云南樟自由授粉家系子代测定及多目标选择
2014-06-07牛焕琼杨诚华和万龙
牛焕琼,杨诚华,郭 燕,和万龙
(1.云南林业职业技术学院,云南 昆明 650224;2.怒江州兰坪县林业局,云南 兰坪 671400)
云南樟 (Cinnamomum glanduliferum(Wall).Nees)是樟科樟属的常绿乔木,树高可达20m,胸径可达30cm,天然分布在尼泊尔、缅甸、马来西亚、印度以及中国的西藏、贵州、四川、云南等地,多生长在海拔1200-2800m的山地常绿阔叶林中[1]。云南樟不仅树形美观,绿叶浓荫,材质优良,是优良的园林绿化和用材树种,也是樟脑的重要原料植物,用叶蒸馏即可提取樟油及樟脑,用于医药、香料等行业;种子含油27-30%,可供制肥皂及作润滑油;树皮及根可入药,有祛风、散寒之功效。因此,云南樟具有很高的栽培利用价值,曾被引种到厦门地区[2]。但对云南樟的研究报道较少,仅见对其1年生容器苗的生长发育规律[3]及4年生幼树种源和家系早期选择的研究报道[4]。本文研究的对象为来自云南省各地区的34株优树家系组成的9年生云南樟子代测定林,以期从中选出优良家系,为目前快速发展的林业产业提供优良速生的用材、绿化、特用经济林乡土树种种质资源。
1 实验地基本情况
1.1 自然条件
实验地位于云南省昆明市嵩明县长松园林场,东经 102°41′,北纬 25°05′,属北亚热带季风气候。 年平均气温14℃,1月为最冷月,极端最低温度-7.2℃;7月为最热月。平均气温为19.7℃,极端最高温度33℃。初霜期12月中旬,终霜期2月中旬,无霜期222d左右。日照时数约1900h,年平均降雨量1003.6mm,降雨主要集中在6-9月,冬春少雨干旱。海拔为1800-1850m,石灰岩山地,主坡向西北,土壤为黄红壤,肥力中等。
1.2 试验材料
该云南樟子代测定林种源采自云南境内德钦县、香格里拉县、丽江县、弥勒县、陆良县、丘北县、易门县、师宗县的34株优树,于2006年夏季用1.5年生实生容器苗定植,试验设计采用完全随机区组设计,30次重复,株行距为2m×2.5m。种植后头几年,采取了施肥、松土除草、冬季裹干防寒等常规管理措施。
1.3 研究方法
2013年10月,对该9年生的云南樟子代测定林进行了每木调查,调查内容包括树高、胸径、东西和南北冠幅(分析中所用冠幅为平均值)、枝下高;计算冠高比(冠幅/树高),用于筛选优良的绿化、防风林树种资源。
调查结果使用SPSS统计分析实用软件包(V16.0),采用glm过程进行方差分析。考虑到不同种源参试家系数目差异大(从1到10不等),因此不对种源而直接对家系进行分析。各参数按文献[5]公式计算。
2 结果与分析
2.1 生长差异显著性检验
对9年生云南樟优树子代测定林的方差分析见表1。
表1方差分析结果表明,除枝下高差异不显著外,云南樟树高、胸径、冠幅和冠高比在各家系间达到显著水平,说明不同家系之间存在较大的差异,可进行家系选择。
利用家系遗传力计算公式,估算出云南樟树高、胸径、冠幅、冠高比的遗传力分别0.68、0.64、0.58和0.60,说明云南樟在家系水平上受强度遗传控制,进行家系选择能获得较好的效果。
2.2 生长性状变异分析
为进一步比较不同家系生长的差异性,在方差分析的基础上,对差异性显著的树高、胸径、冠幅、冠高比进行变异分析,结果见表2。
表1 9年生云南樟优树子代测定林方差分析
表2 9年生云南樟34个优树家系子代测定林生长比较
续表
从表2中可以看出,该云南樟子代测定林群体的树高、胸径、冠幅、冠高比平均值分别为2.70m、4.21cm、1.68m、0.63, 变 异 系 数 分 别 为 7.02% 、12.14%、8.12%、6.26%,家系间变异幅度分别为5.02-12.47% ,8.08-31.21% ,5.27-14.83% ,4.07-10.19%,变异幅度都较大,说明家系内子代分化明显,具有较大的选择潜力,且胸径的变异程度大于树高,后期选择时应多考虑胸径。
2.3 优良家系选择
云南樟优良家系选择决定于利用目标,本文主要研究用材林优良家系选择和景观林优良家系选择,见表3。
表3 云南樟优良家系的选择
续表
