粤东地区西南桦优良无性系多性状综合选择

王 欢 ，曾建雄 ，骆必刚 ，郭俊杰 ，王春胜 ，赵志刚 ，曾 杰

（1. 中国林业科学研究院热带林业研究所， 广东 广州 510520；2. 广东省博罗县林业科学研究所， 广东 博罗 516100）

粤东地区西南桦优良无性系多性状综合选择

王 欢1，曾建雄2，骆必刚2，郭俊杰1，王春胜1，赵志刚1，曾 杰1

（1. 中国林业科学研究院热带林业研究所， 广东 广州 510520；2. 广东省博罗县林业科学研究所， 广东 博罗 516100）

对广东省惠州市20个西南桦无性系5年生时的生长和形质性状进行测定和分析，应用简单选择指数法进行优良无性系筛选，旨在选出适宜粤东地区的优良无性系，为该地区西南桦推广应用提供科学依据。结果表明：除树高和分枝外，各性状在无性系之间存在显著差异（P＜0.05）；11个无性系的单株材积超过总体均值，其中表现最好的为18号无性系，其单株材积（0.063±0.009 m3）比总体均值高76.54%。各性状的无性系重复力为21.63%～74.27%，以冠幅的重复力为最高，分枝的最小。按照20%的入选率，最终选出18、4、8和7号4个优良无性系，其单株材积增益达到31.53%。

西南桦；无性系测定；相关系数；简单选择指数法

西南桦Betula alnoides为桦木科 Betulaceae桦木属高大乔木，是我国热带、南亚热带地区的一个乡土珍贵用材树种。西南桦生长迅速、适应性较强，其木材纹理细致美观、颜色均匀、硬度适中且易加工[1-2]，是广受欢迎的中高档家具和建筑用材之一。随着人们生活水平的不断提高，国内对中高档木材的需求急剧增加，西南桦作为中高档木材生产的理想树种日渐得到广泛关注[3]，其人工林得以迅猛发展。有研究表明，应用西南桦优良无性系造林比实生苗表现出更明显的生长优势[4]。因此，开展无性系测定已成为新品种选育及其推广的一项重要工作。

西南桦自1996年被列入国家科技支撑计划以来，其栽培技术、良种选育等研究已取得长足进展，而无性系选择目前尚处于起步阶段。我国林业工作者分别在桂西、粵西和滇西地区开展了西南桦无性系的初步测定，为这些地区筛选出一批优良无性系[5-7]。张培等[8](2016)研究了24个西南桦无性系幼苗的叶绿素荧光特性，筛选出4个生长表现好、光合效率高的无性系。本研究以营建于广东省惠州市的西南桦无性系选择试验林为对象，开展生长、干形和分枝等多性状测定和综合评价，旨在筛选出适宜粤东地区的优良无性系，促进该地区西南桦人工林的规模发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广东省惠州市博罗林业科学研究所管理区（23°10′N，114°16′E）。该地属南亚热带海洋性季风气候；其年均气温为21.0～22.7 ℃，大于10 ℃年积温7 287～7 804 ℃；年降水量1 600～ 2 200 mm，85%集中于4—9月，全年相对湿度80%；无霜期305～350 d，年日照时数1 611～2 444 h。试验地位于东南坡中上部，海拔185 m；其土壤为砖红壤，成土母质为花岗岩变质岩，pH值为4.7～5.5。造林地属于杉木林采伐地。

1.2 试验材料与方法

1.2.1 试验设计

试验林营建于2012年4月，20个西南桦无性系参试，均来源于广西凭祥大青山试验示范林 （当地种源）内的优树[5]。试验采用完全随机区组设计，5株小区，5次重复，株行距为2.5 m×2.5 m，全面整地，造林时每株施250 g复合肥作为基肥。

1.2.2 生长观测

于2016年11月进行胸径、树高、冠幅、枝下高、干形、分枝等性状的调查。胸径和树高分别采用胸径尺和测高仪（Haglof Sweden Ⅳ）进行测量，冠幅采用塔尺 （0.01 m）于顺坡和等高线两个方向测量，并取其均值。干形、分枝、冠形性状均采用4分制由专人目测打分，标准如下：

（1）干形：树体通直、圆满者为1分；2/3以上有弯曲或树体横截面为圆形但树体表面凹凸不平者为2分；1/2以上有弯曲或树体横截面长圆形、树体表面较平滑者为3分；1/2以下有弯曲或树体横截面非圆形、树体表面凹凸不平者为4分。

