木荷1代种子园无性系生长及结实性状分析

黄　宇　林智勇　范辉华　蔡泉星　张　娟

（1.福建省林业科学研究院，福建福州350012；2.福建省华安西陂国有林场，福建华安363800）

木荷1代种子园无性系生长及结实性状分析

黄宇1林智勇1范辉华1蔡泉星2张娟1

（1.福建省林业科学研究院，福建福州350012；2.福建省华安西陂国有林场，福建华安363800）

对福建华安县西陂国有林场4年生木荷无性系种子园进行生长和结实情况调查。结果表明：地径的变化幅度为7.83～13.80 cm，胸径的变化幅度为4.68～9.38 cm，叉干数变化幅度为1.0～2.5个，枝下高的变化幅度为3.33～29.90 cm，树高的变化幅度为3.30～4.88 m，冠幅的变化幅度为2.33～3.80 m；2014年结实株率和2015年坐果株率无性系A4均最大，达75.00%，分别是平均值的2.82、4.21倍；2014年结实株率为27.27%，2015年坐果株率20.91%；33个无性系中，2014年81.82%的无性系有结实，2015年60.61%的无性系有坐果，18.18%的无性系2 a均未坐果；2014年结实株率和2015年坐果株率呈极显著相关，相关系数0.83，木荷结实株率、坐果株率与胸径呈正相关，达到显著水平；无性系A4的综合评分最高，达3.344 2。

木荷；种子园；生长性状；结实株率

木荷 （Schima superba）属山茶科 （Theaceac）木荷属常绿大乔木，为我国亚热带常绿阔叶林的主要建群种，广泛分布于我国南方各省区［1］。木荷具有速生、丰产、材质优异、适应性强等特点，为我国南方主要的生物防火和生态防护树种，被列为珍贵优质的阔叶用材造林树种之一［2-3］。木荷研究主要集中在其生物防火和育苗造林［4-8］等方面，涉及到育种亲本开花性状观察等方面的研究较少［9］，尚未见有对木荷种子园结实情况的相关报道。林木种子园一方面保证了林业生产中良种苗木的来源，另一方面为林木育种工作开展提供了平台，因此，种子园在林业生产和科研中起到十分重要的作用［10-11］。借助育种群体结实情况评价1代无性系种子园的产量，可以指导1代无性系种子园的去劣疏伐［12］。本研究以福建省华安县西陂国有林场2011年营建的木荷1代种子园为对象，调查木荷不同无性系生长状况和结实情况，并通过性状表现对供试无性系采用综合评分方法，进行聚类分析，以期筛选出生长性状好、产量高的优良无性系，为木荷无性系种子园实施疏伐措施提供参考依据。

1　材料与方法

1.1研究对象

以福建省华安县西陂国有林场洋坑工区木荷种子园为研究对象，研究地位于东经117°49′，北纬25°11′。海拔200～300 m，年降雨量1 700 mm，年平均气温21℃，最高气温38℃，最低气温为-4℃，为南亚热带季风湿润气候区；土壤为黄壤。

该种子园建于2011年，面积约7.5 hm2，共65个无性系。建园材料为2010年培育的优树无性系嫁接苗，地径0.8 cm，苗高60 cm以上，18 cm× 18 cm营养袋苗。种子园按照坡位、坡向和坡度进行小区划分，共划分为7个小区，各小区无性系为随机排列，株行距5 m×5 m，每年除草2～3次，每年4月和9月施肥，每株施0.25 kg复合肥，每年11月截顶1次，2013年开始开花。木荷为2 a一熟，当年5—6月开花，然后滞育至翌年6月底，7月初进入果实膨大期，10月底果实成熟。

1.2调查方法

2015年10月底随机抽取木荷1代种子园2个小区进行生长和结实情况调查，测定所有木荷的地径、胸径、叉干数（树高1.3 m以下分叉的骨干枝数量）、枝下高、树高、冠幅、2014年结实株率及2015年坐果株率。

1.3数据分析

1.3.1数据的标准化处理

将木荷胸径、叉干数、枝下高和结实率这几个结实指标进行标准化，使其转化为无量纲单位，便于比较。按照下列的标准化公式进行计算：（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）。

