朱昌叁,冯立新,李荣珍,苏付保,黎素平
(广西生态工程职业技术学院、广西珍贵乡土树种良种培育中心,广西 柳州 545004)
顶果树人工林优树选择
朱昌叁,冯立新,李荣珍,苏付保,黎素平
(广西生态工程职业技术学院、广西珍贵乡土树种良种培育中心,广西 柳州 545004)
以种植于广西南宁、柳州等地的顶果树人工林作为选优林分,采用5株优势木对比法进行选优,测量并分析44株候选优树和220株优势木生长量数据,应用差异显著临界值法确定优树选择标准。结果表明:优树选择标准为:树高≥优势木平均树高1.10倍、胸径≥优势木平均胸径1.09倍、单株材积≥优势木平均单株材积1.37倍。按此标准入选的优树有12株,入选率为27.3%,所选出的顶果树优树可为良种繁育提供基础材料。
顶果树;人工林;优树;选择标准
顶果树(AcrocarpusfraxinifoliusWight ex Arn.)又名顶果木,别名格郎央(瑶语),咪央(壮语),是苏木科顶果树属落叶高大乔木,国内主要分布于广西大部、贵州西部(六盘水)和云南各地;国外从印度、斯里兰卡直至印度尼西亚等地也有少量分布。该树种的适应性很强,对土壤的适应范围也较广,在石灰岩土或红、黄壤上都能生长。顶果树多生长于海拔200~1500 m的山地,为乔木层上层的常见成分[1]。生长快,树干通直,材质好而且出材量大,是上等家具用材,因其木材纤维细长而壁薄也可作为工业用料的优质纤维用材[2]。顶果树早期特别速生,在柳州栽培的试验林年均树高生长量达3.24 m,年均胸径生长量达4.1 cm,均达到南方阔叶树丰产林标准的3倍以上。其寿命长、衰退慢,是培育大径材的优良树种,具有广阔的应用前景[3-5],广西于2010年将其列为重点推广发展的珍贵树种之一,其研究与发展日益受到人们的关注。
优树选择是提高林业生产力水平的重要基础。陈伯望等[6]、杨秀艳等[7]认为林木的选优工作应该主要在人工林中进行,同时对林木的早期选择持肯定态度。国内外对顶果树进行优树选择的研究不多,仅见刘志龙等[8]以基准线法与形质指标评分法结合进行天然林选优,马跃等[9]进行了优良家系和优良单株的苗期选择研究,人工林优树选择的研究尚未见报道。
1.1 选优林分概况
资料显示,顶果树在广西的原生分布范围较广,在崇左、百色、南宁、河池各市县都有分布,但成片分布的天然林罕见,人工林则多为近数年种植。经外业寻访、踏查,最终确定以位于南宁2处、柳州3处的人工林为优树选择林分。
本次选优人工林的造林时间为2008年3月—2010年3月,同一林分皆种植同批次育成实生苗,即同一林分内树木同龄。林分类型较丰富,造林类型有纯林、混交林,密度556~1666株·hm-2,即株行距为(2~3) m×(3~6) m。常规方法追肥、除草抚育,未进行过间伐。现林木长势正常,未发现严重病虫为害。选优林分自然条件及林分状况见表1。
表1 选优林分自然条件及林分状况
1.2 选优方法
优树评价方法有对比木法、基准线法、标准差法和数量化回归等[10-13]。本研究的选优林分为同龄人工林,林相基本一致,故采用优势木对比法,并采用差异显著临界值法确定优树选择标准。
1.3 候选优树及优势木的选择与测定
优树是指在相类似的环境条件下,选定林分中在生长量、形质、材性及抗性适应性等方面表现特别优良的个体。本次选优以生长量指标为主,兼顾部分形质、抗性方面的表现。具体的选择方法是:首先对整个林分进行踏查,掌握胸径明显较大的植株的分布情况;再现场评定干形、分枝、健康状况等,排除树干有明显弯曲、分枝粗大或有病害的植株;最后选定候选优树予以标注,实测其胸径与树高值。
优势木是指在以候选优树为中心、立地条件相一致的规定范围内,仅次于候选优树的树木个体。本研究中,优势木是在候选优树周围半径20 m的范围内选出的仅次于候选优树的5株树木,优势木亦全部实测其胸径与树高值。
1.4 数据整理与计算
1.4.1 数据整理 本次选优共选出并测定了44株候选优树和220株优势木。候选优树分别计算其单株材积,优势木分别按所在的候选优树小区内计算平均树高、平均胸径、平均单株材积。
1.4.2 有关计算公式
1)树木单株材积[13]:V=f×h×π×D2/40000,式中:f(形数)取0.5;π(圆周率)取3.14159;h(树高)单位为m;D(胸径)单位为cm。
2)配对t检验公式:
(1)
式中:t为差异显著性检验的统计量;d为候选优树与优势木平均值的差值;n为差异显著性检验的数量(个数)。
2.1 候选优树与5株优势木平均值差异性分析
44株候选优树及对应5株优势木生长量测定结果见表2。
表2 顶果树初选优树及其5株优势木生长量
表2(续)
*:STFL1为沙塘林场4林班1号优树,其余类同。
根据表2的数据,采用配对t检验法分析候选优树胸径、树高、单株材积与优势木相应性状平均值的差异情况。结果见表3。查表得:t0.05(43)=2.017。从表3看出,候选优树各性状与优势木相应性状平均值皆有显著差异,其t值远远大于2.017,确认候选优树生长性状明显优于优势木,候选优树中部分个体可以作为优树。
表3 优树t值及入选标准Δ值取值范围和临界值(Δc)
本研究中,由于优树是按生长性状进行表型选择,因此选优时除考虑遗传因素外,还应分析环境条件的影响。为排除环境条件所导致的误差,提高入选精度,保证优树的选择效果,在t检验差异显著的前提下,在优树入选标准中引入一个附加的临界值Δc,即在优势木平均值的基础上再加上一个附加的临界值Δc(以优势木平均值或林分平均木的百分数来表示)。优树的入选标准为(X+Δc),X为优势木平均值。只有当候选优树的性状值≥(X+Δc),方可入选为优树。本选优方法可称之为差异显著临界值法。
2.2 临界值的确定
首先确定其取值范围。以优势木平均值的5%为起点,检验候选优树与增加5%后的优势木平均值差异情况。由(1)式计算t值,当相隔5%的2个t值1个差异显著1个差异不显著时,2个相隔5%的数值即为临界值的取值范围。各生长因子的Δ值取值范围见表3。
