楓香優(yōu)樹生長(zhǎng)與葉果性狀分析*

李 兵 連輝明 蔡燕靈 何波祥 張 謙汪迎利 陳一群 冉重陽(yáng)

（廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院, 廣東 廣州 510520）

楓香Liquidambar formosana是金縷梅科楓香樹屬樹種,別名楓樹、三角楓、大葉楓等，是我國(guó)亞熱帶常綠闊葉林的主要組成樹種之一。原產(chǎn)我國(guó)黃河流域以南廣大地區(qū)，西至四川、貴州，南至廣東，東至臺(tái)灣，日本、朝鮮南部、越南北部、老撾亦有分布[1-2]。楓香樹形高大、十分壯麗，秋季日夜溫差變大后葉變紅、紫、橙紅等，為南方觀秋景的主要樹種，可用于交通主干道和江河兩側(cè)山地綠化；具有較強(qiáng)的耐火性和有毒氣體抗性，可用于廠礦區(qū)綠化[3-5]。

為提高鄉(xiāng)土闊葉樹種種苗的質(zhì)量與鄉(xiāng)土闊葉樹種造林的科技含量，廣東省在2000 年開展了楓香、木荷Schima superba、樟樹Cinnamomum camphora、黎蒴Castanopsis fissa等多個(gè)鄉(xiāng)土闊葉樹種遺傳改良研究工作[6-8]。2003 年在全省范圍內(nèi)以5株優(yōu)勢(shì)木比較法開展大規(guī)模的楓香種質(zhì)資源調(diào)查及選優(yōu)，在全省選出楓香優(yōu)樹194 株。本文對(duì)楓香優(yōu)樹生長(zhǎng)及葉果性狀進(jìn)行分析，旨在總結(jié)楓香優(yōu)樹表型性狀，為相關(guān)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)

廣東省屬于東亞季風(fēng)區(qū)，從北向南分別為中亞熱帶、南亞熱帶和熱帶氣候，是中國(guó)光、熱和水資源最豐富的地區(qū)之一。從北向南，年平均日照時(shí)數(shù)由不足1 500 h 增加到2 300 h 以上，年太陽(yáng)總輻射量在4 200～5 400 MJ/m2之間，年平均氣溫約為19～24℃。全省平均日照時(shí)數(shù)為1 745.8 h、年平均氣溫22.3℃。1 月平均氣溫約為16～19℃，7 月平均氣溫約為28～29℃。2003 年，在廣東全省分布區(qū)的15 個(gè)地級(jí)市29 個(gè)縣（區(qū)）開展楓香資源調(diào)查和優(yōu)樹選擇。

1.2 調(diào)查方法

以5 株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法進(jìn)行楓香優(yōu)樹選擇，并填寫優(yōu)樹登記表，記錄優(yōu)樹位置、生境、林分類型、樹齡，同時(shí)調(diào)查優(yōu)樹與對(duì)照木的生長(zhǎng)量、冠幅、健康狀況、枝下高、側(cè)枝粗、結(jié)實(shí)狀況等，并采集優(yōu)樹枝葉、穗條和種實(shí)，每株優(yōu)樹測(cè)量30粒果的果長(zhǎng)、果寬和果重，30 片葉的葉長(zhǎng)、葉寬。由于參與優(yōu)樹較多，部分優(yōu)樹生長(zhǎng)或葉果沒有收集到相關(guān)數(shù)據(jù)，因此在分析中，不同性狀指標(biāo)其優(yōu)樹株數(shù)有些變化。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft excel 2007 軟件整理數(shù)據(jù)，用R4.0.2 軟件統(tǒng)計(jì)各性狀均值等參數(shù)、進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)樹年齡組成

對(duì)樹齡資料較為完整的134 株優(yōu)樹進(jìn)行分析，結(jié)果見表1。所選楓香優(yōu)樹年齡多集中在20～30 a、41～50 a 及31～40 a 齡組內(nèi)，分別占到50%、25.4%及19.4%, 合計(jì)94.8%；樹齡在＜20 a、51～60 a和＞60 a 范圍內(nèi)的優(yōu)樹較少，僅占分析總數(shù)的2.2%、1.5%和1.5%。

表1 楓香優(yōu)樹各齡組分布Table 1 Distribution of superior trees of Liquidambar formosana in each age group

2.2 優(yōu)樹林分起源

優(yōu)樹林分選擇主要有2 種類型：天然林和人工林。在數(shù)據(jù)較為完整的193 株優(yōu)樹中，選自天然林的有178 株，選自人工林的有15 株。2 種林分起源優(yōu)樹分別占92.2%、7.8%，說(shuō)明楓香在廣東以天然林為主，少量分布在人工林中。

2.3 優(yōu)樹的生長(zhǎng)情況

2.3.1 胸徑生長(zhǎng) 將有完整胸徑數(shù)據(jù)的66 株優(yōu)樹進(jìn)行分析，比較楓香優(yōu)樹胸徑與5 株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的差異幅度，結(jié)果見表2。由表2 可知，所選楓香優(yōu)樹胸徑與5 株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑差異幅度大于20%的優(yōu)樹有52 株，占78.8%，說(shuō)明在胸徑生長(zhǎng)上所選優(yōu)樹大部分明顯優(yōu)于5 株優(yōu)勢(shì)木，所選優(yōu)樹合理。胸徑與5 株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑差異幅度大于70%的優(yōu)樹有15 株，占22.7%，這些優(yōu)樹可稱為“超級(jí)優(yōu)樹”。相同樹高，優(yōu)樹胸徑比5 株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑大70%，其材積提高171.48%[9-10]。

