香椿优树子代早期生长差异分析及初步选择

高 楠，肖祥希*，陈清根，黄声集，王 鹏，何文广，林兴春，方碧江，颜志彬，廖银珍，郑金威

(1.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；2.福建省华安金山国有林场，福建 华安 363800；3.福建省永春碧卿国有林场，福建永春 362600；4.福建省宁德市林业科研与技术推广中心，福建 宁德 352100；5.福建省福安市林业局，福建 福安 355000)

香椿(Toona sinensis)属楝科(Meliaceae)香椿属，是我国特有的乡土阔叶树，主干通直，速生性好，木材纹理细致美观，有“中国桃花心木”之美称，广泛用于艺术品、家具、装修和车船制造等领域[1—8]。在杉木(Cunninghamia lanceolata)、桉树(Eucalyptus robusta)等人工林的快速发展过程中，出现了树种单一、结构简单、林分单纯、林相单调等问题，而香椿作为乡土树种，具有生长快、保持肥力等优点，其人工林培育可以丰富造林树种，改变树种单一的问题。因此开展香椿育苗、造林技术和遗传改良等研究具有重要意义。本文通过对香椿优树子代测定林造林后幼林生长的表现进行调查和分析，对香椿不同家系幼林期的生长适应性进行初步评价，旨在为香椿良种选育和人工林培育建立材料基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

香椿子代测定林分别设在福建省永春碧卿国有林场肖田工区和漳州市华安金山国有林场万世清工区。永春碧卿国有林场地理位置 118°21′E，25°18′N，属亚热带季风气候，年均降雨量1700 mm，年均相对湿度75%，年均气温19.5 ℃，最高气温37 ℃，最低气温-1 ℃，全年无霜期270 d，≥10 ℃年积温5600 ℃，年日照时数2000 h 左右[9]。华安金山国有林场地理位置 117°34′E，24°48′N，属南亚热带向中亚热带过渡气候类型，年均降水量1643 mm，年均相对湿度78%，年均气温20.8 ℃，极端低温-3.8 ℃，极端高温41.2 ℃，无霜期约305 d[10]。

1.2 材料

采用5 株比选法选出树形较好、生长较快的香椿优树，以其采种育苗后的子代作为试验材料。2017年3 月营建香椿子代测定林，参试家系70 个，来自12 个种源地(表1)。试验林造林均采用完全随机区组设计，5 株排成一列作为一个小区，永春试验林设6次重复，华安试验林设5 次重复，重复间种植福建柏(Fokienia hodginsii)作为隔离行，株行距2.0 m×.5 m。

1.3 方法

2018年12月，对香椿子代测定林的树高和地径等生长性状进行调查。

式中，I为综合指数，bi为指标xi的权重，xi为家系性状值[13]。

调查数据采用SPSS和Excel等软件进行处理和分析。

表1 参试的香椿家系及其种源地Table 1 Families and provenances of Toona sinensis

2 结果与分析

2.1 不同家系的生长及其遗传变异性

香椿优树子代2 年生测定林的生长情况显示，华安70 个香椿家系子代树高1.10～2.80 m，地径1.24～3.72 cm；永春70 个香椿家系子代树高0.91～2.71 m，地径1.18～3.68 cm(表2)。华安和永春两试验点不同香椿家系之间的树高和地径差异达极显著水平(P＜0.01)；华安试验点树高和地径的变异系数分别为20.22%和23.68%，永春试验点树高和地径的变异系数分别为26.44%和26.48%；华安试验点树高和地径的家系遗传力为0.6627 和0.7702，永春试验点树高和地径的家系遗传力为0.7849 和0.7668(表3)。

2.2 香椿不同家系聚类分析及初步评价

对华安2 年生不同香椿优树子代的生长特征进行聚类分析，70 个不同家系分成优、良、中、差和极差5 个类别，其中，Ⅰ类家系7 个，Ⅱ类家系23个，Ⅲ类家系14 个，Ⅳ类家系22 个，Ⅴ类家系4个(图1)。4 号、49 号、15 号、23 号、53 号、65 号和68 号家系为表现优秀的家系，生长明显优于其他家系，平均树高和地径为2.55 m 和3.44 cm，平均遗传增益分别为23.70%和30.16%(表4)。

对永春2 年生不同香椿优树子代的生长特征进行聚类分析，70 个不同家系分成优、良、中、差和极差5 个类别，其中，Ⅰ类家系19 个，Ⅱ类家系16 个，Ⅲ类家系13 个，Ⅳ类家系21 个，Ⅴ类家系1 个(图1)。3 号、10 号、5 号、13 号、22 号、59号、23 号、53 号、26 号、19 号、21 号、67 号、65号、69 号、57 号、25 号、55 号、4 号和58 号家系为表现优秀的家系，生长明显优于其他家系，平均树高和地径为2.52 m 和3.34 cm，平均遗传增益分别为25.07%和24.96%(表5)。

表2 香椿优树子代测定林不同家系生长状况Table 2 Growth status of different families of Toona sinensis

表3 香椿优树不同家系的生长指标方差分析及遗传变异估算Table 3 Variance analysis of growth indicators and estimation of genetic variation in different families of Toona sinensis

图1 香椿优树子代测定林不同家系生长性状聚类图Fig. 1 Cluster of growth characters of different families of Toona sinensis

表4 华安香椿测定林不同家系生长性状聚类分析Table 4 Cluster analysis of growth traits of different families of Toona sinensis in Hua’an

3 结论与讨论

研究表明，在同一试验点，参试的70 个香椿家系优树子代2 年生树高和地径的差异达极显著水平。综合2 个试验点的生长情况，初步认定4 号、23 号、53 号和65 号等4 个香椿家系早期表现优秀，适应性较强，生长较好，属优良家系，适宜推广。从种源整体表现来看，早期生长表现较好的种源分别为福建福安、广西灌阳、四川蓬溪和广西兴安。

本研究参试家系较多，遗传参数分析结果能较客观地反映香椿优树子代林的生长情况。子代测定林的遗传变异系数较大，说明香椿在生长性状上具有较大的遗传改良潜力，宜加快遗传改良进程。本研究香椿家系子代测定林的遗传增益比较大，说明具有较大的选育潜力[14]，选出的优良材料在生长性状上优势明显，性状的稳定性和可靠性相对较高。由于参试家系测定林的林龄较小，随着林木的生长，不同家系之间可能还会出现一些变化，因此还要开展跟踪调查，从而选出性状稳定可靠的优良家系。性状是基因和环境互相作用的结果，本研究初步选出的优良材料是基于永春和华安两个试验点的，在试验点的数量、覆盖面和应用区域上有一定的局限性，今后应增加试验布点及不同环境条件的测定试验，以期选出更加稳定和可靠的优良家系，使选出的优良材料能在更广阔的区域应用。另外，本研究选出的优良材料主要考虑的是生长性状(数量性状)，即选择的目标是速生，但作为珍贵用材树种，质量性状也是重要的指标，随着试验林年龄的增长，在考虑速生的同时应加强质量性状的选择。香椿是我国珍贵的用材树种，由于历史的原因导致重视不够，研究滞后，良种化水平低。为加快香椿的发展和提高良种化进程，提倡对本研究初选的优良材料在生产上加快推广应用；同时加快其组培快繁技术研究和无性化进程，快速提升香椿人工林良种化水平。

致 谢：本研究获得国家林业局南方山地用材林培育重点实验室和福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室资助，特此致谢。