江南油杉半同胞家系生长及遗传特性评价

邓宗杰

（福建省清流国有林场，福建清流 365300）

江南油杉（Keteleeria cyclolepis）为松科（Pinaceae）油杉属常绿大乔木，具有土壤适应性强、树干通直、纹理优美、材质优良及树形美观等优点，是我国南方地区珍贵的用材树种和园林绿化树种[1-2]。由于江南油杉自身生物学特性，其天然林自然更新较困难，加上近年来的人为破坏[3]，江南油杉天然林较少，已被列入福建省保护树种。江南油杉因不易感染松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）病，可作为马尾松（Pinus massoniana）的重要替代树种，开展江南油杉种质资源收集和良种选育研究工作十分必要。黄荣林等[4]、邓文剑等[5]、何文广[6]和黄秋燕[7]分别对1～4年生江南油杉家系的生长遗传特性进行研究，但研究涉及的林龄较小，5年林龄的江南油杉遗传特性暂未见研究。本研究以福建本地种源的江南油杉半同胞家系优树子代为研究对象，通过对5年生江南油杉优树子代测定林的生长特征进行分析，为优良个体和优良亲本的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在福建省清流县，属中亚热带季风气候，年均气温17.8℃，年均无霜期229～274天，年均降水量1 770 mm。试验林位于清流国有林场十二排管护站黄石坑片区034林班06大班010小班（116°50'E，26°59'N），造林前为杉木（Cunninghamia lanceolata）林，造林面积为15.4 hm2。海拔425～605 m，平均坡度25°，土壤为山地红壤，成土母质为花岗岩堆积母质，土层较厚，立地质量等级为Ⅱ类。

1.2 试验材料

前期在福建省内进行江南油杉分布和生长等情况调查，选择干型、冠幅和自然整枝等生长表现好、健康无病的林木个体作为优树，开展采种、育苗和栽植等工作。2014年11—12月，收集种子，进行处理，储藏；2015年进行容器育苗；2015年底，进行冬整地，挖穴规格为50 cm×30 cm×30 cm，株行距为2.0 m×2.0 m。造林时间为2016年2月，选择合格苗木在试验地营建江南油杉半同胞家系优树子代林。

1.3 试验设计

参试家系为32个半同胞家系（表1），田间试验采用完全随机区组设计，共32个处理，每处理6次重复，各重复内每个家系5株单列小区，重复间种植福建柏（Fokienia hodginsii）作为隔离行。

表1 江南油杉家系及其种源地Tab.1 Families and provenances of K.cyclolepis

1.4 指标测定

2021年2 月，开展江南油杉半同胞家系优树子代林生长情况调查，利用测杆、围尺等工具对树高、地径和冠幅等进行每木检尺，计算遗传增益（△G）。计算公式为[8]：

式中，h2为家系遗传力；F为家系方差分析的F值；S为选择差；为总体平均值。

1.5 数据处理

采用Excel软件对数据进行分析、整理和制表等，采用DPS数理统计分析软件对数据进行遗传变异参数估算、方差分析、多重比较和聚类分析等统计学分析。

2 结果与分析

2.1 不同家系生长性状分析

不同家系的树高均值为199.67～411.80 cm，最大值是最小值的2.06倍，总体均值为309.42 cm，年均生长量为61.88 cm；不同家系地径均值为4.16～8.02 cm，最大值是最小值的0.97倍，总体均值为6.58 cm，年均生长量为1.32 cm；不同家系冠幅均值为109.50～179.27 cm，最大值是最小值的1.64倍，总体均值为149.95 cm，年均生长量为29.99 cm（表2）。

表2 江南油杉不同家系生长性状Tab.2 Growth traits of different K.cyclolepis families

不同家系的树高、地径和冠幅均差异极显著（P＜0.01）。XY5家系的树高与MH1家系差异显著（P＜0.05），与YT2、CX2、MH5和YT1家系均差异极显著（P＜0.01）；YT1家系的树高与YP3、YP2家系均差异显著（P＜0.05），与YP4、FQ1和CX8家系差异均极显著（P＜0.01）；YP4、FQ1和CX8家系的树高与CX2和MH5家系均差异显著（P＜0.05）。YT1家系的地径与CX6、CX8、SW1和XY5家系均差异显著（P＜0.05）。XY5家系的冠幅与MH5、YT1和YT2家系均差异显著（P＜0.05），CX8家系的冠幅与YT1家系差异显著（P＜0.05）。

2.2 不同家系生长性状差异及遗传变异分析

树高的变异系数为15.38%，地径的变异系数为14.78%，冠幅的变异系数为11.51%；树高的家系遗传力为0.67，地径的家系遗传力为0.56，冠幅的家系遗传力为0.52（表3）。不同家系子代林幼树树高变异系数和家系遗传力均最高，冠幅均最低。

表3 江南油杉家系生长特性分析及遗传变异估算Tab.3 Analysis on growth traits and estimation of genetic variations of K.cyclolepis families

2.3 优良家系的评价与初选

通过聚类分析，将32个家系分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4个类别，4个类别中的家系树高、地径和冠幅均表现为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ；优、良、中、差家系类别分别为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ和Ⅳ（表4）。其中，Ⅲ类家系含有CX6、SW2、XY4、CX10、YP2、SW1、FQ1、YP3、CX8、YP4和XY5家系，该类家系树高、地径和冠幅均值分别为354.44、7.42和165.20 cm，遗传增益均值分别为9.75%、7.17%和5.29%。上述11个家系被初选为综合生长性状表现较优秀的家系。

表4 江南油杉不同家系生长性状聚类Tab.4 Clustering of growth traits of different K.cyclolepis families

3 结论与讨论

本研究对江南油杉10个种源地的32个半同胞家系优树子代林造林5年的生长状况进行研究，发现江南油杉树高最高可达411.80 cm，地径最大可达8.02 cm，冠幅最大可达179.27 cm，年均生长量分别为61.88、1.32和29.99 cm。32个家系的树高、地径和冠幅均差异极显著，变异系数分别为15.38%、14.78%和11.51%，家系遗传力分别为0.67、0.56和0.52，说明江南油杉不同家系的生长表现良莠不齐。采用聚类分析法将参试的32个家系分成优、良、中和差4个类别；其中，CX6、SW2、XY4、CX10、YP2、SW1、FQ1、YP3、CX8、YP4和XY5家系的生长性状表现属优秀类别，树高、地径和冠幅的平均遗传增益分别为9.75%、7.17%和5.29%。选出的11个家系的种源地分别为福建省莆田市城厢区（3个）、南平市延平区（3个）、南平市邵武市（2个）、莆田市仙游县（2个）和福州市福清市（1个），莆田和南平地区可能是江南油杉较优良的种源地。

蒋燚等[9]认为江南油杉遗传多样性丰富，种源和家系均有较高的遗传力。本研究中，参试的各种源地的家系数量不够多且不均衡，子代林林龄尚小，今后还需进一步扩大种源和家系的参试数量并开展长期跟踪调查，选出生长遗传特性更好，更稳定的优良家系。