伞房属4个树种/亚种在广东德庆的早期生长表现*
2016-02-23孔凡启祝文娟刘天颐黄少伟
孔凡启,祝文娟,刘天颐,黄少伟*,何 华
(1. 广东省林木种苗管理总站,广东 广州 510173;2. 华南农业大学林学与风景园林学院 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室,广东 广州 510642;3. 广东省西江林业局富石林场,广东 肇庆 512221)
伞房属4个树种/亚种在广东德庆的早期生长表现*
孔凡启1,祝文娟2,刘天颐2,黄少伟2*,何 华3
(1. 广东省林木种苗管理总站,广东 广州 510173;2. 华南农业大学林学与风景园林学院 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室,广东 广州 510642;3. 广东省西江林业局富石林场,广东 肇庆 512221)
本文分析了引自澳大利亚东部的桃金娘科伞房属4个树种或亚种在广东省德庆试验点的早期生长表现。结果表明:10年生时,4个树种或亚种生长量最大的是斑皮柠檬桉,其次是大叶斑皮桉(Corymbia henryi)、柠檬桉和斑皮桉,平均单株材积分别为0.202 6、0.174 8、0.163 4和0.052 6 m3;与8年生时比较,4个树种或亚种在10年生时仍保持较快的增长速度,材积增长均在15%以上。方差分析结果表明:试验组Ⅰ内,柠檬桉和大叶斑皮桉3个生长性状在家系间差异极显著(P<0.01);种源间胸径差异达显著水平(P<0.05),树高和单株材积无显著差异;在试验组Ⅱ,斑皮柠檬桉和斑皮桉的3个生长性状在树种或亚种、种源、家系间差异极显著(P<0.01)。以单株材积高于对照为选择目标,选出柠檬桉3个种源4个家系,斑皮柠檬桉4个种源11个家系,大叶斑皮桉2个种源3个家系,共计9个种源18个家系,分别占参试种源和家系总数的50%和19.4%。
伞房属;种源;家系;生长表现
柠檬桉(Corymbia citriodora ssp.citriodora)、斑皮柠檬桉(C. citriodora ssp.variegata)、大叶斑皮桉(C. henryi)和斑皮桉(C. maculata)这4个树种或亚种属于伞房属“普利塔”(Politaria)组,主要分布在澳大利亚东部,昆士兰北部到维多利亚东南沿海[1-2]。普利塔组桉树的木材用途广泛,可作为锯材和原木使用,用于建筑、制造家具,其大径材为优良造船材[3]。澳大利亚开展了3个斑皮桉树种的改良项目,科研人员研究了柠檬桉、斑皮柠檬桉、大叶斑皮桉和斑皮桉在昆士兰地区天然立地的育种群体[4]。
气候相似论是最广泛应用的引种理论基础,认为植物均具有相似生态适应能力,即引种地的生态环境与目的树种现代分布区的生态环境相似或一致,目的树种对引种新环境能较自然地适应[5]。中国林业科学研究院热带林业研究所于20世纪80年代开始了柠檬桉、斑皮柠檬桉和斑皮桉的种源试验[6]。2000年华南农业大学通过澳大利亚昆士兰林业研究所引进了上述4个树种或亚种的 85 个家系和6份混合种子,以柠檬桉和斑皮柠檬桉为主。这些遗传材料在广东省4个地点开展了引种试验[7]。本文着重分析了德庆试验点树种、种源、家系间的生长差异,并选出适合广东省发展的种源和家系,为提高广东省林木生长量和木材品质提供条件。
1 试验地概况
富石林场位于广东省德庆县境内,西江中游北岸,东经111°38′北纬23°12′,属南亚热带气候区,气候温暖,雨量充沛。年平均温度22℃,年积温7 355℃,年平均霜期2 ~ 3 d,年降雨量1 498 mm。土壤属山地赤红土壤,主要由砂页岩、花岗岩风化发育而成,土壤肥力中等,多属Ⅱ、Ⅲ类地,表现为表层腐殖质层薄但丰富,土层薄,石块含量大。试验地海拔200 m,中丘,东北坡向,平均坡度30°。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验材料来自澳大利亚昆士兰林业科学研究所提供的伞房属4个树种或亚种,16个种源共85个家系(编号1~85)和6份混合种子(编号86~91),并且以采自雷州林业局唐家林场(CK1,雷州林业局提供)和广东省饶平县(CK2,广东省林业局种苗与基地管理总站提供)的柠檬桉混合种子(编号92~93)作为对照,共计93份材料(表1)。
表1 参试伞房属树种、种源和家系基本情况
2.2 试验设计
