青冈栎不同种源幼苗生长初探

2017-12-29 02:21吴际友陈明皋廖德志罗牡蕊
中南林业科技大学学报 2017年8期
关键词:青冈种源岩溶

刘 球 ,吴际友 ,程 勇 ,陈明皋 ,廖德志 ,罗牡蕊 ,舒 瑶

(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;2.湖南富林生物科技有限公司,湖南 长沙 410004;3.湖南省常德市林业科学研究所,湖南 常德 415104)

青冈栎不同种源幼苗生长初探

刘 球1,2,吴际友1,2,程 勇1,2,陈明皋1,廖德志1,2,罗牡蕊1,舒 瑶3

(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;2.湖南富林生物科技有限公司,湖南 长沙 410004;3.湖南省常德市林业科学研究所,湖南 常德 415104)

为了解全国青冈栎种源在湖南的生长表现,为青冈栎种源选择奠定基础,本试验采用完全随机区组设计,以条播的方式对全国32个青冈栎种源种子进行播种育苗。以青冈栎1年生种源苗为观测对象,每个种源号观测30株/重复,3次重复,共90株苗。观测调查指标包括苗高和地径。实验结果:(1)青冈栎1年生32个种源苗之间苗高和地径生长均呈现极显著差异(p<0.01)。(2)青冈栎1年生32个种源苗之间,苗高最高值43.82 cm(11号)比最低值17.86 cm(29号)高出145.35%,地径最高值4.16 mm(11号)比最低值2.14 mm(31号)高出94.39%。(3)经过综合筛选,得出苗高和地径生长表现最优的种源为20号(广西阳朔白沟5号)和11号(广西阳朔白沟1号);苗高和地径生长表现最慢种源为29号(平江石栎)和31号(江西2号)。青冈栎种源不同,在湖南的气候和土壤条件下生长表现不同;20号(广西阳朔白沟5号)和11号(广西阳朔白沟1号)种源生长表现最优,是适合在湖南生长的优良种源。

青冈栎;种源;苗期生长;实生苗

青冈栎Cyclobalanopsis glauca,壳斗科青冈属常绿乔木,是我国亚热带东部地区的湿润常绿阔叶林中的主要优势树种。其木材坚硬,结构细致,材质坚实,是优良的材用树种;此外其亦属于良好的园林观赏树种,可与其他树种混交成林,形成景观。由于上世纪严重的人为砍伐破坏,导致青冈栎林分损失惨重,现存的青冈栎次生林主要是由砍伐后抽萌,而后经封山抚育而成,林分分布较散,且面积不大[1]。

本世纪以来,我国众多的科研人员针对青冈栎树种展开了广泛研究。由于青冈栎是阳性树种,适生于微酸性、中性乃至微碱性壤土,对石山和荒漠绿化的恢复作用明显,因此,胡刚等[2]对广西桂林喀斯特岩溶地貌地区的青冈栎群落数量进行了分类和排序,然后对该地区的青冈栎群落生态学展开了系统研究[3]。胡刚等[4]开展了桂林岩溶石山的青冈栎种内中间竞争关系展开研究,发现青冈栎的种内对象木竞争强度与其胸径之间呈现幂函数关系;张忠华等[5]探讨了喀斯特地区青冈栎群落的优势种种间关系;曾思齐等[6]采用Hegyi竞争指数模型,对南方青冈栎次生林的种群竞争关系进行了定量分析。同时,科研人员对青冈栎的光合[7-8]、水分生理[9-11]以及生理特性与环境因素之间的关系[12-13]展开了探索研究,发现青冈栎在初夏时节的光合速率日变化呈现“双峰”曲线,在岩溶层有水的情况下土壤干旱胁迫不会影响青冈栎地径生长量,水分参数变化也不显著;由于山坡的水分分布不同,导致岩溶山顶的青冈栎径向生长比山腰处慢很多。除了喀斯特地区外,青冈栎还适生于更广泛的地域,是我国分布最广的树种之一。近年来,许多科研人员都对该树种的发展抱有浓厚的兴趣,相继开展了青冈栎种子处理和萌发[14-20]、根系特征和生长情况[21]、菌根真菌接种[22,23]、以及扦插[24-25]、施肥[26-28]、容器育苗[29-31]等培育技术等方面的研究。然而,对于青冈栎实生苗培育及苗木生长情况的研究至今仍尚未见报道。湖南省属于青冈栎的适生区域之一,为了顺应青冈栎产业的发展,本研究初探了青冈栎不同种源苗木的生长情况,为青冈栎种源选择奠定了基础。