其次是确定临界值(Δc)。仍采用(1)式进行计算,即在Δ值的取值范围内,每增加1%的优势木平均值再与候选优树相应性状值进行t检验,直到检验结果不显著时止,倒数第2次的增加值即为所要确定的临界值(Δc)。各生长因子的临界值(Δc)亦见表3,即优树单株材积、胸径、树高3个指标的差异显著临界值分别为10%、9%、37%。
2.3 顶果树优树入选标准与候选优树的筛选
通过计算,确定了顶果树优树选择标准,单株材积、胸径、树高3个指标同时达标的候选优树方可确定为优树。具体为:优树的树高≥5株优势木平均树高的1.10倍,胸径≥5株优势木平均胸径的1.09倍,单株材积≥5株优势木平均单株材积的1.37倍。
根据这些标准,本次调查范围内,有20株达到树高选择标准,有38株达到胸径选择标准,有23株达到单株材积选择标准,但3个指标同时达到优树标准的仅有12株,占44株候选优树的27.3%。优树分布情况为高峰林场界牌分场10 林班4株、高峰林场界牌分场13林班2株、沙塘林场4林班4株、石碑坪长虹苗圃与长虹厂区各1株。
1)依据研究结果,顶果树人工林早期选优的优树选择标准为:树高生长量要达到或超过优势木平均树高1.10倍以上,胸径生长量要达到或超过优势木平均胸径1.09倍以上,而单株材积则要达到或超过优势木平均单株材积1.37倍以上。
2)以种植于广西南宁、柳州等地的顶果树人工林作为早期选优林分,用5株优势木对比法进行选优,通过与优势木的树高、胸径、材积的平均值作比较,评选出的44株候选优树,树高、胸径及单株材积3项均达到标准者12株,最终入选率为27.3 %。
3)林木遗传育种的根本任务是选育和大量繁殖单一或综合性状得到改良的繁殖材料。由于林木生长周期一般都比较长,林木育种工作者长期以来一直在寻求一种可以缩短育种周期的捷径。国内外以子代林和树干解析木为材料对主要树种早期选择的研究结果表明,一般多以1/3~1/2轮伐期,或更低年龄为决选的适龄[6],早期选择被认为是必要的、可行的。本次研究顶果树人工林的年龄尚未达到1/2个轮伐期,但由于人工林中各种环境条件具有一致性,通过差异显著临界值(附加值Δc)的引入,较好地排除环境条件所导致的误差,入选精度高,早期选择结果仍具有较大的可靠性。所选出的顶果树优树可为无性系育种提供基础材料,在此基础开展组织培养、扦插育苗等良种繁育研究。
由于目前顶果树尚未大规模种植,顶果树人工林选优范围目前只能限定于柳州与南宁两地,不一定能代表在其他分布区域内的不同气候、立地条件下的顶果树人工林生长情况,本研究所确定的顶果树人工林的优树选择标准为最低标准,在实际评选过程中,可根据实际情况适当提高入选标准,以提高选择效果。
*:参加此项调查研究的人员还有:黄昌谋、潘尚会、邓惠琼、李松海等,同时得到相关单位和人员的支持与协助,在此表示感谢!
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Study on Superior Tree Selection ofAcrocarpusfraxinifoliusWight ex Arn.Plantation
ZHU Changsan,FENG Lixin,LI Rongzhen,SU Fubao,LI Suping
(GuangxiEco-engineeringVocationalandTechnicalCollege;GuangxiRareIndigenousTreesPropagationCenter,Liuzhou545004,Guangxi,China)
AcrocarpusfraxinifoliusWight ex Arn.is a high-value tree with a prosperous application.Using the method of 5 dominant trees comparison,44 tall candidate trees and 220 dominant trees were selected and measured from artificial forest ofAcrocarpusfraxinifoliusWight ex Arn.After statistical analysis of differential threshold method,the early selective criteria of superior forAcrocarpusfraxinifoliusWight ex Arn.was determined as tree height,DBH(diameter at breast height) and volume were 10%,9%,37% respectively higher than the average 5 dominant trees.There were 12 trees selected from 44 candidate trees,and the selected ratio was 27.3%.Those superior trees provide basic materials for breeding.
AcrocarpusfraxinifoliusWight ex Arn.;artificial forest;superior trees;superior trees selected criteria
2016-11-20;
2017-01-19
广西“十一五”林业科技项目(顶果树组培与高效栽培试验研究,桂林科字[2008]第16号)
朱昌叁(1975—),男,广西岑溪人,广西生态工程职业技术学院高级工程师,硕士,从事森林培育研究。E-mail:17889874@qq.com。
苏付保(1963—),男,广西灵川人,广西生态工程职业技术学院教授,从事森林培育、课程建设研究。E-mail:sufubao@163.com。
10.13428/j.cnki.fjlk.2017.02.013
S722.5;S792.99
A
1002-7351(2017)02-0069-04