铁刀木家系测定初报

摘要：为了发展铁刀木红木用材林，引进泰国和华南地区等地40个家系种子来漳州育苗，开展子代测定，采用生长性状遗传变异分析，以各家系单株立木材积为主要评价指标，同时考虑入选家系的胸径、树高和冠幅生长量不低于群体均值为标准进行评价和选择，结果表明：6a生铁刀木按参试家系20%的入选率，选出早期生长优良家系7个即20号、16号、27号、29号、32号、9号、40号，实际入选率为17.5%，其平均立木材积、胸径、树高、冠幅、成活率和保存率分别为0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，比群体均值分别增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；立木材积、胸径、树高和冠幅遗传增益分别达18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。初选出的7个优良家系生长快，适应性较强，可以优先在闽南地区山地造林推广，待今后树龄增长后再做进一步复选与决选。

关键词：铁刀木；家系；立木材积；测定；早期选择

中图分类号：S792.28

铁刀木（拉丁学名： Cassia siamea Lam.），又名黑心树，系苏木科决明属鸡翅木类的名贵硬木和红木树种，为高大常绿乔木，较不耐寒，适宜在0。C以上的热带和南亚热带地区造林。林木生长迅速，年均生长量树高1.5～2m、胸径1.5～2cm，树高达20m以上[1]。心材为暗褐色至紫褐色，露于大气中则变黑色，遂又称为黑檀，木材中等坚重，耐腐耐湿不虫蛀，气干密度为0.63～1.01g/cm3，是制作上等的家具和高级建筑及装饰材等优良材料[2]。因此，为了丰富珍贵树种造林，精准提升森林质量，漳州市林业局与中国林科院热林所合作，于2018年引进铁刀木国内外种源（家系）的种子育苗，在诏安国有防护林场等地营造种源（家系）试验林，系统地开展铁刀木子代测定，期望能够选择出可在闽南地区山地造林推广的优良家系。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

铁刀木家系试验林营造于诏安国有防护林场龙思工区8-9小班（116°59′20″E、24°0′49″N），海拔220-280 m，坡向东北坡，坡度23℃。年平均气温21.6℃，极端最高气温39.6℃，极端最低气温-1.5℃，年均降水量1530mm左右。土壤为红壤，土层厚度 50～80cm，地力中等，立地类型Ⅲ类。植被以桃金娘、芒萁骨、五节芒为主，平均高度0.6～1.0m。

1.2试验材料

铁刀木40个家系试验苗木，由漳州市林业局引进泰国及国内广西和海南等种子，安排到福建省林下国有林场育苗基地统一育苗和供应，培育1a生营养袋苗木，出圃造林时平均苗木高度40～60cm。种子来源详见表1。

1.3试验方法

1.3.1 试验设计

试验采用完全随机区组设计，4株小区，8次重复，试验地造林面积0.1hm2。在试验地周围种植铁刀木保护2行，防止试验林边缘树受破坏损失和消除边缘效应，提高试验准确性。

造林前对尾巨桉采伐迹地清杂堆烧，沿等高线方向按行距3 m人工开设小水平带宽度0.6m，在带上按株距2m挖明穴50cm×30cm×30cm、回表土，施基肥N-P-K含量各占15%的复合肥250g/穴（下同），于2019年4月造林。造林后第1a～2a每年全面劈草2次，追施复合肥200g/株，在第2a冬季修枝一次，修剪强度为树高的1/4；第3a～4a每年全面劈草1次，追施复合肥250～400g/株，在第4a冬季再修枝一次，修剪强度为树高的1/3，以促进主干生长，培育优良干形。

1.3.2 调查统汁

2019年12月对试验林调查造林成活率；2024年5月上旬进行全林每木检尺，调查测量保存率和胸径、树高、冠幅生长量。

应用DPS数据处理系统，作方差分析及LSD法多重比较，对有关遗传参数估计等[3]。各指标计算公式：单株立木材积V=0.000052764291×D1.8821611×H1.0093166，式中：V为材积（m3），D为胸径（cm），H为树高（m）；遗传力h2=1-1/F处理，式中：h2为遗传力，F为收缩系数；遗传增益△G =s×h2p /μ×100%，式中：△G为遗传增益，s为选择差，h2p为家系遗传力，μ为群体平均值。

2结果与分析

2.1 不同家系铁刀木生长性状差异比较

铁刀木家系试验林生长性状方差分析结果表明，第1a造林成活率差异不显著，6a生胸径差异极显著，保存率、树高和单株立木材积差异显著，冠幅差异显著不显著（表2、表3）。平均立木材积0.0098～0.0327m3、胸径5.36～9.06cm、树高6.06～8.45m、冠幅2.17～2.95m、保存率71.88%～100.00%、成活率87.5%～100.00%；平均立木材积、胸径、树高、冠幅、保存率和成活率指标均达到或超过试验林群体值的有7个家系即12号、22号、26号、27号、29号、32号、37号，以平均立木材积、胸径、树高、冠幅4个因子均达到或超过试验林群体值的有10个家系即9号、12号、16号、20号、22号、26号、27号、29号、32号、37号，其中以20号、16号、27号、29号、32号、9号生长表现较为突出。

