闽楠福建种源家系在广东的生长表现及其选择
2017-12-19李荣生尹光天杨锦昌邹文涛刘晓东邓智曦谢根明程林林
李荣生,尹光天,杨锦昌,邹文涛,刘晓东,邓智曦,谢根明,程林林
(1.中国林业科学研究院热带林业研究所 热带林业研究国家林业局重点实验室,广东 广州 510520;2.乐昌市龙山林场,广东 乐昌 512221)
闽楠福建种源家系在广东的生长表现及其选择
李荣生1,尹光天1,杨锦昌1,邹文涛1,刘晓东2,邓智曦2,谢根明2,程林林1
(1.中国林业科学研究院热带林业研究所 热带林业研究国家林业局重点实验室,广东 广州 510520;2.乐昌市龙山林场,广东 乐昌 512221)
对广东省乐昌市山地营造的5 a生闽楠福建种源、家系联合选择实验林进行生长调查,结果表明该林分胸径、树高和单位面积蓄积分别为2.21 cm、2.60 m和2.06 m3/hm2,该指标符合我国林业行业标准“楠木培育技术规程”中一般栽培区的闽楠生长指标,支持该标准将广东省北部划为闽楠的一般栽培区的栽培区划。种源水平上的方差分析结果表明,种源间和区组间的胸径、树高和单位面积蓄积量均具有显著或极显著差异,说明种源和坡位对闽楠生长均具有显著影响。通过多重比较,以与最低值有显著差异的作为入选条件和项目考核指标,选出的优良种源有福建永安、政和、尤溪等3个种源,其平均单位面积蓄积量均超过3.00 m3/hm2。通过种源-家系联合选择方式、以高于入选种源材积平均值为入选条件,从福建永安、政和、尤溪3个种源中共选择出优良家系17个。
闽楠;种源;家系;广东
闽楠Phoebe bournei (Hemsl.)Yang为樟科Lauraceae楠属Phoebe常绿大乔木,是原产于我国亚热带地区的珍贵用材树种;其树干高大通直,在古代木建筑中常作为栋梁使用,如今主要作为制造高档家具的木材[1]。闽楠目前天然资源稀少,1989年被中国科学院植物研究所列入渐危种[2],2004年被《中国物种红色名录》列入易危树种[3]。为保护该物种,我国一方面从法理上对闽楠野生资源进行保护,如1999年国家林业局和农业部联合发布的“国家重点保护野生植物名录(第一批)”将其列为二级保护植物;另一方面,国家鼓励闽楠资源的人工培育,2013年国家林业局速生丰产办将闽楠列入“国家储备林树种名录”,在我国规划的18个木材战略储备生产基地中有8个基地将其列入造林树种名录。
闽楠人工林培育技术研究始于20世纪40年代,经过60多年的持续研究,在种子储藏[4]、苗木培育[5]、造林模式[6]、养分管理[7]等方面取得了进展,研究成果已系统总结形成国家林业行业标准“楠木培育技术规程”[8]。然而与杉木、马尾松、杨树和桉树等主要造林树种相比,闽楠选育水平相当滞后。目前我国闽楠良种选育研究尚处于起步阶段,选择方向以速生丰产为主,选择性状以胸径和树高为主,选择种类为种源选择和家系选择,选择结果多为苗期和幼林等早期选择结果。闽楠天然分布于四川、贵州、湖南、湖北、江西、浙江、广东、广西和福建等9个省份,其中福建、江西和湖南等3省是其分布中心,其闽楠良种选育工作已经展开[9-13],而其它省区的良种选育工作尚是空白或相对滞后。本文报道了闽楠福建种源家系在广东省北部地区——乐昌的生长表现,初选出适合广东省北部生长的闽楠优良种源和家系,为广东省的闽楠种子园建设和闽楠培育产业提供物质基础。
1 研究材料与方法
1.1 研究材料
参试闽楠繁殖材料全部来自福建省。果实采集时间为2008年11月中下旬。依行政地理区划县、市区划种源。通过与当地林业相关人员座谈了解当地闽楠资源的分布和栽培情况,对每个有闽楠分布的林分进行路线调查,对结果的闽楠分株(即家系)进行采集,每个家系采集的种子约0.5 kg,同一林分采集多株的每株必须相离50 m以上。采集地点涉及县、市19个,根据种源的家系组成要求(5~10个家系)[14],得合格种源11个,详见表1。
表1 闽楠种源家系试验林的参试种源及其家系数†Table 1 Provenance and its number of family in the tested stand of P. bournei for selection
采集的果实在当地经人工揉搓脱皮后用自来水清洗干净,用椰糠贮藏。繁殖材料采集调制后马上带回广州育苗。种子首先在沙床播种,幼芽露出床面5 cm左右后移植到聚乙烯营养袋。营养袋里的基质为红壤土,移植后采用常规方法管理。苗木于2010年4月出圃造林。
