謝維斌 ，趙 楊 ，王 瓊 ，莫周衛(wèi) ，廣春勇

（1.都勻國(guó)有林場(chǎng)，貴州 都勻 558000; 2. 貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽 550225）

貴州省馬尾松紙漿材的優(yōu)樹選擇研究

謝維斌1，趙 楊2，王 瓊2，莫周衛(wèi)1，廣春勇2

（1.都勻國(guó)有林場(chǎng)，貴州 都勻 558000; 2. 貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽 550225）

采用5株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法，在貴州省2個(gè)縣的馬尾松天然林中，共初選出馬尾松優(yōu)樹20株，優(yōu)勢(shì)木100株。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，確定貴州省馬尾松天然林中的優(yōu)樹初選標(biāo)準(zhǔn)為：優(yōu)樹胸徑 ≥5株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的111%，綜纖維含量不低于優(yōu)勢(shì)木均值，1%NaOH抽提物含量不高于均值。以樹皮指數(shù)、冠高比、結(jié)實(shí)指數(shù)等性狀作為優(yōu)樹形質(zhì)指標(biāo)，結(jié)合生長(zhǎng)性狀和材性性狀，制定了綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，以綜合得分不低于60分為貴州省馬尾松紙漿材優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)初選的20株優(yōu)樹進(jìn)行綜合評(píng)定，從而決選出馬尾松優(yōu)樹11株，入選率為55%，入選優(yōu)樹材積較對(duì)照平均提高了62%，材性有所改良，這11株優(yōu)樹可用于貴州馬尾松紙漿材專性種子園營(yíng)建。

馬尾松；紙漿材；優(yōu)樹；選擇標(biāo)準(zhǔn)

馬尾松Pinus manssoniana 系松科松屬常綠喬木，是我國(guó)南方最主要的優(yōu)質(zhì)針葉用材樹種之一。該樹種從“六五”開始即已被列入國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目，己在基因資源收集保存和利用[1]、DNA提取與遺傳多樣性[2-3]、組織培養(yǎng)與重要基因的克隆與分析[4-5]等方面開展了研究。1978年以來，我國(guó)馬尾松各主要產(chǎn)區(qū)普遍開展了以速生為目標(biāo)的優(yōu)樹選擇，選擇方法采用3～5株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法或基準(zhǔn)線法，1998年國(guó)家發(fā)布的馬尾松優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)主要以生長(zhǎng)量指標(biāo)為主，結(jié)合形質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定，全國(guó)共選出優(yōu)樹5 500多株，建立優(yōu)樹收集圃和育種園100 hm2，無性系初級(jí)種子園1 100 hm2[6-8]，為馬尾松遺傳改良奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，帶來了較高的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。馬尾松具有木材纖維素含量高、纖維長(zhǎng)、纖維細(xì)胞直徑大等特點(diǎn)，是制漿造紙工業(yè)的優(yōu)良原料，隨著我國(guó)制漿造紙工業(yè)的發(fā)展需求不斷增大，開展馬尾松紙漿材優(yōu)樹選擇與定向改良是當(dāng)前馬尾松育種的重要方向，而紙漿材優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)的缺乏則制約著選優(yōu)工作的進(jìn)行，為此，本研究以貴州省馬尾松中心分布區(qū)的都勻和三都天然林為選優(yōu)試點(diǎn)，以紙漿材為選優(yōu)目標(biāo)，探討了貴州省馬尾松紙漿材優(yōu)樹選擇的方法和標(biāo)準(zhǔn)，為馬尾松優(yōu)樹評(píng)定提供依據(jù)，同時(shí)為貴州省馬尾松專性種子園和高世代育種準(zhǔn)備材料。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域

根據(jù)貴州省馬尾松資源分布現(xiàn)狀，在貴州省的都勻和三都兩（市）縣選擇近10年沒有遭受較大規(guī)模擇伐、長(zhǎng)勢(shì)良好、健康的馬尾松天然林。這兩（市）縣是貴州省馬尾松中心分布區(qū)和一類生產(chǎn)區(qū)。預(yù)選優(yōu)樹樹齡在20～40 a樹齡段，該年齡段植株占30%以上，林分郁閉度0.6以上。

1.2 選優(yōu)方法和觀測(cè)指標(biāo)

