景觀型木麻黃優(yōu)良品系篩選研究

李茂瑾

(福建省惠安赤湖國有防護(hù)林場(chǎng)，福建 泉州 362000)

景觀型木麻黃優(yōu)良品系篩選研究

李茂瑾

(福建省惠安赤湖國有防護(hù)林場(chǎng)，福建 泉州 362000)

對(duì)惠安赤湖林場(chǎng)國內(nèi)種質(zhì)資源庫中55個(gè)木麻黃種質(zhì)資源通過目測(cè)初選10個(gè)品系。采用多目標(biāo)決策法，通過適應(yīng)性、速生性、繁殖力和觀賞性等指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行深入篩選，結(jié)果表明：千頭木麻黃、垂柳木麻黃、圓頭木麻黃、 龍柏木麻黃為最佳景觀型木麻黃品系。研究結(jié)果為濱海地區(qū)解決了景觀綠化美化困難的局面，實(shí)現(xiàn)了沿海防護(hù)林和景觀綠化的最佳組合，為有力推進(jìn)我國濱海地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了優(yōu)良種質(zhì)資源。

景觀木麻黃；濱海地區(qū)；選擇；多目標(biāo)決策

Abstract Fifty-fiveCasuarinaspp. germplasms were selected by visual inspection in the domestic germplasm bank of Chihu Forest Farm in Huian County. Using the multi-objective decision method, adaptability ,fast-growing, fecundity & ornamental were comprehensively evaluated and screened.Result shows that the cultivars ofCasuarinanana,and othor four speciesaretheoptimallandscapetype.Theresultisthatthecoastalareahassolvedthedifficultsituationoflandscapingandbeautification,realizedtheoptimalcombinationofcoastalshelterforestandlandscapegreening,whichprovidegermplasmresourcesforpromotingtheecologicalenvironmentconstructionofcoastalareasinChina.

KeywordslandscapeCasuarina spp.;coastalarea;selection;multi-objectivedecision-making

我國東南沿海各省，由于處于陸海交替地帶，是風(fēng)沙、干旱自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)，沿海惡劣的自然條件威脅著人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。木麻黃作為沿海沙質(zhì)地帶和特殊生境地區(qū)的當(dāng)家樹種，在防風(fēng)固沙、抵御海嘯和風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害方面發(fā)揮了重要作用，極大地改善了沿海地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。但是，當(dāng)前沿海防護(hù)林體系建設(shè)中存在諸多急需解決的問題，其中一個(gè)最重要的方面就是只重視發(fā)揮防護(hù)林木麻黃生態(tài)功效，其他效益沒能得到充分顯現(xiàn)，影響到沿海地區(qū)政府和林農(nóng)的種植積極性；一些濱海地區(qū)由于片面追求景觀效果，樹種選擇不當(dāng)，受風(fēng)沙、鹽堿、臺(tái)風(fēng)等影響，綠化樹成活率很低，一些樹種雖然成活了，卻成了“光頭樹”，達(dá)不到綠化美化效果，更談不上生態(tài)防護(hù)林防護(hù)功效發(fā)揮。

有鑒于此，林場(chǎng)技術(shù)人員從2007年開始對(duì)林場(chǎng)種質(zhì)資源庫中的各家系、無性系進(jìn)行適應(yīng)性、速生性、繁殖力、觀賞性觀察，歷時(shí)近10 年，初選出具有景觀效果、適應(yīng)性好、生長較快又可通過無性繁殖的品系10個(gè)。本文利用多目標(biāo)決策法[1-4]對(duì)10個(gè)初選景觀型木麻黃品系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出景觀效果好、適應(yīng)性強(qiáng)、生長快，易于擴(kuò)繁的優(yōu)良品系5個(gè)，為濱海地區(qū)綠化美化提供優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)材料和繁殖材料。景觀型木麻黃優(yōu)良品系因兼?zhèn)浞雷o(hù)和景觀效果，地方政府和百姓種植積極性高，推廣容易，營造的綠化帶和防護(hù)林帶生態(tài)和景觀功能明顯增強(qiáng)，既提高了防護(hù)功效，又可為沿海地區(qū)增加一道靚麗的風(fēng)景線，實(shí)現(xiàn)了沿海防護(hù)林防護(hù)和景觀綠化的最佳組合。

