云南松不同种源和家系苗期生长性状分析

2016-04-17谷丽萍李思广常恩福韩明跃李卫冲廖声熙

西南林业大学学报 2016年2期

谷丽萍郑畹李思广常恩福韩明跃李娅李卫冲廖声熙李立

（1.云南省林业科学院，云南昆明650204；2.西南林业大学，云南昆明650224；3.国有禄丰村林场，云南宜良650200；4.中国林业科学研究院资源昆虫所，云南昆明650224）

云南松不同种源和家系苗期生长性状分析

谷丽萍1郑畹1李思广1常恩福1韩明跃2李娅1李卫冲3廖声熙4李立4

以混合家系为对照，对云南松12个种源78个家系的苗高和地径生长性状进行了测定与分析。结果表明：不同种源、家系与混合家系间的苗高和地径生长差异显著，其中表现最好的是云南石屏种源，其次为云南宜良、弥渡、禄丰和四川德昌种源，表现最差的是四川盐边种源；参试家系苗高生长量表现最好的是石屏龙朋45号家系，地径生长量表现最好的是石屏龙朋52号家系；苗期综合表现较好的家系有17个，分别是3、4、22、23、41、45、47、51、52、54、55、65、67、73、74、78、80号家系和混合家系；采用不同种源苗木地径和苗高进行逐步聚类分析，12个种源可分为5类，根据各种源苗期地径、苗高的生长状况，初步筛选出云南石屏种源高径生长均最好，云南腾冲、弥渡、禄丰、宜良和四川德昌种源生长次之。

云南松；种源；家系；苗期、生长量

云南松（Pinus yunnanensis）是松科（Pinaceae）松属常绿针叶乔木，作为我国西部偏干性亚热带的典型代表群系，云南松林属暖温性针叶林［1］。其以云南高原为起源中心和分布中心，分布于东经97°46′～105°54′、北纬23°～28°，垂直分布范围为海拔800～3 500 m［2-3］，是荒山造林的先锋树种和重要的用材及采脂树种，在我国西南地区被广泛用于人工造林，在国民经济建设和生态建设中发挥着重要作用［4-5］。根据云南省林业调查规划院2007年森林资源连续清查结果表明，云南松林现有面积为292.24万hm2，占云南省林分总面积的19.63%、森林总蓄积量的14.28%［6］。然而，长期以来，云南松林分的人为逆向选择，造成种内群体、个体的遗传多样性减少和丢失现象十分严重。因此，从长期的育种策略出发，在较短时间内将优良遗传资源尽量保存下来［7］，不断扩大种内遗传多样性基础，就显得尤为重要。

近年来，云南省在继续开展国家天然林保护和退耕还林工程实施的同时，也开展了大面积的低产低效林改造工作，云南松是主要的造林树种。由于种源和家系的遗传适应性差异，其从苗期就表现出生长的分化。因此，本研究依托“云南松二代育种技术研究与示范”课题，进行了云南松12个种源、78个家系和混合家系苗期生长性状的分析，旨在为云南松优良种源和家系的苗期选择提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于宜良县禄丰村林场尖山林区，海拔1 920m，本区气候属滇中高原类型，整个林区受印度洋西南季风圈的较大影响，构成亚热带与温带的缓冲气候。冬春干旱少雨，夏秋多雨湿润，每年6～8月为雨季，11月至翌年4月为旱季，全年降雨多集中在雨季，年平均降雨量995.3 mm；区内日照强烈，年蒸发量1 710.9 mm，年平均气温17.5℃，最高气温35.1℃，最低气温-1.9℃，常年有霜期100天左右。土壤为山地森林红壤，土层厚度中，肥力中等，立地条件一般。

2 材料与方法

2.1 试验材料

在补充收集云南松种质资源的过程中，严格按照舒筱武对云南松种源区划分的依据和方法［3］，采集12个种源、78个家系和混合家系的种子培育苗木。其中云南腾冲种源古永家系4个，石屏种源龙朋家系16个，云南云龙种源天池家系15个，永仁种源白马河混合家系1个，云南禄丰种源一平浪家系14个，宜良种源尖山家系5个，昆明种源大马山混合家系1个，弥渡种源石碬大凹混合家系1个，四川会理种源益门家系2个，四川德昌种源小高家系2个，云南维西种源塔城家系7个，四川盐边种源共和家系10个。