（2）分枝：0～8 m无侧枝或侧枝较少且细小者为1分；0～8 m侧枝较少且最粗分枝低于主干粗度的1/3者为2分；0～8 m分枝粗度中等且最粗分枝与同一位置主干之比在1/3～1/2者为3分；0～8 m侧枝较多且最粗分枝与同一位置主干之比大于1/2者为4分。

（3）冠型：呈尖塔状、顶端明显且生长旺盛为1分；圆筒状、顶端明显且生长稍旺为2分；伞形、顶端较弱且生长一般为3分；长圆形、顶端不明显且生长较弱为4分。

1.3 数据处理与分析

1.3.1 单株材积计算

采用胸高形数法[9]计算单株材积：

式（1）中，d1.3为胸径，h为树高，f1.3为胸高形数，西南桦的f1.3为0.46[10]。

1.3.2 数据的标准化

采用多目标决策一维比较法[11]对干形、分枝和冠形等形质性状进行标准化处理，公式如下：

式（2）中，T为每个单株的性状测定值，Tmax和Tmin分别为性状的最大值和最小值。

1.3.3 遗传参数与简单选择指数估算

（1）无性系重复力[12]

（2）简单选择指数

首先根据信息量权数法计算权重系数[13]，公式如下：

然后依据下述公式计算简单选择指数[14]：

（3）选择增益（%）[15]

2 结果与分析

2.1 无性系生长变异

方差分析结果表明，20个无性系间胸径、单株材积和冠幅均呈极显著差异（P＜0.001）；枝下高差异显著（P＜0.05）。由表1可知，共有11个无性系的胸径和单株材积超过相应的总体均值，均以18号无性系为最高，分别超过相应总体均值的28.16%和76.54%，其次为4号无性系，两个无性系差异不显著（P≥0.05）。20个无性系的冠幅均值为3.27 m，其中4号无性系的冠幅在4 m以上，与3、8、9、14、15、18和20号无性系差异不显著，但显著优于其它无性系。枝下高的变化范围为3.52～4.86 m，其中20号无性系最大，其次为18号，分别比平均水平高19.70%和17.00%。20个无性系间树高差异不显著，共有10个无性系高于平均水平，其中18号无性系表现最好，21号最差，二者相差仅为2.61 m。总而言之，18号无性系在各生长性状上均表现最好，其胸径、树高、单株材积分别比平均水平高28.16%、16.92%和76.54%。遗传参数分析结果显示（表2），各生长性状的重复力在37.23%～79.72%之间变化，以冠幅为最大，树高最小。

表1 粤东地区20个西南桦无性系5年生时生长与形质性状比较†Table 1 Comparison of growth performance,stem form, branching and crown form traits between 20 Betula alnoides clones when five-years-old in eastern Guangdong

表2 粤东地区西南桦无性系5年生时8个性状的重复力和遗传增益估算(20%入选率)Table 2 Repeatability and geneticgains of 8 traits for five-year-old Betula alnoides clones in eastern Guangdong(selection ratio: 20%)

2.2 无性系形质变异

20个无性系间干形和冠型差异显著，而分枝性状差异不显著。由表1可知，3个性状的得分均小于3，其中，7、8、10和23号无性系的干形表现较好，其得分均小于1.7，较总体均值（2.04）低17.16%～23.53%，明显优于其它无性系，且这4个无性系之间差异不显著；4、7、8、10、12、18和22号无性系的冠型表现较好，其得分均小于1.3，其中4号无性系的冠型得分约为1，说明其顶端优势明显，生长旺盛。由表2可知，干形和冠形的重复力均在40%以上，而分枝的重复力在25%以下。

2.3 优良无性系综合选择

依据所有8个性状，采用简单指数法对20个无性系进行综合选择，结果见图1。由图1可知，各无性系的选择指数值为-0.49～0.38。按照20%的入选率，可选出18、4、8和7号4个优良无性系，这些无性系的指数值明显高于其它无性系。

图1 参试无性系选择指数值Fig.1 Selection index values of clones assessed by simple weighting coef fi cient equation

