11年生南洋楹引種試驗(yàn)及家系選擇

韋如萍，晏 姝， 胡德活，鄭會(huì)全，王潤輝，曾建雄 ，雷松林

（1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州 510520；2.博羅縣林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 博羅 516100）

11年生南洋楹引種試驗(yàn)及家系選擇

韋如萍1，晏 姝1， 胡德活1，鄭會(huì)全1，王潤輝1，曾建雄2，雷松林2

（1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州 510520；2.博羅縣林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 博羅 516100）

對11年生南洋楹自由授粉家系引種試驗(yàn)林進(jìn)行研究表明，參試家系的保存率之間存在極顯著差異，變異幅度為28%～80%，生長和形質(zhì)性狀在家系間也有極顯著差異。性狀遺傳相關(guān)分析顯示，三個(gè)生長性狀間呈高度正遺傳相關(guān)，生長性狀與大部分形質(zhì)性狀也有正遺傳相關(guān)關(guān)系。聚類分析可把22個(gè)家系分成4大類，以類別?綜合表現(xiàn)最好，其中又以家系M4、M9、P1、P4、P8最優(yōu)，其生長及性質(zhì)性狀均表現(xiàn)優(yōu)良，其中材積生長量為0.2364～0.3249m3，主干通直度得分2.24～2.48分，分別比СK高出15.65%～38.63%及0.36～0.4分，保存率為56%～70%，與СK及群體均值相近，此類家系可作為進(jìn)一步研究的材料。

南洋楹；家系；引種試驗(yàn)；家系選擇

南洋楹Paraserianthes falcataria( L.) Nielsen是含羞草科Mimosaceae南洋楹屬Paraserianthes常綠喬木樹種，自然分布于馬來西亞的馬六甲和印度尼西亞的馬魯古群島[1]，在原產(chǎn)地胸徑年均生長量大于10 cm，是世界三大著名熱帶速生樹種之一，其木材是制漿造紙、人造板、火柴梗、室內(nèi)裝修的優(yōu)良原料[1-2]。南洋楹人工林具經(jīng)營周期短，經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，一般紙漿原料林砍伐年齡為5～6年生，用材林主伐年齡為8～12年生。此外，南洋楹根系有根瘤菌，對改良土壤、提高地力有良好效果，因此，在廣東、海南及廣西等熱帶亞熱帶地區(qū)具有良好應(yīng)用前景[3]。我國自1940年開始引進(jìn)南洋楹，早期主要作為行道樹或遮蔭樹種用。自1999年起，廣東省林科院開始較大規(guī)模地引進(jìn)南洋楹優(yōu)良種源和家系（種源25個(gè)，家系26個(gè)），在廣東省內(nèi)營建南洋楹種源和家系試驗(yàn)林總面積64 hm2，并從種源、家系及個(gè)體水平上進(jìn)行了一定程度的樹種改良研究[4-8]。本文以位于廣東省博羅縣林科所的11年生引進(jìn)的南洋楹自由授粉家系試驗(yàn)林為對象，研究已達(dá)用材林主伐年齡時(shí)引進(jìn)南洋楹家系的適應(yīng)性及生長表現(xiàn)，并對樹高、胸徑、材積3個(gè)生長性狀及干形、枝下高、側(cè)枝粗細(xì)、樹冠濃密度4個(gè)形質(zhì)性狀在家系間的差異以及性狀之間的遺傳相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究，為該樹種進(jìn)一步的遺傳改良工作提供重要依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)林位于廣東省博羅縣 (114°27′ E，23°24′ N)，年均氣溫21.8 ℃，年降水量1 933 mm，無霜期長達(dá)345 d，年均日照2 023 h，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土壤為花崗巖、砂巖發(fā)育而成的赤紅壤，肥力中等，土壤厚度1 m左右。林下植物主要有芒草Miscanthus sinensis、芒萁Dicranopteris dichotoma、山蒼子Litsea cubeba、玉葉金花Mussaenda pubescens等，總蓋度達(dá)90%。

