檫木地理遗传变异和优良种源初选
2015-10-29叶基妹
叶基妹
(福建省寿宁景山国有林场福建宁德 355500)
檫木地理遗传变异和优良种源初选
叶基妹
(福建省寿宁景山国有林场福建宁德355500)
通过对福建省寿宁景山国有林场300亩檫木作为研究材料,对其幼林主要经济性状的种源差异、种源对立地环境的反应以及种源的地理变异模式进行系统的研究。结果表明:檫木的主要经济性状的遗传差异,除了木材基本密度、干率差异明显之外,檫木造林死亡率、植株枯死率、树干圆满度、树干通直度、枝下高、胸径、树高、冠幅等均显著差异。当立地环境改善时,大部分经济性状可呈现规律性改变。檫木的经济性状与产地经纬度的相关性不高,未见典型的地理变异模式。根据不同的培育目的可选择相应的优良种源。
地理种源;种源试验;遗传力;檫木属;苗木性状
檫木(Sassafras tzumu(Hemsl.)Hemsl.)是樟科檫木属大乔木,属中亚热带树种,树高可达35m,胸径达1.3m[1],是南方的用材树种之一,生长快、材质好、用途广[2,3,10]。檫木木材浅黄色,材质优良,细致,耐久,用于造船、水车及上等家具;产浙江、江苏、安徽、江西、福建、广东、广西、湖南、湖北、四川、贵州及云南等省区[4,5,6]。与杉木的水平地理分布相近似,要求自然分布区的年降水量在1000~1600mm,年平均气温17~21℃。半阳坡、半阴坡的山地中下坡或山坳,是檫木适生的小环境[1]。随着福建省深入实施生态省战略——加快生态文明先行示范区建设,而我国现已开展了有数选择、种源试验等方面的研究工作。种源试验是重要的森林培育及种质资源保护措施之一,它充分利用了广泛的野生资源和栽培资源,给遗传改良工作提供着丰富的林木培育材料[7]。近5年来,福建省寿宁景山国有林场在围绕杉木大径材和珍稀树种培育基地两个重点,结合大径材培育、珍稀树种造林、森林抚育补贴试点、森林经营示范林建设和定株经营等重大项目,种植檫木、柳杉、红豆树、楠木、南方红豆杉、鹅掌楸等福建省乡土树种,逐渐替换了传统造林使用的杉木和马尾松。造林技术也有所变化,技术水平不断提高。因此,为有效地利用种质资源,有必要对檫木进行地理遗传及种源优选研究。本文通过对景山林场300亩檫木幼林主要经济性状的种源差异、种源对立地环境的反应以及种源的地理变异模式进行系统的研究。
1 试验区概况
福建省寿宁景山国有林场地处闽东北部,地理位置坐标为北纬27°22′~27°28′,东经119°24′~119°26′。属中亚热带海洋气候,具温暖湿润、雨量充沛,立体气候明显,光、热、水自然条件优越。平均气温在13~19℃之间,年均降水量1934mm。地形以山地为主,海拔在400~1000m之间,山高谷深,地势复杂。土层深厚、肥沃;酸性土壤,pH值4.5~6.5;多腐殖质、结构疏松的厚土层。Ⅰ、Ⅱ类地占林地总面积的39%、Ⅲ类地占43.2%。
2 材料与方法
2.1试验材料
檫木种源试验设置在景山国有林场珍稀树种培育建设基地,共培育稀有树种1006亩,其中2014年建设的503亩培育基地中300亩培育檫木,203亩培育红豆树。
2.2试验设计
种源试验幼林均采用随机设计,4次重复,24株(3列8行)。2010年1月采用1年生裸根苗造林,株行距2m×2m,块状整地,穴40cm×40cm×30cm,连续抚育4年至幼林郁闭。
2.3实地调查
2014年10~12月对檫木种源试验区域进行实地调查,根据森林资源调查办法,在20m×20m标准地内每木检尺,逐一记录树高、胸径、枝下高、冠幅等数据,分析植株枯死率、造林死亡率及干率等主要经济性状。
2.4数据分析
采用SAS/GLM软件进行统计分析,方差分析树干通直度经X-1/2数据转换[7~9]。对种源性状的均值进行线性和非线性回归分析。
3 结果与分析
3.1种源主要经济性状的遗传差异
