刘 军,陈益泰,姜景民,王胜山,姜荣波,徐金良
(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所 浙江 富阳 311400;2.浙江省富阳市森源苗木场,浙江 富阳 311400;浙江省开化县林场,浙江 开化 234300)
毛红椿Toona ciliata var.pubescens是楝科Meliaceae香椿属Toona落叶大乔木,生长迅速,树干通直,材质曙红,木纹美丽,是珍贵的用材树种,具有很高的经济价值和开发前景[1-2]。毛红椿主要分布于江西、浙江、云南、广东等省[2]。由于环境变化、人为砍伐以及其天然更新比较慢,数量不断减少。在 《中国植物红皮书》中,毛红椿被列为国家二级保护濒危植物,也被各分布省列为珍稀濒危树种[3-4]。目前对毛红椿研究报道主要集中于育苗和引种等方面[5-8],对毛红椿遗传改良尚处于起步阶段,国内仅见刘军等[8]对毛红椿优良家系和陶丹等[11]对江西省部分种源和家系进行了苗期性状遗传变异研究,还未见有关毛红椿造林后生长表现的报道。本文通过对毛红椿家系造林后幼林生长情况的调查分析,以摸清该树种的家系间变异规律,并进行优良家系初选,旨在为该树种今后的遗传改良提供依据。
试验地位于浙江省开化县境内(29°12′N,118°20′E),属浙西中山丘陵,亚热带季风性湿润气候,海拔为160~210 m。年平均气温为16.3℃,年平均降水量1 814.0 mm,无霜期257 d。毛红椿家系试验林营造在开化县林场。林场土壤瘠薄,立地条件较差。
2005年11月对分布于浙江、安徽和江西等地的毛红椿进行树高、胸径、冠幅、枝下高、圆满度、结实和生长状况等性状的调查,在对这些性状作综合分析的基础上,选择出52个优树。所选优树枝下高较大,树干通直,无病虫害,结实量较大,树高和胸径分别为18.00~27.50 m和35~72 cm,对所选优树挂牌,并采集其种子。
2006年3月在浙江省富阳市新登镇苗圃(30°05′N,119°56′E)进行育苗。2007年 3月在浙江省开化县林场进行造林。试验为随机区组设计,4株单行小区,10次重复,造林苗为1年生实生苗。造林后需进行截干,截干长度为离地面20 cm左右,株行距为2.00 m×2.00 m。2009年12月初进行试验林调查,调查内容包括树高、胸径、分枝数和分枝高度。统计分析以小区平均数为单位,按常规统计方法进行。家系遗传力h2=1-1/F(h2为家系遗传力,F为方差),并采用DPS软件进行计算[10]。
从毛红椿52个家系造林后3年生时树高、地径、分枝数和分枝高度等的方差分析结果(表1)可知,树高、胸径、分枝数和分枝高度等4个生长性状家系间均达极显著差异水平,表明各家系间差异较大,说明进行毛红椿家系对比试验研究,对优良家系的选择是非常必要和有意义的。从表1还可看出,树高、胸径、分枝数和分枝高度等4个生长性状在重复间也达极显著差异程度,表明立地条件对毛红椿的生长影响较大,特别是高生长,故在营造毛红椿林时应选择水肥条件相对较好的立地。
表1 毛红椿家系幼林生长性状方差分析结果Table 1 Variance analysis for growing traits of young forest of Toona ciliata var.pubescens
毛红椿家系幼林生长树高和胸径性状平均值见表2。从表2可以看出,树高生长较快的为31号家系(247.43 cm),18号家系(216.39 cm),19号家系(213.25 cm),9号家系(211.77 cm),10号家系(211.0 cm),27号家系(210.20 cm),X1号家系(205.23 cm),80号家系(204.78 cm),65号家系(204.37 cm)和72号家系(198.43.20 cm),比试验中高生长较慢的H12号家系(125.08 cm)分别高出97.8%,73.0%,70.5%,69.3%,68.7%,68.1%,64.1%,63.7%,63.4%和58.6%。胸径生长较快的为65号家系(1.97 cm),31号家系(1.94 cm),33号家系(1.85 cm),10号家系(1.80 cm),9号家系(1.72 cm),80号家系(1.70 cm),27号家系(1.67 cm),68号家系(1.62 cm),19号家系(1.61 cm)和 18号家系(1.56 cm),比试验中胸径生长较慢的H5号家系(0.60 cm)分别高出227.8%,222.5%,208.7%,200.6%,187.0%,182.8%,178.0%,169.2%,167.5%和160.2%。
表2 毛红椿家系幼林生长性状平均值Table 2 The average value for growing traits of young forest of Toona ciliata var.pubescens
表3是毛红椿家系苗期各性状参数值。从表3可以看出,毛红椿家系幼林树高、胸径、分枝数和分枝高度4个性状的平均值分别为175.75 cm,1.26 cm,0.45个和 28.98 cm;树高、胸径、分枝数和分枝高度等4个性状的广义遗传力分别为 0.73,0.56,0.30和 0.46,表明毛红椿树高、胸径有中等以上的遗传力。这些生长性状较强地受到遗传控制,为毛红椿的遗传改良提供可靠保障。分枝数和分枝高度遗传力水平较低,说明分枝数和分枝高度受环境影响比较大。
表3 毛红椿家系生长性状参数值Table 3 Parameters of traits for families of T.ciliata var.pubescens
根据毛红椿幼林3年生时的试验结果,以树高和胸径为选择对象,采用独立选择法选择出65号、31号、10号、9号、80号、27号、18号和19号等8个在幼林期表现较为优异的家系,其树高和胸径平均值分别为215.00 cm和1.74 cm,比全部家系平均值分别大22.3%和38.1%。
对毛红椿优树自由授粉子代幼林生长表现研究发现,毛红椿家系3年生幼林的树高、胸径、分枝数和分枝高度等4个生长性状在家系间存在极显著差异,其差异是家系选择和良种选育的基础;4个生长性状在重复间也表现出极显著差异,表明立地条件的好坏对毛红椿生长也有显著影响,在营造毛红椿林时应选择水肥条件相对较好的立地。通过对毛红椿天然林群落结构调查时也发现毛红椿群落多分布在山体中下部,溪边,土层深厚处[12]。阔叶树种生长对立地条件要求比较高,合欢Albizzia julibrissin[13],枫香 Liquidambar formosana[14],木荷 Schima siperba[15]和光皮 桦 Petula luminifera[16]等树 种均表现出对立地条件较为敏感。
毛红椿树高和胸径2个生长性状遗传力分别为0.73和0.56,表明这些生长性状较强地受到遗传控制,为优良家系的选择奠定了基础。以树高和胸径为选择对象,选择出65号、31号、10号、9号、80号、27号、18号和19号等8个在幼林期表现较为优异的家系,其树高和胸径平均值分别为215.00 cm和1.74 cm,比全部家系平均值分别大22.3%和38.1%。初选的优良家系与苗期只有部分相同[8],如31号和10号,这可能是由于试验地点的不同,家系间对生长环境的适应性不同;同时苗期性状对立地条件更为敏感,圃地立地条件相对较好,部分家系适宜高肥、高水圃地立地环境,生长较好。
本研究仅为毛红椿造林后3 a的调查研究结果,综合选育出8个优良家系。由于幼林期林木生长遗传上存在不稳定性,优良家系的选择还有待更长时间的观测。
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