常用的優(yōu)樹選擇方法有優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法、小標(biāo)準(zhǔn)地法、絕對(duì)生長(zhǎng)量法、標(biāo)準(zhǔn)差法等。本次選優(yōu)的林分為年齡較一致的馬尾松天然林，在選擇區(qū)內(nèi)，通過走訪和踏查，對(duì)馬尾松的生長(zhǎng)狀況、優(yōu)樹概況、經(jīng)營(yíng)類型等進(jìn)行了解后，在果實(shí)成熟期進(jìn)行。選擇步驟按初選、復(fù)選和決選三個(gè)步驟進(jìn)行。從短周期速生豐產(chǎn)用材林和紙漿林的選擇目標(biāo)和選優(yōu)林分整體較優(yōu)良的實(shí)際出發(fā)，同時(shí)考慮選擇的可行性和準(zhǔn)確性，采用5株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法，并結(jié)合形質(zhì)性狀綜合評(píng)分進(jìn)行優(yōu)樹選擇，在直徑15～30 m的范圍內(nèi)，實(shí)測(cè)和計(jì)算候選優(yōu)樹及優(yōu)勢(shì)木的樹高、胸徑、胸高形率、彎曲度、結(jié)實(shí)指數(shù)、樹皮指數(shù)、冠高比，于胸高處進(jìn)行鉆取木芯(均按照東-西方向)，進(jìn)行綜纖維含量和1% NaOH抽提物含量測(cè)定，結(jié)果見表1。

表1 馬尾松初選優(yōu)樹及5株優(yōu)勢(shì)木測(cè)定數(shù)據(jù)匯總Table 1 Data of preliminarily selected superior trees and 5 dominant trees of Pinus manssoniana

1.3 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)

本次選優(yōu)共選擇測(cè)定了候選優(yōu)樹20株，優(yōu)勢(shì)木100株。候選優(yōu)樹分別計(jì)算其單株材積、胸高形率、彎曲度、結(jié)實(shí)指數(shù)、樹皮指數(shù)、冠高比等。

材積＝0.000 062 3418 03D1.8551497H0.95682492；

樹皮指數(shù)＝2×胸徑處樹皮厚/胸徑；

冠高比＝側(cè)枝投影長(zhǎng)/樹高；

胸高形率＝1/2樹高處樹干直徑/胸徑；

彎曲度＝(該彎最大彎徑/彎)弦)長(zhǎng))×100%；

結(jié)實(shí)指數(shù)：系統(tǒng)抽查結(jié)實(shí)枝數(shù)/系統(tǒng)抽查總枝數(shù)；

優(yōu)勢(shì)木生長(zhǎng)量指標(biāo)樹齡調(diào)整：

較正值＝優(yōu)勢(shì)木生長(zhǎng)量－(年生長(zhǎng)量×相差樹齡)。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)樹選擇生長(zhǎng)量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

速生豐產(chǎn)也是馬尾松紙漿材優(yōu)樹選擇的重要條件。速生性指標(biāo)：以樹高、胸徑、材積表示。先分別計(jì)算出馬尾松候選優(yōu)樹與其優(yōu)勢(shì)木的平均值在樹高、胸徑、材積3個(gè)因子上的差值,利用DPS 7.5軟件的的“配對(duì) t 檢驗(yàn)法”分析候選優(yōu)樹胸徑、樹高、單株材積與優(yōu)勢(shì)木相應(yīng)指標(biāo)平均值的差異。t檢驗(yàn)結(jié)果為：t樹高=6.045，t胸徑=10.693，t材積=11.274，它們的概率值P＜0.000 1(見表2)。表示候選優(yōu)樹的 3個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)均與優(yōu)勢(shì)木差異極顯著，候選優(yōu)樹在生長(zhǎng)性狀上明顯優(yōu)于優(yōu)勢(shì)木，選擇是有效的，大部分候選優(yōu)樹有入選的可能。