参试家系分成2组:试验组Ⅰ为柠檬桉和大叶斑皮桉,含家系1~20、58~75和材料88~91;试验组Ⅱ为斑皮柠檬桉和斑皮桉,含家系21~57、76~85和材料86~87;两组均以材料92、93柠檬桉混合种子作为对照(CK1、CK2)。组内按照随机完全区组设计,5株行式小区,6次重复。
试验地采用带垦方式整地,挖穴规格为60 cm × 50 cm × 30 cm,株行距为2 m × 4 m,施基肥(配方肥)1.25 kg,随后回填表土。2002年7月造林,开穴种植,不压土;当年抚育1次;2003年9月全山单铲草抚育1次;2004年6月带铲抚育1次,并追肥(配方肥)0. 85 kg·株-1,株间开沟施肥,施后覆土;2007年、2010年各带铲抚育1次。
于2003年1月调查保存率、实测树高(H),后于2005年4月、2007年12月、2010年12月及2013年1月,对试验林进行每木调查,实测树高和胸径(DBH)。本文主要以2013年的调查数据作统计分析,并以2010年生长数据作比较。
2.3 统计分析方法
材积计算公式为:V=DBH2×H/30000
数据统计分析采用统计软件SAS8.01版进行方差分析和Duncan多重比较[8]。
3 结果与分析
3.1 各试验组内树种或亚种间、种源间与家系间的生长表现
3.1.1 伞房属4个树种或亚种的生长表现
10年生时,试验组Ⅰ中材积生长最好的是大叶斑皮桉,为CK2的84.0%,其次是柠檬桉,为CK2的78.5%;试验组Ⅱ中材积生长最好的是斑皮柠檬桉,为CK2的102.9%,其次是斑皮桉,仅为CK2的26.7%(表2)。
根据与同组CK2的比较结果可知,伞房属4个树种或亚种在广东省德庆县10年生时生长表现较好的是斑皮柠檬桉与大叶斑皮桉,生长最差的是斑皮桉。
表2 10 年生伞房属4个树种或亚种的生长表现
3.1.2 伞房属各树种或亚种、种源、家系间生长性状方差分析
由表3可知,10年生时,试验组Ⅰ内,柠檬桉和大叶斑皮桉3个生长性状在家系间差异极显著(P<0.01);种源间胸径差异达显著水平(P<0.05),树高和单株材积无显著差异;在试验组Ⅱ,斑皮柠檬桉和斑皮桉的3个生长性状在树种或亚种、种源、家系间差异极显著(P<0.01)。
根据方差分析结果,“普利塔”组桉树10年生时以材积性状为指标,在试验组Ⅰ可进行优良家系的选择,在试验组Ⅱ内,可以进行优良种源和家系的选择。
表3 10年生伞房属试验林生长性状方差分析结果
3.2 优良种源与家系的选择
从种源上来看(表4),试验组Ⅰ内,柠檬桉的8个种源,排在前面的是种源11190和20016,与对照CK1、CK2差异不明显,材积平均值分别比同树种平均值高35.1% 和16.7%;大叶斑皮桉只有2个种源参试,整体表现一般,材积平均值低于对照CK2 13.1%以上。试验组Ⅱ内,斑皮柠檬桉的生长情况在4个树种中最好,5567、10220和RRNG这3个种源的材积生长量大于饶平柠檬桉CK2,其中种源5567的材积平均值高于对照CK2 26.4%,高于同树种平均值22.9%,10248、10253和10252这3个种源的材积生长量大于雷州柠檬桉CK1;斑皮桉只有2个参试种源,2个参试种源(家系)的材积生长量差别不大,种源(家系)材积平均值低于对照CK2
69.8%以上,在4个树种中生长表现最差。
在家系方面,试验组Ⅰ内,柠檬桉14和8家系较好,平均值大于总体水平值58.7%;最优单株材积达0.642 8 m3。大叶斑皮桉62、61和69家系的生长表现较好,材积平均值比对照CK2高2.9%以上;最优单株材积达0.705 0 m3。试验组Ⅱ内,斑皮柠檬桉有22个家系高于对照,其中30、29、26、35、23、80、40、31、46和39家系均高于对照CK2 23.2% 以上,生长表现突出;最优单株材积达0.989 9 m3(表5)。
综上所述,根据各树种与同组的对照家系的Duncan’s比较可以初步选出优良种源和家系:柠檬桉11246种源的14、12家系,5298种源的8家系,11190种源的90家系;大叶斑皮桉10250种源的62、61家系和10257种源的69家系;斑皮柠檬桉5567种源的30、29、26、23、21家系,10220种源的35、40、31、39家系,RRNG种源的80家系和10248种源的46家系,共计9个种源18个家系,分别占参试材料的50%和19.4%。斑皮桉由于参试种源数量不足而不进行优良种源、家系的选择。
表4 10 年生伞房属各种源材积Duncan比较
表5 10 年生伞房属表现较优家系材积的Duncan比较
