雜種桉無(wú)性系不同樹(shù)干高度材性變異分析

吳世軍, 陳廣超, 徐建民, 李光友, 宋佩寧, 郭文仲

(1.中國(guó)林科院熱帶林業(yè)研究所,廣東 廣州 510520；2.廣東省嶺南綜合勘察設(shè)計(jì)院,廣東 廣州 510000)

桉樹(shù)(Eucalyptus)是桃金娘科(Mytaceae)桉樹(shù)屬(Eucalyptus)樹(shù)種的統(tǒng)稱，天然分布于大洋洲的澳大利亞大陸，少數(shù)種原產(chǎn)印度尼西亞的帝汶等島嶼和巴亞新幾里亞[1-2].桉樹(shù)開(kāi)展雜交育種已有30多年，我國(guó)桉樹(shù)無(wú)性系選育工作已取得顯著的成績(jī),桉樹(shù)無(wú)性系人工林也已步入了一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期.隨著中國(guó)南方桉樹(shù)豐產(chǎn)林的蓬勃發(fā)展，通過(guò)雜交育種高產(chǎn)無(wú)性系不斷推出，如占主導(dǎo)地位的東門(mén)林場(chǎng)DH系列、廣西林科院廣林系列、欽州林科所欽系列、雷州林業(yè)局林科所的U6、熱林所TH系列等[3].但是，國(guó)內(nèi)桉樹(shù)無(wú)性系遺傳基礎(chǔ)較窄，主要有尾葉桉和巨桉雜交種[4-7]；其次，國(guó)內(nèi)桉樹(shù)無(wú)性系的平均年產(chǎn)量約為20 m3·hm-2·a-1，低于國(guó)外熱帶和亞熱帶地區(qū)的平均水平(如巴西、剛果、南非和澳大利亞的商品林年產(chǎn)量為30～90 m3·hm-2·a-1[8-11]).

本文通過(guò)對(duì)建立在江門(mén)地區(qū)的24個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系試驗(yàn)林進(jìn)行不同樹(shù)干高度的材性指標(biāo)測(cè)定和綜合評(píng)價(jià)，旨在探討參試無(wú)性系不同樹(shù)干高度的材性變異規(guī)律,為推廣和合理利用桉樹(shù)無(wú)性系林業(yè)提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣東省江門(mén)市新會(huì)區(qū)羅坑鎮(zhèn)(22°22′N，112°52′E，海拔45 m)，屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)；年降雨量1 800 mm；年平均氣溫21.8 ℃，最高月(7月)平均氣溫28.3 ℃，最低月(1月)平均氣溫13.4 ℃，絕對(duì)最低溫0.3 ℃；無(wú)霜期339 d，年均積溫7 959 ℃.林地為花崗巖發(fā)育的赤紅壤，土層深厚，有機(jī)質(zhì)含量0.77%，全N含量0.29%，全P含量0.004%，全K含量0.25%，有效N含量30 mg·kg-1，有效P含量1 mg·kg-1，有效K含量29 mg·kg-1，pH值4.9.坡向西南，坡度10°，試驗(yàn)地位于中下坡.造林地為相思林采伐跡地，植被有芒箕(Dicranopterispedata(Honutt.) Nakaike)、毛玉葉金花(MussaendapubeseensAit)、桃金娘(RhodomyrtustomentosaHassk.)等[12].

1.2 供試材料

試驗(yàn)林建立于2004年5月,調(diào)查林齡為8.5 a，參試桉樹(shù)無(wú)性系共24個(gè)(表1).以華南地區(qū)大面積推廣的U6無(wú)性系為對(duì)照.采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)試驗(yàn)，5株小區(qū)，6次重復(fù).株行距3 m×2 m，穴狀整地，穴規(guī)格50 cm×50 cm×40 cm，造林時(shí)每穴施桉樹(shù)專用肥1.0 kg.造林當(dāng)年和翌年各撫育(追肥)1次(復(fù)合肥1.0 kg·次-1·穴-1).同時(shí)在其中2個(gè)無(wú)性系小區(qū)中各選取1株平均木伐倒，每隔1.3 m采集樹(shù)皮，在去樹(shù)皮的位置用內(nèi)徑5 mm的生長(zhǎng)錐由南向北鉆取從木材外部穿髓心的木芯，室內(nèi)測(cè)定木材密度和纖維特性.木材密度的測(cè)定采用排水法[13]，木材基本密度=絕干材重量/飽和水體積.木芯經(jīng)硝酸和氯酸鈉離析后，利用纖維質(zhì)量分析儀(FQA-code IDA02)進(jìn)行測(cè)定.

