毛红椿不同种源形态特性调查研究

2014-04-18 10:33徐超然XUChaoran韦堂灵WEITangling李慧LIHui梁康LIANGKang姜运力JIANGYunli
价值工程 2014年20期
关键词:柔毛种源湖南

徐超然XU Chao-ran;韦堂灵WEI Tang-ling;李慧 LI Hui;梁康 LIANG Kang;姜运力 JIANG Yun-li

(①华中农业大学楚天学院,武汉 430070;②贵州省林业科学研究院,贵阳 550005;③望谟县林业发展中心,望谟 552300)

(①Chutian College of Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;②Guizhou Academy of Forestry,Guiyang 550005,China;③Forestry Development Center of Wangmo County,Wangmo 552300,China)

0 引言

毛红椿(Toona ciliata Roem.var.pubescens(Franch.)Hand.-Mazz.)为楝科香椿属红椿的变种,落叶乔木,分布于我国南方。生长迅速,主干端直粗大,是南方地区珍贵的速生乡土用材树种,与产于热带美洲的著名用材树种桃花心木为同科。毛红椿种子扁平,亮褐色,上端具长翅,下端具短翅,翅膜质,种子连翅长1.5~2.5cm。产江西、湖北、广东、四川、贵州和云南等省,该种生于山坡阔叶林内或林缘,自然分布于海拔高300~950m的山坡下部、山谷沟边,常与秀丽槭、杭州榆、青冈栎、紫楠等阔叶树混生[1][2]。因其木材成红色,速生性好、适应性强,已成为重要的珍贵工业用材树种并正逐渐加以开发利用。近年来随着环境变化、人为砍伐以及其天然更新比较慢等原因,毛红椿数量在不断减少,被列为国家二级保护濒危种[3,4],毛红椿也被各分布省列为珍稀濒危树种。因此,扩大毛红椿的种植面积,有效保护这一优良树种已成为一项紧迫的任务。目前有关学者对毛红椿苗木培育、营造林技术、遗传力及光合性能等方面的研究越来越重视[6-21],但对毛红椿种子形态特性和苗木柔毛分布方面的研究报道甚少。毛红椿种子的种子形态特性决定着种子质量,从而影响种苗生产,其苗木柔毛分布特点是毛红椿分类和优良种质资源选择的关键。因此,探讨毛红椿种子的形态特性和优良的毛红椿种质资源显得尤为迫切。为此,我们以3个地理种源的毛红椿种子为研究对象,运用随机抽样方法,通过测定不同种源毛红椿的种子形态特性和千粒重,研究种子形态特性与千粒重之间的相关性,旨在探讨出毛红椿优良种子形态判别标准和种子质量等级划分依据;通过对毛红椿植株柔毛分布特点的研究,探索准确而快捷的毛红椿优良种质资源的识别方法。为毛红椿种质资源的选择、保存、种子生产、种子检验以及人工林培育种苗培育提供技术基础。

1 研究材料

2012年7月对分布于江西井冈山、广西田林、湖南(湘西、常德、邵阳)、贵州(关岭、贞丰、兴义、册亨、望谟)等毛红椿进行树高、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,采集了101株优树种实以供研究。

2 研究方法

2.1 调查方法

2.1.1 种实采集及种子处理 对已选择的单株,根据各单株果穗由绿色转为褐色,且每个果穗有5%以下果实顶部微裂为宜,摘取果穗,装入透气性较好的塑料沙网袋,带回通风较好、干燥地摊晒脱粒,去杂净种(带翅)。

2.1.2 种子形态测定 运用马尔(mahr)数显卡尺,型号16ER,随机选择毛红椿每个单株带翅种子100粒,测定种子长(mm)、宽(mm)、厚(mm),3个重复。

2.1.3 种子千粒重测定 毛红椿种子较轻,用上海高致精密食品有限公司电子分析天平,型号:FA2204N,首先对毛红椿种子进行40-45℃的干燥1天,再选取毛红椿每个单株完整的带翅种子1000粒,5个重复。

2.1.4 毛红椿植株柔毛分布调查 依据植物分类学对植物形态特征分类描述,选择生长一致且处于同一层次的枝、叶进行调查,将毛红椿植株柔毛分布分为4个等级,即无、疏、中、密4个等级,对每个单株毛红椿不同部位柔毛分布情况进行调查。

2.2 数据分析 利用SSPS18.0软件对数据进行统计、方差分析及相关性分析。

3 结果与分析

3.1 毛红椿不同种源种子特性差异明显 经测定与统计分析,研究区域内的毛红椿种子形态存在明显的差异,主要表现在以下几个方面:

3.1.1 种子特性的平均值差异 种子长度平均值最大的是湖南,达19.589mm,最小的是广西14.273mm;种子宽度平均值最大的是湖南,达5.026mm,最小的贵州3.735mm;种子厚度平均值最大的是湖南,达0.564mm,最小的是广西0.371mm;千粒重平均值最大的是湖南,达5.581g,最小的是贵州,仅为1.953g。详见表1。

3.1.2 种子特性的极值差异 种子长度最大值为25.912mm(江西),最小值为7.79mm(广西);宽最大值为6.471mm(江西),最小值2.230mm(贵州);厚度为最大值为0.762mm(湖南),最小值为0.11mm(江西);千粒重,最大值为 7.876g(江西),最小值为 0.846g(贵州)。

