海南省湿加松无性系苗期生长动态分析

薛杨+陈毅青+刘宪钊+王小燕+宿少锋+林之盼+薛雁文

摘 要 对湿加松10个无性系苗期苗高和地径的生长动态进行调查，并用 Logistic 方程对苗高和地径的生长动态进行拟合，分析雨热同期湿加松的生长动态规律及生长参数。结果表明：湿加松无性系苗期年生长高度符合“S”型生长曲线。以湿加松地径和苗高划分其苗木的生长阶段，则地径和苗高的速生期持续时间分别为94～125 d 和 60～77 d。

关键词 海南 ；湿加松 ；无性系 ；苗期 ；生长参数；

中国分类号 S791.24 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.007

Growth Dynamic Analysis of Clones of Slash Pine×Honduras Caribbean

Pine at the Nursery Stage in Hainan Province

XUE Yang1） CHEN Yiqing1） LIU Xianzhao2）

WANG xiaoyan1） SU Shaofeng1） LIN Zhipan1） XUE Yanwen1）

（1 Hainan Forsetry Institute， Haikou， Hainan 571100

2 Resrarch Institute of Forest Resource Information Techniques，

Chinese Academy of Forestry， Beijing 100091）

Abstract Ten clones of hybrids between slash pine （Pinus elliottii Engelm. var elliottii L. & D.） and Honduras caribbean pine （Pinus caribaea Mor. var hondurensis B. & G.） at the nursery stage were selected to observe their growth dynamics in plant height and ground diameter， and the growth dynamics were was fitted by using Logistic equation to analyze the growth dynamic changes and growth parameters of the clones growing in the same period of hot and rain. The results showed that the annual growth height of the clonal plants at the nursery stage was consistent with the "S" growth curve. When the ground diameter and plant height were used to determine the growth stage of the plants， the fast growing stages for the ground diameter and plant height lasted for 94 ～ 125 days and 60 ～ 77 days， respectively.

Keywords Hainan ； slash pine × Honduras caribbean pine ； clone ； nursery stage ； growth parameters

湿加松又称杂种松，是湿地松（Pinus elliottii var. elliottii）与加勒比松（古巴加勒比松[Pinus caribaea var. caribaea]、洪都拉斯加勒比松[P. caribaea var. hondurensis]和巴哈马加勒比松[P. caribaea var. bahmaensis]）的杂交后代[1]。湿地松与加勒比松的杂交改良和遗传优化使其子代湿加松具有生长快、抗逆性强、干形通直等优点。湿加松最早由澳大利亚昆土兰林业研究所培育而成，后于20世纪80年代后期通过多代杂交选育产生显著杂种优势的品系[2]。中国于20世纪90年代率先在广东省利用国内种质资源开展杂交试验，并利用国外少量杂种开展造林和引种栽培试验，并随后在广西、福建、四川、云南等亚热带南缘的省（区）广泛引种栽培，表现出良好的生长效果和适应性[2]。海南省2007年从广东省引种湿加松，经过10 a育苗和造林研究，在热带地区表现出优良的抗逆性，生长效果和产脂量明显优于加勒比松和湿地松，尤其是雨热同期季节，其生长效果最佳[3]。