1.2 試驗(yàn)材料

參試的南洋楹家系中，引進(jìn)家系有21個(gè)，均為1999年從原產(chǎn)地引進(jìn)的南洋楹自由授粉家系，其中來自馬來西亞的家系有：M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10；來自菲律賓 的 家 系 有：P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11。對照(СK)為隨機(jī)采集的混合種，來自廣東省饒平縣1940年左右引種的南洋楹林分中。參試的22個(gè)家系培育成容器苗后營建試驗(yàn)林。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)林營建及撫育

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，5株×5株（25株）正方形小區(qū)，4次重復(fù)，株行距3 m × 3 m，穴規(guī)格40 cm×40 cm×30 cm，每穴施100 g過磷酸鈣作基肥。于1999年5月造林，從造林當(dāng)年起連續(xù)3年每年撫育1次，施復(fù)合肥100 g/株。

1.3.2 試驗(yàn)林調(diào)查

2010年底對試驗(yàn)林進(jìn)行每木調(diào)查。由于?V區(qū)組保存不完整，這里只利用?、?? 、???區(qū)組的材料。調(diào)查因子包括樹高、胸徑、枝下高、主干通直度、側(cè)枝粗細(xì)度、樹冠濃密度，枝下高為地面往上第一活枝高度，采用分級(jí)評分制評判主干通直度、側(cè)枝粗細(xì)度、樹冠濃密度 (見表1)。

表1 南洋楹形質(zhì)性狀分級(jí)評分標(biāo)準(zhǔn)[5,7]Table 1 The grade criterion of stem-form quality

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評定[9]。主干通直度、側(cè)枝粗細(xì)度和樹冠濃密度數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換[5]。以單株觀測值進(jìn)行單地點(diǎn)方差分析，分析模型為：

式（1）中：Yijk為觀測值；μ為群體平均值；Bi為區(qū)組效應(yīng)；Gj為家系效應(yīng)；(BG)ij為第i區(qū)組與第j家系的交互效應(yīng)；Eijk為誤差效應(yīng)[9]。

單株材積計(jì)算公式見文獻(xiàn)[7]。

遺傳相關(guān)系數(shù)：

式（2）中：CovF1.2為兩性狀的協(xié)方差成分；、分別為性狀1、2期望均方。

2 結(jié)果與分析

2.1 南洋楹家系保存率分析

參試家系11年生時(shí)的保存率見表2，方差分析表明，11年生時(shí)保存率在家系間有極顯著差異（P＜0.01，下同），在區(qū)組間差異不顯著。由表2可知，家系保存率群體均值為59%，變異幅度為80%～28%，以家系 M5、M7、P5、M8、P2、P7、P1、M6的保存率較高，在80%～70%之間，高于СK但無顯著差異；家系P10、P6、P9及P11保存率較低，為40%～28%，顯著低于СK；其余家系的保存率在64%～44%之間，與СK無顯著差異。

表2 11年生家系保存率多重比較分析Table 2 The multiple comparison of preservation ratio of 11-year-old families

2.2 南洋楹家系性狀生長分析

2.2.1 性狀的方差分析

參試家系各性狀方差分析表明（見表3），3個(gè)生長性狀和4個(gè)形質(zhì)性狀在家系間均存在極顯著差異；除枝下高外，其他性狀在區(qū)組間亦存在極顯著差異。性狀間的豐富變異，為優(yōu)良家系的選擇提供了可能[10]。

表3 南洋楹家系生長和形質(zhì)性狀方差分析?Table 3 The variance analysis on growth characteristic and stem-form quality

2.2.2 性狀生長差異分析

22個(gè)參試家系的生長和形質(zhì)性狀多重比較結(jié)果見表4。樹高群體均值為12.62m，變異幅度為10.62～16.36m，最高家系為P1，達(dá)16.36 m，顯著高于СK（12.07 m）及M1等14個(gè)家系；其次是P8、M4、P6、M9、M3、P4和 P9，均值在13.42～14.69 m之間，與P1無顯著差異，但高于СK 及M1等14個(gè)家系。

