福建南部紅錐優(yōu)樹選擇研究

李寶福 朱煒 李瑩 王青天

摘 要：采用5株對比木法，對福建安溪縣不同的紅錐天然林群體進行調(diào)查和優(yōu)樹選擇，共初選出紅錐候選優(yōu)樹30株，對比優(yōu)勢木146株。經(jīng)統(tǒng)計分析，確定紅錐林中優(yōu)樹的選擇標準為：優(yōu)樹胸徑、樹高、單株材積分別超過對比優(yōu)勢木平均值的37%、170%和860%，形質(zhì)指標綜合分值大于等于8.0;以材積和形質(zhì)性狀綜合分值作為選優(yōu)的雙重控制標準，則入選優(yōu)樹14株，入選率為46.7%。研究結(jié)果將為福建省紅錐用材林優(yōu)樹選擇提供標準，福建地區(qū)紅錐的種質(zhì)保護、遺傳改良和良種基地建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：紅錐;優(yōu)樹選擇;選優(yōu)標準

中圖分類號：S722.5

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2019）02-0020-06 ? ? 國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.02.004

Abstract：Different natural forest populations of Castanopsis hystrix in Anxi County， Fujian Province， were investigated by dominant comparative method to select superior trees. A total of 30 superior trees and 146 comparative dominant trees of C. hystrix were selected. On the basis of statistical analysis， the selection criteria for determining the superior trees in the C. hystrix forest were as follows： the diameter at breast height （DBH）， tree height and volume were 37%， 170% and 860% higher than the mean values of dominant trees respectively， and the comprehensive score of the shape index was greater than or equal to 8.0. While the comprehensive score of volume and shape traits were selected as the dual control standard， 14 superior trees were selected， with a inclusion rate of 46.7%. The research results provide reference and basis for the subsequent selection of C. hystrix in the future. It can also provide a basis for germplasm conservation， genetic improvement and further promotion of afforestation of C. hystrix in Fujian.

Key words：Castanopsis hystrix; selection of superior trees; criteria for superior trees

紅錐（Castanopsis hystrix）屬殼斗科栲屬，為常綠闊葉喬木，是我國南亞熱帶地區(qū)重要的優(yōu)質(zhì)鄉(xiāng)土闊葉用材樹種[1-2].，紅錐具有生長迅速，萌芽力強，混生性能好的特點，是理想的混交套種樹種[3-4];同時，紅錐為珍貴用材樹種，樹干通直，材質(zhì)優(yōu)良，可供建筑、造船等[5]，也是我國南方大徑材培育和木材戰(zhàn)略儲備建設(shè)的首選造林樹種之一。其次，紅錐屬深根性樹種，主根發(fā)達，適應(yīng)性強[6]，根系有菌根菌，改土效果好[7]，也是良好的綠化美化和生態(tài)造林樹種[8]，開發(fā)潛力巨大。選優(yōu)是良種繁育的重要手段，也是林木改良的先決條件[9]。開展紅錐優(yōu)樹選擇，促進其良種選育進程，對于提高紅錐遺傳增益，加快生產(chǎn)的良種化進程[6]，豐富造林樹種、調(diào)整林產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、改善林地生境等方面都具有重要意義。

眾多研究表明[9-14]，天然實生起源的林分獲得的選優(yōu)材料相對更好，潛力更大。這主要是由于大多數(shù)樹木為異花傳粉植物，天然林中，由于不同基因型個體的配子結(jié)合導(dǎo)致其后代遺傳分化較大。但目前，由于紅錐價值高，天然林遭到嚴重的采伐和破壞，現(xiàn)存林木多為散生孤立木或與其它雜闊小片的混交林，故找到面積較大、保存完好的林分難度很大，選優(yōu)標準也難以把握，這為選優(yōu)工作帶來一定的困難。福建省安溪縣是紅錐在福建的主要分布區(qū)，面積分布范圍較廣，因此在安溪范圍內(nèi)開展紅錐的優(yōu)樹調(diào)查和選擇為安溪乃至福建全省紅錐種質(zhì)資源收集、保存、開發(fā)和利用提供科學(xué)依據(jù)。在研究前期進行全面踏查，了解和掌握安溪縣紅錐天然資源分布基礎(chǔ)上，初步確定調(diào)查地段，最終篩選出天然紅錐林相對比較集中的林分作為目標林分。在參考前人就天然林選優(yōu)方法的基礎(chǔ)上，對安溪縣紅錐天然林（或天然次生林）中選優(yōu)的調(diào)查資料進行總結(jié)，對進一步開發(fā)利用紅錐優(yōu)異種質(zhì)資源具重要的理論意義與實用價值，同時也為進一步開展紅錐優(yōu)樹選擇技術(shù)提供借鑒方法。