3.1.3 种子特性的一致性差异 种子长度的方差最小的是广西,仅为0.0536,其次是湖南,为0.0537,最大的是贵州,达0.4930;宽度的方差最小的是广西,仅为0.0013,最大的是贵州,达0.3270;种子厚度方差最小的是广西,为0.0102,最大的是湖南,为0.0159;千粒重方差最小的广西,为0.2040,最大的是湖南,为1.0432。

3.2 毛红椿种子形态与千粒重的相关性 种子千粒重是衡量种子质量的重要指标之一,种子千粒重又与种子形态有着密切关系。通过对种子千粒重的平均值与种子形态大小平均值之间的相关性分析,其结果详见表2,种子千粒重与种子形态均表现出显著性的相关,显著性相关程度最高的指标是种子的厚度,相关系数达0.885;其次是种子的宽度,相关系数达0.801;相关系数低的是种子长度,仅为0.760。

表1 毛红椿不同种源种子形态及千粒重调查结果表

表2 毛红椿种子形态特征与千粒重相关性分析结果表

3.3 毛红椿不同种源植株柔毛分布特点

3.3.1 毛红椿不同种源植株叶部柔毛分布 通过对毛红椿不同种源植株叶部柔毛分布情况的调查,经统计、整理、分析,其结果如表3,毛红椿植株柔毛分布的特点是:叶正面中脉柔毛以密生为主,占97.14%以上,侧脉以疏生为主,占84.44%以上,叶表面以疏生为主,占76.67%;叶背中脉柔毛以密生为主,侧脉以中、疏生为主,叶背面以疏生为主。

从表3可知,各地毛红椿叶部柔毛分布呈现出较大的差异性,如,叶正面中脉柔毛分布从地域上看,贵州、湖南表现出一致性,均为密等级,而广西、江西两地种源则有中和密两个等级,侧脉上柔毛分布从地域上看,贵州、广西均表现为疏和中等级,而湖南种源表现为无和疏等级,江西则是无、疏、中3个等级,叶表面柔毛分布从地域上看,广西种源柔毛为疏和中等级,湖南种源有无柔毛生长的植株;叶背面中脉柔毛分布从地域上看,贵州种源为密和中等级,广西和湖南表现出一致性,均为密、中、疏3个等级,而江西种源则呈现无、疏、中和密4个等级,侧脉上柔毛分布从地域上看,广西均表现为疏和中等级,而湖南、贵州、江西种源呈现为无、疏、中和密4个等级,叶背面柔毛分布从地域上看,贵州均呈现为疏生状态,广西和江西则呈现种源柔毛为疏和中等级,湖南种源呈现为无、疏、中3个等级。

表3 毛红椿不同种源叶部柔毛分布特征统计汇总表

3.3.2 毛红椿不同种源一年生枝柔毛分布特点 通过对毛红椿一年生枝柔毛分布情况的调查,经统计、整理、分析,其结果如表4,毛红椿一年生枝柔毛分布特点是:枝顶柔毛均为密生分布,枝中部则表现为以无柔毛分布为主,枝基部则表现为以无柔毛生长为主,偶有疏生状态的柔毛生长。

表4 毛红椿一年生枝不同部位柔毛分布特点调查结果表

从表4可知,各地毛红椿一年生枝柔毛分布呈现出较大的差异性,在一年生枝嫩梢部位,其柔毛均呈密生状态;一年生枝的中间部位则呈现出较大的差异,贵州种源一年生枝的中部多为无柔毛着生,占贵州调查总株数的96.46%,偶见有稀疏柔毛着生,仅占调查总株数的3.54,广西种源则是多为疏生柔毛,占广西调查总株数的77.14%,且有20.00%的植株柔毛着生呈中度,无柔毛着生的植株极少;湖南和江西种源一年生枝中部柔毛以无柔毛着生为主,但江西种源的一年生枝柔毛呈疏生着生的比例明显高于湖南种源,达22.22%;一年生枝的基部柔毛也存在着差异,贵州的植株均是无柔毛着生,其它种源以无柔毛着生为主,但均有不同比例的柔毛疏生植株,以湖南种源一年生枝基部柔毛呈疏生分布的比例最高,达11.11%,其次是江西,再次是广西。

4 结论与讨论

4.1 毛红椿是一种珍贵用材树种,其优良的材性且速生的特点,决定着该树种具有良好的发展前景。通过对毛红椿不同种源的种子形态和千粒重方差分析,其结果表明,毛红椿种子形态特征和千粒重地理差异性大,这不仅与不同种源地气候条件以及毛红椿小生境的立地条件有关,还与当地毛红椿种质资源的适应性有关。因此,在选择和引种毛红椿种质资源,应与当地自然条件相一致的种源基础上进行优良单株选择;再者,对毛红椿种子质量等级标准应有不同的地域标准。

4.2 种子形态影响着种子质量,种子质量直接影响着种子繁育种苗的成败以及苗木质量。而种子千粒重是衡量种子质量的重要指标之一,种子千粒重又与种子形态有着密切关系,通过种子千粒重与种子形态的相关性分析研究,种子千粒重与种子厚相关性最大,其相关系数达0.885。因此,在野外选择优质种子应把种子厚度作为一个重要的指标。

4.3 通过对毛红椿一年生枝、叶不同部位柔毛分布情况的调查与研究结果表明,毛红椿一年生枝和叶柔毛分布在地理方面表现出明显的差异,毛红椿一年枝和叶不同部位的柔毛分布从无至密呈现自西向东和自北向南的渐变特点。

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