目前，国内关于湿加松的研究主要集中在湿加松良种选育、扦插繁殖、组织培养和遗传改良等方面。湿加松苗期生长动态研究仅限于无性系生长差异的比较分析，苗期年生长动态（开始期、速生期和缓慢期）的研究未见报道。基于此，笔者以10个湿加松无性系1年生苗木为实验材料，对各无性系在海南省雨热同期（5～10月）的苗高和地径进行了连续调查，比较分析该时期湿加松不同无性系的苗期生长动态，并建立苗期生长模型，以期为湿加松无性系苗木培育和良种的早期选择提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于海南省文昌市文教镇，北纬19°34′，东经110°43′，海拔38 m，地處热带北缘沿海地带，属热带海洋性季雨气候，年均气温23.5℃，平均降雨量2 022 mm，且雨季主要集中在5～10月。试验地前作为种植豆科农耕地，收获后，机耕整地作为湿加松试验地。台地，地势平坦，适宜湿加松生长。围边主要植被有苦楝（Meliaazedarach）、大青（Clerodendrum cyrtophyllum）、潺槁树（Litseaglutinosa）、桉树（Eucalyptus）、琼崖海棠 （Calophyllum inophyllum）、桃金娘（Rhodomvrtus tomentosa）、野牡丹（Melastoma candidum）、鬼针草（Bidens pilosa）和飞机草（Eupatorium odoratum）等，土壤类型为砖红壤，pH值4.5。

1.2 试验材料

供试湿加松优良无性系10个，按湿加松生产的要求和历史资料的研究，初步确定湿加松优良单株的选择标准，生长速度要快，最低要求入选参数为：单株高、胸径均达到林分平均值2.5个标准差以上，干形通直，枝丫少，颜色浓绿，抗病、抗风能力强，出根率90%以上，成活率95%上（表1）。苗木为1年生扦插苗，采用穴植，规格为 40 cm×50 cm，于2013年3月栽植。试验采用随机完全区组设计，2行×8株方块小区，4次重复，株行距为 3 m×3 m，面积共为2.67 hm2，四周种植两行大叶相思为保护行。

1.3 统计分析方法

从2013年5月15日开始，每10 d观测1次，记录每株苗木的苗高与地径，直至雨季结束，历时150 d。以生长时间和生长量两个指标对苗木的生长进程用“S”型生长曲线模拟。“S”型生长曲线方程为：

y=k/（1+ea-bt）（1）

式中，y为苗木累计生长量，t为苗木生长的天数；k表示苗木年生长极限值，用苗高或地径的等差三点法求得；a、b是参数，用最小二乘法求得[4]。

k=[y22（y1+y3）-2y1y2y3]/（y22-y1y3）（2）

对（1）式求二阶导数得：

d2y/dt2=b2kea-bt（-1+ea-bt）（1+ea-bt）-3（3）

令d2y/dt2=0，则t=ab-1。此时，t为苗高、地径日生长速度最大值的日期，称之为速生点，用t0表述。

苗期苗高、地径年生长阶段的划分可通过对（1）式求三阶导数得：

d3y/dt3=b3kea-bt（e2lna-2bt-4ea-bt+1）（1+ea-bt）-4（4）

令d3y/dt3=0，則e2lna-2bt-4ea-bt+1=0；得到t=[a-ln（2±）]b-1，即

t1=（a-1.317）b-1（5）

t2=（a+1.317）b-1（6）

t1和t2分别表示速生开始期和速生结束期。

因此，可借助t1和t2将湿加松的年生长过程划分为3个阶段：（0，t1）、（t1，t2）、（t2，封顶）。第一个阶段称为“前慢期”，该期内生物生长速度逐渐加快；当生长速度达到年总平均生长速度时，生物进入年生长的第二阶段，即“速生期”，该期生物处于持续速生阶段，生长速度大于年总平均生长速度，并在期中达到最大生长速度，随后，生长速度逐渐减慢；当生长速度低于年总平均生长速度时，即进人生物年生长的第三阶段，称为“后慢期”[5-6]。

2 结果与分析

2.1 湿加松无性系苗期年生长模型

湿加松无性系的苗高与地径生长量均可用“S”型曲线方程（1）进行拟合，10个无性系生长拟合曲线如图1。利用所有杂交无性系苗高和地径观测值，通过公式（2）求出k值，用最小二乘法估计参数a和b，建立各无性系的生长模型，其中，W305和W302的综合（高、径）预测效果最好，且F检验达到极显著水平（表2），部分无性系（W301）的拟合效果较差，说明湿加松无性系苗期生长还存在着一定的不稳定性。

