张桂芹 张同伟王明春 寇锦 姚盛智
(1.黑龙江省带岭林业科研所,伊春 153106;2.黑龙江省森工总局营林局,哈尔滨 150008;3.黑龙江省海林林业局营林科,牡丹江157100)
15年生大青杨种源生长性状的遗传变异及优良种源选择*
张桂芹1张同伟2王明春3寇锦1姚盛智1
(1.黑龙江省带岭林业科研所,伊春 153106;2.黑龙江省森工总局营林局,哈尔滨 150008;3.黑龙江省海林林业局营林科,牡丹江157100)
以带岭试验点15年生大青杨种源林的生长性状为材料,通过综合分析,揭示大青杨生长性状的地理变异规律,评选优良种源并进行优良种源区的划分。结果显示:8个种源11个个体15年生胸径的变异幅度为8.60~30.5 cm,平均值是15.97 cm,超过平均值的有5个种源、6个无性系,占参试种源的62.5%,其中加格达奇种源的C7为最优种源中的优良个体,15年生胸径20.10 cm,大于群体平均值26%,年平均生长量达1.34 cm;从大青杨种源间生长性状的方差分析得出:胸径、材积在种源间均达到极显著水平;多重比较结果看出,不同种源生长量存在着很大差异;综合胸径、材积生长指标评选优良种源,加格达奇、延边、苇河3个种源入选,其中加格达奇为最优种源,胸径、材积、指标均排在第一位;依据种源划分原则,划定为两个种源区,即长白山种源区和小兴安岭种源区。依据种源林15年的试验结果,确定长白山种源区最佳种源是延边;小兴安岭种源区最佳种源为加格达奇。
大青杨;优良种源;种源区划分
大青杨(Puss uriensis)喜光、耐寒、速生、适应能力强,在山地同等森林环境条件下与其他树种相比较,造林成效最明显,且材质优良,耐朽力强,用途广泛。
带岭林科所经过十多年(1973~1983年)的杨树引种试验,证明大青杨是当地最佳杨树造林品种[1]。1983年正式开展大青杨良种选育研究,先后营建大青杨评比林6 hm2,与中国林科院林业所合作分别于1994年、2005年建立了包括东北三省及内蒙古等32个产地的大青杨基因库3 hm2,2001年利用该基因库内的较优良的个体为试材代表种源区(点)在黑龙江、吉林两省三地建立种源试验林各0.5 hm2,历经15年的观察研究,认为在生长、抗性、遗传性状等诸多方面都比较稳定,本文所有试验数据均来自带岭种源试验点。通过对其生长性状的综合分析,评选优良种源,划分种源区,为这一乡土速生树种的良种化服务。
带岭大青杨种源试验林位于带岭林业局永翠林场(47°02′E,129°01′N)221林班9小班,原清水沟营林村,距局址10 km,坡向:南,坡度:8°。前茬为农田地,土层较厚,适于大青杨生长,植被:柳叶秀腺菊、马林果,土壤为山地暗棕色森林土。
2.1 材料来源
试验林材料来源于1994年带岭林科所同中国林科院林研所合作建立的东北及内蒙古大青杨基因库内生长较好的8个产地11个无性系,通过扦插繁殖为试验材料建立起来的种源试验林。
2.2 试验方法
种源试验林共设计3个试验点,即黑龙江省带岭点、林口点和吉林林科院,每个种源试验点均采用统一设计(4次重复),6株小区随机排列,试验地四周设有两行保护林,以防止边缘效应和提高试验精度。2001年利用1根1杆扦插苗建立种源试验林,造林株行距初植密度2 m×3 m,整地方式为人工方块整地,规格60 cm×60 cm×30 cm,植苗为人工镐植,植苗时间为5月初。
2.3 数据调查与分析
2015年秋,分区组每木调查各种源胸径生长量,以区组平均值参与统计,统计软件为SPSS13.0。
3.1 各种源间生长性状的变异分析
3.1.1 各种源胸径、材积生长量比较
由表1可知,15年生大青杨胸径的变异幅度为8.60~30.5 cm,平均值15.97 cm,其中有5个种源6个无性系超过平均值,占参试种源的62.5%,其中加格达奇种源的7号无性系15年生胸径最大,为20.10 cm,超出群体平均值的26%,白河种源的8号无性系最小,为10.47 cm;15年生材积的变异幅度为0.042 1~0.624 8 m3,平均值0.153 6 m3,超过平均值的有5个种源6个无性系,占参试种源的62.5%。
表1 大青杨种源15年生胸径、材积生长性状
3.1.2 大青杨种源生长性状差异显著性分析
对15年生大青杨种源间胸径、材积进行方差分析的结果(表2)表明,15年生大青杨胸径、材积在种源间均超过0.01极显著水平,为说明不同种源间的生长差异显著程度,进一步采用LSD法进行多重比较的结果(表3)表明,不同种源间胸径、材积均存在很大差异。胸径比较结果显示:加格达奇、延边、苇河、呼中与伊春、白河种源差异达显著水平。加格达奇种源的7号无性系胸径最大,白河种源的8号无性系胸径最小;材积比较结果显示,加格达奇、苇河、延边、临江等6个种源与伊春、白河种源差异达显著水平。加格达奇种源的7号无性系材积最大,白河种源的8号无性系材积最小。