从表3看出,树高、胸径、冠幅、冠高比大于群体平均值的家系分别有16、12、18、18个。遗传增益大于5%的家系分别有 9、7、7、3个,其中树高、胸径、冠幅分别大于10%的家系数是5、6、3个;大于15%的分别有2、6、1个;大于20%的树高有1个,胸径有3个;冠高比最大为6.32%。当入选率不同时,用树高、胸径、冠幅、冠高比所选择的家系必然出现不同的结果。
不同的利用目标,对优良家系生长特性的要求不同。用材林一般以树高、胸径为主要选择指标,如果以树高、胸径遗传增益都大于5%为选择标准,则家系 44、45、46、53、8、43 共 6 个家系入选, 入选家系树高、胸径平均值分别为3.17m、5.80cm,遗传增益分别为11.79%、24.11%。若从选择优良的绿化树种种质资源出发,考虑到冠幅和冠高比的遗传力仅为0.58和0.60,因此以冠幅和冠高比遗传增益都大于5%为选择标准,则家系71、54共2个家系入选,入选家系平均冠高比为0.69,遗传增益为5.22%,冠幅为1.83m,遗传增益为6.32%。但如果考虑到该云南樟子代测定林目前处于幼林阶段,高生长速度大于胸径和冠幅的生长速度,树型可塑性强,则树高、胸径和冠幅都表现优良的家系8也可作为备选,作为进一步观察对象。
3 讨 论
1.在选择出来的优良家系中,除71号家系来自马关海拔1350m外,来自云南香格里拉维西县的家系 43、44、45、46、54,及来自丽江玉龙县的家系 8,种源地都位于滇西相邻区域海拔1800-2300m范围内。有关研究认为,云南樟科植物的多样性分布中心集中在低纬度、中低海拔(1500-2000m左右)的南部地区,分化中心可能在2000m左右[6]。而引种理论认为,来自于植物分化中心地带的群体,具有较强的适应能力。据此初步认为选育出的优良家系都是位于或邻近樟科树种的分化中心,因此表现良好,但关于云南樟的空间分布研究未见报道。
2.对选择出来的优良家系,应建立无性系种子园为生产提供良种。因云南樟结实需要时间长,且种子育成的苗木易分化,采用嫁接和扦插等无性繁殖技术是保持母本优良性状的有效途径。有关研究表明,香樟用1年生苗的枝条8月扦插,成活率在80%以上[7];沉水樟用ABT6号处理后在3月扦插,生根率达86%[8],但云南樟的扦插繁殖技术研究未见报道,有待进一步研究。
3.云南樟是重要的用材、油料、观赏树种,具有多种利用方向。本文在采用传统的树高、胸径和冠幅指标选择用材林种质资源的同时,也尝试从观赏、绿化的利用目标考虑,以冠幅和冠高比(冠幅/树高)作为选择指标进行选择,冠高比小的树木,意味着矮壮、树冠大、抗风,但这方面的研究未见报道,尤其是冠高比的合理范围的界定有待探讨。
4.目前该林分处于幼龄阶段,管理较为粗放,长势一般,生长潜力没有充分表现,因此还需要后期进一步调查分析,继续优选。
5.云南樟分布广,在长期的自然选择和进化中,形成了很多类型,现存种群中存在较大的变异,本次研究也表明了这一点。今后迫切需要结合目前林权制度改革、退耕还林、生态环境恢复、城镇绿化、特色经济林发展等工程对优良乡土树种的需要,依据不同的利用目标制定相应的选择指标,充分利用这些丰富的遗传变异,从种源、家系和单株多个层次,开展选择育种工作,发挥这一优良乡土树种资源在促进生态环境建设和林业产业建设中的作用。
[1]云南省林业科学研究所.云南主要树种造林技术[M].昆明:云南人民出版社,1985:444-446.
[2]谭忠奇,王文卿,丁印龙,张真珍.厦门地区云南樟的引种与养护管理探究[J].亚热带植物科学,2006,35(2):40-43.
[3]韦小丽,廖万兵,吴明艳.云南樟一年生播种苗的生长发育规律研究[J].山地农业生物学报,2004,23(3):206-209.
[4]孙维,范林元,赵航文,等.云南樟39个自由授粉家系子代测定[J].林业科技开发,2010,24(4):58-60.
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[6]查风书,何丽香,杨飞,等.云南樟科植物多样性的空间分布格局[J].楚雄师范学院学报,2008,23(9):90-94.
[7]张建忠,姚小华,任华东,等.香樟扦插繁殖试验研究[J].林业科学研究,2006,19(5):665-668.
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