1 研究區(qū)概況

福建省惠安赤湖國有防護(hù)林場(chǎng)，位于惠安縣崇武半島，地理位置118°55′E，24°35′N。屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.8 ℃，最高氣溫36.6 ℃ ，最低氣溫3.6 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)為2 206.6h，年平均降雨量為1 029mm，降雨量年際變化很大，年蒸發(fā)量2 056.7mm，年平均相對(duì)濕度80%，干濕季明顯，干旱頻度大，夏季多臺(tái)風(fēng)，年平均5.1次，秋冬盛行東北風(fēng)，年平均風(fēng)速6.9ms-1，最大在11月，平均為9ms-1，最小在8月，平均為4.9ms-1，年8級(jí)以上大風(fēng)100d，歷年平均霧日為29.4d。林場(chǎng)地處崇武半島與大陸連接處，地勢(shì)平緩，海拔最高40m，最低只有5m，坡度0～10°。土壤以紅壤為底的風(fēng)沙土為主，靠近海邊為流沙沉積地，下層土層深厚，由于上層為風(fēng)沙土，故土壤肥力低，立地條件很差。主要植被喬木樹種有木麻黃、臺(tái)灣相思、檸檬桉、榕樹、苦楝、烏桕、龍眼、杧果、刺桐、臺(tái)灣欒樹、臺(tái)灣海桐、潺槁等樹種。灌木有牡荊、檵木、黃梔子。草本植物有五節(jié)芒、白茅、月見草、老鼠刺、馬英丹等。

2 研究方法

2.1 材料

參試材料來源于福建省林科院和惠安赤湖國有林場(chǎng)90年代從福建、廣東、海南和澳大利亞等地選育或引進(jìn)的優(yōu)良種源和家系，經(jīng)無性系測(cè)定后在赤湖林場(chǎng)建立良種采穗圃，2007年在赤湖國有防護(hù)林場(chǎng)建立了種質(zhì)資源庫，由48個(gè)優(yōu)良無性系組成；在赤湖林場(chǎng)繁殖圃栽種的木麻黃家系、無性系7個(gè)。對(duì)林場(chǎng)內(nèi)這55個(gè)木麻黃種質(zhì)資源以觀賞性作為主要因素結(jié)合適應(yīng)性、速生性、繁殖力進(jìn)行長期目測(cè)并初步選擇，選出具有景觀效果的木麻黃品系10個(gè)。再對(duì)初選出的10個(gè)品系進(jìn)行深入觀測(cè)調(diào)查，觀測(cè)因子包括樹冠形狀、小枝顏色和形態(tài)、樹皮顏色、樹皮花紋、樹體高矮、生長量、冠幅、成活率、保存率、水培出根率、苗木出圃率、抗風(fēng)性和病蟲害的情況等。

2.2 初選品系調(diào)查

2.2.1 適應(yīng)性調(diào)查 景觀木麻黃適應(yīng)性由保存率、抗風(fēng)性、抗鹽堿性和抗病蟲害能力4個(gè)指標(biāo)組成。根據(jù)初選出的10個(gè)品系表現(xiàn)出的抗風(fēng)性、抗鹽堿性和抗病蟲害情況，將這3個(gè)指標(biāo)分為很強(qiáng)、較強(qiáng)和弱3種，調(diào)查結(jié)果見表1。

表1 景觀木麻黃10個(gè)初選品系適應(yīng)性

2.2.2 生長情況調(diào)查 2016年8月對(duì)10個(gè)初步入選的景觀木麻黃品系進(jìn)行生長調(diào)查，結(jié)果見表2。千頭木麻黃由于未及胸高位置已分出多頭，因此，按地徑生長情況調(diào)查。

表2 景觀木麻黃10個(gè)初選品系生長情況

2.2.3 觀賞性觀測(cè) 景觀型木麻黃屬常綠樹種，但其不同品系在樹冠形狀、小枝長度、樹皮顏色，樹皮花紋等具有不同的觀賞價(jià)值。本研究選擇樹冠形狀、小枝長度、樹皮顏色，樹皮花紋作為評(píng)價(jià)景觀型木麻黃觀賞性的指標(biāo)，調(diào)查觀測(cè)結(jié)果見表1。

表3 景觀木麻黃10個(gè)初選品種的觀賞性

2.2.4 繁殖力 景觀木麻黃繁殖力由小枝粗壯度、水培出根率、苗木出圃率3個(gè)指標(biāo)組成。根據(jù)初選出的10個(gè)品系表現(xiàn)出的水培出根率、苗木出圃率情況，將這3個(gè)指標(biāo)分為高、中和低3種，調(diào)查結(jié)果見表4。

3 景觀型木麻黃綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

景觀木麻黃除了要有較好觀賞價(jià)值外，還要有較強(qiáng)的適應(yīng)性、較高的生長量和較高的無性繁殖力。本文選擇了觀賞性、適應(yīng)性、速生性和繁殖力4大指標(biāo)對(duì)惠安赤湖林場(chǎng)初選出的10個(gè)景觀型木麻黃品系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上篩選適合沿海地區(qū)生長的優(yōu)良景觀型木麻黃品系進(jìn)行推廣。各評(píng)價(jià)指標(biāo)確定如下。

速生性：包括樹高年均生長量、胸徑年均生長量和平均冠幅。適應(yīng)性：包括保存率、抗風(fēng)性、抗鹽堿性和抗病蟲害能力。觀賞性：包括樹冠形狀、小枝長度、樹皮顏色，樹皮花紋。繁殖力包括小枝粗壯度、水培出根率、苗木出圃率。

