马尾松福建省域种源和家系36年生生长性状变异与评价

汤道平

摘要：[目的]研究来自福建省3个地区的马尾松种源和家系生长性状的遗传变异规律，为马尾松优良种源和家系选育提供科学依据。[方法]以来自福建省龙岩、泉州和南平3个种源地共92个家系为材料，通过布置完全随机区组设计试验，分析评价树高、胸径和单株立木材积3个生长性状的遗传差异规律，选育优良种源和家系。[结果]龙岩地区种源平均树高、胸径和材积分别为18.76 m、22.23 cm和0.36 m3，其次是泉州地区种源分别为17.43m、20.77 cm和0.31m3，最后是低于对照的南平地区种源，树高、胸径和材积平均值分别为15.54 m、19.25 cm和0.25 m3。综合评价表明：泉州和龙岩材料可作为马尾松优良种源地，在家系水平上，3个生长性状的遗传力为3.81%～16.08%，同时利用聚类分析法将参试92个家系划分为优良、较优、中等和一般4种类型家系，相应数量分别为3、24、41和24个。家系77-561、79-569和79-568的树高、胸径和单株立术材积平均遗传增益分别达0.61%、4.78%和17.81%，将其评选为优良家系。[结论]从优良家系中选择优良单株并将其分为3类，优良单榇22株，较优单株80株，一般单株52株。

关键词：马尾松；种源；家系；遗传力；遗传增益

中图分类号：S722 文献标识码：A 文章编号：1001-1498（2023）03-0179-06

马尾松（Pinus massoniana Lamb）是松科松属植物，主要分布于中国华东、华南、华中和西南地区，遍布17个省（区）。作为我国南方的四大主要用材树种之一，马尾松蓄积量位居乔木类第三，用途广泛，经济价值高，其木材和松脂是木材加工、制浆造纸和林产化工等诸多森林工业的支柱性原料。马尾松作为我国南方重要的乡土树种，还可以用于生态公益林建设，其经济总值估计每年超20亿元，在保障我国生态安全上具有独特的地位。马尾松分布范围广，可适应多种不同气候条件，这也使其具备丰富的遗传多样性。作为在我国木材、松脂和松花粉产业中具有重要战略意义的树种，马尾松的遗传改良是提高其经济效益的主要途径。

生长量是马尾松作为用材树种的重要评估指标之一，虽然一些研究表明，马尾松的生长性状与材性呈负相关，但在马尾松的很多研究中发现，基本密度等材性性状的变异程度较低，而生长性状的变异程度高，在馬尾松遗传改良中还主要以生长量为选优指标。树高和胸径反映了林木纵向和径向的生长维度以及固碳能力，利用这2个指标计算的单株立木材积可以反映单位面积上的马尾松生物量，因此，本研究选择树高、胸径和立木材积作为选优指标，这也有利于发掘速生优异种质资源。

优异种质资源选育是马尾松遗传改良的重要研究内容，丰富的遗传变异可以为马尾松种质选育及改良奠定良好的遗传基础。福建省是马尾松重要的优良种源区，作为福建省的主要用材树种之一，马尾松人工林面积占福建省马尾松总面积的56.27%。本研究从福建南平、泉州、龙岩等地区选择的230株马尾松优树进行采种育苗，通过测定马尾松的生长性状，分析评价其在种源，家系水平上遗传变异规律，筛选优良种源，家系，为福建省马尾松良种选育提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地坐落于福建省漳州市华安县西陂国有林场路亭管护站008林班7大班4小班（25°6′55″N，117°33′42″E），该县位于漳州西北部的九龙江中游，年均气温21.3℃，年均日照时数2 000 h，无霜期305 d左右，年均降水量1620 mm，年均蒸发量1561 mm，平均相对湿度80%。该试验点海拔250-300 m，坡度24°，土层较厚，腐殖质层中厚，Ⅱ类立地级。试验林下植被主要有乌桕、野桐、钢竹、芒萁、蕨等，造林面积共计5 hm2。

