北亞熱帶高山地區(qū)椿樹種和種源早期選擇

田開春 劉 軍 吳賢軍 高本旺 黃成名 韓俊勇 祁萬宜

摘要 [目的]研究北亞熱帶高山地區(qū)椿樹種和種源的保存率和生長性狀，揭示椿樹的適應性和生長性狀變異規(guī)律。[方法]運用方差、相關統(tǒng)計分析方法，研究了營造6年生（苗齡2年）的椿樹2個種33個種源成活率及生長量。[結(jié)果]椿樹種源間成活率以及生長量均有較大差異，香椿生長明顯優(yōu)于毛紅椿；初步篩選出適宜在北亞熱帶推廣應用的3個優(yōu)良香椿種源和1個優(yōu)良毛紅椿種源。3個香椿優(yōu)良種源平均成活率比所有種源平均值提高15.5%，6年生平均樹高和胸徑分別比所有種源平均值提高23.5%和33.3%；6年生平均樹高和胸徑比本地種源平均值增長100%和16.1%。[結(jié)論]該研究可為椿樹造林生產(chǎn)管理和規(guī)模發(fā)展提供理論依據(jù)。

關鍵詞 椿樹；香椿；毛紅椿；種源；生長；選擇

中圖分類號 S722.5 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）13-0154-03

Early Selection of Species and Provenances for Chinese Toona at High Mountain Region in Northern Subtropics

TIAN Kai-chun1，LIU Jun2*，WU Xian-jun1 et al

（1.State-owned Forest Farm of Zhangcunping at Yiling District of Yichang City，Yichang，Hubei 443145； 2.Research Institute of Subtropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，F(xiàn)uyang，Zhejiang 311400）

Abstract [Objective]To study the preservation and growth traits of species and provenances for Chinese Toona at High Mountain Region in Northern Subtropics，and reveal the adaptability and variation of growth traits of Chinese Toona.[Method]Using ANOVA，statisitical analysis method，the survival rate and growth of 6 years old Chinese Toona，kinds of 33 provenanees were studied.[Result]The results showed that the provenance survival rate and the growth amount had great differences between 32 provenances.Trees of T.sinensis growed obviously better than these of T.ciliata var.pubescens.Three and one superior provenances of T.sinensis and T.ciliata var.pubescens were selected，respectively.The average survival rate of three superior provenances for T.sinensis had 15.5% increase over average of all provenances.Compared with the provenance overall average，average height and DBH of six-years-old three superior provenances were increased respectively 23.5% and 33.3%.And compared with the local provenance，average height and DBH of six-years-old three superior provenances were increased respectively 100% and 161%.[Conclusion]The study can provide theoretical basis for the development of production management and the scale development for Chinese Toona.

Key words Chinese Toona；T.sinensis；T.ciliata var.pubescens；Provenance；Growth；Selection

三峽地區(qū)椿樹樹種主要有紅椿（T.ciliata Roem.）、毛紅椿[T.ciliata Roem.var.pubescens（Franch.） Hand.-Mazz.]、紫椿（T.microcarpa Harms）和香椿（T.sinensis），其中紅椿、毛紅椿屬國家二級重點保護植物[1]。香椿原產(chǎn)我國，分布于長江南北的廣泛山區(qū)，是落葉喬木，雌雄異株，葉為偶數(shù)羽狀復葉，圓錐花序，花白色兩性，果實是蒴果，種子具翅，可以用種子進行繁殖。香椿樹體高大，是培育大徑材、園林綠化的優(yōu)選樹種。香椿幼芽營養(yǎng)豐富，具有食療作用，主治風濕痹痛、外感風寒、胃痛、痢疾等[2]。毛紅椿主要分布于江西、云南、四川、安徽、湖南、廣西、廣東、貴州等省區(qū)，以及印度和印度印西亞等國家。毛紅椿垂直分布于海拔500～2 500 m，多為天然零星分布，是珍貴用材樹種，具有很高的經(jīng)濟價值和開發(fā)利用前景[3]。20世紀七八十年代湖北省宜昌地區(qū)高山造林樹種調(diào)查結(jié)果表明，香椿材質(zhì)好，生長快，喜深厚肥沃的土壤，對水分條件要求較高，溝槽兩側(cè)常見。不同地段有不同的混交樹種，五峰縣后河林區(qū)黃家河一帶，海拔1 100～1 300 m，常見有槭類、鄂楓楊、大葉楊、燈臺樹、漆樹、白辛等。香椿材質(zhì)優(yōu)良，生長快，單株材積年生長量一般在0.015 0～0.023 0 m3，在北亞熱帶地區(qū)比較適宜海拔1 800 m以下溝槽兩側(cè)及山坡中下部造林，發(fā)展香椿人工林前景廣闊。筆者通過對椿樹2個種33個種源在北亞熱帶高山地區(qū)造林保存率和幼林期生長性狀等進行研究，揭示椿樹的適應性和生長性狀變異規(guī)律，并進行優(yōu)良種源選擇，旨在為椿樹引種和遺傳改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗林概況