进一步计算入选无性系的遗传增益（表2），单株材积的遗传增益达30%以上，树高增益约为15%，冠幅、干形和冠形的增益均在5%以上，胸径、枝下高和分枝的增益则低于5%。尽管冠幅和胸径的重复力较单株材积分别高约22%和12%，而遗传增益以单株材积最大，说明除了重复力，选择差对选择增益的影响亦较大。而选择差与总体水平的差异性有关，如差异不明显的分枝性状，其遗传增益较小。

3 结论与讨论

（1）20个西南桦参试无性系间胸径、单株材积和冠幅均存在极显著差异，枝下高、干形和冠形差异显著，说明这些无性系具有较大的选择潜力。而无性系间树高和分枝差异不显著，大部分无性系的分枝得分小于2，处于中上水平，这可能与西南桦的自然整枝能力较强有关；5 a生时无性系间树高差异并不明显，可能与立地有关。陈建华等[16]（2012）的相关研究也发现，5 a生台湾桤木无性系间树高差异不明显，而胸径与单株材积差异极显著。

（2）遗传参数分析结果显示，各性状重复力为21.63%～74.27%，胸径和冠幅的重复力均在70%以上，表明胸径和冠幅受遗传和固定环境因素控制较强[17]，具有较强的重复性即能较好地保持亲本特性[18]。生长性状的重复力总体上高于形质性状，因此在选择优良无性系时，应适当侧重生长性状，尽量做到生长和形质兼顾。

（3）本研究利用信息量权数法赋予各性状权重，进而通过计算简单选择指数进行综合评价，在20%入选率下，筛选出18、4、8和7号4个无性系，其单株材积的增益最高（31.53%），干形和冠型的增益也在5%以上。这些无性系不仅生长较为迅速，而且树干通直圆满，其适应性也表现较好，适宜在粤东地区重点推广，说明采用简单选择指数法进行无性系综合评价，可判定无性系间各性状差异的具体程度，是行之有效的。本研究筛选出的7号无性系在粤西[6]和桂西地区[5]（相应编号为FB4）以及4号无性系在滇西地区[7]（相应编号为B3）亦表现优良，说明这些无性系的适应范围较广；其它优选无性系与这些试验点差异较大，说明无性系立地匹配的研究非常重要，有待进一步研究以确定无性系的最佳立地[19]，从而实现适地适无性系。此外，本研究仅对生长和形质性状进行了初步选择，今后除了继续开展此方面研究，还需对材性等性状进行测定和评价[20]，以实现高产优质西南桦大径材培育之目的。

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Multiple-trait combined selection of superiorBetula alnoidesclones in eastern Guangdong

WANG Huan1, ZENG Jianxiong2, LUO Bigang2, GUO Junjie1, WANG Chunsheng1, ZHAO Zhigang1, ZENG Jie1(1.Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Longdong, Guangzhou 510520, Guangdong,China;2. Boluo Forest Research Institute, Boluo 516100, Guangdong, China)

A clonal test, with 20Betula alnoidesclones involved, was conducted at Huizhou city, Guangdong province in terms of growth performance, stem form, branching and crown form when five years old, and simple index selection method was applied to evaluate these clones comprehensively, so as to screen out superior clones and promote spread and utilization of this species in eastern Guangdong. The results showed that there were significant differences among clones at the level of 0.05 in all sorts of traits except tree height and branching. Of 20B. alnoidesclones, 11 clones showed higher individual volume than the mean value of all clones, and Clone18 was of the best performance with its individual volume being 0.063±0.009 m3, 76.54%higher than the overall mean. The clonal repeatability of all traits ranged from 21.63% for branching to 74.27% for crown diameter. Under 20%of selection rate, four superior clones, coded as 18, 8, 4 and 7 were selected with gain of individual volume reaching 31.53%.

Betula alnoides; clonal test; correlation coef fi cient; simple index selection method

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.12.012

http: //qks.csuft.edu.cn

S722.3+3；S792.159

A

1673-923X(2017)12-0072-04

2017-04-11

国家“十二五”科技支撑专题“西南桦珍贵用材林定向培育技术研究”（2012BAD21B0102）

王 欢，研究实习员

郭俊杰，助理研究员；E-mail：guojunjiech@126.com

王 欢，曾建雄，骆必刚，等.粤东地区西南桦优良无性系多性状综合选择[J].中南林业科技大学学报，2017, 37(12): 72-75, 84

[本文编校：文凤鸣]