1 選優(yōu)樣區(qū)慨況

本次選優(yōu)工作地點在安溪縣龍涓鄉(xiāng)的崎畬、連詞、新嶺、后田村和藍田鄉(xiāng)三內(nèi)寨村5個區(qū)域。選優(yōu)區(qū)的具體情況見表1。安溪縣地處E117°38′57″～117°52′21″，N24°52′21″～25°05′8″。該地屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)型氣候，年均溫20℃，降雨量約為1820 mm，1月份平均氣溫15℃，極端低溫- 2℃;7月份平均氣溫33℃，極高溫36℃;全年≥10℃，活動積溫7200℃，無霜期340 d?？諝庀鄬穸?2%左右;該地全年四季分明，氣候相對溫和，雨水也充足。

2 選優(yōu)方法與步驟

2.1 踏查和初選

本研究分別在/從5個不同區(qū)域共篩選出30個選優(yōu)群體林分，這些林分的林地海拔均在197～553 m，土壤均為酸性黃紅壤土，pH值約為5.2～6.5，土壤腐殖質(zhì)層厚度約為20 cm左右，肥力中等，立地條件大多屬Ⅱ類立地級。林分為紅錐與米櫧（Castanopsis carlesii （Hemsl.）Hay.）、木荷（Schima superba Gardn. et Champ.）、栲類（Castanopsis fargesii Franch.）等闊葉樹種的混交林，且紅錐林為天然原生和次生混交，郁閉度約為0.7～0.85，林下植被主要有檵木（Hamamelidaceae）、杜鵑（Rhododendron simsii Planch）等小雜灌。

2.2 侯選優(yōu)樹和優(yōu)勢木的確定

根據(jù)選優(yōu)群體林分面積、紅錐樹齡和樹種組成結(jié)構(gòu)。經(jīng)過全面踏查后，以目測方法，將樹干通直圓滿且分叉高，樹皮薄且裂紋均勻，冠形優(yōu)美，同時無病蟲害且長勢明顯優(yōu)于鄰近植株的確定為侯選優(yōu)樹，將確定的候選優(yōu)樹編號，并在每一株候選優(yōu)樹樹干1.5 m處涂漆標記，并繪制方位圖、掛標牌、拍照和填表（與調(diào)查表編號一致）。以優(yōu)樹為中心，半徑為20～50 m的范圍內(nèi)設(shè)樣園臨時樣地，實測樣地內(nèi)所有紅錐的樹高和胸徑，最后根據(jù)測量得到的樹高和胸徑算出每株紅錐的材積。采用“優(yōu)勢木對比法”進行優(yōu)樹選擇，選取5株或3株（有的群體林分內(nèi)紅錐樹較少，未能找到5株對比木）僅次于優(yōu)樹的個體作為優(yōu)勢木，將優(yōu)勢木進行編號。選擇優(yōu)勢木時，盡量東、西、南、北四個方向都有對照，且霸王樹和畸形樹不可入選[15]。

2.3 候選優(yōu)樹與對比木實測

記錄候選優(yōu)樹和對比優(yōu)勢木的位置、地點（用GPS測定儀定位），記載海拔、坡向、坡位、坡度、土壤類型、林分起源（天然原生林、 天然次生林）、樹種組成、郁閉度、密度（株/畝）等選優(yōu)林分的基本情況。并對優(yōu)樹和優(yōu)勢木逐株測量并記載樹高、胸徑、枝下高、樹干通直度、圓滿度和樹冠幅（東西/南北），主干分叉性、側(cè)枝粗細、自然整枝度、樹齡等因子。野外干形指標分為通直、一般（樹干有一個小彎曲）、差（有兩個以上的彎曲3個等級），分枝粗細按細、中、粗3檔記載[16]。

2.4 選優(yōu)目標與評價指標

紅錐選優(yōu)主要是用材目標的優(yōu)樹選擇，因此，在保證生長指標作為第一標準外，還必須結(jié)合各項形質(zhì)指標進行綜合考核。以生長優(yōu)異、形質(zhì)優(yōu)良、無病蟲害的優(yōu)樹作為選擇目標，生長量以胸徑、樹高、材積為評價指標;形質(zhì)評價指標則在參考枝下高、分枝數(shù)、樹皮和樹干形態(tài)的基礎(chǔ)上，主要以干形、冠高比、分枝粗細為量化指標進行綜合評價進行優(yōu)樹選擇。其中，干形、冠高比（冠幅和樹高之比）和分枝情況等形質(zhì)性狀的量化指標，依據(jù)對樹木形質(zhì)影響的權(quán)重，滿分以10分計，按照表2的評分標準對樹木的各項指標進行評分[17]。