椿樹2個種33個種源試驗林選擇在國有樟村坪林場的馬槽驛伐區(qū)，地理坐標為111°11′41″ E，31°16′26″ N，海拔1 185 m。坡度6 °，坡位中下部，坡向西北。造林前為銀杏（Ginkgo biloba L.）人工林及天然闊葉樹混交林的采伐跡地，天然闊葉樹種以少量光皮樺（Betulalum inifera H.Winkl）、大葉楊（Populus iasiocarpa Oliv）、茅栗（C.seguinii Dode） 、杉木（Cunninghamia lanceolata）、錐栗[Castaneahenryi （Skan）Rehd.et Wils]和馬尾松（Pinus massoniana）為主，林下植物以宜昌木姜子（Litseaichangensis Gamble） 、卵果薔薇（Rosa helenae Rehd.et Wils）、鹽膚木（Rhus chinensis Mill.）、箬竹（Indocalam uslongiauritus （Munro）keng f.）、大丁草[Leibnitzia anandria （L）Nakai]和蕨類等植物為主[4]。造林地屬亞熱帶季風濕潤氣候，年平均氣溫12.6 ℃，無霜期為205 d左右，極端最低溫為-20 ℃、最高溫度37 ℃，晝夜日差溫度9～12 ℃，年降雨量為1 450～1 900 mm，主要集中在6—8月，占全年降雨量的40%，年蒸發(fā)量900～1 000 mm，相對濕度70%～80%，常年云霧較多[5]。土壤基底為黃陵雜巖，土壤母質(zhì)基巖以紅色花崗巖為主，頁巖、砂巖為輔。土壤類型主要以山地黃棕壤、黃壤為主，以山地沉甸沼澤土、沼澤土、棕色石灰土為輔，局部地區(qū)為沙質(zhì)黏土，pH在6.1～7.2。土壤中富含腐殖質(zhì)，自然養(yǎng)分含量較高，土壤肥沃，平均土層厚度為50～110 cm[6]。

1.2 供試材料 椿樹2個種（香椿和毛紅椿）33個種源全部試驗材料的種子由中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所提供，并于2010年3月在湖北省宜昌市林業(yè)科學研究所育苗，2012年3月從育苗地調(diào)運33個種源2年生苗木1 224株到試驗地國有樟村坪林場進行造林。

1.3 營林措施 椿樹2個種33個種源試驗林幼林撫育管理時間：第 1 年分別在6月中旬和8月上旬及9月下旬各撫育1次，共3次；以后連續(xù)3年在7、9月中旬各撫育1次，每年2次。撫育方法采用全面割灌、除草。同時，常年做好護林防火和病蟲防治工作[7]。

1.4 試驗方法

椿樹2個種33個種源試驗林以國際林聯(lián)制定的種源試驗方案和我國林木遺傳育種學為指導，采用隨機完全區(qū)組設計[8]，3行×3株9株方形小區(qū)，4次重復，依山順勢縱向排列長方形，每個種源號均掛有標牌；每個方塊四角處均栽高50 cm水泥樁做永久性標識。試驗林面積為0.5 hm2。2011年冬季對造林地進行全面清理，并依據(jù)田間試驗林要求用皮尺量距，白石灰定點，小區(qū)、重復間用白石灰打線挖溝界。穴狀整地，規(guī)格50 cm×50 cm×40 cm。2012年4月2—3日苗木根部用泥漿漿根造林[9]，株行距為1.5 m×15 m 。