1.2试验材料

1982年分别从福建省南平、泉州和龙岩等地区，以树高，胸径、冠幅和通直度为择优指标，选择230株马尾松优树进行采种育苗，材料基本情况见表1。

2.4优良单株评价与选择

从优良家系和较优家系中选择154株单株为优良单株。利用系统聚类（离差平方和法）将其分为3类（表6），其中，第1类22株，为优良单株，树高、胸径和单株立木材积增产明显，遗传增益分别为0.54%、3.72%和15，05%；第2类80株，为较优单株，生长性状遗传增益分别为0.50%、1.62%和6.18%；第3类52株，为一般单株，3个生长陛状遗传增益分别为0.23%、0.10%和0.04%。这3类树高均值最大差值为2.23 m，遗传增益最大差值为0.31%；胸径均值最大差值为11.03 cm，遗传增益最大差值为3.62%；单株立木材积均值最大差值为0.44 m3，遗传增益最大差值为15.01%。

3讨论

本研究发现，36年生马尾松在种源和家系水平下，树高、胸径和单株立木材积均存在极显著或显著差异，表明其遗传变异较大，这为马尾松优异种质筛选提供了很好的遗传基础。家系遗传力相对较低，为3.81%～16.08%，说明该群体在家系水平上受环境因素影响较大。优良种源选择是选育马尾松良种的第一个重要环节，在进行马尾松优良种源筛选时基于3个种源地平均值与对照平均值进行多重比较，泉州和龙岩2地可作为优良种源地。林思京对12年生相同种源，家系材料研究表明，这3个种源地的马尾松单株立木材积的大小依次为龙岩（0.028 m3）、泉州（0.025 m3）和南平（0.024 m3），而本研究36年生成熟林的单株立术材积的大小依次为龙岩（0.36 m3）、泉州（0.31 m3）和南平（0.25m3），且三者之间差异显著。对比2个时期的结果发现，龙岩地区平均单株材积增幅最大为0.332 m3，其次是泉州地区增幅为0.285 m3，最后是南平地区为0.226 m3。从平均单株材积的结果看，龙岩和泉州的群体符合在改良初期以及成熟的过程中尽快地获得高材积值的要求。

优良单株的选择为马尾松改良提供合适造林材料。本研究利用家系单株联合选择，共发现优良单株22株，较优单株80株，一般单株52株。家系选择是林木遗传改良的重要手段之一。本研究结合系统聚类分析方法对全部参试的92个家系进行分类，共划分为优良家系、较优家系、中等家系和一般家系等4个类别，其中，77-561、79-569和79-568这3个为优良家系，且都来自泉州地区种源。筛选出的3个优良家系材积的平均遗传增益（17.81%）高于18年生马尾松种子园自由授粉子代测定林21个速生优良家系的增益（11.31%），表明这3个家系的遗传潜力大，可为马尾松种子园营建提供优质的建园材料。分析发现，优良家系与优良种源有重合现象，3个优良家系均来自泉州地区，较优家系也来源于优良种源地泉州和龙岩地区，而南平地区种源地的家系大部分在中等及以下的级别中，并且较低的家系遗传力也说明，树高胸径和单株立木材积主要受到环境即种源地的影响，因此，后期优良家系选育优先考虑主要以种源地进行选优和遗传改良。本研究对进入成熟期的生长数据进行分析，以树高、胸径和材积为指标进行优良家系选择，可为不同类型马尾松优良家系选择工作提供重要参考。

4结论

本研究对来自福建省3个种源地的92个马尾松家系进行评测，将树高、胸径和材积作为选优指标进行种源、家系和单株水平上的选优。通过差异比较，选择泉州和龙岩作为优良种源地，其树高、胸径和立木材积分别为17.43m、20.77 cm和0.31m3（泉州），18.76m、22.23 cm和0.36 m3（龙岩）。利用系统聚类方法将92个家系划分为4类，其中，优良家系3个，较优家系24个，中等家系41个，一般家系24个，其中的77-561、79-569和79-568为优良家系。进而评选出第1类优良单株22个，其树高、胸径和立木材积分别为20.95 m、31.87 cm和0.74 m3；第2类较优单株80个，其树高、胸径和立木材积分别为20.71 m、25.48 cm和0.48m3；第3类一般单株52个，其树高、胸径和立木材积分别为18.72m、20.84 cm和0.30m3。