桂南地区10种珍贵树种人工林早期生长表现*

黄志玲，申文辉，朱积余，郝海坤，彭玉华，曹艳云，刘秀

(1.广西林业科学研究院，广西　南宁 530002；2.广西优良用材林资源培育重点实验室，广西　南宁 530002)



桂南地区10种珍贵树种人工林早期生长表现*

黄志玲1,2，申文辉1,2，朱积余1,2，郝海坤1,2，彭玉华1,2，曹艳云1,2，刘秀1,2

(1.广西林业科学研究院，广西南宁 530002；2.广西优良用材林资源培育重点实验室，广西南宁 530002)

为研究珍贵树种林木种质资源收集保存效果，对10个珍贵树种进行树高、胸(地)径、冠幅生长指标测定，并进行方差分析、多重比较、相关性分析、聚类分析。结果表明，10个树种间树高、胸(地)径、冠幅生长均表现出极显著差异(P<0.01)；除西南桦、降香黄檀的树高与冠幅不相关外，其余树种生长指标间都极显著相关；早期生长表现西南桦、任豆最速生，火力楠、柚木、降香黄檀生长较快，红锥、木荷生长中等，格木、蚬木、土沉香生长较慢。研究结果将为珍贵树种遗传多样性研究和良种繁育提供参考。

珍贵树种；人工林；早期生长表现

林木种质资源负载着森林植物高度的遗传多样性及基因资源，关系到可持续发展和未来基因工程的基本保障，是国家重大的战略资源，同时也是国家自然科技资源必不可少的基础物质条件[1]。加强林木种质资源的保护与开发研究，对于林业乃至整个生态环境的可持续发展具有十分重要的意义。但随着社会的快速发展，人类正以前所未有的速度对森林进行破坏，许多林木种质资源在不断减少，如不及时加以保护，更多、更珍贵的种质资源将面临着流失。广西地处中、南亚热带季风气候区，气候温暧、热量丰富、雨水丰沛、干湿分明，林木种质资源丰富，且经过多年的林木育种工作，已选育出一大批适宜在广西种植的优良树种、种源和家系[2]。2011年，经国家发改委批准，“广西主要珍贵树种种质资源收集库项目”正式立项，为进一步推进珍贵树种培育步伐，建立珍贵树种资源储备，优化林种结构，以收集广西热带及亚热带主要珍贵树种10个为建设目标。目前广西林业科学研究院负责并收集了西南桦(BetulaalnoidesBuch-Ham.ex D.Don)、红锥(CastanopsishystrixMiq.)、格木(ErythrophleumfordiiOliv.)等10个树种不同种源、家系的种质资源1 024个。2014年12月，进行项目主库10个树种的树高、胸径(地径)、冠幅生长指标测定，以了解其在人工造林的条件下生长状况和适应性表现，对不同珍贵树种种质资源保存效果进行初步的分析与评价，为下一步进行珍贵树种遗传多样性研究和良种繁育提供科学理论依据。

1　材料与方法

1.1研究区概况

种质资源保存地位于广西南宁市北郊老虎岭水库试验林区，坐标为108°20′1″E，22°56′6″N，海拔135～217m，坡度15°～35°。该地地处湿润南亚热带季风气候区，年平均气温21.0℃左右，极端最高温度39.4℃，极端最低温度-1.5℃，1月平均温度11.8℃，7月平均温度27.6℃。全年平均降雨量1 347mm以上，日照时数1 869.7h，年平均相对湿度约80%。土壤为砖红壤性红壤，土壤厚度5～25cm。造林地为松、杉、桉人工林皆伐迹地。

1.2试验材料

2011年选择20～50年生健壮、无病虫害的优良母树，开展10个树种的种质资源的收集，按种源、家系分别进行(表1)。2012年在南宁市北郊广西林业科学研究院科研苗圃培育造林苗木，育苗基质为100%黄心土，育苗容器规格为12cm×14cm，造林苗木高度为25～50cm。