表2 各齡級(jí)楓香優(yōu)樹胸徑與5 株優(yōu)勢(shì)木平均胸徑的差異分布Table 2 Difference distribution of DBH of Liquidambar formosana superior trees of different age classes and average DBH of 5 dominant trees

對(duì)具有完整胸徑年均生長(zhǎng)量資料的134 株優(yōu)樹，以0.3 cm 為一個(gè)變幅進(jìn)行分類，結(jié)果見表3。由表可知，楓香優(yōu)樹胸徑年均生長(zhǎng)量在0.5～2.0 cm之間的有126 株，占總數(shù)的94.1%。年均生長(zhǎng)量小于0.5 cm 和大于2.0 cm 的各有3 株、5 株，分別占總株數(shù)的2.2%和3.7%。

表3 各齡級(jí)楓香優(yōu)樹胸徑年平均生長(zhǎng)量變幅分布Table 3 Variation range distribution of annual average growth of breast height diameter of Liquuidambar formosana superior trees at each age level

2.3.2 樹高生長(zhǎng) 將有完整樹高生長(zhǎng)數(shù)據(jù)資料的65 株優(yōu)樹進(jìn)行分析，比較優(yōu)樹樹高與5 株優(yōu)勢(shì)木平均樹高的差異幅度，不同差異幅度對(duì)應(yīng)各齡級(jí)楓香株數(shù)情況見表4。由表可知，楓香優(yōu)樹樹高與5 株優(yōu)勢(shì)木平均樹高相比較，差異幅度集中在30%以內(nèi)，共48 株，占73.9%。

表4 楓香優(yōu)樹樹高大于5 株優(yōu)勢(shì)木變幅株數(shù)及其所占百分比Table 4 The number and percentage of Liquuidambar formosana dominant trees with variable amplitude whose height is greater than 5

對(duì)有完整樹高年均生長(zhǎng)量資料的129 株優(yōu)樹以0.2 m 為一個(gè)變幅進(jìn)行分類，結(jié)果見表5。由表可知，楓香優(yōu)樹大部分樹高年均生長(zhǎng)量在0.7 m 以下，共98 株，占75.9%，20～30 a 楓香樹高生長(zhǎng)最為迅速，隨后隨樹齡的增大逐漸下降。

表5 各齡級(jí)楓香優(yōu)樹樹高年平均生長(zhǎng)量變幅分布Table 5 Variation range distribution of annual average growth of height of superior Liquidambar formosana at each age level

對(duì)高徑比有完整資料的133 株優(yōu)樹進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表6。楓香優(yōu)樹高徑比大部分集中在30～60，共93 株，占70%，高徑比大于70 的有14株占10.6%。高徑比是衡量樹體尖削度的重要指標(biāo)，高徑比越大，干形越圓滿，利用價(jià)值也越大。

表6 楓香優(yōu)樹高徑比變幅分布Table 6 Variation amplitude distribution of height diameter ratio of Liquidambar formosana superior trees

2.3.3 冠幅生長(zhǎng) 對(duì)冠幅資料完整的98 株優(yōu)樹，以1.0 m 為一個(gè)變幅進(jìn)行分類，結(jié)果見表7。由表可知，楓香優(yōu)樹冠幅大于5.0 m 的共96 株占98%。

表7 各齡級(jí)楓香優(yōu)樹冠幅變幅分布 Table 7 Distribution of crown width variation of Liquidambar formosana superior trees at each age level

將冠徑比數(shù)據(jù)完整的89 株楓香優(yōu)樹，以5 為一個(gè)變幅進(jìn)行分類，結(jié)果見表8。由表可知楓香優(yōu)樹冠徑比大多數(shù)在25 以內(nèi)，共63 株占70.8%。冠徑比小，可增加單位面積立木數(shù)量，提高單位面積材積量。

表8 楓香優(yōu)樹冠徑比變幅分布Table 8 Variation amplitude distribution of crown diameter ratio of Liquidambar formosana superior trees

2.4 葉果性狀

基于5 個(gè)地點(diǎn)（惠州、茂名、梅州、韶關(guān)、肇慶）的完整葉果性狀數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)了楓香葉果性狀，如表9。由表可知，楓香優(yōu)樹果重變化較大，其次是果寬、果長(zhǎng)；葉的性狀葉長(zhǎng)變化較大，其次是葉寬。楓香優(yōu)樹間葉果性狀差異極顯著（P＜0.000 1）。

表9 楓香葉果性狀基本統(tǒng)計(jì)量Table 9 Basic statistics of leaf and fruit characters of Liquidambar formosana

3 結(jié)論與討論

3.1 文章對(duì)2003 年在廣東省范圍內(nèi)所選楓香優(yōu)樹進(jìn)行表型分析，認(rèn)為5 株優(yōu)勢(shì)木法選出的楓香優(yōu)樹是合理的，多數(shù)性狀指標(biāo)都超過(guò)5 株優(yōu)勢(shì)木，表明優(yōu)中選優(yōu)是合理有效的，可為今后楓香的遺傳改良提供基礎(chǔ)材料。

3.2 從選擇的楓香優(yōu)樹林分看，其在廣東以天然林為主，少量分布在人工林中；樹齡集中在20～30 a，其次是31～50 a；楓香優(yōu)樹胸徑年均生長(zhǎng)量在0.5～2.0 cm 之間，樹高年均生長(zhǎng)量在0.7 m 以下，20～30 a 楓香樹高生長(zhǎng)最為迅速，隨后隨樹齡的增大逐漸下降。

3.3 楓香優(yōu)樹的葉果性狀在個(gè)體及種源間均呈極顯著差異，與此次選優(yōu)規(guī)模大、范圍廣有關(guān)，也表明具有較高的選擇潛力[8]。