造林地位于广东省乐昌市廊田镇乐昌市龙山林场71号工区。该造林地为丘陵地形,土壤类型为红壤。林地前茬树种为杉木,造林前一年采伐。采伐后采用炼山进行林地清理,带状水平阶整地,在水平阶上间隔2 m挖明穴(穴长、宽、深分别为50 cm、50 cm、30 cm),每穴施氮、磷、钾复合肥0.15 kg,植苗栽植。初植株行距为2 m×2 m。造林当年7—8月份抚育1次,造林第2、3年每年抚育2次,分别在3—4月份和7—8月份进行。抚育内容为松土、扩穴、培土,并每株追施复合肥0.1 kg。
1.2 造林试验设计
试验采用随机完全区组设计,由山顶向山脚依次设置6个区组,每个区组包含11个种源107个家系,每个家系单行4株小区。
1.3 调查方法
2014年12月中旬对种源家系试验林进行每木调查。树高用塔尺进行测量,精确到1 cm。胸径用围径尺测量,精确到1 mm。单株材积按二元材积计算公式(1)计算[15],林分密度统一为2 400株/hm2,单位面积蓄积为单株材积与林分密度的乘积。
其中:V为材积,D为胸径,H为树高。
数据录入和计算通过Excel软件进行,方差齐性检验采用巴特勒检验法,多重比较采用邓肯(Duncan)检验法[16]。
1.4 优良种源、家系选择方法
1.4.1 优良种源选择方法
根据项目考核指标,以单位面积蓄积量最高的3个种源作为优良种源。
1.4.2 优良家系选择方法
优良家系选择采用种源-家系联合选择方法[17],即在入选优良种源中选择优良家系。根据项目的考核目标和入选种源的家系数,以单位面积蓄积量高于该种源平均单位面积蓄积量的家系作为优良家系。
2 研究结果
2.1 闽楠福建种源幼林的胸径生长
如表2所示,福建种源5年生幼林胸径生长表现符合国家林业行业标准[8]一般栽培区的生长水平。幼林总体平均胸径为2.21 cm,种源间具有极显著差异(见表3),其中福建武夷山(FJWYS)种源生长表现最差,福建永安(FJYA)种源生长表现最好。因福建永安种源与福建政和(FJZH)、尤溪(FJYX)没有显著差异,而与其它种源差异显著或极显著,所以就胸径生长而言宜选择福建永安、政和、尤溪等3个种源为优良种源(表4)。
表2 闽楠福建种源5年生幼林胸径生长量Table 2 DBHs of provenance of P. bournei from Fujian at 5 years old cm
表3 闽楠福建种源5年生幼林胸径生长量方差分析表†Table 3 ANOVA of DBHs of provenance of P. bournei from Fujian at 5 years old
表4 闽楠福建种源5年生幼林胸径生长量多重比较表†Table 4 Multiple comparisons for DBHs of provenance P. bournei from Fujian at 5 years old
2.2 闽楠福建种源幼林的树高生长
如表5所示,福建种源5年生幼林树高生长表现符合国家林业行业标准[8]一般栽培区的生长水平。幼林平均胸径为2.60 m,种源间具有极显著差异(见表6),其中福建武夷山(FJWYS)种源高生长表现最差,福建尤溪(FJYX)种源生长表现最好。因福建尤溪种源与福建政和(FJZH)、尤溪(FJYX)没有显著差异,而与福建明溪(FJMX)以下的种源差异显著,因此就树高生长而言,宜选择福建尤溪、永安、政和等3个种源作为优良种源(表7)。
表5 闽楠福建种源5年生幼林的树高生长表现Table 5 Heights of provenance of P. bournei from Fujian at 5 years old m
表6 闽楠福建种源5年生幼林树高生长量方差分析表Table 6 ANOVA of heights of provenance of P. bournei from Fujian at 5 years old
表7 闽楠福建种源5年生幼林树高生长量多重比较†Table 7 Multiple comparisons for height of provenance of P. bournei from Fujian at 5 years old
2.3 闽楠福建种源幼林的材积生长表现
如表8所示,福建种源5年生幼林平均单位蓄积为2.06 m3/hm2,种源间具有极显著差异(见表9),其中福建武夷山(FJWYS)种源蓄积量最低,福建永安(FJYA)种源蓄积量最高。因福建尤溪种源与福建政和(FJZH)、尤溪(FJYX)没有显著差异,而与福建明溪(FJMX)以下的种源差异显著,因此就材积生长而言,宜选择福建永安、政和和尤溪等3个种源作为优良种源(表10)。
表8 闽楠福建种源5年生幼林的单位面积蓄积量Table 8 Timber production of provenance of P. bournei from Fujian at 5 years old m3/hm2