表1　试验树种及种质资源Tab.1　Names of tested tree species and number of germ resources

1.3方法

1.3.1试验方法

2012年夏秋季对林地进行全砍清杂，穴状整地。2013年3月造林，每份种质资源种植15～18株，造林密度为1 665～2 500株/hm2，株行距2.0m×2.0m或2.0m×3.0m，栽植穴规格为50cm×50cm×40cm，栽植穴先回表土后回心土，当回穴土至半穴时，施基肥(磷肥与麸饼混合肥)400g/穴。栽植1个月后检查苗木成活率，及时补植。造林当年与次年各抚育2次，进行松土、除草、施肥(500g/株)。

1.3.2调查方法

采用随机区组试验设计，2014年12月，对10个树种1 024份种质资源根据不同树种生长情况进行树高、胸径(地径)、冠幅生长指标测定，每个家系测定10株健康活立木。胸径(地径)使用广陆牌电子数显卡尺0～150mm进行测量。

1.3.3数据分析

数据采用Microsoft Excel处理和SPSS19.0统计软件进行方差分析、Duncan多重比较、相关性及聚类分析。

2　结果与分析

2.1树高生长

对10个树种树高生长进行方差分析(表2)，结果表明树种间树高生长存在极显著差异。多重比较结果(表3)表明，西南桦、任豆(ZeniainsignisChun)的树高生长最为迅速，树高值分别为4.54m、4.86m，树高生长间差异不显著，但与其余树种有极显著差异；其次为柚木(TectonagrandisL.f.)、红锥、火力楠(MicheliamacclureiDandy)、木荷(SchimasuperbGardn.et Champ.)，树高生长间差异不显著；格木树高生长速度最为缓慢，树高值为1.12m，与蚬木(Excentrodendronhsienmu)之外的8个树种有极显著差异。

表2　10个树种树高、胸(地)径和冠幅方差分析Tab.2　Variance analysis of height,diameter and crown size of 10 rare tree species

注：**表示0.01水平下差异极显著。

表3　树种生长性状比较Tab.3　Comparison of growth traits among rare tree species

注：数值后面大写字母为极显著性水平(α=0.01)，小写字母为显著水平(α=0.05)。

2.2胸(地)径生长

在林木早期生长中，不少树种还未达到测量胸径的高度，故增加地径生长能较合理地对树种生长进行比较。树种地径的生长能够很好地反映树种的生长速率[3]，且同一树种的地径—胸径相关关系相对稳定[4]。在胸(地)径生长指标测定时，根据10个树种的生长表现，西南桦、火力楠、柚木、降香黄檀(Dalbergiaodorifera)、任豆5个树种测定胸径，格木、红锥、蚬木、土沉香〔Aquilariasinensis(Lour.)Spreng〕、木荷5个树种测定地径。由表2可知，树种间胸(地)径生长存在极显著差异。由表3可知，胸径生长最大为西南桦，胸径值为4.35cm，与其余树种有极显著差异；其次为任豆，胸径值为3.54cm，与其他树种有极显著差异；火力楠与降香黄檀胸径生长间差异不显著，胸径值分别为1.77cm、1.71cm，与其他树种有极显著差异。地径生长最大为木荷，地径值为3.63cm，与其他树种有极显著差异；其次为红锥，地径值为2.72cm，与木荷、格木、蚬木有极显著差异；格木、蚬木地径生长间差异不显著，地径值分别为1.75cm、1.82cm，与红锥、木荷间有极显著差异。

2.3冠幅生长

树冠的外貌特征综合反映了树冠的竞争活力，是林木竞争产生影响的具体表现，可作为林木生长活力或健康指标，是生产实践中最直观的树木活力因子。冠幅是树冠大小最常用的指标之一[5]。由表2可知，10个树种的冠幅生长存在极显著差异。由表3可知，冠幅生长最大为任豆，冠幅值为2.96m，与其余树种有极显著差异；其次为西南桦，冠幅值为2.58m，与其余树种有极显著差异；柚木、降香黄檀、格木、蚬木、土沉香5个树种冠幅值均<1.00m，树种间差异不显著。

