楓香優(yōu)樹子代多點測定及優(yōu)良家系選擇

歐陽磊

(福建省林業(yè)科學研究院、福建省森林培育與林產(chǎn)品加工利用重點實驗室，福建 福州 350012)

楓香(Liquidambarformosana)為金縷梅科楓香亞科楓香屬落葉喬木，是我國和福建省最重要的鄉(xiāng)土速生闊葉樹種和園林景觀樹種之一；木材輕軟，紋理致密，旋刨性能好，是建筑、家具和膠合板等的理想材料[1～3]；樹干圓滿通直，生長迅速，適應性強，耐干旱瘠薄，抗風御寒能力較強；全樹都是寶，其中葉含揮發(fā)油0.05%，可提取芳香油，可為“蘇合香”的代用品，作為皮膚殺菌藥；整株均可用來提取用藥，果實可用作染料，樹脂不僅對醫(yī)治疥癬效果良好，而且還是塑料及人造革的優(yōu)良材料來源；鋸屑，枝梢可作為栽培香菇、木耳的原料，在多數(shù)地方均為香菇人工栽培用段木的主要木材來源。直到目前為止，對楓香開展多點測定和主要生長性狀遺傳變異規(guī)律方面的研究報道甚少[1～10]。由此，對營建在福建南平、三明和廣東韶關(guān)3個試驗點的14年生楓香優(yōu)樹子代測定林的生長表現(xiàn)進行每木調(diào)查，并收集整理調(diào)查數(shù)據(jù)和開展3點聯(lián)合分析，摸索楓香主要生長性狀的遺傳變異規(guī)律，通過綜合比較選擇出在3個地點均表現(xiàn)明顯生長優(yōu)勢的廣譜性楓香優(yōu)良家系，為福建省和廣東省相似立地條件的地區(qū)種植楓香提供優(yōu)良遺傳材料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試材料來自皖南黃山地區(qū)的53個楓香優(yōu)樹家系，以混合種子作為對照，共54個處理(表1)，由南京林業(yè)大學楓香課題組于1996年組織選優(yōu)，1997年進行優(yōu)樹單株采種，1998年在福建省洋口國有林場開展單系育苗，3個試驗點的試驗苗木均由福建省洋口國有林場統(tǒng)一供應和編號[1]。

表1 參試家系來源

1.2 試驗地概況

南平試驗點位于福建省洋口國有林場打鐵坑工區(qū)后山，地處北緯26°50′、東經(jīng)117°53′，地貌系武夷山支脈的低山丘陵，氣候?qū)賮啛釒夂?。年均氣?8.5 ℃，最高氣溫40.3 ℃，最低氣溫-6.8 ℃，年均降水量1880 mm，年無霜期280 d，年相對濕度82%，海拔230～300 m。土壤為花崗巖發(fā)育的山地紅壤，土層深厚，土壤肥沃，立地等級Ⅱ級，坡向西南，坡度25°～35°，前茬為多年生油茶林砍伐跡地[2]。

三明試驗點位于福建省三明市郊國有林場列東工區(qū)貴溪洋，地處北緯26°16′、東經(jīng)117°38′，年均氣溫19.4 ℃，絕對最低溫-5.5 ℃，年均降水量1726.3 mm，年無霜期306 d，年相對濕度79%，海拔200～260 m。土壤為山地紅壤，土層深厚肥沃，立地等級Ⅱ級，緩坡地，中坡，坡向東南，坡度28°～42°，前茬為杉木人工林采伐跡地[1]。

廣東省韶關(guān)試驗點位于廣東省韶關(guān)鐵龍林場紅旗工區(qū)，屬亞熱帶氣候，地處北緯24°32′、東經(jīng)113°41′。年均氣溫20.6 ℃，最低溫-3.5 ℃，年均降水量1693.9 mm，年平均相對濕度76%，年無霜期310 d，年日照時間1586.2 h，四季分明，為楓香生長適宜區(qū)。試驗地前茬為杉木人工林采伐跡地，海拔400～450 m，坡度25°～30°，中上坡，坡向西南，山地黃壤，土層較厚，肥力中等，立地質(zhì)量綜合評定為Ⅱ級[1]。

1.3 試驗林營建與數(shù)據(jù)調(diào)查收集

3片子代試驗林均于1999年春營建，均為54個處理，包括參試優(yōu)樹家系53個和對照1個(53個家系的混合種)，采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，均為5次重復和8株小區(qū)，株行距均為2 m×2 m[1]。當試驗林14年生時，即2012年12月對3片試驗林進行每木調(diào)查統(tǒng)計和計算機錄入，核對無誤后建立數(shù)據(jù)庫。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析均在SAS 6.12軟件上進行[10]。楓香單株材積按照福建省闊葉樹二元立木單株材積公式計算：V=0.000052764291D1.8821611H1.0093166。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長性狀遺傳變異