1.3.2相关性和主成分分析

采用SPSS 11.5和DPSv 7.05版进行相关性分析和主成分分析，从而确定各指标间的相关性系数。最后根据各评价样本的综合得分的多少进行排序和聚类。

2　结果与分析

2.1木荷无性系生长结实情况分析

对木荷1代无性系种子园33个无性系进行生长调查，结果表明 （表1）：无性系地径的变化幅度为7.83～13.80 cm，最大值 C20比平均值高出24.13%；胸径的变化幅度为4.68～9.38 cm，最大值A4比平均值高出44.44%；叉干数变化幅度为1～2.5个，C27和C29的叉干数最多，比平均值高出42.01%；枝下高的变化幅度为3.33～29.90 cm，最大值C3比平均值高出88.20%；树高的变化幅度为 3.30～4.88 m，最大值 C2比平均值高出16.42%；冠幅的变化幅度为2.33～3.80 m，最大值C27比平均值高出23.03%。A4的2014年结实株率和2015年坐果株率均最大，达75.00%，分别是平均值的2.82倍和4.21倍。调查无性系株数629株，2014年结实株率为27.27%，2015年坐果株率20.91%。33个木荷无性系中，2014年81.82%的无性系有结实，2015年60.61%有坐果，有20个无性系2 a均有坐果，占总数的60.61%，其中有6个无性系这2 a均未坐果，占总数的18.18%。可见，该园木荷无性系的结实情况存在一定的大小年现象，由于该园木荷刚进入结果期，结实率并不高，有些甚至并未结果。可能是由于种子园建立的时间短，仅4 a，有些无性系未进入结果期。

2.2木荷无性系生长和结实情况相关分析

对木荷无性系的地径、胸径、叉干数、枝下高、树高、冠幅、2014年结实株率、2015年坐果株率等8个指标标准化后，进行相关分析。结果表明：2014年结实株率和2015年坐果株率的相关性最大，相关系数达0.83，冠幅与地径的相关性次之，为0.74，均呈正相关，且达到差异极显著水平。2014年结实株率和2015年坐果株率均与胸径呈正相关，相关系数分别为0.40、0.35，均达到显著水平。说明胸径越大，木荷的结实株率和坐果株率越高（表2）。

表1　木荷无性系生长与结实情况比较Tab1e 1　ComParison of c1ones growth and fruit characters of Schima superba

表2　无性系生长和结实情况相关分析Tab1e 2　Corre1ation ana1ysis of c1ones growth and fruit characters

2.3主成分分析

主成分分析表明 （表3），前4个主成分的累计贡献率达88.827 5%，超过了85%，所以选择前4个主成分来代替原来的8个指标变量的信息进行分析，同样反映出各因子对木荷无性系差异变化影响的主要信息。分析可知，第1主成分方差贡献率达39.444 1%，特征值为3.155 5，其中负荷量较大的变量是胸径和树高，因子负荷量分别为0.482 0、0.477 1；第2主成分的特征值为2.022 6，方差贡献率为25.282 6%；胸径、2014年结实株率、2015年坐果株率取负，其他指标取正；其中2014年结实株率、2015年坐果株率具有很大的负载荷，分别为-0.549 9、-0.583 3，所以该主分反映了利用不同指标来判断无性系状况存在差异。第3主成分的方差贡献率为15.114 2%，主要受叉干数、枝下高的影响，其载荷分别为-0.671 7、0.629 7。第4主成分的方差贡献率为8.986 7%，主要受枝下高的影响，其正载荷为0.703 0。可见，胸径、叉干数、枝下高、结实株率和坐果株率对木荷无性系之间的差异影响很大。

表3　各因子的特征向量和贡献率Tab1e 3　Character vector and contribution of factors

2.4木荷无性系聚类分析

将胸径、叉干数、枝下高、结实株率和坐果株率这几个对木荷无性系之间影响较大的指标，进行标准化后再加权平均，并得出排名 （表4），无性系A4的综合评分最高，达3.344 2，C35次之，得分为3.288 3；无性系A5、13、A16这3个无性系的综合评分排名较后，均低于1。聚类分析得出（图1），在距离0.15时，可将木荷无性系分为4类：第Ⅰ类包括A4和C35，此类综合评价为高。第Ⅱ类包括32和A23，此类综合评价为较高。第Ⅲ类包括无性系A5、13、A16，此类评价为低。第Ⅳ类为其余的26个无性系，此类综合评价为一般。

