn)定性好,可在各種立地下應(yīng)用。

(5)優(yōu)良種源的生長(zhǎng)過程不盡相同,隨造林地每年環(huán)境條件的變化,能引起生長(zhǎng)率的不同,在種群中反映出遺傳變異性。由于對(duì)杉木生長(zhǎng)起主導(dǎo)作用的溫度、濕度以及其他因子周期性的變化,能減慢一些種源林木的生長(zhǎng),而對(duì)另一些種源林木卻能加速生長(zhǎng)。因此廣西那坡種源屬于早期速生型;廣西融水、貴州錦屏種源屬于高產(chǎn)穩(wěn)定型;而福建崇安、浦城、建甌、武平、南平的種源前期較速生,且隨林齡增加,生長(zhǎng)速率加快尤其是直徑生長(zhǎng),屬持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)定型。13年生時(shí)評(píng)選出的優(yōu)良種源到18年生、28年時(shí)選擇率為70%~80%,因此,種源研究應(yīng)延續(xù)到半個(gè)輪伐期以上。

(6)根據(jù)浙江省林木良種的實(shí)際工作情況,優(yōu)良種源的利用可以采用多條途徑:①可直接從武夷山地區(qū)優(yōu)良種源區(qū)調(diào)入種子用于造林;②從優(yōu)良種源區(qū)引進(jìn)優(yōu)良的優(yōu)樹無性系、優(yōu)良種源的優(yōu)株,補(bǔ)充或改造現(xiàn)有1代種子園或營(yíng)建2代種子園,在本地區(qū)生產(chǎn)種子,更利于種源在本省的適應(yīng);③利用優(yōu)良種源的優(yōu)良單株作無性化,選育適應(yīng)浙江省的優(yōu)良無性系,實(shí)現(xiàn)杉木造林品系化,加快良種化的進(jìn)程;④利用抗寒性較差的融水、錦屏等種源,廣泛開展種源間雜交工作,以培育速生、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強(qiáng)的良種應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)。

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信息

未來10年杭州市將建10萬畝珍貴樹種基地

日前,杭州市政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了《關(guān)于大力發(fā)展珍貴樹種持續(xù)推進(jìn)森林城市建設(shè)的實(shí)施意見》。根據(jù)《實(shí)施意見》,到2020年,全市將建設(shè)珍貴樹種基地10萬畝,種苗數(shù)量累計(jì)將達(dá)到1 000萬株以上。

在未來10年,杭州市將通過造林和跡地人工更新新建規(guī)模化基地3萬畝,定向培育含有珍貴樹種的天然林6萬畝,通過城鎮(zhèn)村莊綠化等散生培育發(fā)展珍貴樹木60萬株,折合林地1萬畝。到2020年,全市還將建成用材型珍貴樹種示范基地20個(gè),市級(jí)珍貴樹種種苗繁育基地8個(gè)。

(摘自http://www.zjly.gov.cn:8080/snyw/19597.html)

中圖分類號(hào):S722

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1001-3776(2010)05-0024-09

收稿日期:2010-03-16;修回日期:2010-06-28

基金項(xiàng)目:浙江省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“珍貴用材樹種優(yōu)良品系快繁中試及容器苗工廠化生產(chǎn)技術(shù)集成示范”(2008C02004-3)

作者簡(jiǎn)介:樊琳(1985-),男,浙江常山人,碩士研究生,從事森林培育研究;*通訊作者。

Multi-traits Selection of Plus Provenances of Fast-growing Cunninghamia lanceolata

FAN Lin1,JIANG Bo2*,SHEN Ai-hua2,HONG Chang-duan2,XU Yong-xing3,
XU Jin-liang4,WU Yi-cong5,XU Guo-cai6(1. Dongyang Hulu Township Government of Zhejiang, Dongyang 322111, China; 2. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 3. Jiande Forestry Institute of Zhejiang, Jiande 311600, China; 4. Kaihua Forestry Institute of Zhejiang, Kaihua 324300, China; 5. Longquan Forestry Institute of Zhejiang, Longquan 323700, China; 6. Lin’an Changhua Forestry Station of Zhejiang, Changhua 311321, China)

Abstract:Study on growth and wood properties of 13,16,18 and 28-yearCunninghamia lanceolataforest from full range provenance trial showed that tree height, DBH, volume and specific gravity of wood had great genetic variation among provenances. For the purpose of fast-growing and wood quality as selection index, 7 plus provenances were selected from 57 tested provenances. Rongshui of Guangxi, Jinping of Guizhou and Nanping of Fujian of the 7 plus provenances had advantage of stability, their genetic gains of 13-year volume reached 41.7%-82.3%, and 28-year genetic gains of height, DBH and volume were respectively 7.7%-15.6%, 9.9%-30.9% and 30.8%-91.1%. Their growth performance and wood specific gravity had no significant phenotypic correlation, but their genetic correlation was negative. Improvement of growth traits had trend to decrease wood specific gravity. Rongshui of Guangxi and Jinping Guizhou showed fast-growing trait in the early stage. While Chong’an, Pucheng and Jian’ou of Fujian had fast-growing traits with the age, especially the diameter growth. The experiment resulted that provenances from Fujianshowed the advantage of high yield, and were the better choice for plantation in Zhejiang province.

Key words:Cunninghamia lanceolata; provenance; fast-growing and quality; realized gain; genetic gain

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