張桂芹 張同偉王明春 寇錦 姚盛智
(1.黑龍江省帶嶺林業(yè)科研所,伊春 153106;2.黑龍江省森工總局營林局,哈爾濱 150008;3.黑龍江省海林林業(yè)局營林科,牡丹江157100)
15年生大青楊種源生長性狀的遺傳變異及優(yōu)良種源選擇*
張桂芹1張同偉2王明春3寇錦1姚盛智1
(1.黑龍江省帶嶺林業(yè)科研所,伊春 153106;2.黑龍江省森工總局營林局,哈爾濱 150008;3.黑龍江省海林林業(yè)局營林科,牡丹江157100)
以帶嶺試驗(yàn)點(diǎn)15年生大青楊種源林的生長性狀為材料,通過綜合分析,揭示大青楊生長性狀的地理變異規(guī)律,評(píng)選優(yōu)良種源并進(jìn)行優(yōu)良種源區(qū)的劃分。結(jié)果顯示:8個(gè)種源11個(gè)個(gè)體15年生胸徑的變異幅度為8.60~30.5 cm,平均值是15.97 cm,超過平均值的有5個(gè)種源、6個(gè)無性系,占參試種源的62.5%,其中加格達(dá)奇種源的C7為最優(yōu)種源中的優(yōu)良個(gè)體,15年生胸徑20.10 cm,大于群體平均值26%,年平均生長量達(dá)1.34 cm;從大青楊種源間生長性狀的方差分析得出:胸徑、材積在種源間均達(dá)到極顯著水平;多重比較結(jié)果看出,不同種源生長量存在著很大差異;綜合胸徑、材積生長指標(biāo)評(píng)選優(yōu)良種源,加格達(dá)奇、延邊、葦河3個(gè)種源入選,其中加格達(dá)奇為最優(yōu)種源,胸徑、材積、指標(biāo)均排在第一位;依據(jù)種源劃分原則,劃定為兩個(gè)種源區(qū),即長白山種源區(qū)和小興安嶺種源區(qū)。依據(jù)種源林15年的試驗(yàn)結(jié)果,確定長白山種源區(qū)最佳種源是延邊;小興安嶺種源區(qū)最佳種源為加格達(dá)奇。
大青楊;優(yōu)良種源;種源區(qū)劃分
大青楊(Puss uriensis)喜光、耐寒、速生、適應(yīng)能力強(qiáng),在山地同等森林環(huán)境條件下與其他樹種相比較,造林成效最明顯,且材質(zhì)優(yōu)良,耐朽力強(qiáng),用途廣泛。
帶嶺林科所經(jīng)過十多年(1973~1983年)的楊樹引種試驗(yàn),證明大青楊是當(dāng)?shù)刈罴褩顦湓炝制贩N[1]。1983年正式開展大青楊良種選育研究,先后營建大青楊評(píng)比林6 hm2,與中國林科院林業(yè)所合作分別于1994年、2005年建立了包括東北三省及內(nèi)蒙古等32個(gè)產(chǎn)地的大青楊基因庫3 hm2,2001年利用該基因庫內(nèi)的較優(yōu)良的個(gè)體為試材代表種源區(qū)(點(diǎn))在黑龍江、吉林兩省三地建立種源試驗(yàn)林各0.5 hm2,歷經(jīng)15年的觀察研究,認(rèn)為在生長、抗性、遺傳性狀等諸多方面都比較穩(wěn)定,本文所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均來自帶嶺種源試驗(yàn)點(diǎn)。通過對(duì)其生長性狀的綜合分析,評(píng)選優(yōu)良種源,劃分種源區(qū),為這一鄉(xiāng)土速生樹種的良種化服務(wù)。
帶嶺大青楊種源試驗(yàn)林位于帶嶺林業(yè)局永翠林場(47°02′E,129°01′N)221林班9小班,原清水溝營林村,距局址10 km,坡向:南,坡度:8°。前茬為農(nóng)田地,土層較厚,適于大青楊生長,植被:柳葉秀腺菊、馬林果,土壤為山地暗棕色森林土。
2.1 材料來源
試驗(yàn)林材料來源于1994年帶嶺林科所同中國林科院林研所合作建立的東北及內(nèi)蒙古大青楊基因庫內(nèi)生長較好的8個(gè)產(chǎn)地11個(gè)無性系,通過扦插繁殖為試驗(yàn)材料建立起來的種源試驗(yàn)林。
2.2 試驗(yàn)方法
