乐昌含笑种源地理变异研究

乐昌含笑种源地理变异研究

张伟红1王润辉1郑会全1晏姝1韦如萍1胡德活1蔡维就2

罗平峰3黄小平4吴雄光5何汉波6

(1.广东省林业科学研究院, 广东 广州 510520；2.肇庆市国有大坑山林场，广东 肇庆 526400；

3.韶关市国有九曲水林场， 广东 韶关 512600；4.韶关市国有曲江林场，广东 韶关 512100；

5.茂名市国营八一林场，广东 茂名 515338； 6.增城市林业和园林科学研究所，广东 广州 511300)

摘要：以6～7年生乐昌含笑多点种源试验林观测数据作为种源地理变异研究材料，通过多点方差分析及相关分析，并对生长性状进行聚类分析。结果表明，参试种源存在显著或极显著差异，说明种源地理变异真实存在；生长和形质性状与产地纬度存在负相关、与经度存在正相关，种源的生长和形质性状呈现随纬度降低、经度增加性状值逐渐增大的地理变异特点(除叶片大小外)，来自纬度越低、水热条件越好的种源，其生长表现越好；参试种源可划分成丰产种源区、普通种源区和低产种源区，基本呈现纬度越低、丰产性越好的分布规律。

关键词：乐昌含笑；种源；地理变异；生长性状；区划

中图分类号：S722

文献标志码：A

文章编号：2095-1914(2015)02-0024-06

Abstract:Studies of geographic variation pattern for Michelia chapensis were carried out based on two provenances trials established on 2005 and 2006. Results of multi-site ANOVA showed that significant difference existed among all tested provenances, indicating real geographic variation existed. Correlation analyses revealed that negative correlation were detected between the grow, quality traits and the latitude of the provenance while the positive correlation existed between traits and longitude. The less the latitude and the larger the longitude, the traits were the larger, this pattern was suitable for all traits(except shape of leaf) . With the better condition of water and heat, Provenances from lower latitude grew well. Based on the grow traits, cluster analysis was carried out and three groups were classified, which were the high, medium and low yield provenances area,showing that the rule of ‘the lower of the latitude, the better of the yield’.

Keywords:Michelia chapensis;provenance; geographic variation pattern; grow trait; division

收稿日期：2014-10-07

基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAD24B01)资助。

作者简介：康瑶瑶(1983—)，女，博士生，工程师。研究方向: 森林资源调查与规划设计。Email：kyy0922@163.com。

doi:10.11929/j.issn.2095-1914.2015.02.005

Geographic Variation Pattern for Provenances ofMicheliachapensis

ZHANG Wei-hong1, WANG Run-hui1, ZHENG Hui-quan1, YAN Shu1, WEI Ru-ping1，HU De-huo1,

CAI Wei-jiu2, LUO Ping-feng3, HUANG Xiao-ping4,WU Xiong-guang5, HE Han-bo6

(1.Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou Guangdong 510520,China;

2.Dakengshan State-Owned Forest Farm,Zhaoqing Guangdong 526400,China;

3.Jiuqushui State-Owned Forest Farm, Shaoguan Guangdong 512600,China;

4.Qujiang State-Owned Forest Farm, Shaoguan Guangdong 512100,China;

5.Bayi State-Owned Forest Farm, Maoming Guangdong 515338,China;

6.Zengcheng Forestry and Garden Institute, Guangzhou Guangdong 511300,China)

种内不同种群之间的差异是普遍存在的，这种与地理分布相联系的变异，称为地理变异。林木种内的自然变异是多层次的，其中地理种源变异与林分内个体间变异是主要的变异来源。我国主要造林树种的种源试验始于20世纪70年代中后期，已基本揭示了杉木(Cunnighamialanceolata)[1-3]、马尾松(Pinusmassoniana)[4-5]、油松(Pinustabulaeformis)[6]、火炬松(Pinustaeda)[7]、落叶松(Larixgmelinii)[8]等树种主要经济性状的种源差异和地理变异模式，分别在不同造林区初选了一批优良种源供生产应用，并对这些树种进行种子区划以指导种子的科学调拨。