1 试验地概况

本研究试验地设于湖南金淋林业有限公司苗圃,为亚热带季风气候区,年平均相对湿度达81%,年平均降水量为1 480 mm。年平均气温16.4 ℃,绝对最高温度39.1 ℃,绝对最低温度-13.8 ℃,年日照1 531 h,无霜期286 d。地貌为丘陵岗地,海拔约150 m,土壤为第四纪红壤,土壤肥力中等,有机质含量多在0.5~2%之间,土壤pH值为5.0~6.5之间,质地较粘。苗圃内供试育苗地的土壤条件相同。

2 材料与方法

2.1 材料来源

2.1.1 种子来源

本研究所用青冈栎种子采自于全国范围内的32个种源,分别包括湖南省内的汉寿、中方、道县、江华、平江、花垣、城步、沅陵、昭山、龙山、桑植、衡山、绥宁等23个省内种源,还有安徽、江西、广西、浙江、福建等9个省外种源。2015年10月,课题组对各种源地优树进行种子单株采集,统一进行处理和沙藏。

2.1.2 苗木来源

本研究所调查苗木对象是由32个种源种子培育出来的1年生青冈栎实生苗。

2.2 试验布置

试验采用完全随机区组设计,3次重复。播种方式为条播,按行距15 cm的距离开设播种沟,播种沟深3 cm,宽3~4 cm,将种子均匀撒在播种沟中,每条沟播种10粒,每重复每种源播种6行,播种后覆盖过筛黄心土。

2.3 指标观测和方法

本研究涉及的观测指标包括1年生青冈栎实生苗的苗高和地径。观测对象为参试的32个种源号,每个种源号每重复观测苗木30株,调查3个重复。苗高和地径分别用卷尺和游标卡尺进行测量,并进行详细记录。

2.4 数据处理

用Excel 2007进行数据整理,用SPSS19.0完成数据方差分析和多重比较。

3 结果与分析

3.1 青冈栎1年生各种源苗生长表现

本研究针对来自全国多个省份地区共32个种源的种子进行苗木培育研究,观测调查32个青冈栎种源1年生实生苗的生长情况,并作出差异比较和分析,从而筛选出苗期生长最优的青冈栎种源。对32个青冈栎种源依次排号,其来源归属情况见表1。

图1描述的是青冈栎1年生各种源苗高生长情况,可以看出,青冈栎1年生各种源苗高差异同地径类似,各种源间生长差别明显。图2描述的是青冈栎1年生各种源地径生长情况,从图中可知,青冈栎1年生各种源地径差异较大。

表1 青冈栎各种源种子来源情况Table 1 Source of seeds of various provenances of Cyclobalanopsis glauca

图1 青岗栎各种源苗苗高生长情况Fig.1 Seedling height growth of various provenances of Cyclobalanopsis glauca

图2 青岗栎各种源苗地径生长情况Fig.2 Seedling ground diameter growth of various provenances of Cyclobalanopsis glauca

3.2 青冈栎1年生各种源苗苗高与地径生长方差分析

从表2看出,青冈栎1年生32个种源苗之间苗高的生长也呈现出极显著差异(p<0.01)。从表3可知,青冈栎1年生32个种源苗之间地径差异极显著(p<0.01)。

表2 青冈栎1年生各种源苗苗高方差分析Table 2 Variance analysis of seedling seedling height of different provenances of one-year-old Cyclobalanopsis glauca

表3 青冈栎1年生各种源苗地径方差分析Table 3 Variance analysis of ground diameter of different provenances of one-year-old Cyclobalanopsis glauca

3.3 青冈栎1年生各种源苗苗高与地径生长多重比较

表4中所列表出来的青冈栎1年生各种源苗苗高由低到高排序情况是:29号<13号<31号<18号<8号<26号<32号<3号<30号<16号<4号<5号<2号<28号<7号<24号<15号<22号<23号<6号<21号<25号<10号<12号<1号<14号<17号<27号<19号<9号<20号<11号。最高值43.82 cm(11号)比最低值17.86 cm(29号)高出145.35%。

表4中所列表出来的青冈栎1年生各种源苗地径由低到高排序情况是:31号<29号<3号<26号<8号<22号<18号<2号<13号<7号<5号<23号<4号<16号<30号<17号<32号<6号<24号<12号<14号<28号<21号<1号<9号<10号<19号<15号<25号<27号<20号<11号。最高值4.16 mm(11号)比最低值2.14 mm(31号)高出94.39%。

3.4 青冈栎1年生苗生长最优种源筛选

从表4的结果中,我们筛选出了3个苗高长速最快的种源号,即9号,20号和11号;3个地径长速最快的种源号,即27号、20号和11号。同时,我们还筛选出了3个苗高长速最慢的种源号,即29号,13号和31号;3个地径长速最慢的种源号,即31号、29号和3号。经过综合交叉比对,我们进一步筛选出苗高和地径均长速最快的2个种源号,即20号和11号,分别来自广西阳朔白沟5号和广西阳朔白沟1号;苗高和地径均长速最慢的2个种源号,即29号和31号,分别来自平江石栎和江西2号(见表5)。

