川滇无患子不同种源子代幼树生长的初步评价

胡鹏飞，蔡光辉，张佳男，王连春＊，周 军，刘惠民

（1西南林业大学，云南昆明 650224；2黑龙江省庆安国有林场管理局）

川滇无患子（Sapindus delavayi）是无患子科无患子属的落叶乔木，植株高10～15m，主要生长于云贵高原[1]。川滇无患子全身是宝，树形优美，可作为我国南方主要的绿化景观树种，同时川滇无患子根系发达，在酸性环境中有较强的抗性，是优良的耐贫瘠和抗污树种[2,3]，而且其果皮中的皂苷在开发生物洗涤剂[4]等方面应用广泛，和化工合成洗涤剂相比，易于降解，对环境无污染，并且还有抗菌、抗癌等一系列的功效[5-8]。川滇无患子种仁的含油率很高，是一种新型的生物质能源树种[9]。

目前，国内外对种子育苗技术的报道较多，如张桂荣[10]、范理璋[11]等人都做过无患子播种育苗的研究；辜夕容[12]研究了不同种源间的无患子种子品质并筛选出适宜在重庆播种的最优种源；卢芳[13]等人研究了江苏地区的无患子引种试验；但这些研究主要通过研究无患子种子品质筛选优质种源，缺乏对在野外环境条件下不同种源川滇无患子幼树期生长性状等的研究。

本试验收集了14个不同种源的川滇无患子，研究其子代幼树生长性状和叶绿素含量，比较并分析不同种源川滇无患子之间的差异性，为川滇无患子的幼树期管理及其良种选育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于云南省建水县松毛山，23°41′53″N，103°00′08″E，海拔在 1396m。该地光照时间较长，年平均气温16℃，年均降雨量为800mm，无霜期长，属于亚热带高原季风气候。

1.2 试验材料

川滇无患子在云南省各地呈零星分布，本试验测定的川滇无患子子代来源于云南省各川滇无患子8个自然产区：禄丰、嵩明、施甸、孟定、宜良、保山、林科院、石林。目前共收集了14个种源的川滇无患子（表1）。

表1 川滇无患子种源概况

川滇无患子子代样本于2015年11月份采种，经大棚育苗后于2016年10月份移栽至云南省建水县松毛山。试验采用完全随机试验设计，样本随机栽种，栽种后随机抽取位于阳坡且在海拔138～1385m海拔带的幼树，沟壑、阴坡、山谷地带不做样本抽取。每个种源作为1个处理，共14个处理，每个处理3个重复，每个重复10株，并进行挂牌标记。

1.2.1 试验工具。卷尺、游标卡尺、锄头、枝剪。

1.2.2 试验试剂。碳酸钙粉、石英砂、无水乙醇。

1.3 试验方法

1.3.1 苗高、地径的生长性状测定。从幼树开始生长，每隔10d对挂牌标记的样本树进行苗高和地径生长量的测量，直至其停止生长。

1.3.2 叶绿素含量的测定。运用采用分光光度法[14]对川滇无患子幼树期叶片叶绿素含量进行测定。每个处理3次重复，每个重复选取3株，每株幼树选取鲜叶3～5片，称取0.2g，剪碎后与石英砂、碳酸钙粉和3～5mL的95%乙醇研磨成浆状；随后加入10mL乙醇稀释研磨，用滤纸过滤至无绿色，定容摇匀后获得叶绿素提取液；以95%乙醇为对照，在652nm波长下获得吸光度（A）的数值[15]，得出叶绿素含量。

1.3.3 川滇无患子子代幼树生长指标综合排序。通过分析14个不同种源川滇无患子子代幼树的苗高、地径的年均增长量和叶绿素含量，应用隶属函数[16]的方法对410d生川滇无患子幼树各生长指标进行综合评价。

1.4 数据处理与分析

所得数据的处理与分析由Word、Excel和SPSS完成。计算公式：

隶属函数法：

公式中：U（Xij）——第i种源第j个指标的隶属度U（Xij）∈[0，1]；Xij——第i种源第j个指标的测定值；Xmax——为所有测试幼树中第j项指标的最大值；Xmin——为所有测试幼树中第j项指标的最小值。

