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      江南油杉半同胞家系生長及遺傳特性評價(jià)

      2023-01-16 02:51:24鄧宗杰
      廣西林業(yè)科學(xué) 2022年6期
      關(guān)鍵詞:油杉優(yōu)樹樹高

      鄧宗杰

      (福建省清流國有林場,福建清流 365300)

      江南油杉(Keteleeria cyclolepis)為松科(Pinaceae)油杉屬常綠大喬木,具有土壤適應(yīng)性強(qiáng)、樹干通直、紋理優(yōu)美、材質(zhì)優(yōu)良及樹形美觀等優(yōu)點(diǎn),是我國南方地區(qū)珍貴的用材樹種和園林綠化樹種[1-2]。由于江南油杉自身生物學(xué)特性,其天然林自然更新較困難,加上近年來的人為破壞[3],江南油杉天然林較少,已被列入福建省保護(hù)樹種。江南油杉因不易感染松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus)病,可作為馬尾松(Pinus massoniana)的重要替代樹種,開展江南油杉種質(zhì)資源收集和良種選育研究工作十分必要。黃榮林等[4]、鄧文劍等[5]、何文廣[6]和黃秋燕[7]分別對1~4年生江南油杉家系的生長遺傳特性進(jìn)行研究,但研究涉及的林齡較小,5年林齡的江南油杉遺傳特性暫未見研究。本研究以福建本地種源的江南油杉半同胞家系優(yōu)樹子代為研究對象,通過對5年生江南油杉優(yōu)樹子代測定林的生長特征進(jìn)行分析,為優(yōu)良個(gè)體和優(yōu)良親本的選擇提供參考。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)地概況

      試驗(yàn)地設(shè)在福建省清流縣,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫17.8℃,年均無霜期229~274天,年均降水量1 770 mm。試驗(yàn)林位于清流國有林場十二排管護(hù)站黃石坑片區(qū)034林班06大班010小班(116°50'E,26°59'N),造林前為杉木(Cunninghamia lanceolata)林,造林面積為15.4 hm2。海拔425~605 m,平均坡度25°,土壤為山地紅壤,成土母質(zhì)為花崗巖堆積母質(zhì),土層較厚,立地質(zhì)量等級為Ⅱ類。

      1.2 試驗(yàn)材料

      前期在福建省內(nèi)進(jìn)行江南油杉分布和生長等情況調(diào)查,選擇干型、冠幅和自然整枝等生長表現(xiàn)好、健康無病的林木個(gè)體作為優(yōu)樹,開展采種、育苗和栽植等工作。2014年11—12月,收集種子,進(jìn)行處理,儲(chǔ)藏;2015年進(jìn)行容器育苗;2015年底,進(jìn)行冬整地,挖穴規(guī)格為50 cm×30 cm×30 cm,株行距為2.0 m×2.0 m。造林時(shí)間為2016年2月,選擇合格苗木在試驗(yàn)地營建江南油杉半同胞家系優(yōu)樹子代林。

      1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      參試家系為32個(gè)半同胞家系(表1),田間試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共32個(gè)處理,每處理6次重復(fù),各重復(fù)內(nèi)每個(gè)家系5株單列小區(qū),重復(fù)間種植福建柏(Fokienia hodginsii)作為隔離行。

      表1 江南油杉家系及其種源地Tab.1 Families and provenances of K.cyclolepis

      1.4 指標(biāo)測定

      2021年2 月,開展江南油杉半同胞家系優(yōu)樹子代林生長情況調(diào)查,利用測桿、圍尺等工具對樹高、地徑和冠幅等進(jìn)行每木檢尺,計(jì)算遺傳增益(△G)。計(jì)算公式為[8]:

      式中,h2為家系遺傳力;F為家系方差分析的F值;S為選擇差;為總體平均值。

      1.5 數(shù)據(jù)處理

      采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理和制表等,采用DPS數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行遺傳變異參數(shù)估算、方差分析、多重比較和聚類分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同家系生長性狀分析

      不同家系的樹高均值為199.67~411.80 cm,最大值是最小值的2.06倍,總體均值為309.42 cm,年均生長量為61.88 cm;不同家系地徑均值為4.16~8.02 cm,最大值是最小值的0.97倍,總體均值為6.58 cm,年均生長量為1.32 cm;不同家系冠幅均值為109.50~179.27 cm,最大值是最小值的1.64倍,總體均值為149.95 cm,年均生長量為29.99 cm(表2)。