2.1.1 生長性狀總體表現(xiàn) 福建南平、三明和廣東韶關(guān)等3個試驗點子代試驗林14年生的聯(lián)合生長情況見表2。由表2可知，試驗林14年生時，總體生長情況較好，樹高、胸徑、單株材積的平均值分別為9.58 m、8.11 cm、0.033160 m3，樹高、胸徑和單株材積的平均變異系數(shù)分別為27.25%、35.52%、91.21%。三點聯(lián)合分析表明，楓香的樹高、胸徑和單株材積等生長表現(xiàn)在不同家系間存在較大的差異，生長性狀的變異比較豐富，為楓香在速生方面選擇表現(xiàn)優(yōu)異的家系提供參考。

表2 三點聯(lián)合生長表現(xiàn)

2.1.2 生長性狀遺傳變異分析 對3個試驗點在試驗林14年生時的樹高、胸徑和單株材積等數(shù)據(jù)進行聯(lián)合方差分析，結(jié)果見表3。從表3可知，樹高、胸徑和單株材積等主要生長性狀在不同地點、不同重復和不同家系間的差異均達極顯著水平，地點×家系、重復×家系等的互作效應顯著。由此，不同參試家系的生長表現(xiàn)受到氣候環(huán)境、立地狀況、本身基因特性等方面的影響，需要進一步細分各個影響因子的方差份量。

表3 生長性狀三點聯(lián)合方差分析

由表4可知，3片子代試驗林14年生時生長性狀遺傳參數(shù)的聯(lián)合估值，樹高、胸徑和單株材積的家系遺傳力分別為0.256、0.405、0.464，樹高受中等偏弱的遺傳控制，胸徑和單株材積受中等程度的遺傳控制。

2.2 三點聯(lián)合速生優(yōu)良家系選擇

根據(jù)三點聯(lián)合遺傳變異分析選擇出適應性更廣的楓香優(yōu)良家系，供福建省和廣東省相似立地環(huán)境條件下推廣應用(表5～表8)。從表5可知，適宜福建南平地區(qū)、三明地區(qū)和廣東韶關(guān)地區(qū)等類似氣候環(huán)境和土壤立地條件下的7個楓香速生優(yōu)良家系為58、70、84、114、116、123、124。其中，樹高的平均值為10.06 m，平均遺傳增益為0.33%，遺傳增益的變化范圍為0.06%～0.63%；胸徑的平均值為8.81 cm，平均遺傳增益為1.41%，遺傳增益的變化范圍為0.25%～2.12%；單株材積的平均值為0.040544 m3，平均遺傳增益為4.79%，遺傳增益的變化范圍為4.04%～5.97%[1-2]。從表6～表8可知，通過三點聯(lián)合選擇出來的速生優(yōu)良家系，在各個試驗點的表現(xiàn)均比較好。但不同速生優(yōu)良家系在不同試驗點的排序不一樣，在南平試驗點58號表現(xiàn)最好，在三明試驗點116號表現(xiàn)最好，在韶關(guān)試驗點123號表現(xiàn)最好。

表4 生長性狀三點聯(lián)合遺傳參數(shù)估算

表5 三點聯(lián)合速生優(yōu)良家系14年生綜合表現(xiàn)

表6 速生優(yōu)良家系在南平試驗點的表現(xiàn)

表7 速生優(yōu)良家系在三明試驗點的表現(xiàn)

表8 速生優(yōu)良家系在韶關(guān)試驗點的表現(xiàn)

3 小結(jié)

楓香在我國南方廣泛分布，是我國重要的鄉(xiāng)土闊葉樹種。由此開展楓香的優(yōu)樹子代測定和優(yōu)良材料的選擇與應用，對提高楓香人工林的木材產(chǎn)量和森林質(zhì)量具有重要作用。本文對福建省南平和三明以及廣東省韶關(guān)等3個試驗點14年生楓香優(yōu)樹子代測定林進行調(diào)查和聯(lián)合分析得出：3片子代試驗林14年生時，生長性狀的變異系數(shù)均比較大，樹高、胸徑、單株材積等生長性狀在家系間的差異均達極顯著水平，樹高、胸徑、單株材積等生長性狀在家系水平上受中等強度的遺傳因素制約。

通過對3個試驗點楓香子代林生長性狀的綜合評價，選出在3個試驗點均表現(xiàn)優(yōu)異的7個楓香速生優(yōu)良家系58、70、84、114、116、123、124，這7個楓香優(yōu)良家系生長速度快且適應性強，是非常寶貴的育種資源，可通過有性或無性繁殖方式在福建省南平、三明地區(qū)和廣東省韶關(guān)地區(qū)等類似氣候土壤環(huán)境條件區(qū)域進行推廣。由于試驗林為14年生，需要繼續(xù)對試驗林進行觀察和調(diào)查分析，驗證所選的7個楓香速生優(yōu)良家系在后期的生長情況，在不同的林齡階段對53個家系的生長表現(xiàn)進行排序，考察早期、中成林和成熟林的生長表現(xiàn)，在不同的林齡階段，選擇出優(yōu)良家系中的優(yōu)良單株進行中試推廣應用，提高楓香優(yōu)良家系的育種效率。