2 结果与分析

2.1 川滇无患子不同种源子代幼树苗高生长差异分析

由14个种源川滇无患子苗高生长曲线（图1）可知，14个不同种源川滇无患子子代幼树期生长曲线均呈“S”型生长曲线，表现出“慢——快——慢”的生长规律。其中YL1种源生长量较大，LKY种源生长量较小。

图1 不同种源苗高生长曲线

为进一步研究14个不同种源间苗高的生长差异，通过对幼树苗高月生长量来分析（图2）。可知，川滇无患子不同种源子代幼树苗高生长规律均表现为：缓慢生长——中速生长——快速生长——缓慢生长——停止 生 长 ，3～7月份生长缓慢；7 月初 ～8月下旬为“快速生长”期，进入9月份，生长量开始逐步下降；其中YL1生长速度最快，其次为SM5和SL。

对苗高月增长量进行方差分析（见表2），可知14个种源川滇无患子的5月、6月、7月和9月苗高月增长量均差异极显著，8月份苗高月增长量差异显著，4月份苗高增长量无差异显著。4月份苗高增长量无差异显著，说明在4月份各个种源苗高生长处于缓慢时期，增长量差异不明显。

图2 不同种源苗高增量动态变化

表2 不同种源苗高月生长量方差分析结果

2.2 川滇无患子不同种源子代幼树地径生长差异分析

地径可以衡量苗木质量的好坏，为了解14个不同种源的川滇无患子随时间的变化，地径所呈现的差异性，每10d对地径测量1次，并进行统计，结果如图3。由图3可知，14个种源7月下旬之前生长曲线比较平缓，进入8月份，生长曲线开始呈上升趋势，10月份生长曲线开始趋于平缓。其中LF2、SM2种源的生长曲线相比其他种源呈平缓趋势。

图3 不同种源地径生长曲线

为进一步分析不同种源间地径的生长差异性，通过对幼树地径的月增长量进行分析（图4），可知地径的生长规律与苗高生长规律相同，表现出“慢——快——慢”的生长规律。3～8月份之前生长缓慢，8月、9月进入“快速生长”期，进入10月份地径增长量开始逐步下降。其中种源SL生长速度最快，其次为种源SM3。

通过对地径月增长量的方差分析（见表3）可知，川滇无患子不同种源子代幼树在4月、5月、6月、7月、9月、10月及11月地径月增长量差异极显著，8月份地径月增长量则差异显著。

图4 不同种源地径月生长量

表3 不同种源地径月生长量方差分析结果

2.3 川滇无患子不同种源子代幼树叶绿素含量差异性分析

植被光合作用通过叶绿素进行，叶绿素含量的多少是光合作用能力的强弱表现，直接影响到植株的生长和对环境的适应力。鲜叶采集的时间选在8月下旬，通过6、7、8月份数据来看8月份苗高与地径均处于“快速生长”时期，故选择8月下旬采集并测定“快速生长”期叶绿素含量。采用分光光度法对14个不同种源的川滇无患子子代叶绿素的含量进行检测，并进行方差分析（见表4），可知川滇无患子不同种源叶绿素的含量呈差异极显著（P＜0.01）。

表4 不同种源叶绿素含量方差分析结果

由于14个种源的川滇无患子叶绿素含量具有极显著差异，所以，对其进行多重性比较（见表5），可知叶绿素含量的变幅为1.652～3.043mg/g。其中SM4的川滇无患子平均叶绿素含量高于另外13个种源，含量为3.043mg/g，其次为SL和SM1，分别为2.633mg/g和2.499mg/g。