4 结论与讨论

(1)通过观测调查比较可知,参试材料全国32个青冈栎种源1年生苗在湖南的生长差异极其显著,有望选择出在湖南生长表现最优的种源。

(2)广西阳朔种源都采自岩溶地区,在岩溶地区生长的植物根系的水分利用能力可能相比其他土壤条件更强,其对近干旱土壤条件的主动适应使得其光合生产力强,尤业明[21]就系统地研究过模拟岩溶环境下青冈栎的根系生长响应及生理生态特性,发现不同表层岩溶结构对青冈栎的光合作用产生的影响不同,同时提出岩溶植物根系有可能存在“提水作用”这一理论,跟本研究结论不谋而合;张中峰等[32]也通过研究发现,青冈栎幼苗适应喀斯特地区的干旱条件的一条重要策略就是充分提高其利用岩溶层水分的能力,说明主动适应干旱让岩溶地区的青冈栎的水分利用能力明显高于其他环境。

表4 青冈栎1年生各种源苗苗高与地径生长多重比较†Table 4 Multiple comparison of seedling height and ground diameter of one-year-old Cyclobalanopsis glauca among different provenances

表5 青冈栎1年生苗生长最优种源筛选结果Table 5 Screening result of optimal provenance in growth among 32 one-year-old Cyclobalanopsis glauca provenances seedlings

(3)热带地区的树种或种源在湖南表现为抗寒性差,过冬易产生较严重冻害,从而影响存活率和生长势,如若能安全过冬,该种源必具有较强的适应能力,生长情况大多良好甚至优秀。本研究的试验结果与此结论一致。青冈栎1年生种源苗生长最佳的两个种源均来自于热带地区的广西阳朔,说明20号(广西阳朔白沟5号)和11号(广西阳朔白沟1号)种源具有很强的抗寒能力,经历过湖南的寒冬后不仅没有受损,反而长势最优,是适合在湖南生长的优良种源。

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Initial test on growth ofCyclobalanopsis glaucaseedlings from various of provenances

LIU Qiu1,2, WU Jiyou1,2, CHENG Yong1,2, CHEN Minggao1, LIAO Dezhi1,2, LUO Murui1, SHU Yao3
(1.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, Hunan, China; 2.Hunan Fulin Biological Technology Co., Ltd, Changsha 410004,Hunan, China;3.Changde Forestry Science Research Institute in Hunan province, Changde 415104, Hunan, China)

The study was carried out to understand the growth performance in Hunan ofCyclobalanopsis glaucaseedlings from various of provenances in order to lay the foundation of provenance selection ofCyclobalanopsis glauca. In this trial, completely randomized block design was adopted to sow in drill and propagate seedlings ofCyclobalanopsis glaucaseeds from various of provenances. Oneyear-old seedlings ofCyclobalanopsis glaucaprovenances were observed and investigated in 30 seedlings per replicate, with 3 replicates,90 seedlings in total. Investigation indicators include seedling height and ground diameter. (1) There both were extremely signi ficant difference in seedling height and ground diameter of one-year-old seedlings ofCyclobalanopsis glaucaamong 32 provenances. (2)The maximum seedling height with 43.82 cm(provenance 11) was 145.35% bigger than the minimum seedling height with 17.86 cm (provenance 29). The maximum ground diameter with 4.16 mm (provenance 11) was 94.39% higher than the minimum ground diameter with 2.14 mm (provenance 31). (3) After comprehensive selection, it was found out that the provenances with optimal growth performance of seedling height and ground diameter were provenance 20(Guangxi Yangshuo 5) and provenance 11(Guangxi Yangshuo 1)and the provenances with both worst growth performance of seedling height and ground diameter were provenance 29(Pingjiang Shili)and provenance 31(Jiangxi 2). DifferentCyclobalanopsis glaucaprovenance had different growth performance under the climate and soil conditions of Hunan province. For optimal growth performance, provenance 20(Guangxi Yangshuo 5) and provenance 11(Guangxi Yangshuo 1) were chosen as the optimal provenances growing in the region of Hunan province.

Cyclobalanopsis glauca; provenance; seedling growth; sowing seedlings

S722.3+3

A

1673-923X(2017)08-0024-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.08.005

2017-02-27

林业公益性行业科研专项“闽楠、青冈栎次生林提质增量技术研究与示范”(201504301);湖南林业科技计划标准制定项目“青冈栎苗木培育技术规程和质量分级” (XLB201608)

刘 球,助理研究员,博士研究生

吴际友,研究员,博士;E-mail:hnforestry@sina.com

刘 球,吴际友,程 勇,等.青冈栎不同种源幼苗生长初探[J].中南林业科技大学学报,2017, 37(8): 24-28.

[本文编校:文凤鸣]

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