種源試驗(yàn)林共設(shè)計(jì)3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),即黑龍江省帶嶺點(diǎn)、林口點(diǎn)和吉林林科院,每個(gè)種源試驗(yàn)點(diǎn)均采用統(tǒng)一設(shè)計(jì)(4次重復(fù)),6株小區(qū)隨機(jī)排列,試驗(yàn)地四周設(shè)有兩行保護(hù)林,以防止邊緣效應(yīng)和提高試驗(yàn)精度。2001年利用1根1桿扦插苗建立種源試驗(yàn)林,造林株行距初植密度2 m×3 m,整地方式為人工方塊整地,規(guī)格60 cm×60 cm×30 cm,植苗為人工鎬植,植苗時(shí)間為5月初。
2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析
2015年秋,分區(qū)組每木調(diào)查各種源胸徑生長量,以區(qū)組平均值參與統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)軟件為SPSS13.0。
3.1 各種源間生長性狀的變異分析
3.1.1 各種源胸徑、材積生長量比較
由表1可知,15年生大青楊胸徑的變異幅度為8.60~30.5 cm,平均值15.97 cm,其中有5個(gè)種源6個(gè)無性系超過平均值,占參試種源的62.5%,其中加格達(dá)奇種源的7號(hào)無性系15年生胸徑最大,為20.10 cm,超出群體平均值的26%,白河種源的8號(hào)無性系最小,為10.47 cm;15年生材積的變異幅度為0.042 1~0.624 8 m3,平均值0.153 6 m3,超過平均值的有5個(gè)種源6個(gè)無性系,占參試種源的62.5%。
表1 大青楊種源15年生胸徑、材積生長性狀
3.1.2 大青楊種源生長性狀差異顯著性分析
對(duì)15年生大青楊種源間胸徑、材積進(jìn)行方差分析的結(jié)果(表2)表明,15年生大青楊胸徑、材積在種源間均超過0.01極顯著水平,為說明不同種源間的生長差異顯著程度,進(jìn)一步采用LSD法進(jìn)行多重比較的結(jié)果(表3)表明,不同種源間胸徑、材積均存在很大差異。胸徑比較結(jié)果顯示:加格達(dá)奇、延邊、葦河、呼中與伊春、白河種源差異達(dá)顯著水平。加格達(dá)奇種源的7號(hào)無性系胸徑最大,白河種源的8號(hào)無性系胸徑最??;材積比較結(jié)果顯示,加格達(dá)奇、葦河、延邊、臨江等6個(gè)種源與伊春、白河種源差異達(dá)顯著水平。加格達(dá)奇種源的7號(hào)無性系材積最大,白河種源的8號(hào)無性系材積最小。
種源間性狀胸徑材積種源方差22.66 0.010 0區(qū)組方差5.11 0.003 0 F值4.431﹡﹡3.802﹡﹡F0.05 2.35 F0.01 3.37
表3 大青楊種源15年生胸徑、材積多重比較
3.2 評(píng)選優(yōu)良種源
綜合胸徑、材積多重比較結(jié)果(表4),若以胸徑為標(biāo)準(zhǔn)選擇,加格達(dá)奇、延邊、葦河、呼中4個(gè)種源入選,胸徑大于種源平均值8%~26%以上;若以材積為標(biāo)準(zhǔn)選擇,加格達(dá)奇、葦河、延邊、臨江4個(gè)種源入選,材積大于種源平均值10%~66%以上。兼顧胸徑、材積兩項(xiàng)指標(biāo),加格達(dá)奇、延邊、葦河3個(gè)種源為伊春地區(qū)的優(yōu)良種源。其中加格達(dá)奇種源的胸徑、材積分別大于種源平均值的26%和66%,為最優(yōu)種源。
表4 15年生大青楊優(yōu)良種源
3.3 種源區(qū)劃
種源的劃分主要是以顧萬春[2]先生著的中國林木育種區(qū)劃分的原則為主要參考文獻(xiàn),依據(jù)種源所處位置劃分為兩個(gè)種源區(qū),即長白山種源區(qū)和小興安嶺種源區(qū)。小興安嶺種源區(qū)包括伊春、葦河、加格達(dá)奇,呼中等;長白山種源區(qū)包括延邊、臨江、白河、上營等。
依據(jù)大青楊種源15年生試驗(yàn)材料的調(diào)查分析結(jié)果,如果小興安嶺林區(qū)的各林業(yè)部門及個(gè)體要造大青楊林,可以到加格達(dá)奇、葦河采條、采種育苗造林。長白山種源區(qū)各營林部門可到延邊種源區(qū)采條、采種繁育造林。