為保證優(yōu)樹的選擇效果，優(yōu)樹入選標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在5株優(yōu)勢(shì)木平均值的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)附加值Δ(以5株優(yōu)勢(shì)木平均值的百分?jǐn)?shù)表示)。當(dāng)候選優(yōu)樹的性狀指標(biāo)值等于或大于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(X+Δ)，方可入選為優(yōu)樹。通過計(jì)算得出各性狀的附加值Δ為胸徑11%X、樹高8%X、材積31%X， 即馬尾松候選優(yōu)樹生長(zhǎng)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到胸徑≥5株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的1.11倍、樹高≥5株優(yōu)勢(shì)木平均樹高的1.08倍、單株材積≥5株優(yōu)勢(shì)木平均單株材積的1.31倍時(shí)， 可為入選優(yōu)樹。通過與優(yōu)勢(shì)木的樹高、胸徑、材積的平均值作比較，評(píng)選出的20株馬尾松候選優(yōu)樹中樹高達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)者有15株，胸徑達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)者有12株，材積達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)者有13株，3項(xiàng)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)者有9株。為簡(jiǎn)化操作、減少工作量及盡量避免丟失優(yōu)良種質(zhì)資源的原則，本次選優(yōu)適當(dāng)放寬初選優(yōu)樹選標(biāo)準(zhǔn)。將生長(zhǎng)量標(biāo)準(zhǔn)修定為胸徑≥5株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的1.11倍，對(duì)胸徑達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)者的12株優(yōu)樹作為復(fù)選優(yōu)樹，再結(jié)合材性指標(biāo)和形質(zhì)指標(biāo)作進(jìn)一步的決選。

表2 馬尾松優(yōu)樹t值及入選標(biāo)準(zhǔn)Δ值的取值范圍和臨界Δ值Table 2 Values range and critical Δ values of t value,selected standard Δ value of P. manssoniana superior trees

2.2 材性標(biāo)準(zhǔn)的確定

作為紙漿材優(yōu)樹選擇，木材材性也是選擇的重要條件。材性指標(biāo)包括木材比重、纖維長(zhǎng)度和寬度、纖維素含量、木質(zhì)素含量、水分含量、灰分含量、戊聚糖含量和苯醇抽提物含量等，本研究由于采用木芯取樣，樣品量有限，只能有選擇地測(cè)定了綜纖維素含量和1%NaOH抽提物含量，前者與紙漿得率有關(guān)，含量越高，紙漿得率越高，后者影響木材制漿利用率和成本。測(cè)定方法參見GB／T2677.10.1995。馬尾松生長(zhǎng)與材性相關(guān)分析 (見表3) 表明，馬尾松樹高、胸徑、材積間相關(guān)性顯著，而與綜纖維含量及NaOH抽題物含量間呈弱正相關(guān)，說明馬尾松生長(zhǎng)與材性在遺傳上相互獨(dú)立，在馬尾松上開展生長(zhǎng)和材性的聯(lián)合遺傳改良是可行的。配對(duì)t檢驗(yàn)分析表明，綜纖維含量t=1.93，p=0.068 61，標(biāo)準(zhǔn)差為0.043 3；1%NaOH抽提物含量t=0.112，p=0.915，標(biāo)準(zhǔn)差為0.029，表示候選優(yōu)樹在綜纖維含量和NaOH抽題物含量上均與優(yōu)勢(shì)木差異不顯著，故以綜纖維含量不低于優(yōu)勢(shì)木均值、NaOH抽提物含量不高于優(yōu)勢(shì)木均值為最低標(biāo)準(zhǔn)。

表3 馬尾松生長(zhǎng)與材性相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis of growth and wood quality of P. manssoniana superior trees