表9 闽楠福建种源5年生幼林单位面积蓄积量方差分析†Table 9 ANOVA of timber production of provenance of P. bournei from Fujian at 5 years old
表10 闽楠福建种源5年生幼林单位面积蓄积量多重比较†Table 10 Multiple comparisons for timber production of provenance of P. bournei from Fujian at 5-year old
2.3 优良家系选择
2.3.1 福建永安种源的家系选择
福建永安种源的各家系单位面积蓄积量如表11所示。方差分析结果表明家系间单位面积蓄积差异不显著,区组间存在极显著差异(见表12)。根据项目考核指标和高于平均单位面积蓄积量的原则,本种源入选的家系有FJYA3、FJYA4、FJYA5、FJYA6、FJYA11、FJYA15 等6个。
表11 闽楠福建永安种源各家系的单位面积蓄积量Table 11 Timber production of family of P. bournei from Yong’an, Fujian at 5 years old m3/hm2
表12 闽楠福建永安种源5年生幼林单位面积蓄积方差分析†Table 12 ANOVA of timber production for family of P. bournei from Yong’an, Fujian at 5 years old
2.3.2 福建政和种源的家系选择
福建政和种源的各家系单位面积蓄积如表13所示。方差分析结果表明家系间没有显著差异,但区组间存在显著差异(表14)。以大于种源平均单位面积蓄积的家系为优良家系,则入选的家系有 FJZH10、FJZH9、FJZH3、FJZH4、FJZH8、FJZH12等6个。
2.3.3 福建尤溪种源的家系选择
福建尤溪种源的各家系单位面积蓄积生长如表15所示。方差分析结果表明家系间蓄积量没有显著差异(见表16),而区组间存在极显著差异。根据项目考核指标和高于种源家系平均单位面积蓄积的原则,本种源入选的家系有FJYX4、FJYX1、FJYX7、FJYX2、FJYX10等5个。
表13 闽楠福建政和种源各家系的单位面积蓄积Table 13 Timber production of family of P. bournei from Zhenghe, Fujian at 5 years old m3/hm2
表15 福建尤溪种源各家系5年生幼林的单位面积蓄积量Table 15 Timber production of family of P. bournei from Youxi, Fujian at 5 years old m3/hm2
表16 福建尤溪种源的家系5年生幼林单位面积蓄积方差分析†Table 16 ANOVA of timber production for family of P.bournei from Youxi, Fujian at 5 years old
3 结论与讨论
综上所述,根据闽楠种源家系5年生幼林的生长表现和项目考核指标,共选择了福建永安、政和、尤溪3个优良种源,并从3个种源种选出优良家系17个。2007年刘宝等人报道了闽楠福建尤溪种源在福建省明溪县苗期表现优良[13],本研究结果发现该种源在广东乐昌幼林阶段也表现优良,说明福建尤溪种源的闽楠不仅品质优良,而且可能具有较强的适应性,适合种植区域广。其它闽楠种源生长因地而异,如在福建明溪以当地种源生长最佳[9],而在本研究中5年生幼林以福建永安、政和、尤溪3个种源生长最佳。
优良种源的胸径和树高基本一致,以胸径生长最佳的3个种源与以树高生长最佳的3个种源相同。然而与树高相比,种源间的胸径差异可达极显著水平,与材积的显著性检验结果基本一致,因此在同样的增长比率下胸径对材积增产的贡献率要高于树高。
林木是多年生植物,其早期生长和晚期生长表现可能因时因地而变。本论文报道的是闽楠福建种源在广东省乐昌市的早期生长表现,中选的种源和家系可能会随培育年限的增长而出现变化。根据国家林木良种审定规范要求,选育某个地域的良种需要3个地点和至少1/4轮伐期的生长表现[17],本研究初选的优树还没有经过林业主管部门审定为广东的良种;要想成为广东的良种,还需要在广东省内增加至少2个地点的生长表现。另外,种源试验林年龄为闽楠中径材轮伐期的1/4左右,对于闽楠大径材轮伐期而言尚不足1/4,因此本研究成果目前仅对于闽楠中径材培育而言,随着林分年龄的增长,可以达到大径材培育的最低年限要求。
