一年生卷荚相思无性系测定试验初报

杨育杰

(福建省漳浦中西国有林场, 福建 漳浦 363203)

1 引言

卷荚相思(Acaciacincinnata)是含羞草科金合欢属的速生乔木树种，原产于澳大利亚昆士兰东部高地、巴布亚新几内亚和印度尼西亚等地，引入我国后在广东、广西、福建等地生长较好[1～6]。卷荚相思木材黑棕色，纹理美观致密，硬度较大，耐磨性强，耐虫性好，是良好的船用和优质的家具用材；其树冠浓绿舒展，冠形结构美观，也是良好的农用林业树种，但是，卷荚相思的研究在国内较少。鉴于此，笔者拟以福建省中西国有林场1年生卷荚相思不同无性系为研究对象，对卷荚相思不同无性系生长情况进行对比研究，以期从中选择生产量大的优良无性系供生产推广应用。

2 材料与方法

2.1 试验点概况

试验地位于福建闽南地区，位于漳州漳浦地区，行政区划漳州市。地理坐标为北纬24°17′，东经117°32′，属于闽南沿海海洋性季风气候区域和南亚热带气候带。全年受西风及副热带环流带交互影响，夏天盛行偏南风，冬天盛行偏北风。因离海岸线近，受海洋性气候影响尤为突出，夏季长而酷暑，冬季短而少严寒。全年平均气温为20 ℃，1月平均气温7 ℃，7月平均气温29 ℃，极端最低气温0 ℃，极端最高气温34 ℃，年均日照时数2000 h，无霜期 340～360 d，有雾日20～30 d。年均降水量1780 mm，3～6月为雨季，空气相对湿度86%[7]。

2.2 试验对象与试验林建立

卷荚相思(Acaciacincinnata)为热带、亚热带常绿乔木树，可固氮，且在适宜环境中树高和胸径可分别达到25 m和40 cm，而在不同生长环境下，树高会发生变化，比如在干旱立地时树高不超过10 m。卷荚相思具有良好的抗风能力但不耐霜冻，这是它不同于其他速生型相思，另外，卷荚相思的萌芽力不是很强，近地砍伐后萌芽力低。在东南亚一带造林，早期生长速度中等，树高年生长量为1.5～2.5 m，胸径年生长量为1.0～2.5 cm。在马来西亚最优的立地上造林，树高年生长量达4.1 m，胸径年生长量达3 cm。卷荚相思适宜的立地条件是土壤肥力高、pH值为酸性或微酸性、土壤通气排水良好。在种植卷荚相思的时候需要注意观察其生长状况，如果出现未老先衰、流胶以及树冠稀疏等不良反应，说明卷荚相思对此立地条件不适应，因为卷荚相思的适应性是有限度的，对立地比较敏感，且会出现相应的症状；卷荚相思最适宜的立地条件是年降水量2000～2500 mm、并有短时间旱季的深层壤土。卷荚相思木材色泽为黑棕色，纹理美观细致且硬度大(木材密度为510～580 kg/m)，耐磨性强，作为船用材，耐虫性好不易受虫蛀，因此是良好的船用和优质家具用材；同时，它还是优良的制浆、造纸用材。由于树冠浓绿舒展，遮荫作用强，冠形结构美观，是十分良好的农用林业树种。由于该树种具有良好的用材价值和适用性，所以不仅适用于用材林，还适用于农用林业、生态环境的改善，尤其是保持水土和改良土壤，所以研究其在农区附近的生长发展潜力具有较大意义，卷荚相思也可以用来丰富林场用材树种、改善生态环境、为农业生产提供良好的农用林业。

试验材料来自优树无性系采穗圃，经过扦插育苗，于2013年3月份按完全随机设计造林，造林地选择在漳浦中西国有林场。试验地采用水平带状整地，带宽115 m，株行距为2 m×2 m。卷荚相思优良无性系采穗圃是指选用适应当地生长的优良无性系、优良品种的种条，用无性繁殖方法建立的生产扦插或嫁接苗穗条的繁殖基地。

2.3 调查与统计分析方法

3 结果与分析

3.1 试验林生长量性状分析

对2014年1月份调查的1年生试验林生长量性状进行分析，结果见表1，参试的卷荚相思各个无性系总体表现良好，年均树高和地径生长量分别达到57.0091 mm、9.2721 mm。参试的各个无性系表现差异较大，无性系的树高最低为23.1 mm，而最高却达到了68.95 mm，是生长量最小的无性系的294.4%；无性系的地径最小为4.6320 mm，而最大却达到了14.2925 mm，是生长量最小的无性系的308.6%。虽然参试的均为无性系，但是个体水平仍然存在较大差异，这些差异为优良无性系的选择提供理论依据。