2.3 形質(zhì)指標(biāo)與綜合評(píng)定

在進(jìn)行優(yōu)樹選擇時(shí)，不僅要考慮生長(zhǎng)指標(biāo)，形質(zhì)指標(biāo)也應(yīng)作為重要因子加以重視，本次選優(yōu)以胸高形率、彎曲度、冠高比、結(jié)實(shí)指數(shù)、樹皮指數(shù)作為評(píng)定形質(zhì)性狀的指標(biāo)。一些樹種進(jìn)行優(yōu)樹選擇在對(duì)多性狀進(jìn)行評(píng)定時(shí)常采用主成分分析法，然后根據(jù)不同性狀的貢獻(xiàn)率和特征向量值計(jì)算得出性狀的權(quán)重，進(jìn)行綜合評(píng)分[9]，或者通過建立約束和無約束指數(shù)方程對(duì)生長(zhǎng)、形質(zhì)和材質(zhì)多性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[10]。但由于這些性狀間的關(guān)系十分復(fù)雜，各性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重和遺傳力、遺傳相關(guān)等還不明了[11-13]，因此，選擇的效果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證，同時(shí)這些方法在實(shí)際操作上較為復(fù)雜，因此，目前優(yōu)樹選擇進(jìn)行綜合評(píng)定常采用評(píng)分法[14]，根據(jù)樹種的改良和資源現(xiàn)狀，按經(jīng)驗(yàn)制定出一個(gè)綜合評(píng)分表，然后對(duì)初選優(yōu)樹進(jìn)行綜合評(píng)分，本研究也采用此方法，制定出一個(gè)初選優(yōu)樹綜合評(píng)分表，將生長(zhǎng)指標(biāo)（樹高、胸徑、材積）賦值40分，材性指標(biāo)（綜纖維含量、NaOH抽提物含量）賦值30分，形質(zhì)指標(biāo)賦值30分，具體見表4，然后按此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)初選優(yōu)樹進(jìn)行綜合評(píng)分，決選出胸徑、樹高生長(zhǎng)量大，冠徑比小，樹皮量少，綜纖維素含量高而NaOH抽提物含量低的紙漿材優(yōu)樹用于貴州省馬尾松紙漿材專性種子園的營(yíng)建。

表4 馬尾松優(yōu)樹選擇綜合評(píng)分Table 4 Comprehensive scores of ultimate selected plus trees of P. manssoniana

2.4 馬尾松紙漿材優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果

綜合上述統(tǒng)計(jì)分析，貴州省馬尾松紙漿材優(yōu)樹的生長(zhǎng)量指標(biāo)包括胸徑、樹高和單株材積3個(gè)性狀， 材性指標(biāo)包括綜纖維含量和NaOH抽提物含量，形質(zhì)指標(biāo)綜合了干形、樹皮、結(jié)實(shí)、分枝等 5個(gè)性狀，優(yōu)樹的具體選擇標(biāo)準(zhǔn)為：胸徑≥5株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的1.11倍,綜纖維含量≥5株優(yōu)勢(shì)木均值；NaOH抽提物含量≤均值，綜合得分≥60分，應(yīng)用此標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)復(fù)選的12株優(yōu)樹進(jìn)行綜合評(píng)定，從而決選出馬尾松紙漿材優(yōu)樹11株，入選率為55%，入選優(yōu)樹樹高較對(duì)比木平均提高15.3%，胸徑提高了20.2%，材積提高了62%，綜纖維含量提高4%，NaOH抽提物含量降低了5%。

表5 入選優(yōu)樹基本情況Table 5 Basic situation of selected 11 plus trees

3 結(jié)論與討論

馬尾松是集建筑、家具用材、紙漿用材、松脂生產(chǎn)為一體的多用途樹種，以前改良目標(biāo)多是以速生豐產(chǎn)為主，沒有紙漿用材的優(yōu)樹選擇方法和標(biāo)準(zhǔn)，隨著優(yōu)質(zhì)紙漿材需求大大增加，優(yōu)樹選擇的目的性加強(qiáng)，有必要制定與之適應(yīng)的選擇標(biāo)準(zhǔn)和選擇方法，選擇優(yōu)樹建立專性種子園。紙漿材的改良目標(biāo)通常為：胸徑、樹高生長(zhǎng)量大，主枝細(xì)小，樹皮量少，木材密度和綜纖維素含量高，纖維長(zhǎng)，壁腔比和1%NaOH抽出物含量低。這些性狀間的關(guān)系十分復(fù)雜，遺傳變異規(guī)律尚不明確，很難制定一個(gè)十分完善的選擇標(biāo)準(zhǔn)，本研究是對(duì)馬尾松紙漿用材優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)的第 1次嘗試性探討，還需要在實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)與完善。