      表2 江南油杉不同家系生長性狀Tab.2 Growth traits of different K.cyclolepis families

      不同家系的樹高、地徑和冠幅均差異極顯著(P<0.01)。XY5家系的樹高與MH1家系差異顯著(P<0.05),與YT2、CX2、MH5和YT1家系均差異極顯著(P<0.01);YT1家系的樹高與YP3、YP2家系均差異顯著(P<0.05),與YP4、FQ1和CX8家系差異均極顯著(P<0.01);YP4、FQ1和CX8家系的樹高與CX2和MH5家系均差異顯著(P<0.05)。YT1家系的地徑與CX6、CX8、SW1和XY5家系均差異顯著(P<0.05)。XY5家系的冠幅與MH5、YT1和YT2家系均差異顯著(P<0.05),CX8家系的冠幅與YT1家系差異顯著(P<0.05)。

      2.2 不同家系生長性狀差異及遺傳變異分析

      樹高的變異系數(shù)為15.38%,地徑的變異系數(shù)為14.78%,冠幅的變異系數(shù)為11.51%;樹高的家系遺傳力為0.67,地徑的家系遺傳力為0.56,冠幅的家系遺傳力為0.52(表3)。不同家系子代林幼樹樹高變異系數(shù)和家系遺傳力均最高,冠幅均最低。

      表3 江南油杉家系生長特性分析及遺傳變異估算Tab.3 Analysis on growth traits and estimation of genetic variations of K.cyclolepis families

      2.3 優(yōu)良家系的評價(jià)與初選

      通過聚類分析,將32個(gè)家系分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4個(gè)類別,4個(gè)類別中的家系樹高、地徑和冠幅均表現(xiàn)為Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ;優(yōu)、良、中、差家系類別分別為Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ和Ⅳ(表4)。其中,Ⅲ類家系含有CX6、SW2、XY4、CX10、YP2、SW1、FQ1、YP3、CX8、YP4和XY5家系,該類家系樹高、地徑和冠幅均值分別為354.44、7.42和165.20 cm,遺傳增益均值分別為9.75%、7.17%和5.29%。上述11個(gè)家系被初選為綜合生長性狀表現(xiàn)較優(yōu)秀的家系。

      表4 江南油杉不同家系生長性狀聚類Tab.4 Clustering of growth traits of different K.cyclolepis families

      3 結(jié)論與討論

      本研究對江南油杉10個(gè)種源地的32個(gè)半同胞家系優(yōu)樹子代林造林5年的生長狀況進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)江南油杉樹高最高可達(dá)411.80 cm,地徑最大可達(dá)8.02 cm,冠幅最大可達(dá)179.27 cm,年均生長量分別為61.88、1.32和29.99 cm。32個(gè)家系的樹高、地徑和冠幅均差異極顯著,變異系數(shù)分別為15.38%、14.78%和11.51%,家系遺傳力分別為0.67、0.56和0.52,說明江南油杉不同家系的生長表現(xiàn)良莠不齊。采用聚類分析法將參試的32個(gè)家系分成優(yōu)、良、中和差4個(gè)類別;其中,CX6、SW2、XY4、CX10、YP2、SW1、FQ1、YP3、CX8、YP4和XY5家系的生長性狀表現(xiàn)屬優(yōu)秀類別,樹高、地徑和冠幅的平均遺傳增益分別為9.75%、7.17%和5.29%。選出的11個(gè)家系的種源地分別為福建省莆田市城廂區(qū)(3個(gè))、南平市延平區(qū)(3個(gè))、南平市邵武市(2個(gè))、莆田市仙游縣(2個(gè))和福州市福清市(1個(gè)),莆田和南平地區(qū)可能是江南油杉較優(yōu)良的種源地。

      蔣燚等[9]認(rèn)為江南油杉遺傳多樣性豐富,種源和家系均有較高的遺傳力。本研究中,參試的各種源地的家系數(shù)量不夠多且不均衡,子代林林齡尚小,今后還需進(jìn)一步擴(kuò)大種源和家系的參試數(shù)量并開展長期跟蹤調(diào)查,選出生長遺傳特性更好,更穩(wěn)定的優(yōu)良家系。

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