2.2 湿加松无性系苗木年生长阶段的划分

湿加松无性系在中国热带地区表现出旱季生长缓慢，雨季生长快速的全年生长过程。每年的雨季中后期其生长接近停滞直到第二年雨季前期开始新一轮的快速生长。依据t1和t2将苗木的雨季的生长进程划分为3个时期，即：生长前期、速生期和生长后期。

对湿加松的10个无性系苗木的地径和苗高生长节律用“S”型曲线拟合。对海南省雨热同期的湿加松生长期不同无性系湿加松生长过程分析可知（表3），湿加松无性系1年生苗木地径的速生期为106 d，10个无性系生长期平均地径变化范围3.85～13.75 cm。W201号无性系在雨季开始前5 d（5月10日）进入速生期，W305进入速生期最晚（5月21日）。W301速生期最长125 d（5月16日至9月20日），其生长期地径的变化范围为3.84～13.91cm。W203速生期最短94 d（5月19日至8月23日）。

湿加松无性系1年生苗高速生期为70 d，10个无性系生长期平均地径变化范围28.29～131.87 cm。W201号无性系在雨季开始（5月15日）进入速生期，W305进入速生期最晚（5月31日）。W301速生期最长77 d（5月19日至9月20日），其生长期地径的变化范围为25.16～151.1cm。W202、W203苗高速生期最短60 d（5月15日至7月14日）。

3 结论和讨论

通过苗木的生长规律，抓住苗木年生长过程的速生期阶段确定苗圃管理措施，是生产中培育苗木的关键环节。对湿加松1年生苗采用Logistic 曲线进行一次、二次求导所确定的速生点及速生期在其无性系选择及管理上具有重要意义[7]。

海南省作为中国唯一全部处于热带地区的省份，雨热同期的气候条件给植物提供了良好的生长环境，湿加松无性系苗在该时期的生长动态符合“S”型曲线。以湿加松苗高和地径为动态变量可得苗木生长规律：湿加松无性系的地径生长随着雨季的来临进入速生期，除W201早于雨季进入速生期外，其它无性系都集中在5月15号后的一周内，且速生期持续时间较长，平均持续106 d。湿加松无性系的苗高生长在雨季开始后半月内进入速生期，快速生长平均持续70 d。10个无性系中，W301地径和苗高的速生期持续时间最长，W203的地径和苗高速生持续时间最短。

无性系的苗高、地径与速生期始期、速生期结束期和速生点呈正相关关系，湿加松无性系苗期较其它树种能更有效地利用速生期这一关键的生长时期进行高生长。速生期是湿加松无性系苗木生长的最关键时期，在湿加松无性系苗木选育时，可以将速生期长短作为一个重要的判别指标。

参考文献

[1] 何克军. 澳大利亚昆士兰松树杂交育种和造林[J]. 广东林业科技，1996，12（3）：34-38.

[2] 黄永权，赵奋成. 广东湿加松良种选育现状及发展对策[J]. 福建林业科技，2007，34（1）：158-193.

[3] 杨众养，薛 杨，王小燕，等. 湿加松扞插育苗技术与早期生长效果研究[J]. 热带农业科学. 2012，32（9）：28-32.

[4] 杨 斌. 柳树苗期年生长模型的研究[J]. 西北林学院学报，2006，21（6）：97-99.

[5] 曹健康，方乐金. 光皮桦幼林生长节律的观察研究[J]. 林业科学研究，2006，19（3）：404-407.

[6] 傅大立，杨绍彬，丛培生，等. 泡桐苗期年生长参数的分析研究[J]. 林业科学研究，2001，14（3）：301-306.

[7] Hannerz M， Sonesson J， Ekberg I. Genetic correlations between growth and growth rhythm observed in a short-term test and performance in long-term field trails of Norway spruce[J]. Can J For Res， 1999， 29： 768-778.