表4　木荷1代种子园无性系综合评分Tab1e 4　The comPrehensive score of Schima superba from first generation seed orchard c1ones

图1　木荷1代种子园无性系聚类分析Fig.1　C1uster ana1ysis of Schima superba from first generation seed orchard c1ones

3　结论与讨论

本研究通过对华安县西陂国有林场木荷1代种子园无性系生长状况和结实情况调查，研究表明，2014年结实株率和2015年坐果株率的相关性最大，相关系数达0.83，达到差异极显著水平；木荷结实株率、坐果株率与胸径呈正相关，达到显著水平，这与边才苗［13］的结论一致。可见胸径可作为木荷优良无性系选择的重要指标。而地径、树高等生长指标与结实、坐果株率相关性较小，有些生长较优的无性系产量反而偏低，因此要保证木荷种子园的高产，要选择遗传品质好、产量高的优良无性系作为建园材料。将这33个无性系进行聚类分析分为4类：第Ⅰ类包括A4和C35，此类综合评价为高；第Ⅱ类包括32和A23，此类综合评价为较高；第Ⅲ类包括无性系A5、13、A16，此类评价为低；第Ⅳ类为其余的26个无性系，此类综合评价为一般。研究发现该木荷1代种子园结实性能表现优劣不均，且无性系结实情况存在一定的大小年现象。大小年现象不仅使果实品质变劣，而且影响树体寿命。故建议对该园无性系进行截顶修剪或水肥管理。但由于该种子园建园时间短，仅4 a，有些无性系未进入结果期，结实表现还有待于进一步观测，旨在为种子园更好地科学地实施疏伐。有研究发现油茶的结实大小年主要受气象因素影响，因此关注盛花期的天气状况显得尤为重要［14］。木荷的结实大小年是否受气象因素影响，以及如何利用气候与结实大小的密切关系这一客观规律，采取措施以提高产量，缓解木荷的大小年现象，值得进一步探讨。

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（责任编辑张坤）

Ana1ysis on Growth and Fruit Characters of Schima superba from the First Generation Seed Orchard C1ones

Huang Yu1，Lin Zhiyong1，Fan Huihua1，Cai Quanxin2，Zhang Juan1
（1.Fujian Academy of Forestry，Fuzhou Fujian 350012，China；2.XiPi State-owned Forest Farm，Hua′an Fujian 363800，China）

Growth and fruit characters of 4 a Schima superba c1ona1 seed orchard in XiPi State-owned Forest Farm，Hua′an County，Fujian Province were investigated.The resu1ts showed that ground diameter change range was 7.83-13.80 cm.The diameter change range was 4.68-9.38 cm.The bifurcation number change range was 1.0-2.5.The c1ear bo1e height change range was 3.33-29.90 cm.The tree height change range was 3.30-4.88 m. The crown width change range was 2.33-3.80 m.The seed setting rate in 2014 and fruit setting rate in 2015 of A4were the highest，uP to 75%，they were 2.82 times and 4.21 times of the average，resPective1y.The seed setting rate was 27.27%in 2014，fruit setting rate was 20.91%in 2015.In 33 c1ones，81.82%of the c1ones had seed in 2014，60.61%had fruit in 2015，18.18%without fruiting in two years.The corre1ation between 2014 seed setting rate and 2015 fruit setting rate was extreme1y significant，whose corre1ation coefficient was 0.83.The seed setting rate and fruit setting rate were Positive1y corre1ated with diameter，reached a significant 1eve1.The comPrehensive score of A4was the highest，uP to 3.344 2.

Schima superba，seed orchard，growth traits，seed setting rate

S722.8

A

2095-1914（2016）04-0059-06

10.11929/j.issn.2095-1914.2016.04.010

2015-12-17

福建省自然科学基金项目（2014J05035）资助；福建省林木种苗科技攻关四期项目“木荷育种体系营建与应用技术研究”资助；国家林业局南方山地用材林培育重点实验室资助。
第1作者：黄宇（1984—），女，博士，工程师。研究方向：森林培育、中药材GAP与林木种苗。Emai1：huangyu_198404@163.com。

范辉华（1963—），男，教授级高级工程师。研究方向：林木种苗。Emai1：jofhh@163.com。