表1 參試無(wú)性系概況Table 1 Details of studied clones

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS軟件包對(duì)木材密度、纖維長(zhǎng)度、纖維寬度和樹(shù)皮厚度開(kāi)展方差分析和變異規(guī)律統(tǒng)計(jì).方差分析模型：yij=μ+αi+βi+γi+εij，式中:yij為觀察值；μ為總體平均值；αi為無(wú)性系間；βi為區(qū)組間；γi為高度間；εij為誤差.

2 結(jié)果與分析

2.1 參試性狀方差分析

方差分析結(jié)果表明參試性狀在無(wú)性系間差異均極顯著.單株材積、木材密度、纖維長(zhǎng)、纖維寬和樹(shù)皮厚度在無(wú)性系間差異較大；單株材積和樹(shù)皮厚度在重復(fù)間差異不顯著，表明樹(shù)皮厚度受環(huán)境影響不大.木材密度和纖維長(zhǎng)在重復(fù)間差異極顯著，纖維寬在重復(fù)間差異顯著，表明木材密度和纖維性狀與土壤條件有關(guān).但是樹(shù)皮厚度在不同高度間差異極顯著，木材密度差異顯著，纖維長(zhǎng)度和寬度差異不顯著.表明纖維特性在樹(shù)干不同高度變化不大，木材密度在不同樹(shù)干高度上變化較大.

表2 參試性狀方差分析Table 2 Variance analysis of traits

2.2 參試性狀變異分析

從圖1可知：不同無(wú)性系木材密度差異很大且變異規(guī)律均不同，有的無(wú)性系木材密度有遞增趨勢(shì)，有的無(wú)性系木材密度呈遞減或U字型趨勢(shì)，最大值在基部、中部和上部均有出現(xiàn)，無(wú)明顯變化規(guī)律.因此在開(kāi)展木材利用時(shí)需根據(jù)不同無(wú)性系酌情考量.總體而言，木材密度為0.4～0.6 g·cm-3，0.42～0.52 g·cm-3密度的木材比較適合制漿造紙；1號(hào)、12號(hào)、22號(hào)和23號(hào)無(wú)性系具有較高的生長(zhǎng)量和木材密度；生長(zhǎng)量最小的是2號(hào)、6號(hào)和8號(hào)無(wú)性系；木材密度較小的是5號(hào)、9號(hào)、14號(hào)和15號(hào)無(wú)性系.

從圖2、3可知，不同無(wú)性系纖維特性差異很大，變異規(guī)律也不盡相同.不同無(wú)性系纖維長(zhǎng)度的變異規(guī)律不同，纖維長(zhǎng)度的差異大于纖維寬度，而不同無(wú)性系的纖維寬度呈現(xiàn)隨樹(shù)干高度遞減的趨勢(shì).纖維長(zhǎng)度主要集中在0.4～0.8 mm，3號(hào)、14號(hào)、15號(hào)和22號(hào)無(wú)性系具有較大的纖維長(zhǎng)度，4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)和8號(hào)無(wú)性系則具有較小的纖維長(zhǎng)度；纖維寬度主要集中在15～21 μm，1、4、14和24號(hào)無(wú)性系具有較高的纖維寬度，2、4、6和8號(hào)無(wú)性系具有較小的纖維寬度.