1.5 數(shù)據(jù)處理

調(diào)查椿樹2個種33個種源試驗林成活率、保存率，以及在冬季樹木生長停止后進行每木生長調(diào)查，測量指標包括樹高、當年新梢生長、地徑、南北平均冠幅、頂輪分枝數(shù)。用算術(shù)平均法分小區(qū)統(tǒng)計平均成活率和保存率及各項生長量。采用統(tǒng)計學軟件SAS/STAT 6.12中PROCANOVA過程計算進行統(tǒng)計學分析[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 造林成活率差異

2012年12月10日調(diào)查了椿樹2個種33個種源試驗林成活率，變動幅度在36%～100%，香椿和毛紅椿成活率平均值分別為86%和67%。5個香椿種源26、5、10、17和30的造林成活率較高，達97%及以上，毛紅椿4個種源201、207、205和210的造林成活率相對較高，造林成活率變幅在69%～89%（表1）。

成活率和生長量差異分析表明，椿樹2個種33個種源造林當年成活率和生長量各區(qū)組間差異不顯著，說明區(qū)組間的土壤條件基本一致。椿樹各種源性狀平均數(shù)之間的差異均達到極顯著水平，說明椿樹種源間遺傳變異豐富，遺傳改良潛力較大。

2.2 生長量相關分析

相關分析表明，6年（2015年）生樹高與新梢之間的相關系數(shù)為0.648，樹高與地徑之間的相關系數(shù)為0.858，樹高與頂輪分枝數(shù)之間的相關系數(shù)為0.256，地徑和當年抽梢之間的相關系數(shù)為0.619，頂輪分枝數(shù)與地徑之間的相關系數(shù)為0.346，抽梢與頂輪分枝數(shù)之間的相關系數(shù)為0.026，均在 0.05 以上；對應的 P 值都接近 0，表示指標間具有顯著和極顯著的正相關關系。

2.3 種源生長量比較

由椿樹2個種33個種源造林成活率及歷年生長量統(tǒng)計結(jié)果（表1）可知，至2015年 6年生香椿24個種源平均樹高達到3.54 m，平均胸徑為2.83 cm；毛紅椿9個種源平均樹高達到2.73 m，平均胸徑為2.20 cm，其生長明顯劣于香椿。根據(jù)造林成活率、樹高和胸徑3個性狀指標計算種源得分，對2個種33個種源進行了排序，從香椿24個種源中篩選出3個優(yōu)良種源（5、17和26號），其平均樹高達 4.73 m，胸徑4.17 cm；樹干通直，樹皮紅褐色，闊葉綠色，未發(fā)現(xiàn)病蟲為害和翻蔸，生長勢好[11]。香椿3個優(yōu)良種源平均生長量比大老嶺林場的6年生香椿（CK）樹高增長100%，胸徑增長16.1%，說明這3個種源適宜生長于鄂西山區(qū)[11-12]。從毛紅椿9個種源中篩選出1個優(yōu)良種源，6年生平均樹高和胸徑平均值分別為3.90 m和3.10 cm，其生長量比本地6年生香椿（CK）樹高增長86%。

3結(jié)論與討論

該研究在北亞熱帶高山地區(qū)營建了椿樹2個種遺傳測定林，對比了香椿和毛紅椿不同種源的造林成活率和生長情況。從遺傳測定林6年生樹木調(diào)查分析情況來看，香椿所有種源6年生平均樹高和胸徑分別為3.54 m和2.83 cm；毛紅椿所有種源平均樹高和胸徑分別為2.73 m和2.20 cm，總體來說香椿生長明顯優(yōu)于毛紅椿，說明香椿更適宜該地區(qū)高海拔的生境條件。根據(jù)造林成活率、樹高和胸徑等指標計算出了各種源得分，對香椿和毛紅椿種源進行了排序，從香椿24個種源中篩選了3個優(yōu)良種源，其平均樹高達 4.73 m，胸徑4.17 cm，比當?shù)氐?年生香椿（CK）樹高增長100%，胸徑增長16.1%。從毛紅椿9個種源中初步篩選出1個優(yōu)良種源，6年生平均樹高和胸徑平均值分別為3.90 m和3.10 cm，其生長量比當?shù)?年生香椿（CK）樹高增長86%。通過該試驗初步篩選出適宜北亞熱帶高山地區(qū)椿樹優(yōu)良種源，為椿樹人工林的發(fā)展奠定了基礎。

參考文獻

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