种源间性状胸径材积种源方差22.66 0.010 0区组方差5.11 0.003 0 F值4.431﹡﹡3.802﹡﹡F0.05 2.35 F0.01 3.37
表3 大青杨种源15年生胸径、材积多重比较
3.2 评选优良种源
综合胸径、材积多重比较结果(表4),若以胸径为标准选择,加格达奇、延边、苇河、呼中4个种源入选,胸径大于种源平均值8%~26%以上;若以材积为标准选择,加格达奇、苇河、延边、临江4个种源入选,材积大于种源平均值10%~66%以上。兼顾胸径、材积两项指标,加格达奇、延边、苇河3个种源为伊春地区的优良种源。其中加格达奇种源的胸径、材积分别大于种源平均值的26%和66%,为最优种源。
表4 15年生大青杨优良种源
3.3 种源区划
种源的划分主要是以顾万春[2]先生著的中国林木育种区划分的原则为主要参考文献,依据种源所处位置划分为两个种源区,即长白山种源区和小兴安岭种源区。小兴安岭种源区包括伊春、苇河、加格达奇,呼中等;长白山种源区包括延边、临江、白河、上营等。
依据大青杨种源15年生试验材料的调查分析结果,如果小兴安岭林区的各林业部门及个体要造大青杨林,可以到加格达奇、苇河采条、采种育苗造林。长白山种源区各营林部门可到延边种源区采条、采种繁育造林。
4.1 结论
4.1.1 从带岭15年生大青杨种源间生长性状的变异分析得出:8个种源11个个体15年生胸径的变异幅度为8.60~30.5 cm,平均值15.97 cm,超过平均值的有5个种源6个无性系,占参试种源的62.5%,其中加格达奇种源的C7为最优种源中的优良个体,15年生胸径20.10 cm,大于群体平均值26%,年平均生长量达1.34 cm。
4.1.2 从大青杨种源间生长性状的方差分析得出:胸径、材积在种源间均达到极显著水平;多重比较结果表明,不同种源胸径、材积生长量存在着很大差异。加格达奇种源的7号无性系胸径、材积均最大,白河种源的8号无性系胸径、材积均最小。
4.1.3 综合胸径、材积生长指标,评选出加格达奇、延边、苇河3个种源为伊春地区的优良种源。其中加格达奇为最优种源,胸径、材积分别大于群体平均值的26%和66%。
4.1.4 依据种源划分原则,划定为两个种源区,即长白山种源区和小兴安岭种源区。依据种源林15年的试验结果确定长白山种源区最佳种源是延边;小兴安岭种源区最佳种源为加格达奇。
4.2 讨论
中国杨树人工林栽植面积达到700多万hm2,居世界第一位[3](辽宁省杨树研究所杨成超等人的报导),主要栽在东北、华北、黄淮、江淮等平原、黄土高原和黑龙江省西部防护林及平原地区,栽植品种主要是白杨派和黑杨派杨树,东北林区由于森林气候关系,栽以上品种有很大问题(杨树品种试验已证明),唯有大青杨已郁闭成林,在生长期不到110天的小兴安岭15年生胸径年平均生长量达到1.06 cm,是真正的速生乡土树种。
根据该试验林造林后2年的调查结果和15年生时的调查结果显示:各产地的名次跳动不大,例如2年生调查加格达奇C7为第一位,15年生时调查C7仍然是第一位,因此大青杨苗期生长的快,它的后期同样也快,这种遗传规律是稳定的,这为大青杨进行早期选择提供了科学参数,也证明大青杨是适合早期选择的树种。
在试验研究中同一个种源的不同个体差异也很大,因此在优良种源区进一步选择优良个体,利用两个层次的遗传变异可进一步提高其良种化程度[4]。
[1]张桂芹,张同伟,杨秀华,等.东北大青杨选育研究概况及生长性状调查[J].林业科技,2015,40(3):27-29.
[2]顾万春.中国林木育种区[M].北京:中国林业出版社,1995.
[3]杨成超,杨志岩.辽宁省杨树栽培区划及适生品种[J].辽宁林业科技,2015(3):1-4.
[4]张桂芹,刘跃杰.蒙古栎种源生长性状的遗传变异及优良种源选择[J].东北林业大学学报,2015,43(4):5-7,36.
[5]顾弓宇,林涛,陈香君.杨树栽植中沼气应用研究设计[J].森林工程,2012,28(5):23-25.
第1作者简介:张桂芹(1969-),女,高级工程师,主要从事阔叶树遗传育种及经济林栽培研究。
(责任编辑:张亚楠)
S 722.5,S 792.113
A
1001-9499(2017)01-0006-03
2016-11-20
*黑龙江省森工总局科技攻关项目(G2011-1)