檫木通常具有1~2条粗壮的直根,垂直根系在土层中分布的深度为1m左右,若土层深厚、底土疏松或多石砾时,可深达1.5m以上[11]。檫木根系类型与地上部分生长直接相关:地上部分生长量大时,根系紧密宽幅。研究结果表明在不同种源间檫木的造林死亡率和植株枯死率均无显著差异,可见檫木具有较强的生态适应性。同时造林死亡率和植株枯死率的变异幅度分别为1.02~10.89%、0.00~8.97%,说明两者差异不显著。
研究发现檫木干率的种源遗传力为0.72,檫木分叉干受种源遗传力的影响较为强烈。
研究结果发现所有受试种源的树干圆满度和树干通直度均无显著差异,树干通直度在3.58~4.87之间;在树干下部的3m段较为圆满,圆满度范围在0.763~0.982之间。据数据统计发现枝下高、胸径、树高、冠幅等差异均无明显差异,可见这类指标均无明显的种源效应。
经木芯测定结果可见,不同种源的木材密度差异较为明显,且种源遗传力为0.85,可见木材基本密度具有较强的遗传效应(表1)。
3.2种源对立地环境的反应
研究结果发现造林死亡率、植株枯死率、干率、树干通直度在立地环境改善时并未发现明显的变化规律,然而树干圆满度、枝下高、胸径、树高、冠幅随立地条件的改善呈现出逐渐增大的生长趋势,这一变化无疑满足了培育优良种源的目的。而木材基本密度却与之呈现相反的生长规律,立地环境越好时木材基本密度越小(表2)。
表1 檫木主要经济性状的遗传差异
表2 立地环境梯度上种源性状的均值
3.3种源主要经济性状的地理变异模式
研究结果可见檫木的大部分经济性状与产地经纬度的相关性不高,未见典型的地理变异模式。造林死亡率和植株枯死率的线性方程表现出的拟合优度较高,但种源效应不明显(表3)。
表3 檫木主要经济性状与产地经纬的线性回归分析
4 小结
檫木喜深厚肥沃、适湿且排水良好的酸性或微酸性土壤,半阳坡、半阴坡的山地中下坡或山坳最佳。本文研究主要通过选取福建省寿宁景山国有林场檫木5年培育数据资料进行分析,结果显示,其主要经济性状的种源效应较为显著,但未见典型地理遗传变异模式;檫木对立地环境的变化有较明显的反应,除了造林死亡率、植株枯死率、干率、树干通直度未见规律性的变化外,其他经济性状均出现规律性的生长改善;对其进行产地经纬度的分析后,发现其遗传性状未见明显的规律,但木材基本密度表现出明显的遗传特性;优良种源的选择一般会根据不同的培育目的而存在一定的差异性,在进行合理选择时,可以研究数据的均值作为参考,但在此次研究中并未发现优良种源选择的规律性。
[1]浙江农业大学天目分校造林教研组.浙江檫木造林研究初报[J].林业科学,1979(1):21~29.
[2]中国林木志编委会.中国主要树种造林技术[M].北京:中国林业出版社,1981.
[3]彭幼芬.微量元素对檫木种子催芽及苗木生长试验初报[J].林业科学,1960(2):106~113.
[4]中科院“中国植物志”编辑委员会.中国植物志[M].科学出版社,2013. [5]王文才,等.中国高等植物图鉴[M].科学出版社,1983.
[6]陈嵘.中国树木分类学[M].科学技术出版社,1957.
[7]于华会,杨志玲,谭梓峰,等.厚朴苗期性状及种源选择初步研究[J].热带亚热带植物学报,2010,18(2):189~195.
[8]叶晓霞,徐肇友,王帮顺,等.不同枫香种源造林实验及优良种源选择[J].浙江林业科技,2013,33(2):71~74.
[9]罗宁.闽楠优良地理种源选择及其子代林遗传增益分析[J].西部林业科学,2014(5):19~23,40.
[10]黄旺志,张淼,王洪有,等.豫南引种檫木生长规律的研究[J].河南农业大学学报,2000,34(4):367~370.
[11]朱慧.天然更新的檫木林根系生物量的研究[J].植物资源与环境学报,2003,12(3):31~35.
S792.99
A
1673-0038(2015)03-0113-02
2014-12-26
叶基妹(1972-),男,林业工程师,大专,主要从事林场的育苗、造林、抚育、采伐等技术负责工作。