2.4高径比、冠径比、冠高比

树高、胸(地)径、冠幅是反映林木生长状况的最基本的林分因子，一般来说，林木的胸径越大，树高越高，冠幅越大，林木的生长越旺盛。卢昌泰、雷相东等[6～8]研究表明胸径和林分密度是影响冠幅的重要因子，林木胸径、地径能较好地预测冠幅。冠高比和冠径比可以衡量单位树高和单位胸径生长量所需的树冠大小[9]。高径比则是反映林木圆满程度的指标。由表3可知，西南桦、火力楠、柚木、降香黄檀、任豆5个树种的高径比系数处于1.04～1.39之间，西南桦生长量最大，干形最为圆满通直。格木、红锥、蚬木、土沉香、木荷5个树种的高径比系数处于0.64～0.98之间，均小于1.0，说明这5个树种幼树生长较为粗壮。测定胸径的5个树种，冠径比和冠高比大小排序一致，均为任豆>西南桦>火力楠>降香黄檀>柚木。测定地径的5个树种，冠径比排序为红锥>蚬木>木荷>土沉香>格木，冠高比排序为木荷>格木>土沉香>蚬木>红锥。

2.5生长指标间的相关性分析

由表4可知，除西南桦的树高与冠幅、降香黄檀的树高与冠幅不呈相关性关系外，其余树种的树高、胸(地)径、冠幅三者间呈极显著正相关(P<0.01)，西南桦、降香黄檀的树高与胸径、胸径与冠幅为极显著正相关(P<0.01)，说明大部分树种的树高、胸(地)径与冠幅生长密切联系。

表4　各树种树高、胸(地)径、冠幅间的相关分析Tab.4　Correlation analysis of height,diameter,and crown size of different rare tree species

图1　10个树种树高、胸(地)径和冠幅生长 综合聚类分析Fig.1　Integrative cluster analysis of height,diameter and crown size of 10 rare tree species

2.6生长聚类分析

对10个树种的树高、胸(地)径和冠幅的平均值运用系统聚类法的欧氏距离进行聚类分析，结果见图1。根据树状聚类图，将10个树种的早期生长表现划分为5类，Ⅰ类为西南桦、任豆，生长速生；Ⅱ类为火力楠、降香黄檀、柚木，生长较快；Ⅲ类为红锥，生长中等；Ⅳ类为木荷，生长中等。Ⅴ类为格木、蚬木、土沉香，生长较慢。

3　结论与讨论

10个树种间树高、胸(地)径和冠幅存在极显著差异。任豆的树高、冠幅均值和冠径比、冠高比均为最大；格木树高、地径、冠幅均值和高径比、冠径比皆为最小。胸径均值最大为西南桦，胸径均值最小为降香黄檀；地径均值最大为木荷；高径比最大为火力楠；冠高比最小为柚木。除西南桦、降香黄檀的树高与冠幅相关不显著外，其余树种的树高、胸(地)径、冠幅呈极显著正相关。根据10个树种的早期生长表现，将5类树种的早期生长速度分为：Ⅰ类(2个)生长速生、Ⅱ类(3个)生长较快、Ⅲ～Ⅳ类(2个)生长中等、Ⅴ类(3个)生长较慢，树种分配比例为2︰3︰2︰3，说明种质资源收集库的树种分配较合理。

在生长表现方面，西南桦、火力楠、降香黄檀、柚木、任豆2年生树高、胸径、冠幅，与张栋等[10]研究的西南桦、火力楠、降香黄檀2年生树高、胸径、冠幅(分别为2.64m、1.46m、1.00m；3.98cm、1.81cm、1.18cm；1.54m、0.71m、0.23m)；郑海水等[11]研究的西南桦2年生树高、胸径(1.77m、3.37cm)；赖植添等[12]研究的火力楠2年生树高、冠幅(1.85m、0.83m)；朱声管等[13]研究的降香黄檀2年生树高、胸径(1.96m、2.71cm)；翁启杰等[14]研究的柚木2次引种试验2年生树高、胸径值(分别为1.96m、2.04cm与4.53m、4.33cm)相比较，柚木2年生树高与胸径值虽高于翁启杰等[14]的第1次试验数值，但远低于第2次试验数值，其他4个树种生长值均超过张栋等[10～13]研究结果。由此可见，除柚木的早期生长不够理想，其余4个树种的早期生长表现较为理想，说明这4个树种的早期造林效果较好，柚木幼林期的抚育管理有待加强。