2.2 试验方法

2013年3月在禄丰村林场尖山林区苗圃地进行育苗试验。将12个种源、78个家系（以混合家系为对照）的种子分别按编号播入营养袋中育苗，营养袋的规格为12 cm×15 cm，营养基质由80%的生地土＋10%的菌根土＋5%的火烧土＋5%的过磷酸钙混合均匀组成。不同种源、家系按随机区组排列，根据采种情况，最少的家系的苗木至少培育100株以上，多的超过1 000株。每个家系为1个小区，重复3次，每个重复为1个区组。

2.3 调查及分析方法

在2014年7月苗木出圃造林之前，分别观测其苗高和地径，每个种源、家系随机测定20株。种源间的方差分析按种源中各家系和混合家系的平均值进行计算，而每个种源的家系和混合家系由于数量不等，采取每组样本不等的随机设计模式来进行分析。利用Excel、SPSS 16.0软件［8］对所观测云南松的苗高和地径进行分析处理。

3 结果与分析

3.1 不同种源间苗木生长性状比较

12个种源的云南松幼苗的苗高及地径生长量均存在着明显差异，见表1。苗高表现最好的是云南石屏种源，平均苗高达13.2 cm；表现最差的是四川盐边种源，平均苗高为4.1 cm；云南石屏种源比四川盐边种源在苗高上高221.9%。地径表现最好的是四川德昌种源，平均地径为0.51 cm；表现最差的是云南腾冲种源，平均地径为0.23 cm；四川德昌种源在地径上比云南腾冲种源高121.7%。从苗高和地径的综合表现来看，表现最好的是云南石屏种源，其苗高和地径分别为13.2 cm和0.45 cm，与其他种源存在着明显差异；其次为云南宜良、云南弥渡、四川德昌和云南禄丰种源；表现最差的是四川盐边种源。从地径、苗高的变异系数来看，各种源间也存在着明显差异。地径变异系数最大的是云南腾冲种源，达50.64%；云南石屏种源次之，为46.37%；最小的是云南昆明种源，为17.72%。苗高变异系数最大的是云南维西种源，达57.63%；云南腾冲种源次之，为47.31%；最低的是云南昆明种源，仅为21.80%。从变异系数的差异能够看出不同种源内存在着丰富的遗传变异，还需要进一步开展种源内优良家系和混合家系的选择，尤其是云南石屏和宜良种源。对12个种源云南松苗木的苗高、地径生长量进行方差分析，结果见表2。分析结果表明，不同种源间苗高与地径生长均达到差异极显著水平。

表1 不同种源云南松苗木的生长性状差异Tab.1 The differences of growth performance from different Pinusyunnanensis provenances

表2 云南松不同种源之间的苗高和地径生长方差分析Tab.2 ANOVA of height and diameter of different Pinusyunnanensis provenances