3.3 4个树种或亚种8 年生与10 年生的生长趋势
树种或亚种4个树种或亚种在10 年生时仍表现为较快的生长速度(表6)。4个树种或亚种10年生时树高增长率为8.1% ~ 11.2%,胸径增长率为6.7% ~ 14.0%,材积增长率为15.2% ~ 41.0%,表现出较大的生产潜力。增长最快的是斑皮柠檬桉,其材积增长率高达41.0%,表明这个树种后期生长快速;其次是柠檬桉和大叶斑皮桉,材积增长率达36.2%和37.5%。
表6 伞房属4个树种或亚种8 年生与10 年生的生长表现
4 讨论
4个树种或亚种引种试验10年生时,生长优劣顺序为:斑皮柠檬桉>大叶斑皮桉>柠檬桉>斑皮桉。总体上,4个树种或亚种在广东德庆的生长表现除了斑皮桉较差以外,其他3个树种或亚种生长表现较好,生长量比广东乐昌试验点更高[9],也高于国内其他试验结果[10-12],表现出较好的适应性和发展潜力,值得推广应用。
尾叶桉(Eucalyptus urophylla)等速生短轮伐期(约3 ~ 6 a)树种的木材主要作为木片、单板或者纤维板用材。刘天颐等[13]估计伞房属树种轮伐期在15 ~ 20 a。谢耀坚[14]提出桉树实木材(大径材)的标准暂定为胸径 30 cm以上的林分,建议轮伐期为12 ~ 15 a。本试验4个树种或亚种木材密度高,材质结实,心材红色,10年生总体平均胸径为14.13 cm,有些单株的胸径达到26 cm以上,说明伞房属普利塔组树种可作为广东省速生中长轮伐期大径材培育树种选择的引种对象。
王楚彪等[15]提出由于桉树人工林定位为速生丰产商品林,更应该利用森林经理学的思想和方法进行经营管理。王志超等[16]提出桉树人工林经营要根据不同地区和不同立地类型制定相应的丰产栽培技术措施,将栽培措施细分,对每一个具体措施制定技术标准和操作细则,更应该利用森林经理学的思想和方法进行经营管理。本试验填补了广东省以生产锯材为目的的桉树人工林的空白,下阶段可结合经营抚育措施进一步观察研究,探索出适合广东以及华南地区速生中长轮伐期大径材树种及其配套经营措施技术的指导理论。
总体来看,本试验基本达到预期目标,引种的4个树种或亚种早期生长表现较好,试验材料可用于建立种质资源库。表现较差的种源和家系还应保留,作进一步的观察和测定。因为作为引种的种源和家系试验,必须保证最大范围地收集不同的种源和家系,以选出最具发展前途的种源和家系,而且未入选的种源或者家系也会有生长表现好的家系或者单株。
有研究表明斑皮桉的扦插生根率为10%[17],柠檬桉、斑皮柠檬桉和大叶斑皮桉的生根率在0.4% ~ 3.6%[18],4个树种或者亚种都很难通过扦插繁殖。卢万鸿等[4]认为现在唯一可行的育种计划就是通过种子来大规模改良伞房属树种的种质资源。本试验种源/家系试验林,在取得试验数据和种质材料得以保存的前提下,进行去劣留优的间伐,使之改造成为初级实生种子园,进一步观察开花结实情况。充分利用现有树种/种源、家系中的优良单株,进行人工杂交育种的同时,采用环割方式获取材料建立采穗圃和基因库,以补充和丰富基因资源,进而用于生产推广[19]。
[1] McDonald M W, Bean A R.A new combination in Corymbia’ section Politaria’:C. citriodora subsp. variegate(Myrtaceae)[J].Austrobaileya,2000,5(4):735‒736.
[2] Hill K D, Johnson L A S. Systematic studies in the eucalypts. 7. A revision of the bloodwoods, genus Corymbia (Mytaceae)[J]. Telopea,1995,6(2-3):185‒504.
[3] Lee David, Lawson S, Armstrong M, et al.The performance of 15 hardwood species/provenances on a red soil type in this region[M]//Queensland ForestryResearch Institute. Hardwoods Queensland Research Updates: Species. Brisbane, Queensland: Queensland Forestry Research Institute,2002.