表1 21个卷荚相思无性系生长表现和1年生卷荚相思无性系生长表现

由表1可知，编号为10的卷荚相思无性系树高变异系数最大，为0.4361；编号为2的卷荚相思无性系树高变异系数最小，为0.1030。编号为13的卷荚相思无性系地径变异系数最大，为0.7517；编号为8的卷荚相思无性系地径变异系数最小，为0.2066。总体上看，树高的变异系数小于地径的变异系数，且树高最大变异系数是最小变异系数的4.2倍；地径最大变异系数是最小变异系数的3.6倍。所以，编号为10的卷荚相思无性系树高变异程度高于其他无性系；编号为13的卷荚相思无性系地径变异程度高于其他无性系。卷荚相思无性系群体树高的变异系数为0.2525，变异系数较小，说明卷荚相思无性系的不同个体在树高性状表现上相对较为一致，说明了无性系重复性较好；卷荚相思无性系群体地径的变异系数为0.5069，变异系数较高，说明环境因素对其地径生长的影响占主导地位，即受环境影响变化大且非遗传因素影响。

表2 无性系的树高、地径分布比例

将表2用条形图更直观的表示如图1和图2。

从图1可以很直观地看出，一年生卷荚相思无性系的树高大多集中于40～80 mm，约占总数的83.44%，有极少部分树高达到90 ～100 mm，约占总数的0.75%；而从图2可以很直观地看出，一年生卷荚相思无性系的地径大多集中于1～15 mm，约占总数的90.91%，有一小部分地径可以达到20～25 mm，约占总数的3.03%。

图1 树高分布

图2 地径分布

3.2 不同无性系生长性状方差分析

将卷荚相思生长性状数据导入DPS软件，利用单因素方差分析命令得到表3，即方差分析表。

由表3可以得出，树高和地径的P值分别为：0.0001、0.0064，均小于0.001，树高的处理间均方和处理内均方分别为：472.9246、159.2484，地径的处理间均方和处理内均方分别为：40.3581、18.7959，树高和地径的处理间均方分别为处理内均方的2.97、2.22倍，所以，卷荚相思不同无性系之间的地径具有显著差异，可能由于不同无性系间，遗传因素不同而引起，也可能是由于外界环境条件不同而引起，比如所处的坡位不同，所处的小地形差异等，因此数据具有进一步探讨研究的意义。

3.3 不同无性系之间的多重比较

由表4可知，无性系编号为6的卷荚相思树高均值最低为23.1 mm，无性系编号为21的卷荚相思树高均值最高为68.95 mm；无性系编号为13的卷荚相思树高均值最低为4.632 mm，无性系编号为3的卷荚相思树高均值最高为14.2925 mm。处理编号为6和21的卷荚相思无性系的树高平均值分别为：23.1 mm、68.95 mm，差异最显著，而处理编号为11和17的卷荚相思无性系的树高平均值分别为：56.2 mm、56.178 mm，差异最不显著；处理编号为3和13的卷荚相思无性系的地径平均值分别为：14.2925 mm、4.632 mm，差异最显著，而处理编号为18和19的卷荚相思无性系的地径平均值分别为：9.4557 mm、9.44 mm，差异最不显著。其中，无性系编号为21、2、14、12、4、20、8、3、1、5、16的卷荚相思树高均值高于群体树高均值；无性系编号为3、14、21、2、5、12、4、20、18、19的卷荚相思地径均值高于群体地径均值。

表3 树高、地径方差分析

表4 不同无性系树高、地径多重比较

造成以上差异的因素可能是栽种的坡位不同，一般不同坡位生长比较有很大差异，普遍现象是上坡生长慢，中坡生长中等，下坡生长快，这是因为上坡土壤流失量大，土层浅薄，土壤肥力较低；中坡一般会截留部分上坡流失水土，自身流失比上坡少，土层比上坡厚；下坡除水土流失比中上坡少外，还能截留中上坡冲刷下来土壤和肥料，因此下坡土层普遍较厚较肥沃，因此下坡林木普遍生长好于中坡和上坡。但是如果下坡坡度较大或因砂石裸露时则会出现反常现象，下坡林木生长比中坡甚至比上坡差，这是地质结构，也就是小地形差异造成树高和地径的生长差异。

