樟树家系试验林生长调查
2017-07-03陈建南晋江坫头国有防护林场福建泉州362246
陈建南(晋江坫头国有防护林场,福建 泉州 362246)
樟树家系试验林生长调查
陈建南
(晋江坫头国有防护林场,福建 泉州 362246)
通过对6个试验点2年生樟树55个家系试验林进行的调查分析,结果表明:樟树各家系间生长性状差异显著,家系×地点交互作用达到极显著水平,家系选择潜力较大。市郊林场系百日苗造林,树高生长种内变动程度较大,个体生长差异更明显;其余试验点的家系生长差异变化程度为:南平校区>德化基地>松溪林场>永林公司>永安林场;不同试验点樟树家系的地理变异模式不同;根据家系的生长和适应性表现,选出了生长优良且具较高稳定性的10个家系,同时筛选出30株优良单株。
樟树;家系试验林;地理变异;家系选择;优良单株选择
1 材料与方法
1.1 试验材料
2012年11—12月,收集建瓯、永安、延平、尤溪、华安、漳平等6个种源55个家系的古樟和樟树优良单株种子,在延平区森科种业公司育苗。其中古樟32个家系,樟树优良单株23个家系,共培育55个家系容器苗。2013年12月完成林地清理、挖穴整地。株行距2 m×2 m,穴面60 cm×60 cm(或60 cm×50 cm)、深度40 cm、穴底面40 cm×40 cm。挖明穴、施磷肥100 g+复合肥100 g、与土拌匀回填入穴底等待造林。2014年3月进行各试验点造林,其中南平市郊林场系2013年5月百日苗造林,造林地上各重复区组埋水泥桩、用油漆写明重复区组、如Ⅰ重复、Ⅱ重复。每一个重复区组的所有小区、应插木桩或竹桩、用红油漆写明家系号(按统一编号)。并绘制造林配置图,填写试验林表格。
随机区组试验设计,每个试验点3次重复,每个重复区组由供试家系组成、每个家系单行小区,(每个小区为单行,一个家系)。按序号排列,同一区组的坡位、坡向基本相同。重复区组之间种植1行隔离行,四周保护行均采用木荷。单行小区上下成行种植5~6株(苗木较弱小的种2株穴-1),由于每一区组的小区数量较多,为防止排列错乱、每10个小区(10行)种1行木荷隔离。小区事先插竹桩,写明家系号,并绘制配置图。
樟树不同种源、家系编号见表1。
表1 樟树不同种源、家系编号
1.2 试验地概况
试验点共6处,分别设置在南平市郊林场、南平校区、永林公司、永安林场、松溪林场、厦门涌泉公司德化基地,营造樟树家系试验林2.3 hm2。
由于各家系种子数量不等,发芽率也有差异,导致各家系苗木数量参差不齐。各试验点的地理位置、气候条件等基本情况见表2。
表2 各试验点自然地理、气候条件
1.3 研究方法
1.3.1 家系试验林调查 2014年10月,对6个试验点的樟树家系试验林进行全面调查,重点调查不同种源的生长性状,包括树高、地径、成活率,并计算小区平均值。
2 结果与分析
2.1 家系存活、病虫害及其高生长分析
2.1.1 病虫害及存活情况 外业调查过程中,没有发现大面积的病害、虫害发生,偶有单株发生病害。南平市郊林场平均保存率为85.4%,可能因为造林时间较久,幼林抚育措施不到位,导致保存率较低;其余5个试点家系试验林的单点成活率均在88%以上,其中永林公司成活率高达96%。所有试验点中,YP24家系的成活率最高为98.8%,最低NP1家系为80.6%。
2.1.2 家系树高差异分析 根据6个试验点调查汇总,平均成活率89%,平均高71.4 cm。其中南平市郊林场2013年5月用百日苗造林,平均高达142.8 cm,其他5个均为2014年春造林,平均高58 cm,同样2年生,树高相差1倍。
根据其余5个试点家系试验林调查数据统计,树高平均值最高为南平校区,达69.9 cm,为德化基地最低38.1 cm的1.8倍,总平均值为58 cm。南平市郊林场试验点调查数据进行统计,平均高达142.8 cm,平均保存率86.4%,表3方差分析结果表明:各家系间差异显著,各个重复之间的差异也显著。
试验点内家系的树高生长在重复间存在显著或极显著的差异;家系×重复的交互作用对樟树家系的树高生长有极显著影响。地处福建最北的松溪林场试验点,不同家系树高变幅在23.3~90.2 cm,树高最大家系(YP18)比最小家系(YX1)高出287.1%;同在闽北的南平校区试验点的树高生长差异最大,家系树高范围26~120 cm,最大家系(NP5)较最小家系(YX1)高361.5%;纬度最南的德化基地试验点,树高差异较小,最大树高比最小家系(JO15)大160%;位置相近的永林公司和永安林场,其树高范围分别为36.3~106 cm和19~95 cm,最大值比最小值分别高192%和400%。