红锥、格木、土沉香、蚬木、木荷2年生树高、地径、冠幅，与康敏明等[15]研究的红锥、格木2年生树高、地径、冠幅(分别为1.27m、1.01m；1.9cm、2.0cm；1.09m、1.06m)；张方秋等[16]研究的红锥2年生树高、冠幅(4.24m、2.16m)；康月惠等[17]研究的土沉香30个月树高、地径值(1.99m、1.68cm)；罗盛碧等[18]研究的蚬木2年生树高、地径(1.06m、1.8cm)；周志春等[19]研究的木荷3年生3个试点的树高、地径、冠幅(分别为1.95m、2.83cm、0.91m；1.11m、2.01cm、0.55m和2.42m、4.21cm、1.46m)相比较，这5个树种的树高、地径和冠幅早期生长表现较为理想，说明这5个树种的早期造林效果较好。

林木的胸径、树高与林分密度密切相关，高径比在一定范围内随着树干的增大而减小，并逐步趋于稳定。树冠是树木的重要组成部分，树冠大小体现了树木光合作用的面积，决定了树木的生长活力和生产力[20]，冠高比和冠径比越小，说明树冠的生产效率越高。试验测定的10个树种早期高径比、冠径比、冠高比数值，对后期森林经营管理措施起到指导性作用。

通过对10个珍贵树种种质资源收集的早期生长评价，为下一步进行单个树种的林木种质资源保存、评价和利用技术标准体系提供初步的基础信息。本次分析评价为2年生试验数据，试验时间尚短，且10个树种的生长特性不一致。因此，今后仍需对10个树种中后期的保存、生长状况及遗传多样性进一步跟踪研究，以期建立适合广西林木种质资源评价的模型。

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Early Growth Performance of Ten Rare Tree Species in Southern Guangxi

HUANG Zhi-ling1,2，SHEN Wen-hui1,2，ZHU Ji-yu1,2，HAO Hai-kun1,2，PENG Yu-hua1,2，CAO Yan-yun1,2，LIU Xiu1,2

(1.Guangxi Forestry Academy,Nanning Guangxi 530002,P.R.China;2.Guangxi Key Laboratory of Elite Timber Cultivation,Nanning Guangxi 530002,P.R.China)

To investigate the germplasm preservation effect of 10 rare tree species,several growth indicators such as height,diameter,and crown size were tested and analyzed by using variance analysis,multiple comparison,correlation analysis,fuzzy cluster analysis.The results showed that there was extremely significant differences in height,diameter and crown size among 10 rare tree species(p<0.01)；Except for the correlation between height and crown size ofBetulaalnoidesandDalbergiaodorifera,the other tree species all had significant correlation in terms of growth indicators.In terms of the early growth performance of all tree species,BetulaalnoidesandZeniainsigniswere the most fast-growing species,Micheliamacclurei,TectonagrandisandDalbergiaodoriferatook the second place,CastanopsishystrixandSchimasuperbawere in medium growth rate,andErythrophleumfordii,BurretiodendronhsienmuandAquilariasinensiswere fairly slow-growing.These results would inevitably provide an important reference for genetic diversity research and propagation of rare tree species.

rare tree species; planted forest; performance of early growth

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.05.016

2015-10-27

广西林业科技项目( 桂林科字[2013]第2 号)，国家发改委重大项目(桂发改农经[2010]599号)。

黄志玲(1971-)，女，工程师，主要从事珍贵乡土树种苗木繁育技术研究。 E-mail：hzl200@126.com

简介:申文辉(1972-)，男，教授级高级工程师，硕士，主要从事森林培育和森林生态研究。

E-mail：shenwenhui2003@163.com

S 718.4

A

1672-8246(2016)05-0084-05