圖1 參試無(wú)性系不同高度木材密度測(cè)定值Fig.1 Basic density of studied clones of different height

圖2 參試無(wú)性系不同高度纖維長(zhǎng)度測(cè)定值Fig.2 Fiber length of studied clones of different height

從圖4可知：不同無(wú)性系樹(shù)皮厚度差異很大，變異規(guī)律有所差異，但每個(gè)無(wú)性系樹(shù)皮厚度的最大值均出現(xiàn)在樹(shù)干底部；2、7、14、20、21、22、23和24號(hào)無(wú)性系呈U字型趨勢(shì)，其他無(wú)性系呈現(xiàn)總體下降趨勢(shì)；樹(shù)皮厚度為1.5～12.5 cm，主要集中在2～4 cm；1、2、4、7、18和20號(hào)無(wú)性系具有較大的樹(shù)皮厚度，3、15和19號(hào)具有較小的樹(shù)皮厚度.

圖3 參試無(wú)性系不同高度纖維寬度測(cè)定值Fig.3 Fiber widths of studied clones of different height

圖4 參試無(wú)性系不同高度樹(shù)皮厚度測(cè)定值Fig.4 Bark thickness of studied clones of different height

2.3 DH32-29個(gè)案分析

無(wú)性系DH32-29是由尾葉桉和巨桉雜交而成，因其速生、干性通直、適應(yīng)性廣而著稱.國(guó)內(nèi)種植的桉樹(shù)人工林中，該無(wú)性系占50%左右.以DH32-29為例分析不同高度木材密度、樹(shù)皮厚度、纖維長(zhǎng)度和纖維寬度的變化趨勢(shì)(圖5～8)，木材密度隨著高度變化在9～11 m有所增加，9 m以下和11 m以上的木材密度差異不大；纖維長(zhǎng)度隨著樹(shù)干高度的變化出現(xiàn)較大變化，2.6、3.9和14.3 m樹(shù)干高度的纖維長(zhǎng)度較大，9.1 m處出現(xiàn)最小值；纖維寬度隨著樹(shù)干高度的變化出現(xiàn)較大變化，2.6、3.9和15.6 m樹(shù)干高度的纖維寬度較大，6.5 m處出現(xiàn)最小值；2.6 m以下樹(shù)干的樹(shù)皮厚度在4 cm以上，2.6 m以上樹(shù)干的樹(shù)皮厚度下降至2.2 cm左右，且保持至樹(shù)干頂部.

3 小結(jié)

對(duì)8.5年生的24個(gè)無(wú)性系開(kāi)展不同高度的材性調(diào)查分析，方差分析結(jié)果表明參試無(wú)性系在單株材積、木材密度、纖維長(zhǎng)、纖維寬和樹(shù)皮厚度上均差異較大，不同樹(shù)干高度的纖維特性差異明顯，其他指標(biāo)差異不顯著；不同無(wú)性系不同高度的木材密度變化規(guī)律不同，在開(kāi)展木材利用時(shí)無(wú)需考慮木材位置；參試無(wú)性系樹(shù)皮厚度最大值均出現(xiàn)在樹(shù)干基部，參試無(wú)性系不同高度的樹(shù)皮厚度呈遞減和U字型兩種變化趨勢(shì)；DH32-29木材密度隨著高度的變化(9～11 m)有所增加，9 m以下和11 m以上的木材密度差異不大.纖維長(zhǎng)度隨著樹(shù)干高度變化較大；纖維寬度隨樹(shù)干高度變化較大，2.6、3.9和15.6 m樹(shù)干高度的纖維寬度較大，6.5 m出現(xiàn)最小值；2.6 m以下的樹(shù)皮厚度在4 cm以上，2.6 m以上樹(shù)皮厚度下降至2.2 cm左右，且保持至樹(shù)干頂部.

圖5 DH32-29不同高度纖維長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)Fig.5 Variation trends of fiber length on different height of DH32-29

圖6 DH32-29不同高度木材密度的變化趨勢(shì)Fig.6 Variation trends of basic density on different height of DH32-29

圖7 DH32-29不同高度纖維寬的變化趨勢(shì)Fig.7 Variation trends of fiber width on different height of DH32-29

圖8 DH32-29不同高度樹(shù)皮厚度的變化趨勢(shì)Fig.8 Variation trends of bark thickness on different height of DH32-29

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