表3 不同试验点樟树家系树高方差分析
试验点均值/cm树高范围/cm变异来源家系重复家系×重复市郊林场142.875~2151.855284∗12.89614∗∗1.122907-南平校区69.926~1203.632973∗∗48.39173∗∗2.328659∗∗松溪林场54.823.3~90.28.317335∗∗1.788443-0.89811-永林公司68.836.3~1062.62239015∗3.46789722-0.17403493-永安林场57.219~951.546362-0.553347-0.785079-德化基地38.125~653.903287∗∗4.261094∗1.498373-
**表示在0.01水平上差异显著;*表示在0.05水平上差异显著;-表示在0.05水平上差异不显著(下同)
2.2 不同家系生长与立地的互作效应
2.2.1 造林区立地生境的影响 通过对樟树家系试验林调查发现,樟树幼年生长不仅存在显著的家系差异效应(表3),而且造林区立地生境对其生长的影响也很大。6个造林试验点立地条件有差异,地理气候环境也迥异。市郊林场、南平校区与松溪林场属闽北地区试验点,水热资源相对较差;永林公司、永安林场位于三明永安,属亚热带季风山地气候,水热资源较为丰富;德化基地位于泉州西北部,是纬度最南的试验点。樟树家系2年生平均树高从德化基地(纬度最南)的38.1 cm提高到永林公司的68.8 cm,再到市郊林场(纬度最北)的142.8 cm,树高生长上升了104.7 cm,市郊林场点的家系平均树高分别是永林公司点和德化基地点的207.6%和374.8%。
2.2.2 造林地立地条件的影响 除造林地区生境外,造林地立地条件对樟树家系生长也有很大的影响。各地点试验重复间立地条件有差异,依据坡位、坡向、土壤物理性质等,人为划分为立地很好 、一般、较差的三级立地梯度,分别以Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ标记。比较立地梯度上的家系性状均值发现(表4、表5),随着立地条件的改善,樟树家系树高、地径呈显著增长的趋势。如在市郊林场点,樟树家系树高从Ⅲ级立地的128.6 cm增加到Ⅰ级立地的154.6 cm,增加了20.2%;永林公司点则从62.3 cm增至75.2 cm,增加20.7%。鉴于这一变化规律,在培育用材林时,一方面要求选用较好的立地条件,另一方面要根据立地条件的不同选用相应的适应性强、生长快和抗逆性能好的种源,以达到速生、优质的培育目标。
表4 市郊林场不同立地级樟树家系生长量均值
表5 永林公司不同立地级樟树家系生长性状均值
2.2.3 家系×环境互作效应 对6个试验点作多点联合方差分析(表6)表明:2年生樟树家系的树高生长指标,地点内区组、地点间 、家系间、家系×地点在0.01水平上的差异都是极显著的。
表6 6个试验点共有家系2年生树高多点联合方差分析结果
家系×地点的交互作用达极显著说明:樟树家系存在极显著的环境效应,不同的家系在不同试验点的表现在秩次上不一致,在某地点表现较好的家系,在另一地点可能排列靠后。不同家系在各试验点上的生长差异较大,在一个试验点筛选出的优良家系,不能简单地推广应用于其他造林区,而应根据区域试验分别不同地区推选出适用的家系。
2.3 优良家系和优良单株初选
2.3.1 各试验点表现优良的家系 树高是速生用材优良家系早期选择的主要依据。分别以6个试验点的家系测定结果为依据,以大于各自试验点的家系平均树高生长为选择标准,初选出各试验点表现优良的家系。在市郊林场,大于该试验点树高平均值15%的家系有ZP2、NP5、YP17、YP19、YP21、YP22和YP30共7个家系。YP22家系大于均值达26.1%,延平种源占明显优势。南平校区表现优良的家系有JO12、JO13、NP5共3个家系,树高生长分别大于该点均值23.0%、17.3%和18.7%。松溪林场共有16个家系大于该点树高均值,但都在10%水平以下。JO4、JO5家系在永林公司试验点表现比较突出,分别比均值大21.6%、和19.5%,该试验点建瓯种源的优势更明显。JO4、JO5家系在永安林场的树高平均值比该点分别高出26.1%、28.2%。德化基地共有7个家系表现优良,分别为JO2、JO3、JO4、JO5、YP17、YP18、YP19,平均值分别高出该点总平均24.2%、39.1%、41.7%、29.5%、26.9%、16.4%和19.0%。