乐昌含笑(Micheliachapensis)为木兰科含笑属常绿阔叶乔木，具生长较快，适应性强，干形端直，材质细致等特点，是良好的家具和室内装饰用材，具有较高的观赏和经济价值。其自然分布为我国江西、湖南、广东、广西、贵州5个省区，南岭山区为集中分布区，是我国亚热带地区常绿阔叶林顶极群落的建群种之一 。但由于乐昌含笑分布区内阔叶林面积日益缩小，导致其野生资源日益减少，为了更合理开发利用乐昌含笑种质资源，自20世纪80年代不断开展引种驯化。近年来在华东和华南等地区园林绿化中广泛应用乐昌含笑，广东省于2003年启动了乐昌含笑良种选育研究项目，对乐昌含笑种源开展了较大规模的造林试验[9-10]，并对乐昌含笑的种源地理变异情况作分析研究。

1材料与方法

第1次种源试验(2005年造林)选择在广东省韶关市国有九曲水林场(JQS)、肇庆市国有大坑山林场(DKS)和广州增城市林业和园林科学研究所(ZC)3个地点进行；第2次种源试验(2006年造林)选择在广东省茂名市国营八一林场(BY)，韶关市国有九曲水林场(JQS) 和国有曲江林场(QJ)。

1.1材料来源

2003—2004年，在广东、江西、湖南、广西等省(区)多个县(市)的乐昌含笑自然分布区采集种源混合种子，并于2004—2005年分种源培育容器苗，2005—2006年开展了2次种源造林试验。本试验以县级行政单位为种源地，同一县市的种源取均值代表该种源生长情况，试验种源材料基本情况见表1。

表1　参试种源概况

1.2种源试验林营建

试验地造林前进行清杂炼山、拉线定点后打穴，穴规格50cm×40cm×35cm ，回表土，每穴施250g磷肥作基肥。株行距3m×3m。分别于2005—2006年春季在上述地点营建乐昌含笑种源试验林。各试验林均采用完全随机区组设计，18株小区(2 株×9行或 3株×6行 )， 4次重复。同一次种源试验各点参试材料相同。试验区四周种2行木荷(Schimasuperba)作隔离及保护。造林后当年及第2年，每年抚育2次，第3年抚育1次，没有追肥。

1.3种源试验林观测

2011年底至2012年初，对所有种源试验林每木的树高、胸径、树干通直度、树冠浓密度、叶片大小和冠幅等形质指标进行调查。

单株材积估算公式：

式中：D1.3为胸径；H为树高；f1.3为胸高形数，通过实测30株树的1/2树高直径，并按公式计算后得值为0.46。

形质性状调查参照文献[10]方法进行，树干通直度指标评分标准，树干通直记为2，分叉或偏冠记为1；树冠浓密度指标评分标准，树冠枝叶浓密3，中等记为2，稀疏记为1；叶片大小指标评分标准，叶片较大记为3，中等记为2，较小记为1；冠幅指标值取沿山坡水平的左右和上下树冠最外缘滴水线长度的平均值。树干通直度、树冠浓密度和叶片大小等3个形质性状采用平方根变换使数据服从正态分布，用于统计分析。

1.4统计分析方法

参考文献各性状方差分析[9]，相关分析 [12]，聚类分析 [13]，运用SAS统计软件，分别使用proc glm、proc corr、proc cluster和proc tree等过程进行。

2结果与分析

2.1种源性状差异性分析及年均生长量

2次种源试验测定性状的方差分析结果见表2。树高、胸径、材积及大部分形质性状间的种源效应达显著或极显著差异水平(除第1次试验的树干通直度,第2次试验的树干通直度、叶片大小外)，说明各参试种源间在生长性状及大部分形质性状上存在遗传差异，不同种源生长表现差异较大，开展种源地理变异分析很有意义。

表2　种源试验方差分析结果

注：*表示差异达5%的显著水平；**表示差异达1%的显著水平。

各参试种源树高、胸径和材积的年均生长量见表3。由表3可看出，树高年生长量前3位依次是江西龙南、广东南雄、广东始兴，胸径年生长量前3位依次是广东南雄、江西龙南、广东始兴，材积年生长量前3位依次是广东南雄、江西龙南、广东始兴。