4.1 結(jié)論
4.1.1 從帶嶺15年生大青楊種源間生長性狀的變異分析得出:8個(gè)種源11個(gè)個(gè)體15年生胸徑的變異幅度為8.60~30.5 cm,平均值15.97 cm,超過平均值的有5個(gè)種源6個(gè)無性系,占參試種源的62.5%,其中加格達(dá)奇種源的C7為最優(yōu)種源中的優(yōu)良個(gè)體,15年生胸徑20.10 cm,大于群體平均值26%,年平均生長量達(dá)1.34 cm。
4.1.2 從大青楊種源間生長性狀的方差分析得出:胸徑、材積在種源間均達(dá)到極顯著水平;多重比較結(jié)果表明,不同種源胸徑、材積生長量存在著很大差異。加格達(dá)奇種源的7號(hào)無性系胸徑、材積均最大,白河種源的8號(hào)無性系胸徑、材積均最小。
4.1.3 綜合胸徑、材積生長指標(biāo),評(píng)選出加格達(dá)奇、延邊、葦河3個(gè)種源為伊春地區(qū)的優(yōu)良種源。其中加格達(dá)奇為最優(yōu)種源,胸徑、材積分別大于群體平均值的26%和66%。
4.1.4 依據(jù)種源劃分原則,劃定為兩個(gè)種源區(qū),即長白山種源區(qū)和小興安嶺種源區(qū)。依據(jù)種源林15年的試驗(yàn)結(jié)果確定長白山種源區(qū)最佳種源是延邊;小興安嶺種源區(qū)最佳種源為加格達(dá)奇。
4.2 討論
中國楊樹人工林栽植面積達(dá)到700多萬hm2,居世界第一位[3](遼寧省楊樹研究所楊成超等人的報(bào)導(dǎo)),主要栽在東北、華北、黃淮、江淮等平原、黃土高原和黑龍江省西部防護(hù)林及平原地區(qū),栽植品種主要是白楊派和黑楊派楊樹,東北林區(qū)由于森林氣候關(guān)系,栽以上品種有很大問題(楊樹品種試驗(yàn)已證明),唯有大青楊已郁閉成林,在生長期不到110天的小興安嶺15年生胸徑年平均生長量達(dá)到1.06 cm,是真正的速生鄉(xiāng)土樹種。
根據(jù)該試驗(yàn)林造林后2年的調(diào)查結(jié)果和15年生時(shí)的調(diào)查結(jié)果顯示:各產(chǎn)地的名次跳動(dòng)不大,例如2年生調(diào)查加格達(dá)奇C7為第一位,15年生時(shí)調(diào)查C7仍然是第一位,因此大青楊苗期生長的快,它的后期同樣也快,這種遺傳規(guī)律是穩(wěn)定的,這為大青楊進(jìn)行早期選擇提供了科學(xué)參數(shù),也證明大青楊是適合早期選擇的樹種。
在試驗(yàn)研究中同一個(gè)種源的不同個(gè)體差異也很大,因此在優(yōu)良種源區(qū)進(jìn)一步選擇優(yōu)良個(gè)體,利用兩個(gè)層次的遺傳變異可進(jìn)一步提高其良種化程度[4]。
[1]張桂芹,張同偉,楊秀華,等.東北大青楊選育研究概況及生長性狀調(diào)查[J].林業(yè)科技,2015,40(3):27-29.
[2]顧萬春.中國林木育種區(qū)[M].北京:中國林業(yè)出版社,1995.
[3]楊成超,楊志巖.遼寧省楊樹栽培區(qū)劃及適生品種[J].遼寧林業(yè)科技,2015(3):1-4.
[4]張桂芹,劉躍杰.蒙古櫟種源生長性狀的遺傳變異及優(yōu)良種源選擇[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,43(4):5-7,36.
[5]顧弓宇,林濤,陳香君.楊樹栽植中沼氣應(yīng)用研究設(shè)計(jì)[J].森林工程,2012,28(5):23-25.
第1作者簡介:張桂芹(1969-),女,高級(jí)工程師,主要從事闊葉樹遺傳育種及經(jīng)濟(jì)林栽培研究。
(責(zé)任編輯:張亞楠)
S 722.5,S 792.113
A
1001-9499(2017)01-0006-03
2016-11-20
*黑龍江省森工總局科技攻關(guān)項(xiàng)目(G2011-1)