胸徑群體均值16.66 cm，變異幅度為13.75～21.00 cm，生長最好的家系是M1和P8，分別為21.00 cm和20.99 cm，顯著高于P3等14個(gè)家系，但與СK無顯著差異；其次是P4、M9、P6和P11，在18.54～20.49 cm之間，均高于СK等16個(gè)家系。胸徑生長最差的家系為M8，比最大家系M1低34.5%。

材積群體均值為0.189 4 m3，變異幅度為0.099 1 ～0.324 9 m3，以P8 和M1最優(yōu)，分別為0.324 9 m3和0.304 0 m3，顯著高于M7等11個(gè)家系；其次是P4、M9、P11、P1、P6、M4和P3，均值為0.236 4～0.283 8 m3，高于СK等13個(gè)家系。材積生長最差的家系為M2，比最優(yōu)家系P8低69.5%。

參試家系的枝下高群體均值為2.66 m，變異幅度1.31～4.41 m，最高為P11，第一活枝高度達(dá)4.41 m，顯著高于СK及P10等19個(gè)家系，其次是M10、M1、P10和P2 ，均在3.00 m以上且優(yōu)于СK，枝下高最低的家系為M5，僅為1.31 m。

主干通直度得分均值為2.13分，變異幅度為1.65～2.48分，大多數(shù)家系在2.00分以上，其中以M4、M9、P6、M8、P8、M2、M3和P9分值較高，在2.48～2.28分之間，顯著高于СK（1.88分），分值最低的家系是P7，為1.65分，顯著低于其余大部分家系。

側(cè)枝粗細(xì)度得分群體均值為1.94分，變異幅度為1.60～2.33分，最優(yōu)家系是P1、P6，分別為2.33和2.28分，均顯著優(yōu)于СK（1.82分），平均分值在2.00以上的還有M4、M9、M10、M7、P8、M6和M1，分值較低的家系是P7，僅為1.60分。參試家系樹冠濃密度分值普遍較低，大于2.00分的家系僅有P11和M1，與СK無顯著差異，但顯著優(yōu)于P6等17個(gè)家系，最低為M8，僅為1.13分。此外，試驗(yàn)林中各性狀的群體均值與СK平均值相近。

2.3 南洋楹家系性狀遺傳相關(guān)分析

性狀遺傳相關(guān)分析如表5，樹高、胸徑和單株材積三個(gè)生長性狀兩兩之間的遺傳相關(guān)系數(shù)為0.53～0.95，均為極顯著正相關(guān)。枝下高與三個(gè)生長性狀及其他形質(zhì)性狀有不同程度的正遺傳相關(guān)（rG=0.11～0.23），其中與主干通直度和樹冠濃密度有顯著（P＜0.05，下同）正相關(guān)關(guān)系。主干通直度與生長性狀也呈不同程度的正遺傳相關(guān)（rG=0.13～1.29），其中與單株材積和樹高有極顯著正相關(guān)關(guān)系，遺傳相關(guān)系數(shù)分別為0.48和1.29；主干通直度與側(cè)枝粗細(xì)度呈極顯著正遺傳相關(guān)（rG=0.90），但與樹冠濃密度呈顯著負(fù)遺傳相關(guān)（rG=－0.27）。側(cè)枝粗細(xì)度與3個(gè)生長性狀呈極顯著正遺傳相關(guān)（rG=0.55～1.43），但與樹冠濃密度相關(guān)性不顯著。

表4 南洋楹生長和形質(zhì)性狀多重比較分析?Table 4 The multiple comparison of growth characteristic and stem-form quality

表5 南洋楹家系生長和形質(zhì)性狀的遺傳相關(guān)系數(shù)?Table 5 The genetic correlation coefficient of growth characteristic and stem-form quality

2.4 引進(jìn)家系分類評價(jià)

南洋楹作為世界著名的熱帶工業(yè)用材林速生樹種，其人工林主要用于培育紙漿纖維材和鋸材[1-2,13]，因此，只有生長和形質(zhì)性狀均表現(xiàn)優(yōu)良才能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益[7,11-12]。根據(jù)這一目標(biāo)，本試驗(yàn)選擇參試家系材積生長量、主干通直度得分及保存率為主要分類指標(biāo)，對22個(gè)參試家系進(jìn)行聚類分析（圖1），并對各類家系進(jìn)行初步評價(jià)。