2.5 數(shù)據(jù)處理與分析

候選優(yōu)樹和對比木的材積按福建省闊葉樹二元材積公式計算：V=0.00005276D.1.882161H.1.009317 計算，其中，D為紅錐活立木胸徑;H為紅錐活立木樹高。

候選優(yōu)樹和優(yōu)勢木各項指標的比對采用配對t檢驗，其公式[5]：t=∑d/n（∑d.2-（∑d）.2/n）/n（n-1）

式中：t表示顯著差異性檢驗值，d表示候選優(yōu)樹評價指標值與對比優(yōu)勢木相應(yīng)指標平均值的差值，n表示配對樣本數(shù)。

采用Microsoft excel 2003進行數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計和表格繪制，采用SPSS19.0（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）進行配對T檢驗。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同選優(yōu)群體候選優(yōu)樹表型特征分析

在5個不同區(qū)域30個選優(yōu)群體內(nèi)篩選出候選優(yōu)樹共30株，對比優(yōu)勢木146株。候選優(yōu)樹和對比優(yōu)勢木的主要表型特征指標見表3。可以發(fā)現(xiàn)，候選優(yōu)樹的總體平均樹高21.9 m，胸徑122.1 cm，材積10.68 m.3，形質(zhì)性狀綜合分值為8.0;而對比優(yōu)勢木的上述各指標的平均值分別為15.0 m、40.6 cm、0.89 m.3和7.3。候選優(yōu)樹的各項指標均明顯大于優(yōu)勢木，樹高、胸徑和材積的增幅分別達23.57%～82.88%、80.75%～311.60%和371.74%～1852.30%，特別是胸徑和材積增幅極大。經(jīng)配對T檢驗結(jié)果表明（表4），候選優(yōu)樹和對比優(yōu)勢木在樹高、胸徑、材積和形質(zhì)性狀綜合分值等表性特征指標上均達到顯著差異水平。候選優(yōu)樹的整體生長性狀和形質(zhì)性狀明顯優(yōu)于對比優(yōu)勢木。

參照我國有關(guān)用材林優(yōu)樹選擇標準[18]，根據(jù)林分群體的林木生長狀況，優(yōu)樹生長量指標要求為樹高、胸徑和材積要分別大于優(yōu)勢木10%、20%和50%，樹干分叉的高度需大于優(yōu)勢木的10%以上。形質(zhì)指標則要求樹干通直圓滿，樹皮薄且裂紋均勻，冠形濃密、側(cè)枝細且夾角小，無病蟲害的同時要求優(yōu)樹結(jié)實性狀良好?；虬凑諒V西省紅錐優(yōu)樹選擇標準[19]即候選優(yōu)樹的樹高、胸徑、材積分別比對比優(yōu)勢木高9%、16%和52%，則本次所選的候選優(yōu)樹都可以入選為優(yōu)樹。但是本研究中，選優(yōu)的紅錐林分類型、樹種組成、樹齡結(jié)構(gòu)比較特殊，所選優(yōu)林分中的紅錐為原生天然林和次生天然林混合在一起且多為紅錐與其它雜闊混生，對比優(yōu)勢木有的5株，有的只有3株或4株，同時優(yōu)勢木中有的為原生天然林有的為早期被砍伐而萌發(fā)的次生天然林，其樹齡與候選優(yōu)樹也不完全一致。

故無法完全采用現(xiàn)有的廣西紅錐優(yōu)樹選擇標準或其他鄉(xiāng)土闊葉樹的選優(yōu)標準來衡量，故在選優(yōu)前，應(yīng)因地制宜地制定一套適合本研究林分的紅錐優(yōu)樹選擇標準，提高選擇強度和選擇差，以期最終獲得較好的遺傳增益。

3.2 紅錐選優(yōu)標準的確定

3.2.1 優(yōu)樹入選生長指標標準的確定 優(yōu)樹的入選標準通常為在優(yōu)勢木平均值或林分平均數(shù)值（X）的基礎(chǔ)上再加上一定數(shù)值（△），當候選樹的性狀值超過這個標準（χ+χ△），即可入選，否則不能入選?！饕话阋院蜻x優(yōu)樹與優(yōu)勢木平均值或林分平均木數(shù)值的比率（百分比）來表示。