总体而言,林木良种选育策略宜采用边选边育[18],对闽楠而言,宜以早期生长表现的初选优树为母树,利用无性繁殖技术繁育优树无性系,对繁育出来的优树无性系开展2项工作。一方面开展优树无性系测定,通过无性系测定选育出优良无性系,形成品系。目前这项工作所需的插条育苗技术研究已在福建[19]、湖南[20]和广东[21]开展,但对无性系的生长表现还没有报道,因此这方面的工作有待加强。第2方面利用优树无性系营建闽楠无性系种子园,为未来闽楠良种生产奠定基础。在以后的工作中,可随着闽楠种源家系试验林在中龄林和成熟龄时的生长表现再调整种子园优树无性系组成,同时种子园生产的种子还需进行3个地点的生长表现测试,进而申请林业主管部门进行良种审定,这需要闽楠种子园结种并再次经历1/4轮伐期的表现,因此闽楠良种选育的道路还有很长,需要进行更多的研究。
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Growth performance and selection of provenances cum families in Phoebe bournei from Fujian province in Guangdong
LI Rongsheng1, YIN Guangtian1, YANG Jinchang1, ZOU Wentao1, LIU Xiaodong2, DENG Zhixi2, XIE Genming2, CHENG Linlin1
(1. Key Laboratory of State Forestry Administration on Tropical Forestry Research, Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China; 2. Forest Farm of Lechang, Lechang 512221, Guangdong, China)
Growth performance of a pilot plantation consisting of 11 provenances, totaling 107 families was assessed in terms of DBH,height and volume per hectare in Phoebe bournei from Fujian in Lechang, Guangdong. The DBH, height and volume per hectare were 2.21 cm, 2.60 m and 2.06 m3/hm2respectively. Signi fi cant or highly signi fi cant difference was found among provenances and blocks,meaning both provenance and slope play a role in growth performance of Phoebe bournei. The top three provenances in terms of volume per hectare, i.e. Yong’an, Zhenghe, and Youxi of Fujian, were regarded as elite provenances for Guangdong. Seventeen families were selected as elite families from the three provenances by provenance-family combined selection, their volume per hectare were higher than mean volume per hectare for each provenance.
Phoebe bournei; provenance; family; Guangdong
S792.24
A
1673-923X(2017)06-0007-07
10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.06.002
2016-01-07
国家“十二五”科技支撑计划课题(2012BAD01B0403),广东省林业科技创新项目(2015KJCX007)
李荣生,博士,副研究员;E-mail:fjlrs@tom.com
李荣生,尹光天,杨锦昌,等. 闽楠福建种源家系在广东的生长表现及其选择[J].中南林业科技大学学报,2017, 37(6):7-13.
[本文编校:吴 彬]