由圖1可知，閾值為0.95時(shí)，可把22個(gè)家系分成4大類（詳見表6，?～?V類），閾值為0.75時(shí)，4類家系可再細(xì)分為7類（1～7類）。

第?類家系的材積生長量較大（0.199 4 ～0.324 9 m3），除СK和M1外，大部分家系在離地5m內(nèi)主干明顯、有一個(gè)彎，11年生時(shí)保存率50%～70%，其中又以家系M4、M9、P1、P4、P8（類別1）總體表現(xiàn)最好，材積及主干通直度得分比СK（0.199 4 m3、1.88分）分別高出15.65%～38.63%及0.36～0.4分，保存率與СK（64%）及群體均值（59%）相近。

圖1 南洋楹家系聚類Fig. 1 Cluster analysis of Paraserianthes falcataria families

3 結(jié)論與討論

表6 南洋楹家系分類Table 6 The classification of Paraserianthes falcataria families

第??類家系材積生長量中等偏?。?.1017～0.2483 m3），除P6和P9外，其余均低于СK和群體均值（0.1894 m3），大部分家系在離地5m內(nèi)主干明顯、有一個(gè)彎，但11年生時(shí)家系保存率較低，為36%～58%，低于СK和群體均值。

第???類家系材積生長量偏?。?.0991～0.1674 m3），均低于СK和群體均值，大部分家系在離地5m內(nèi)主干明顯、有一個(gè)彎，少部分家系主干分叉或在離地5m內(nèi)有2個(gè)彎，但11年生時(shí)家系保存率相對較高，達(dá)70%～80%，均高于СK和群體均值。

第?V類家系P11，材積生長量優(yōu)于СK及大部分家系，離地5m內(nèi)主干分叉或有2個(gè)彎，但11年生時(shí)家系保存率最低，僅為28%，顯著低于СK和群體均值。

本文對已達(dá)主伐年齡的南洋楹引進(jìn)家系試驗(yàn)林進(jìn)行研究表明，11年生的南洋楹家系保存率在家系間有極顯著差異，變異幅度為28%～80%，其 中 以 M5、M7、P5、M8、P2、P7、P1、M6等8個(gè)家系的保存率較高，在80%～70%之間，優(yōu)于СK及其他13個(gè)引進(jìn)家系。

22個(gè)南洋楹家系生長和形質(zhì)性狀在家系間差異極顯著，各性狀均值的變異幅度較大，說明南洋楹參試性狀在家系水平上存在豐富變異，這為優(yōu)良家系選擇提供了可能[10]。

11年生南洋楹家系生長和形質(zhì)性狀的遺傳相關(guān)分析表明，樹高、胸徑和單株材積三個(gè)生長性狀兩兩之間呈高度正遺傳相關(guān)。除樹冠濃密度外，單株材積、樹高與所有形質(zhì)性狀有正遺傳相關(guān)，其中與主干通直度和側(cè)枝粗細(xì)度有極顯著正遺傳相關(guān)。胸徑與形質(zhì)性狀呈不同程度正遺傳相關(guān)，其中與側(cè)枝粗細(xì)度和樹冠濃密度達(dá)極顯著水平。主干通直度與側(cè)枝粗細(xì)度和枝下高呈高度正遺傳相關(guān)，與樹冠濃密度呈顯著負(fù)遺傳相關(guān)。性狀的遺傳相關(guān)關(guān)系為優(yōu)良家系性狀聯(lián)合選擇提供了理論依據(jù)。

以材積生長量、主干分級(jí)及保存率為主要分類指標(biāo)對參試家系進(jìn)行聚類分析，可把22個(gè)家系分成4大類，以第?類家系總體表現(xiàn)最好，材積生長量較大、主干較通直及保存率較高，其中包括3個(gè)馬來西亞引進(jìn)的家系M1、M4、M9，4個(gè)菲律賓引進(jìn)的家系P1、P3、P4、P8，又以家系M4、M9、P1、P4、P8（類別1）總體表現(xiàn)最好，材積及主干通直度得分比СK（0.1994 m3、1.88分）分別高出15.65%～38.63%及0.36～0.4分，保存率與СK（64%）及群體均值（59%）相近，此類家系可作為進(jìn)一步深入研究的主要對象。