本研究的△取值按如下方法進行確定：首先基于候選優(yōu)樹的樹高、胸徑和材積比優(yōu)勢木相應(yīng)指標平均值的增大幅度為基礎(chǔ)（表4），在增大或提高幅度范圍內(nèi)設(shè)置一個遞增百分比△%，然后以優(yōu)勢木平均值為基點，對候選優(yōu)樹與優(yōu)勢木平均值每增加△值后的數(shù)值逐一進行t檢驗，直到t檢驗結(jié)果不顯著為止，則不顯著時的△值與其相鄰的有顯著的△值即為△取值范圍。

依據(jù)上述方法，本研究設(shè)置樹高、胸徑和材積的遞增百分比分別為5%、50%和100%，經(jīng)計算得出候選優(yōu)樹性狀△值取值范圍為：樹高35%～40%，胸徑150%～200%和材積800%～900%。接著，在△取值范圍內(nèi)，樹高、胸徑和材積分別以1%、10%和20%的的增幅逐步增加優(yōu)勢木平均值后，再與候選優(yōu)樹相應(yīng)指標值進行t檢驗，直至不顯著為止，則不顯著時的相應(yīng)增加值即為△臨界值。通過t檢驗計算，優(yōu)樹各生長性狀指標的附加值△即為優(yōu)樹生長性狀入選標準：樹高37%、胸徑170%、材積860%，詳細數(shù)據(jù)見表5。

3.2.2 優(yōu)樹入選形質(zhì)性狀綜合分值標準的確定

就野外初選優(yōu)樹時，對候選優(yōu)樹和對比優(yōu)勢木各項性狀指標的記錄，依據(jù)表2的形質(zhì)性狀評分標準分別對候選優(yōu)樹和優(yōu)勢木的干形、冠高比以及分枝粗度等3個形質(zhì)表型分級評分，將各性狀的得分求和得到每株候選優(yōu)樹的總分（見表3）。根據(jù)候選優(yōu)樹和對比優(yōu)勢的形質(zhì)性狀綜合分值平均值情況，給出某幾個定值，然后將候選優(yōu)樹的形質(zhì)性狀綜合分值分別與某定值進行t檢驗，則不顯著時的定值即為優(yōu)樹入選的形質(zhì)性狀標準。本研究的對比優(yōu)勢木的形質(zhì)性狀綜合平均分值在6.4～8.1之間，為此給出6.5、7.0、7.5、8.0、8.5五個定值，經(jīng)逐一T檢驗后，優(yōu)樹入選的形質(zhì)性狀綜合分值標準為8.0。

3.3 入選優(yōu)樹的確定

以上述確定的優(yōu)樹生長量指標和形質(zhì)性狀指標的入選標準對候選優(yōu)樹進行選擇，其中樹高大于對比優(yōu)勢木平均值37%以上的有18株，入選率達60%;胸徑大于優(yōu)勢木平均值170%以上的有20株，入選率達66.7%;材積大于對比優(yōu)勢木平均值860%以上的有20株，入選率達66.7%;形質(zhì)性狀綜合分值大于8.0的有18株，入選率達60%。四項指標同時達到標準的僅有8株，入選率達26.7%。因為材積是生長量綜合性狀指標，較高的生長量也是用材樹種選優(yōu)的主要目標，因此選擇材積作為這次選優(yōu)的主要生長量性狀，以形質(zhì)性狀綜合分值作為選優(yōu)的控制指標，綜合生長量指標和形質(zhì)指標的雙重標準，則14株候選優(yōu)樹入選，入選率為46.7%。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

紅錐為珍貴用材樹種，但天然林遭到過度采伐，現(xiàn)存林木也多數(shù)為散生孤立木或小片混生雜闊林，很難找到面積較大且保存完好的天然林分，本研究借鑒廣西省紅錐優(yōu)樹選擇標準或其它鄉(xiāng)土闊葉樹種的選優(yōu)標準等已有的成果，根據(jù)野外調(diào)查、優(yōu)樹選擇記載資料，對安溪縣境內(nèi)30株候選優(yōu)樹進行研究，制定出適合當?shù)丶t錐資源現(xiàn)狀和林分類型、樹種結(jié)構(gòu)與組成的優(yōu)樹表型選擇標準為：優(yōu)樹胸徑、樹高和單株材積分別大于對比優(yōu)勢木平均值的37%、170%和860%，形質(zhì)指標綜合分值則大于8.0。最終，結(jié)合實際情況，以材積作為選優(yōu)的主要生長量性狀指標，以形質(zhì)性狀綜合分值作為選優(yōu)的控制指標，綜合生長量指標和形質(zhì)指標的雙重標準，則有14株候選優(yōu)樹入選，入選率為46.7%。