2.3.2 各家系树高测定值的聚类分析 为了比较樟树不同家系生长情况,同时选择出优良的樟树家系进行推广造林,需要对各家系进行聚类分析。本文运用系统类聚法,以樟树各家系树高、地径生长指标的得分值统计量进行聚类分析,将初步筛选的34个共同家系分为 4类 ,各类的性状平均值和实际增益见表7。
表现最好的家系包括JO4、JO5、JO7、JO12、JO14、YP19、YP20、YP21。这一类家系树高的平均值为115.9 cm,遗传增益为6.24%,地径平均值为2.00 cm,增益为 5.05%,增产效果显著。表现较差的家系主要包括JO6、JO11、JO13、JO15、YA2、YP14、YP15。这一类家系树高的平均值为103.3 cm,实际遗传增益为-5.34%,地径平均值为1.5 cm,实际遗传增益为-4.24%。最差家系与最佳家系的差距较大,出现两极分化的趋势,8个优良家系的树高、地径平均值与这7个表现差的家系平均值相比,分别大 12.2%和 14.9%。但表现中等的家系占多数,并且中等家系之间差异不显著。
从分析结果可以得出:樟树家系试验不应停留在苗期或幼林的生长分析,家系间幼林期的各指标所表现的表现型差异中遗传差异占多大比重,需要有严密的试验设计和多年多点的试验结果来分析总结;樟树生长的周期较长,这就决定了家系试验必须有较长的时间长度才能保证结论的可靠性和稳定性。早期选择的效果很大程度上取决于幼年与成年间的遗传相关。然而,当前樟树试验早期选择的效果存在着不稳定性,合适的确定优良家系的选择期有待进一步的试验、分析和论证。
表7 参试家系的聚类分析结果
2.3.3 优良单株初选结果 以树高这一最重要的指标为依据,同时结合地径指标对樟树单株进行初步筛选。初步筛选出表现较好的30株优良单株见表8、表9,各试验点、各重复优良单株分布情况见表10。
表8 市郊林场优良单株初选结果
表9 其余5个试验点优良单株初选结果
市郊林场选择优良单株11株,与该试验点群体平均值相比,大43.8%;入选优良单株的采种母树来自于延平(YP)优良单株和古樟,其中,优良单株与古樟入选比例为8:3。校区点选择优良单株9株,松溪点选择5株,永林公司和永安林场点各选优良单株2株,德化基地选择1株,入选单株所来源的采种母树情况为:优良单株>古樟>古樟2。其中市郊林场点入选率为36.7%,该试验点因用百日苗造林,造林后苗木较早劈草抚育、施肥,导致樟树各家系幼林生长迅速,该试验点上存活下来的樟树生长相对高大,入选优良单株的株数最多,且各重复均有分布。
表10 优良单株分布情况
3 结论
3.1 樟树家系间树高方差分析结果表明,除永林公司试验点外,其余试验点家系间树高均存在显著或极显著变异,南平校区家系×重复的交互作用差异极显著,其余试验点影响均不显著。
3.2 樟树幼年生长性状存在显著的家系效应,造林区立地生境和造林地立地条件对樟树家系生长也有很大的影响。试验点联合方差分析结果表明,樟树树高在地点及家系×地点互作效应上差异均极显著,表明樟树家系存在极显著的地点影响,反映了不同家系在各试验点上的生长差异很大,某一家系在某地点表现较好,在另一地点可能排列靠后。在一个区试点筛选出的优良家系不能简单地推广应用于造林区立地生境迥异的其他地点或地区,而应根据区域试验分别不同地区推选出适用的家系。
3.3 市郊林场表现良好的家系有ZP2、NP5、YP17、YP19、YP21、YP22和YP30,YP22家系大于均值26.1%。南平校区表现优良的家系有JO12、JO13、NP5,树高生长分别大于该点均值23.0%、17.3%和18.7%。松溪林场共有16个家系大于该点树高均值,但都在10%水平以下。JO4、JO5家系在永林公司试验点表现比较突出,分别比均值大21.6%、和19.5%,该试验点建瓯种源的优势更明显。JO4、JO5家系在永安林场的树高平均值比该点分别高出26.1%、28.2%。德化基地共有7个家系表现优良,分别为JO2、JO3、JO4、JO5、YP17、YP18、YP19,平均值分别高出该点总平均24.2%、39.1%、41.7%、29.5%、26.9%、16.4%和19.0%。