2.2铁刀木生长性状遗传参数估算

为了反映铁刀木家系生长性状的稳定性和遗传性，提高育种水平，需要作遗传力测定[4]。铁刀木各家系胸径、树高、冠幅和立木材积的单株遗传力与家系遗传力见表4。从表4可知，家系遗传力以胸径最高达0.4767，其次立木材积为0.3734，冠幅最低；单株遗传力以立木材积最高达0.1111，胸径次之，冠幅最低。从而表明地径和材积具有较高的遗传力，可以较稳定地遗传给后代，是林木育种的重要选择指标。

2.3铁刀木家系主要性状遗传增益与优良家系的早期选择

铁刀木各家系主要性状的遗传增益见表5。林木生长优劣最终体现在材积生长量，参照朱积余等[5]对红锥优良家系选择和评价方法，结合铁刀木试验林实际情况，以各家系单株立木材积为主要评价指标，同时考虑入选家系的胸径、树高和冠幅生长量不低于群体平均值为标准进行评价和选择，按参试家系20%的入选率选出早期生长优良家系8个即20、16、27、29、32、7、9、40，但是，7号家系树高仅为6.98m，低于树高群体平均值7.33m，因而剔除该家系，但今后可特别关注其变化状态，本次实际入选家系7个，入选率为17.5%。7个入选家系单株立木材积、胸径、树高、冠幅、成活率和保存率均值为0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，分别比群体平均值增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；单株立木材积、胸径、树高和冠幅遗传增益分别达18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。

3 结论与讨论

林木育种表现型选择，受基因型和环境作用共同影响，育种工作者期望能选择出基因型表现优良的品种推广，增加林分产量和质量，提高林地生产力。而家系引种测定时间关系着测定选择准确性，有些学者对林木测定早期选择也认为有较高可靠性，如朱积余等研究认为7a生可作为红锥优良家系选择年龄[5]，张金文和赖银华对杉木无性系测定经长期观测，表明其早期选择后进入中龄林复选入选率也较高[6-8]，梁一池也提出第一阶段试验在亚热带地区造林5～10a即可做出选择[9]。本研究以6a生铁刀木子代测定结果表明，第1a造林成活率差异不显著，胸径差异极显著，保存率、树高和单株立木材积差异显著，冠幅差异显著不显著；平均单株立木材积0.0098～0.0327m3、胸径5.36～9.06cm、树高6.06～8.45m、冠幅2.17～2.95m、保存率71.88%～100.00%、成活率87.5%～100.00%。以立木材积为主要选择指标，同时考虑入选家系的胸径、树高和冠幅生长量不低于群体均值为标准进行评价和选择，在40个家系测定林中，按参试家系20%的入选率选出早期生长优良家系8个即20号、16号、27号、29号、32号、7号、9号、40号，但是，7号家系树高仅为6.98m，低于树高群体平均值7.33m，因而剔除该家系，但今后可特别关注其变化状态，本次实际入选家系7个，入选率为17.5%。7个入选家系单株立木材积、胸径、树高、冠幅、成活率和保存率均值为0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，分别比群体平均值增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；单株立木材积、胸径、树高和冠幅遗传增益分别达18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。本试验优良家系选择结果与林周明不尽一致[10]，主要原因可能是铁刀木为热带树种，受两个造林试验点气候立地等环境条件影响，以及选择树龄和统计分析方法不同引起差异的，有待于今后继续观测比较。

林木育种具有长期性、复杂性和良种选择的动态性，优良家系会随着试验林树龄增大而发生变化。本试验选择出早期生长优良家系7个，由于造林时间较短，各家系的生长特性尚未充分表现，抗逆性也有待于继续观察，因而选择的可靠性随着林龄增长，将是一个动态选择过程，今后需要做进一步观测，实行多林龄多层次选择，尽早选择出遗传稳定性高的家系，以加快铁刀木良种化进程，提高铁刀木林分产量和质量，对闽南地区发展珍贵红木树种造林，精准提升森林质量，具有重大意义。

参考文献：

[1] 沈国舫.中国主要树种造林技术[M].北京：中国林业出版社，2020：1419-1420.

[2] 程汉亭，刘书伟，黎明.名贵硬木树种及木材识别［M］.北京：中国农业科学技术出版社，2014.

[3] 黄建南.交趾黄檀不同家系造林生长表现及初期选择[J].林业勘察设计，2020，2：9-12.

[4] 晏姝，曾建雄，骆必刚等.南洋楹无性系造林初期生长表现及选择[J].西南林业大学学报，2017，37（6）：11-14.

[5] 朱积余，申文辉，蒋燚，等.红锥家系遗传变异与优良家系选择[J]. 热带亚热带植物学报 2014，22（3）：270～28.

[6] 张金文，张连水.杉木无性系区域造林试验初报［J］.华东森林经理，1996，4：50～54

[7] 张金文.杉木无性系引种测定研究［J］.林业科技通讯，1999，5：5～9

[8] 赖银华.闽南杉木优良无性系选择［J］.林业科技开发，2004，4：34～36

[9] 梁一池.树木育种原理与方法[M].厦门：厦门大学出版社，1997：268-274.

[10] 林周明.铁刀木家系引种测定及早期选择[J].林业勘察设计，2023，3：19-23.