3.4 卷荚相思树高和地径遗传力计算

如果忽略微环境的影响，由所得数值可做出以下分析：卷荚相思的树高受遗传因素的控制程度为66.33%，环境因素对树高的影响占33.67%，故卷荚相思的树高受遗传因素的影响大于环境因素；卷荚相思的地径受遗传因素的控制程度为53.42%，环境因素对地径的影响占46.58%，故卷荚相思的地径受遗传因素的影响略大于环境因素。但根据定义“遗传力反映遗传变量占表型变量的比率”和“亲代将某一性状传递给子代的机率，也称为遗传率”[11]，针对某一个体，总的表型值一定，其中由数量性状遗传控制的表型分量将能传递给子代。其中部分卷荚相思无性系可能恰好处在较好的微环境中而表型值较大，而有的卷荚相思无性系所处的微环境正负相抵，那么后者平均表型值会小于实际值，正好等于其亲本的遗传分量，即使是同一无性系所处的微环境不同也可导致遗传力变化(表5)。

表5 卷荚相思与黑木相思树高、地径平均值

3.5 优良无性系选择和遗传增益计算及分析(分别以平均值，实生苗，黑木相思平均值为ck，计算)

可以通过分别计算21个卷荚相思无性系的遗传增益，分别比较大小，选出符合我们要求的无性系作为优良无性系，然后计算优良无性系的遗传增益。结合表5和树高遗传力，以全体参试的卷荚相思平均值为参照，由△G =×100%可得卷荚相思所有21个无性系树高的遗传增益如下(下角标表示无性系的编号)：

=2.848%；

=7.508%；

=2.945%；

=4.135%；

=1.315%；

=-26.17%；

=-6.457%；

=3.572%；

=-3.113%；

=-13.80%；

=-0.6244%；

=4.759%；

=-5.101%；

=6.630%；

=-5.743%；

=0.9415%；

=-0.6414%；

=-7.614%；

=-0.8096%；

=3.785%；

=9.215%。

根据以上计算结果，选择遗传增益在5%以上的无性系作为优良无性系，即选择编号为2、14、21的无性系作为优良无性系，则其树高、地径的平均值如表6所示。

表6 优良无性系平均值

(1)结合表6及相关数据、公式，以全体参试的卷荚相思为参照，可以求得卷荚相思优良无性系的树高遗传增益如下：

=7.881%；

求得卷荚相思优良无性系的地径遗传增益如下：

=10.25%；

(2)以黑木相思为参照，求得卷荚相思优良无性系的树高遗传增益如下：

=-17.42%；

求得卷荚相思优良无性系的地径遗传增益如下：

=-5.664%。

遗传增益是用来衡量育种工作取得成效的一个重要参数。遗传增益用百分数表示，体现了育成群体超出原始群体的百分率。由所得结果可知，相对于原始群体，选出的优良无性系的树高和地径有较大的增益效果，树高和地径分别增益7.881%、10.25%；但相对于黑木相思还是有较大差距，所以，黑木相思的生长速度优于卷荚相思，属于速生型相思。

4 结论与讨论

通过对卷荚相思不同无性系的树高、地径进行测定分析，得到卷荚相思的树高、地径遗传力分别为：0.6633、0.5342，均认为树高和地径受遗传因素影响较大些。参试的卷荚相思树高和地径的数值变幅较大，其树高和地径的平均值分别达到：57.0091 mm、9.2721 mm，实验中，以分别计算遗传增益的方法，得到卷荚相思优良无性系，其中，1年生优良卷荚相思无性系的树高和地径分别达到了：67.2222 mm、12.6028 mm，遗传增益分别为：7.881%、10.25%，但是相对于对照组，仍然存在较大的差异。由于卷荚相思适应性强，比如具有耐寒、耐旱、耐涝的特性，根系具有根瘤菌，能起到改良土壤的生态作用，所以选择优良卷荚相思无性系对林木农业及家具用材等具有重要的意义，前景广阔。

随着社会经济进步，人们的生活中出现各种林产品，比如：木质家具啊，木制装饰品等一些列古典木制品，这也加大了人们对林产品的需求，但是人们又不能无节制的开采自然资源，所以采用优良无性系苗木营造人工林是提高林木产量的重要措施之一。从以上研究可见，只要在符合立地条件的前提下，发展卷荚相思在生长量和林木生产力方面，虽然与黑木相思有一定差距，但也达到了速生用材林的要求，而且其固氮能力对所改良土壤理化性能、维护生物多样性、改善立地条件等方面的生态效应，是其他速生树种所不具备的，我们相信只要经过多系代选优、改良，在其生长量、生物量和干形方面都将得到很大的提升，从而发掘出卷荚相思的在林业生产上的潜力。