適應(yīng)性、觀賞性和繁殖力這3個(gè)定性指標(biāo)采用專家調(diào)查法確定后，對(duì)其中的非數(shù)量化因子進(jìn)行量化處理?？癸L(fēng)性、抗鹽堿性、抗病蟲害能力、小枝長度、樹皮顏色，樹皮花紋、小枝粗壯度等指標(biāo)劃分3個(gè)等級(jí)，3級(jí)最好(其中小枝長度由于不能用其長短直接判斷景觀價(jià)值，而以專家調(diào)查法確定后再進(jìn)行分級(jí)量化處理)。樹冠形狀是景觀木麻黃評(píng)價(jià)的最主要指標(biāo)，劃分5個(gè)等級(jí)，5級(jí)最好。根據(jù)以上評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，得到景觀木麻黃的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的等級(jí)(表5)

表5 10種初選景觀型木麻黃評(píng)價(jià)指標(biāo)的等級(jí)劃分

4 目標(biāo)層權(quán)重確定

景觀型木麻黃的優(yōu)劣受許多因素的影響，單獨(dú)用某一種因素指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，很難對(duì)其做出全面客觀的評(píng)價(jià)，本研究利用多目標(biāo)決策方法，綜合適應(yīng)性、速生性、繁殖力和觀賞性等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

應(yīng)用多目標(biāo)決策的一維比較法，先將不同量綱的目標(biāo)項(xiàng)目換算成統(tǒng)一的效用單位，求出每一個(gè)目標(biāo)的最大值Vmax和最小值Vmin，效用單位的最大值為Umax，最小值為Umin。令Umin=1.0(當(dāng)目標(biāo)值為Vmax)；Umin=0.1(當(dāng)目標(biāo)值為Vmin)，其余效用單位值U的換算公式為：

U=1-0.9(Vmax-V)/(Vmax-Vmin)

U=1-0.9(V-Vmin)/(Vmax-Vmin)

由此獲得10種景觀型木麻黃的各目標(biāo)效用值(表6)

表6 景觀型木麻黃10種初選各評(píng)價(jià)指標(biāo)的效用值

采用相對(duì)比較法確定權(quán)重系數(shù)，通過專家調(diào)查獲得各自的相對(duì)權(quán)重系數(shù)(表7)。

表7 10種初選景觀型木麻黃各層次指標(biāo)的權(quán)重

5 綜合排序結(jié)果

通過調(diào)查數(shù)據(jù)，獲得每一個(gè)目標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)的效用值，根據(jù)相對(duì)比較法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)(表7)，得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值(表8)。

單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)最優(yōu)不能說明這個(gè)景觀型木麻黃的好壞，需要對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，因此得到主目標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)值(表9)。

從表9看出，10種初選景觀型木麻黃中“惠-1”木麻黃最速生，其次是龍7-18；龍7-18適應(yīng)性最強(qiáng)，其次是圓頭木麻黃；觀賞性最強(qiáng)的是千頭木麻黃，其次是垂柳木麻黃。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值，采用極差分級(jí)法將景觀型木麻黃分為3個(gè)等級(jí)，評(píng)價(jià)值在0.58以上為最佳景觀型木麻黃，列入中選品系,并進(jìn)行推廣應(yīng)用。

表8 10種初選景觀型木麻黃各評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值

表9 10種初選景觀型木麻黃綜合評(píng)價(jià)值

6 小結(jié)

應(yīng)用多目標(biāo)決策法對(duì)惠安赤湖國有防護(hù)林場(chǎng)的初選景觀型木麻黃進(jìn)行評(píng)價(jià)表明：千頭木麻黃、垂柳木麻黃、圓頭木麻黃、龍柏木麻黃為最佳景觀型木麻黃品系。這4個(gè)景觀型木麻黃可在濱海地區(qū)大面積推廣種植。

惠安赤湖國有防護(hù)林場(chǎng)木麻黃種質(zhì)資源豐富,全場(chǎng)擁有木麻黃種質(zhì)資源家系、無性系達(dá)393個(gè)，特別是2014年從10多個(gè)國家引進(jìn)和建立的木麻黃國際種質(zhì)資源庫，其產(chǎn)生的變異更多，為景觀型木麻黃的選育提供了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Screening of Superior Landscape-typed Strains ofCasuarinaspp.

Li Maojin

(Chihu State-owned Protective Forest Farm, Hui’an County,Quanzhou 362000, China)

1005-5215(2017)02-0005-04

2016-12-20

泉州市科技局2014年農(nóng)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目

李茂瑾(1971-)，男，福建永春人，高級(jí)工程師，主要從事沿海防護(hù)林研究.

S792.93

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.02.002