5株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法確定生長(zhǎng)量標(biāo)準(zhǔn)是目前優(yōu)樹選擇最常用的方法,其選擇精度高,實(shí)踐證明科學(xué)合理，選擇效果明顯；但該方法計(jì)算步驟比較繁瑣，且3個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)同時(shí)達(dá)到入選標(biāo)準(zhǔn)的候選優(yōu)樹數(shù)量偏少，容易丟失部分速生的優(yōu)良資源。在實(shí)際操作中，樹高的測(cè)量較為困難且誤差較大，而胸徑的測(cè)量簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確，又由于胸徑、樹高和材積間相關(guān)性顯著，因此，候選優(yōu)樹初選時(shí)可選擇以胸徑作為生長(zhǎng)量的主要控制指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)為胸徑≥5株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的111%倍，這一標(biāo)準(zhǔn)低于國(guó)家針葉樹種選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)GB10018-88的120%的標(biāo)準(zhǔn)[15]，同時(shí)，樹高和材積也均低于國(guó)標(biāo)，因?yàn)樵趯?shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在仍按國(guó)標(biāo)已很難選擇出符合標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)樹了，說明目前馬尾松天然林面積日益下降,且遭受破壞嚴(yán)重,大量寶貴的基因資源喪失嚴(yán)重，急需對(duì)馬尾松優(yōu)良基因資源進(jìn)行保護(hù)、收集和保存。

本次選優(yōu)在對(duì)生長(zhǎng)量標(biāo)準(zhǔn)選擇的同時(shí)兼顧了材性指標(biāo)和形質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇，入選優(yōu)樹具有速生性和材性、形質(zhì)優(yōu)良性。結(jié)合馬尾松樹種的生物學(xué)習(xí)性和在貴州省生長(zhǎng)表現(xiàn)情況，初步認(rèn)為：胸徑 ≥5株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的111%倍、綜纖維含量不低于優(yōu)勢(shì)木均值、1%NaOH抽提物含量不高于均值、綜合得分不低于60分為貴州省馬尾松紙漿材優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)，可指導(dǎo)今后貴州省馬尾松紙漿材優(yōu)樹的選擇，本研究選擇出的11株優(yōu)樹可用于貴州省馬尾松紙漿材專性種子園的營(yíng)建材料。

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Superior tree selection of Pinus manssoniana for pulpwood purpose in Guizhou province

X?E Wei-bin1, ZHAO Yang2, WANG Qiong2, MO Zhou-wei1, GUANG Сhun-yong2
(1. Duyun State-owned Forest Farm, Duyun 558000, Guizhou, Сhina;2. Сollege of Forestry, Guizhou University, Guiyang 550225, Guizhou, Сhina)

By taking the method of 5 dominant trees comparison，20 superior trees and 100 dominant trees of Pinus manssoniana were selected from the natural stand in 2 counties of Guizhou province．On the basis of statistical analysis，the selection standard of P. manssoniana plus tree was formulated that the superior tree DBH should be greater than or equal to average DBH’s 111% of the fi ve-dominant-tree, the holocellulose content of the plus tree should be no less than that of fi ve-dominant-tree’s mean value, and 1%NaOH extraction content of the superior tree no higher than that of mean value．Сrown/height , curvature, cone index, bark index and ormquotient were regarded as the form quality of plus trees, and the comprehensive scoring standard for selection superior trees was established by combing with growth characters and material quality. The selection standard of P. manssoniana plus tree was that the comprehensive scores should be no less than 60 scores. With this standard, the primary selective 20 superior trees were comprehensively evaluated, thus 11 plus trees were fi nally chosen, the selection rate was 55%, the wood volume of selected plus trees increased by 62%than the control averagely, and wood property was improved. The 11 plus trees can be applied to the construction of the pulpwood orchard of P. manssoniana in Guizhou.

Pinus manssoniana; pulpwood; plus tree; selection standard

S791.248；

A

1673-023X (2012)05-0030-05

2011-11-10

貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目“馬尾松速生無性系選擇及雜交育種技術(shù)研究”(黔科合NY字[2010]3062號(hào)); 貴州省重大科技專項(xiàng)“馬尾松多目標(biāo)培育及產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”

謝維斌(1956-)，男，重慶人，高級(jí)工程師，主要從事林木遺傳改良研究

趙 楊(1974-)，男，河南信陽人，副教授，博士，主要從事林木種質(zhì)資源與遺傳多樣性研究； E-mail：zhy737@126.com

[本文編校：謝榮秀]