3.2 不同家系间苗木的生长差异

云南松不同家系苗木的生长统计见表3。由表3可知，不同家系与混合家系间的苗高和地径生长差异较大。其中地径生长量表现最好的是云南石屏种源龙朋52号家系，为0.71 cm；表现最差的是四川盐边种源共和29号家系，为0.16 cm，前者比后者高343.8%。苗高生长量表现最好的是云南石屏种源龙朋45号家系，为22.6 cm；表现最差的是云南维西种源塔城6号家系和四川盐边种源共和29号家系，均为2.9 cm；前者比后者高679.3%。苗期表现较好的家系及混合家系有17个，分别属于7个种源。其中云南腾冲种源古永家系入选2个家系，分别为3、4号家系；云南云龙种源天池家系入选2个家系，分别为22、23号家系；四川德昌种源小高家系入选1个家系，为41号家系；云南石屏种源龙朋家系入选6个家系，分别为45、47、51、52、54、55号家系；云南禄丰种源一平浪家系入选3个家系，分别为65、67和73号家系；云南宜良种源尖山家系入选2个家系，为74、78号家系；云南弥渡种源石碬大凹混合家系入选1个，为80号混合家系。苗期表现最差的为云南维西种源塔城6号家系和四川盐边种源28、29号家系。从家系和混合家系的入选结果来看，基本和入选的种源一致，除云南腾冲种源古永家系和云南云龙种源天池家系入选的4个家系外，其余均为入选种源的家系和混合家系。从地径和苗高的变异系数来看，各家系和混合家系间也存在着显著差异。地径变异系数最大的是云南腾冲种源古永3号家系，达68.84%；云南石屏种源龙朋54号家系次之，为64.81%；地径变异系数最小的是四川盐边种源共和33号家系，仅为11.40%。苗高变异系数最大的是云南维西种源塔城9号家系，达66.28%；云南腾冲种源古永3号家系次之，为55.94%；苗高变异系数最小的是四川德昌种源小高41号家系，仅为11.46%。从变异系数的显著差异能够看出不同家系和混合家系之间也存在着极为丰富的遗传变异，为云南松良种壮苗的选择和遗传范围的扩大等奠定了良好的基础。对78个家系和混合家系云南松苗木的苗高、地径生长量进行方差分析结果（见表4）显示，不同家系和混合家系之间苗高与地径生长均达到差异极显著水平。

表4 云南松不同家系和混合家系之间的苗高和地径生长方差分析Tab.4 ANOVA of height and diameter of different and m ixed families of Pinus yunnanensis

3.3 不同种源苗期生长聚类分析

以苗高、地径作为因子，对12个云南松种源进行聚类分析，结果见图1。由图1可知，12个云南松种源可分为5类，第1类为云南腾冲、云南弥渡、四川德昌、云南禄丰和云南宜良种源，第2类为云南云龙和云南昆明种源，第3类为云南石屏种源，第4类为云南永仁、四川会理和云南维西种源，第5类为四川盐边种源。根据分类结果，将12个云南松种源按照聚类分析分别统计其苗高、地径的平均值（见表5）。由表5可以看出，第5类种源高生长和径生长都处于最差状态，仅达到4.10 cm和0.260 cm；第4类种源为生长较差类型；第3类种源为生长最好类型，无论高生长、径生长均处于第一，分别达到13.20 cm和0.450 cm；第1类种源属于生长较好类型；第2类种源属于普遍型，高、径生长均处于5类中的中间。

表5 各类别苗期生长性状Tab.5 Seedlings growing performance of different groups

4 结论与讨论

1）在宜良尖山培育的12个种源的云南松苗木，不同种源间在苗高与地径生长上差异显著。表现最好的是云南石屏种源，与其他种源存在明显差异；其次为云南宜良、云南弥渡、四川德昌和云南禄丰种源；表现最差的是四川盐边种源。由此可知，在云南松的地理种源间有着丰富的遗传变异，在滇中培育其苗木时应尽量合理利用这些有利的遗传变异，首选云南石屏种源，其次是云南宜良、云南弥渡、四川德昌和云南禄丰种源。

2）78个家系的云南松苗木苗高、地径生长量差异显著。苗高生长量表现最好的是云南石屏种源龙朋45号家系，地径生长量表现最好的是云南石屏种源龙朋52号家系。苗期综合表现较好的家系和混合家系有17个，分别属于7个种源。其中云南腾冲种源古永家系入选2个家系，分别为3、4号家系；云南云龙种源天池家系入选2个家系，分别为22、23号家系；四川德昌种源小高家系入选1个家系，为41号家系；云南石屏种源龙朋家系入选6个家系，分别为45、47、51、52、54、55号家系；云南禄丰种源一平浪家系入选3个家系，分别为65、67和73号家系；云南宜良种源尖山家系入选2个家系，为74、78号家系；云南弥渡种源石碬大凹混合家系入选1个家系，为80号混合家系。从家系和混合家系的入选结果来看，除云南腾冲种源古永家系和云南云龙种源天池家系入选的4个家系外，基本和入选的种源一致。