溫度、日照、降水、濕度、風(fēng)和土壤條件等是影響樹木引種成敗的主導(dǎo)生態(tài)因子[10]。南洋楹是熱帶速生樹種，喜高溫、多濕、靜風(fēng)和光照充足的環(huán)境條件[14]。本試驗(yàn)林在造林第二年時(shí)，遭受了持續(xù)時(shí)間較長（超過一周）的霜凍天氣，部分植株發(fā)生枯梢、枯枝甚至嚴(yán)重寒害現(xiàn)象，極大影響了植株生長甚至導(dǎo)致植株死亡，從而對林分保存率產(chǎn)生較大影響。結(jié)合其他地點(diǎn)的南洋楹試驗(yàn)林觀測結(jié)果[6,15-18]發(fā)現(xiàn)，南洋楹對立地要求比較苛刻，在水分、溫度、土壤、光照等條件較好的立地，如種植在廣東南部中下坡位置時(shí)表現(xiàn)出了良好的速生特性，但在山坡上部或廣東北部，特別是冬天發(fā)生霜凍現(xiàn)象的地區(qū)生長表現(xiàn)較差，有可能發(fā)生凍梢（枝）或“小老頭樹”現(xiàn)象，因此立地條件的選擇是南洋楹引種成功的前提條件，而寒（凍）害現(xiàn)象也即溫度則是南洋楹擴(kuò)大種植的主要限制因子。關(guān)于其他方面的限制原因尚有待進(jìn)一步深入研究。此外，由于本試驗(yàn)為單點(diǎn)試驗(yàn)，引進(jìn)的南洋楹家系，特別是總體表現(xiàn)相對較好的家系M4、M9、P1、P4、P8還需在該區(qū)域或南洋楹適宜栽培區(qū)內(nèi)多種立地類型中做中試試驗(yàn)，并通過多點(diǎn)多年試驗(yàn)結(jié)果的比較及驗(yàn)證后，才能大面積推廣應(yīng)用，在確保引種成功的同時(shí)最大程度地發(fā)揮該樹種優(yōu)良的速生特性。

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Introduction experiments and family selection of 11-year-old Paraserianthes falcataria family

WE? Ru-ping1, YAN Shu1, HU De-huo1, ZHENG Hui-quan1, WANG Run-hui1, ZENG Jian-xiong2, LE? Song-lin2
(1.Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, Сhina;2. Boluo Forestry Research ?nstitute, Boluo 516100, Guangdong, Сhina)

The tests on the open-pollinated families of 11-year-oldParaserianthes falcatariashow that the preservation rate of 22 families were 28%～80%, and the differences were highly signif i cant among them. There were also highly signif i cant differences exited among families in growth and form qualities. Genetic correlation analysis suggested that there were highly positive genetic correlation among three growth qualities, and there were also positive genetic correlation among growth qualities and most stem-form qualities.According to the results of cluster analysis, the 22 families were divided into 4 categories, the families of were the best in overall performance, and the 4 families of 1stcategory, M4、M9、P1、P4、P8 had the best growth and form qualities compared to the other families, which average volume and the value of stem straightness were 0.2364～0.3249 m3and 2.24～2.48, especially, and the values were 15.65%～38.63% and 0.36～0.4 higher than СK, the preservation rates were 56%～70%, which were similar to СK. So the category should be the materials of further study.

Paraserianthes falcataria; family; introduction experiments; family selection

S722.7

A

1673-923X (2012)05-0019-06

2012-02-21

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（200704024）；廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目（ 2009KJСX005-1）；廣東省林業(yè)科技項(xiàng)目（2007-03、2008-03）

韋如萍（1978-），女，廣西河池人，林業(yè)高級(jí)工程師，碩士，主要從事林木遺傳育種和培育研究；E-mail: wrpgx@163.com

[本文編校：歐陽欽]