劉 軍,陳益泰,姜景民,王勝山,姜榮波,徐金良
(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所 浙江 富陽 311400;2.浙江省富陽市森源苗木場,浙江 富陽 311400;浙江省開化縣林場,浙江 開化 234300)
毛紅椿Toona ciliata var.pubescens是楝科Meliaceae香椿屬Toona落葉大喬木,生長迅速,樹干通直,材質(zhì)曙紅,木紋美麗,是珍貴的用材樹種,具有很高的經(jīng)濟價值和開發(fā)前景[1-2]。毛紅椿主要分布于江西、浙江、云南、廣東等?。?]。由于環(huán)境變化、人為砍伐以及其天然更新比較慢,數(shù)量不斷減少。在 《中國植物紅皮書》中,毛紅椿被列為國家二級保護瀕危植物,也被各分布省列為珍稀瀕危樹種[3-4]。目前對毛紅椿研究報道主要集中于育苗和引種等方面[5-8],對毛紅椿遺傳改良尚處于起步階段,國內(nèi)僅見劉軍等[8]對毛紅椿優(yōu)良家系和陶丹等[11]對江西省部分種源和家系進行了苗期性狀遺傳變異研究,還未見有關(guān)毛紅椿造林后生長表現(xiàn)的報道。本文通過對毛紅椿家系造林后幼林生長情況的調(diào)查分析,以摸清該樹種的家系間變異規(guī)律,并進行優(yōu)良家系初選,旨在為該樹種今后的遺傳改良提供依據(jù)。
試驗地位于浙江省開化縣境內(nèi)(29°12′N,118°20′E),屬浙西中山丘陵,亞熱帶季風性濕潤氣候,海拔為160~210 m。年平均氣溫為16.3℃,年平均降水量1 814.0 mm,無霜期257 d。毛紅椿家系試驗林營造在開化縣林場。林場土壤瘠薄,立地條件較差。
2005年11月對分布于浙江、安徽和江西等地的毛紅椿進行樹高、胸徑、冠幅、枝下高、圓滿度、結(jié)實和生長狀況等性狀的調(diào)查,在對這些性狀作綜合分析的基礎(chǔ)上,選擇出52個優(yōu)樹。所選優(yōu)樹枝下高較大,樹干通直,無病蟲害,結(jié)實量較大,樹高和胸徑分別為18.00~27.50 m和35~72 cm,對所選優(yōu)樹掛牌,并采集其種子。
2006年3月在浙江省富陽市新登鎮(zhèn)苗圃(30°05′N,119°56′E)進行育苗。2007年 3月在浙江省開化縣林場進行造林。試驗為隨機區(qū)組設(shè)計,4株單行小區(qū),10次重復(fù),造林苗為1年生實生苗。造林后需進行截干,截干長度為離地面20 cm左右,株行距為2.00 m×2.00 m。2009年12月初進行試驗林調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括樹高、胸徑、分枝數(shù)和分枝高度。統(tǒng)計分析以小區(qū)平均數(shù)為單位,按常規(guī)統(tǒng)計方法進行。家系遺傳力h2=1-1/F(h2為家系遺傳力,F(xiàn)為方差),并采用DPS軟件進行計算[10]。
從毛紅椿52個家系造林后3年生時樹高、地徑、分枝數(shù)和分枝高度等的方差分析結(jié)果(表1)可知,樹高、胸徑、分枝數(shù)和分枝高度等4個生長性狀家系間均達極顯著差異水平,表明各家系間差異較大,說明進行毛紅椿家系對比試驗研究,對優(yōu)良家系的選擇是非常必要和有意義的。從表1還可看出,樹高、胸徑、分枝數(shù)和分枝高度等4個生長性狀在重復(fù)間也達極顯著差異程度,表明立地條件對毛紅椿的生長影響較大,特別是高生長,故在營造毛紅椿林時應(yīng)選擇水肥條件相對較好的立地。
表1 毛紅椿家系幼林生長性狀方差分析結(jié)果Table 1 Variance analysis for growing traits of young forest of Toona ciliata var.pubescens