表3　参试种源年均生长量

2.2种源生长和形质性状与产地位置和气候因子的关系

对乐昌含笑种源试验数据作生长、形质性状与经纬度及气候因子的相关性分析，结果见表4。各性状与经纬度的相关性未达到显著水平，但树高、胸径、材积、树干通直度、树冠浓密度和冠幅与经度存在正相关，与纬度存在负相关。表明种源的生长性状和大部分形质性状呈现随纬度降低、经度增加性状值逐渐增大的地理变异模式。从相关程度来看，树高、胸径和材积等生长性状与经纬度的相关系数要大于树干通直度、叶片大小、树冠浓密度和冠幅等形质性状，说明生长性状与经纬度的相关紧密程度要大于形质性状。

与上述结果相似，大多数性状与气象因子的相关性未达显著水平，只有树干通直度与年均温度、无霜期的正相关达显著水平。除叶片大小外，其余性状均与年降雨量、年均温度、1月均温、7月均温、无霜期和≥10℃积温等气象因子存在正相关，这和上述性状与纬度间存在负相关的分析结果相似。因为随着纬度的降低，水热资源条件变好，纬度低的种源在生长和形质性状上相对纬度高的种源表现更好。同时也进一步印证了种源与产地纬度存在负相关性，来自纬度越低的种源，其生长表现越好的规律。

表4　种源生长和形质性状与产地位置和气候因子的相关分析

注：*表示差异达5%的显著水平。

2.3种源区划分析

以种源生长及形质性状均值进行聚类分析，结果见图1。从图1可以看出,在欧氏距离阈值约为0.6时,参试种源可分成3个类型区。Ⅰ类为丰产种源区，包括广东南雄(GDNX)、广东始兴(GDSX)、江西龙南(JXLN)和江西安远(JXAY)4个种源(图2中标“”的种源地)；主要集中在广东和江西2省，在所有试验种源中，其地理位置的纬度相对较低，都属于优良种源(除江西安远(JXAY)外)，该类种源生长量大，可在生产上大量推广应用。Ⅱ类为普通种源区，包括江西全南(JXQN)、江西上犹(JXSY)、湖南通道(HNTD)、湖南资兴(HNZX)和广东仁化(GDRH)等(图2中标“◇”的种源地)；其中湖南种源2个、江西种源2个，广东种源1个，在所有试验种源中，地理位置大致处于纬度中等的地区；此类种源生长表现一般。Ⅲ类为低产种源区，包括湖南醴陵(HNLL)、湖南遂宁(HNSN)、湖南桂东(HNGD)、江西崇义(JXCY)、江西大余(JXDY)、广东乐昌(GDLC)和广西全州(GXQZ)等种源(图2中标“○”的种源地)，其中湖南种源3个、江西种源2个、广东种源1个和广西种源1个，在所有试验种源中，地理位置大致处于纬度相对较高的地区；该类种源生长表现较差。

3结论与讨论

利用2个年份乐昌含笑多点种源试验作乐昌含笑种源的地理变异规律分析，多点方差分析表明种源效应达显著或极显著水平，说明开展地理种源分析对乐昌含笑优良种源推广利用有重要的指导意义。

总体来讲，生长、形质性状与产地纬度、经度间的相关性不显著，但与纬度间存在负相关，与经度间存在正相关，表明种源的生长、形质性状呈现随纬度降低、经度增加性状值逐渐增大的地理变异模式(除叶片大小外)。纬度越小，其水热资源条件越好，来自低纬度种源相对于高纬度种源生长表现更好。这些结论与文献[14]相似。

对生长量进行种源聚类分析将参试种源分成3大类种源区，即丰产种源区、普通种源区和低产种源区。在种源区划图上，丰产种源集中在纬度相对较低的自然分布区；普通种源大致分布在纬度中等的自然分布区；而低产种源大多分布在纬度较高的自然分布区。这种地理变化规律对乐昌含笑优良种源推广有一定的指导意义。

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(责任编辑张坤)