3）该试验结果表明，云南松的地理种源间存在着极为丰富的遗传变异，不同家系和混合家系间在苗高、地径2个主要生长性状上存在着显著差异，该差异成为云南松优良种源和优良家系选择的基础，也是进行高世代良种选育的依据。

4）以欧氏距离对云南松不同种源苗期生长进行聚类分析，可将12个种源分为5类，第1类为云南腾冲、云南弥渡、四川德昌、云南禄丰和云南宜良种源，第2类为云南云龙和云南昆明种源，第3类为云南石屏种源，第4类为云南永仁、四川会理和云南维西种源，第5类为四川盐边种源。结合各种源苗期生长情况，以地径和苗高作为指标进行综合评价，以第3类种源为生长最好类型，第1类种源属于生长较好类型，第5类种源生长最差。

5）该试验仅为云南松12个种源78个家系和混合家系的苗期生长性状的初步分析比较，对其优良种源、家系和混合家系的深入评价［9］，还有待于造林后进一步的观测和研究。

［1］云南植被编写组.云南植被［M］.北京：科学出版社，1987.

［2］常云霞，苏文华，杨锐，等.短时高温处理对云南松种子萌发的影响［J］.西南林业大学学报，2014，34（2）：19-24.

［3］金振洲，彭鉴.云南松［M］.昆明：云南科技出版社，2004.

［4］云南森林编写委员会.云南森林［M］.昆明：云南科学技术出版社/中国林业出版社，1986：125-153.

［5］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志（第七卷）［M］.北京：科学出版社，1978：211-282.

［6］邓喜庆，皇宝林，温庆忠，等.云南松林在云南的分布研究［J］.云南大学学报（自然科学版）2013，35（6）：843-848.

［7］陈晓阳，沈熙环.林木育种学［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［8］薛薇.基于SPSS的数据分析［M］.北京：中国人民大学出版社，2006.

［9］欧建德.闽楠优良家系和单株的早期综合选择研究［J］.西南林业大学学报，2015，35（1）：33-37.

（责任编辑张坤）

Seedlings Growing Analysis of Different Provenances and Families of Pinus yunnanensis

Gu Liping1，ZhengWan1，Li Siguang1，Chang Enfu1，Han Mingyue2，Li Ya1，LiWeichong3，Liao Shengxi4，Li Li4
（1.Yunnan Academy of Forestry，Kunming Yunnan 650204，China；2.Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224，China；3.Lufengcun State-owned Forest Farm，Yiliang Yunnan 650200，China 4.Research Institute of Resources Insects，Chinese Academy of Forestry，Kunming Yunnan 650224，China）

The height and basal diameter of Pinus yunnanensis seed lings of 12 provenances，78 families and the mixed family weremeasured and analyzed.The results showed that there were significant differences on height and diameter growth among provenances and families.At the provenance level，Shiping provenance of Yunnan was the best，next came Yiliang of Yunnan，Midu of Yunnan，Dechang of Sichuan and Lufeng of Yunnan，whereas the seedling growing performance of Yanbian of Sichuan was the worst.Evaluating at the family level，the fam ilieswith the best performance in height growth and diameter growth were Longpeng No. 45 and Longpeng No.52 respectively，all belonging to Shiping provenance of Yunnan.Taken together，there were 17 familieswith promising performance at seedling stage，they were No.3，4，22，23，41，45，47，51，52，54，55，65，67，73，74，78 and 80.Moreover，the performance of the mixed family was also good.Conducting cluster analysis based on the height and basal diameter of seedlings belonging to differentprovenances，12 tested provenances could be classified into 5 groups，Shiping of Yunnan was preliminarily screened out to be the best p rovenance，next came to Tengchong of Yunnan，Midu of Yunnan，Dechang of Yunnan，Lufeng of Yunnan，Yiliang of Yunnan.

Pinus yunnanensis；provenances；families；seedling stage；growth