3.4 有的家系在某个试验点生长比较良好,但在另一地点生长状况并不乐观,不同家系在各试验点上的生长差异较大,应根据区域试验分别不同地区推选出适用的家系;另外,樟树生长的周期较长,家系试验不应停留在幼林的生长分析,以保证结论的可靠性和稳定性。
3.5 由于各家系种子数量不等,发芽率也有差异,导致各家系苗木数量参差不齐,致使各试验点参试家系数量不同,在进行数据统计分析时,某些家系只能代表该试验点试验结果,无法代表整个区域的试验结论,因此对试验结果造成影响。
[1] 祁承经,汤庚国.树木学(南方本)[M].北京:中国林业出版社,2005:96-101
[2] 刘光正,岳军伟. 樟树苗期生长性状研究[J]. 江西林业科技,2008(1):1-4
[3] 陈存及,陈伙法.阔叶树种栽培[M].北京:中国林业出版社,2000:150-152
[4] 陈晓阳,沈熙环.林木育种学[M].北京:高等教育出版社,2005:51-56
[5] 《中国森林》编辑委员会.中国森林[M].北京:中国林业出版社,2000(1):194-195
[6] 李鸿辉.中国森林(第3卷)阔叶树[M].北京:中国林业出版社,2000(3):1600-1604
[7] 树木学(南方本)编写委员会.树木学:南方本[M].北京:中国林业出版社,1994:145-166
[8] 沈熙环.林木育种学[M].北京:中国林业出版社,1990:28-71
[9] 南京林产工业学院.树木遗传育种学[M].北京:科学出版社,1980:90-97
[10] 福建林学院莘口教学林场.若干珍贵用材树种的栽培管理[J]. 福建林业科技 , 1978(1):49-52
[11] 梁一池.树木育种原理与方法[M].厦门:厦门大学出版社,1997:198-252
Growth of Test Sites for Families ofCinnamomumcamphora
Chen Jiannan
( Diantou State-owned Shelterbelt Farm, Jinjiang City, Quanzhou 362246,China)
Fifty-five families of 2-year-oldCinnamomumcamphorain 6 experimental sites were investigated.Result shows that there are significant differences in the growth traits among the selection potentiac of families ofC.camphora;the families ofC.camphorais larger. Result shows that there are significant differences in the growth traits among the families ofC.camphora;the degree of variation of the growth of the rest of the experimental sites is as follows: Nanping Campus> Dehua Base> Songxi Forest Farm> Yongan Forest Farm;according to the growth and adaptability of the family, the families with optimal growth & high stability were selected ,and 30 strains of fine plants were also selected at the same time.
C.camphora;test sites for families;geographical variation; family selection; selection for excellent single plant
1005-5215(2017)06-0010-04
2017-04-27
陈建南(1980-),男,福建泉州人,大学,工程师,现从事防护林建设和林木培育研究.
Q949.747.5;Q945.3
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2017.06.004