4.2 討論

優(yōu)樹選擇是林木遺傳改良的重要環(huán)節(jié)。由于樣本數(shù)少，本研究結(jié)果有局限。且作為大中徑材用材樹種，除生長指標和形質(zhì)性狀指標外還需結(jié)合材性與抗性等質(zhì)量性狀進行綜合的評價和分析，以確保其育種群體的遺傳優(yōu)良性和多樣性。

本研究調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，保存株數(shù)多且生長良好的紅錐天然成片林很少，故今后應(yīng)進一步加大對紅錐天然林資源的保護力度。同時，本次選優(yōu)所篩選出的紅錐優(yōu)樹可作為后期開展紅錐良種選育的寶貴基礎(chǔ)材料，故應(yīng)通過現(xiàn)地保護與擴繁等有效措施保存優(yōu)樹基因[20]，通過建立紅錐種子園或采穗圃來進一步提高紅錐良種質(zhì)量和數(shù)量。

參考文獻：

[1] 朱積余. 紅錐速生豐產(chǎn)栽培的試驗研究[J].林業(yè)科技通訊，1993（2）：8-10.

[2] 鄭海水，張偉良. 鄉(xiāng)土闊葉樹種生長比較[J].林業(yè)與環(huán)境科學(xué)，1999（4）：22-26.

[3] 朱 煒，李寶福，潘瓊?cè)兀?紅錐家系苗期變系與初步選擇的研究[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報，2014，33（5）：19-24.

[4] 詹新標. 紅錐純林與杉木及馬尾松林下套種生長研究[J].華東森林經(jīng)理，2017，31（3）：7-9.

[5] 呂建雄，林志遠，駱秀琴，等.紅錐和西南樺人工林木材干縮特性的研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，27（1）：6-9.

[6] 朱積余，蔣 燚，潘 文. 廣西紅錐優(yōu)樹選擇標準的研究[C].中國林學(xué)會林木遺傳育種分會年會，2002.

[7] 林俊平. 紅錐不同模式造林效果分析[J].福建林業(yè)科技，2002，29（3）：59-61.

[8] 黃全能，陳東華，代全林，等.紅錐天然林土壤理化性質(zhì)及水源涵養(yǎng)功能的研究[J].福建林業(yè)科技，2001，28（2）：17-19.

[9] 宋鳳梅，何樹松. 我國林木良種繁育現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].遼寧林業(yè)科技，2000（4）：3-6.

[10] 于振群. 苦楝半同胞家系子代測定與選擇研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[11] 李永榮，吳文龍，方 亮，等.實生起源的仁用薄殼山核桃優(yōu)株初步篩選[J].林業(yè)工程學(xué)報，2010，24（2）：84-87.

[12] 趙文書，郭宇渭，汪福斌，等.思茅松天然優(yōu)良林分選擇的研究[J].西部林業(yè)科學(xué)，1993（4）：2-10.

[13] 趙 揚，王秀榮，唐榮華，等.貴州省楓香優(yōu)樹選擇研究[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報，2009，28（6）：530-534.

[14] Zietkiewicz E，Rafalski A，Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat （SSR）-anchored polymerase chain reaction amplification[J].Genomics，1994，20（2）：176-183.

[15] 劉光金，諶紅輝，郭文福，等.西南樺優(yōu)樹選擇技術(shù)研究[J].林業(yè)科學(xué)研究，2012，25（4）：438-441.

[16] 方太平，程維澤，姜永密，等.光皮樺優(yōu)樹選擇及效果分析[J].黃山學(xué)院學(xué)報，2005，7（6）：39-41.

[17] 丘小軍，朱積余，蔣 燚，等.紅錐的天然分布與適生條件研究[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2006，25（2）：175-179.

[18] 汪慶瑜. 紅栲優(yōu)樹選擇[J].安徽林業(yè)，2008（3）：48.

[19] 朱積余，潘 文. 廣西紅錐優(yōu)樹選擇標準研究[J].廣西林業(yè)科學(xué)，2002，31（3）：109-113.

[20] 何子立，楊 華，李鐵華，等.湖南省閩楠優(yōu)樹選擇[J].福建林業(yè)科技，2018，45（2）：34-39.