2.4 苗高月增长量、地径月增长量和叶绿素含量相关性分析

表5 不同种源叶绿素含量多重比较分析结果

影响苗木生长的因素除了外界环境因素，内在因素也会产生影响。叶绿素含量直接影响光合作用，对幼树的生长发挥着重要的作用。为了解叶绿素的含量与苗高、地径月增长量之间的关系，对其进行相关性分析（表6），可知苗高月增长量与叶绿素含量呈显著正相关，地径月生长量与叶绿素含量呈极显著正相关。且由图1、图2可知，川滇无患子不同种源子代幼树苗高、地径均呈“慢——快——慢”的生长规律，其中种源MD、BS、LF2、SM2、YL1 和 LKY 的川滇无患子与其他种源相比生长规律不明显。通过对14个不同种源叶绿素含量多重比较分析（表5）和苗高、地径月增长量与叶绿素相关性分析（表6），这与其叶绿素含量有关。

表6 苗高、地径月增长量与叶绿素相关性分析结果

2.5 川滇无患子子代幼树生长指标综合排序

14个种源川滇无患子子代幼树生长指标主要以苗高年均增长量、地径年均增长量和叶绿素含量为标准，通过模糊函数中的隶属函数分析（见表7），可知14个种源川滇无患子子代幼树生长性能强弱为：SL＞SM4＞YL1＞SM3＞SM5＞SM1＞YL2＞BS＞SD＞LF1＞LKY＞MD＞SM2＞LF2。

3 结论与讨论

（1）研究川滇无患子幼树在1年中苗高、地径的生长规律，可为川滇无患子幼树期的管理提供理论依据。从川滇无患子苗木生长开始到树木停止生长，共410d，14个种源的川滇无患子苗高平均增长量为15.0cm，其中增长量最大的种源是YL1（26.1cm），其次为 SL（20.2cm），增长量最小的是种源 SM3（10.0cm）；地径平均增长量为2.91mm，其中增长量最多的是SL（6.34mm），其次为 SM3（5.95mm），增长量最小的是种源SM2（1.40mm）。由生长曲线图可知，川滇无患子不同种源子代幼树生长曲线呈“S”型生长曲线，苗高与地径生长规律均为：缓慢生长——中速生长——快速生长——缓慢生长——停止生长。且苗高的“快速生长”期是在7～9月，地径的“快速生长”期是在8～10月。这与钟琳珊[17]等对江西乡土种源无患子种子研究结果一致。而邵文豪等[18]对无患子生长性状研究结果表明无患子的快速生长期时从5月一直持续到10月上旬，这与本试验的研究结果有差异，这可能是因为该实验地与福建等地的生境不同有一定关系，这方面仍需要做进一步研究。

表7 川滇无患子子代幼树生长指标综合评判数据

（2）光合作用是植物形成有机物的重要过程[19]，而叶绿素是进行光合作用的主要细胞器，因此，研究叶片中的叶绿素含量对植物的有机物的形成和碳循环问题[20]的解决具有重要意义。其中种源嵩SM4的平均叶绿素含量高于其他13个种源，叶绿素含量为3.043mg/g，其次为种源 SL和 SM5，含量分别为2.633mg/g和2.499mg/g。根据对川滇无患子不同种源子代幼树的苗高月增长量、地径月增长量和叶绿素含量相关性分析，叶绿素含量与苗高、地径月增长量呈显著正相关；在“快速生长”期，苗高月增长量与叶绿素含量呈显著正相关，地径月生长量与叶绿素含量呈极显著正相关，这说明幼树在“快速生长”期，叶绿素含量对地径月增长量的影响大于对苗高月增长量的影响。

（3）川滇无患子为高大落叶乔木，试验材料主要为川滇无患子的子代幼树，且栽种于山坡上，并没有对其造林技术进行系统研究。研究表明，林分选择、播种密度和林地坡度对幼树生长有一定的影响[21]。为选择最适宜的栽种技术，培育出优质林，今后仍需对栽种密度做进一步研究。

（4）将14个种源的川滇无患子的苗高、地径年均增长量和叶绿素含量作为参评指标，通过隶属函数法对其进行综合评价，可知14个种源川滇无患子子代幼树生长性能强弱为：SL＞SM4＞YL1＞SM3＞SM5＞SM1＞YL2＞BS＞SD＞LF1＞LKY＞MD＞SM2＞LF2，所以SL种源的川滇无患子综合排序第一，其次为种源SM4的川滇无患子。

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