毛紅椿家系幼林生長樹高和胸徑性狀平均值見表2。從表2可以看出,樹高生長較快的為31號家系(247.43 cm),18號家系(216.39 cm),19號家系(213.25 cm),9號家系(211.77 cm),10號家系(211.0 cm),27號家系(210.20 cm),X1號家系(205.23 cm),80號家系(204.78 cm),65號家系(204.37 cm)和72號家系(198.43.20 cm),比試驗中高生長較慢的H12號家系(125.08 cm)分別高出97.8%,73.0%,70.5%,69.3%,68.7%,68.1%,64.1%,63.7%,63.4%和58.6%。胸徑生長較快的為65號家系(1.97 cm),31號家系(1.94 cm),33號家系(1.85 cm),10號家系(1.80 cm),9號家系(1.72 cm),80號家系(1.70 cm),27號家系(1.67 cm),68號家系(1.62 cm),19號家系(1.61 cm)和 18號家系(1.56 cm),比試驗中胸徑生長較慢的H5號家系(0.60 cm)分別高出227.8%,222.5%,208.7%,200.6%,187.0%,182.8%,178.0%,169.2%,167.5%和160.2%。
表2 毛紅椿家系幼林生長性狀平均值Table 2 The average value for growing traits of young forest of Toona ciliata var.pubescens
表3是毛紅椿家系苗期各性狀參數(shù)值。從表3可以看出,毛紅椿家系幼林樹高、胸徑、分枝數(shù)和分枝高度4個性狀的平均值分別為175.75 cm,1.26 cm,0.45個和 28.98 cm;樹高、胸徑、分枝數(shù)和分枝高度等4個性狀的廣義遺傳力分別為 0.73,0.56,0.30和 0.46,表明毛紅椿樹高、胸徑有中等以上的遺傳力。這些生長性狀較強地受到遺傳控制,為毛紅椿的遺傳改良提供可靠保障。分枝數(shù)和分枝高度遺傳力水平較低,說明分枝數(shù)和分枝高度受環(huán)境影響比較大。
表3 毛紅椿家系生長性狀參數(shù)值Table 3 Parameters of traits for families of T.ciliata var.pubescens
根據(jù)毛紅椿幼林3年生時的試驗結(jié)果,以樹高和胸徑為選擇對象,采用獨立選擇法選擇出65號、31號、10號、9號、80號、27號、18號和19號等8個在幼林期表現(xiàn)較為優(yōu)異的家系,其樹高和胸徑平均值分別為215.00 cm和1.74 cm,比全部家系平均值分別大22.3%和38.1%。
對毛紅椿優(yōu)樹自由授粉子代幼林生長表現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),毛紅椿家系3年生幼林的樹高、胸徑、分枝數(shù)和分枝高度等4個生長性狀在家系間存在極顯著差異,其差異是家系選擇和良種選育的基礎(chǔ);4個生長性狀在重復(fù)間也表現(xiàn)出極顯著差異,表明立地條件的好壞對毛紅椿生長也有顯著影響,在營造毛紅椿林時應(yīng)選擇水肥條件相對較好的立地。通過對毛紅椿天然林群落結(jié)構(gòu)調(diào)查時也發(fā)現(xiàn)毛紅椿群落多分布在山體中下部,溪邊,土層深厚處[12]。闊葉樹種生長對立地條件要求比較高,合歡Albizzia julibrissin[13],楓香 Liquidambar formosana[14],木荷 Schima siperba[15]和光皮 樺 Petula luminifera[16]等樹 種均表現(xiàn)出對立地條件較為敏感。
毛紅椿樹高和胸徑2個生長性狀遺傳力分別為0.73和0.56,表明這些生長性狀較強地受到遺傳控制,為優(yōu)良家系的選擇奠定了基礎(chǔ)。以樹高和胸徑為選擇對象,選擇出65號、31號、10號、9號、80號、27號、18號和19號等8個在幼林期表現(xiàn)較為優(yōu)異的家系,其樹高和胸徑平均值分別為215.00 cm和1.74 cm,比全部家系平均值分別大22.3%和38.1%。初選的優(yōu)良家系與苗期只有部分相同[8],如31號和10號,這可能是由于試驗地點的不同,家系間對生長環(huán)境的適應(yīng)性不同;同時苗期性狀對立地條件更為敏感,圃地立地條件相對較好,部分家系適宜高肥、高水圃地立地環(huán)境,生長較好。
本研究僅為毛紅椿造林后3 a的調(diào)查研究結(jié)果,綜合選育出8個優(yōu)良家系。由于幼林期林木生長遺傳上存在不穩(wěn)定性,優(yōu)良家系的選擇還有待更長時間的觀測。
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