[4] 卢万鸿,林彦,罗建中.澳大利亚伞房属树种的遗传改良研究[J].桉树科技,2013,30(2):51‒55.
[5] 谢耀坚.世纪初的桉树研究[M].北京:中国林业出版社,2006.
[6] Bai J. Genetic improvement of tropical Eucalyptus tree species in China [J]. ACIAR Proc,1994(48):32‒39.
[7] 何华,孔凡启,黄少伟.伞房属4个树种在广东德庆的引种试验[J].福建林学院学报,2007,27(3):226‒230.
[8] 黄少伟,谢维辉.实用SAS编程与林业试验数据分析[M].广州:华南理工大学出版社,2001.
[9] 孔凡启,祝文娟,刘天颐,等.伞房属4个树种/亚种在广东乐昌的早期生长表现[J].广东林业科技,2015,31(6):42‒47.
[10] 梁坤南.桉属树种/种源试验[J].林业科学研究,2000, 13(2):203‒208.
[11] 潘志刚,冯永,林鸿盛.热带桉树种/种源选择及生长[J].热带林业,1997,25(3):94‒106.
[12] 黄德龙,黄秀美,吴载璋.耐寒桉树树种及种源引种试验[J].林业科技开发,2003,17(6):18‒21.
[13] 刘天颐,刘纯鑫,林元震.桉树伞房属4个树种在广东清新的早期生长表现[J].华南农业大学学报,2009,30(4):61‒64. [14] 谢耀坚.我国桉树种质资源现状及育种目标探讨[J].桉树科技,2012,29(2):33‒39.
[15] 王楚彪,卢万鸿,林彦,等.桉树的分布及生态评价与结论[J].桉树科技,2013,30(4):44‒51.
[16] 王志超,杜阿朋,陈少雄.我国桉树人工林现状及可持续经营对策研究[J].桉树科技,2012,29(4):58‒62.
[17] Mccomb J A, Wroth M. Vegetative propagation of Eucalyptus resinifera and E. maculata using coppicecuttings and micropropagation[J].Australian Forest Research,1986(16):231‒242.
[18] Baker A, Walker S. An assessment of the relative amenability to vegetative propagation by leafy cuttings of 14 tropical and subtropical Eucalyptus and Corymbia species[R].Brisbane:Proceedings of the 6th International Workshop of Bio-Refor,1997.
[19] 徐建民,白嘉雨,陆钊华.华南地区桉树可持续遗传改良与育种策略[J].林业科学研究,2001,14(6):587‒594.
Early Growth Performance of Four Corymbia Species in Deqing County
KONG Fan-qi1, ZHU Wen-juan2, LIU Tian-yi2, HUANG Shao-wei2, HE Hua3
(1. General Administration Station of Forestry Seed and Seedling of Guangdong Province, Guangzhou 510173, Guangdong, China; 2. College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, Guangdong Key Laboratory for Innovative Development and Utilization of Forest Plant Germplasm, Guangzhou 510642, Guangdong, China; 3. Fushi Forest Farm, Xijiang Forestry Bureau in Guangdong Province, Zhaoqing 512221, Guangdong, China)
Early growth performance of four species of the Corymbia genus from eastern Australia was studied. Average increments to ages eight and ten years in Deqing, Guangdong province, were analyzed and provenance and family selection was carried out based on growth traits at age ten years. The best species was C. variegata, followed in order by C. henryi, C. citriodora and C. maculata. The average single-tree volumes of the four species were 0.203, 0.175, 0.163 and 0.053 m3, respectively. All four species maintained fast growth rates up to age 10 years, and the volume increment per annum at age 10 years was over 15%. Analyses of variance for growth traits showed that the height, diameter at breast height (DBH) and single-tree volume of C. henryi and C. citriodora were similar, and that within these two species there were highly significant differences among families for DBH and single tree volume, and there were significant differences among provenances for DBH whilst differences among provenances for height and the single-tree volume were not significant. For the other two species, C. variegata and C. maculata, differences among species/subspecies, provenances and families were highly significant for all growth traits. Nine provenances and eighteen families were selected based on having significantly higher than average single-tree volumes compared to the CK, accounting for 50.0% of all provenances and 19.4% of all families, respectively.
Corymbia; provenance; family; growth performance
S758.5+2
:A
华南农业大学“211”工程建设项目“林木花卉种质创新与利用”
孔凡启(1982― ),男,工程师,主要从事林木遗传改良、林木种苗管理工作.E-mail:fankykong001@163.com
*通讯作者:黄少伟(1964― ),男,教授,主要从事林木遗传育种研究. E-mail: shwhuang@scau.edu.cn