闽南山地红锥种源对比试验*
2021-01-13廖银珍
廖银珍
(福建省华安金山国有林场,福建 华安 363803)
红锥(Castanopsis hystrix)为壳斗科常绿阔叶乔木,为我国南亚热带优质用材树种,具有速生、成林早、适应性强、材质优、价值高等特点,种质资源开发利用极具潜力[1]。红锥中心产区主要为福建、广东、广西,云南、江西等省区。在红锥良种选育研究方面,广西、广东开展了较多有关种质资源收集、种源试验、子代测定等方面的研究[2-4]。福建省自2012年启动林木种苗科技攻关项目《红锥良种选育与繁育技术研究》以来,收集了大量省内外优良种质材料,开展苗木繁育、苗期测定、种源家系试验、种质资源保存等研发[5-8]。不同种源地的林木种质材料由于地理区域位置、气候、立地等环境条件不同,在自然生长过程中,不同种源地的群体性状会发生分化并形成特定的生物学和生态学特性[1],因此,在选育过程中需要开展种源试验,通过对比分析筛选适应当地环境且性状优良的种源并开发利用。本研究对2014年在福建华安营造的种源家系试验林的生长性状进行对比分析与评价筛选,以期为红锥遗传改良和造林生产提供优良种质资源。
1 试验地概况
试验地位于福建省漳州市华安金山国有林场金山工区,坐标117°30′E、24°56′N。华安属南亚热带向中亚热带过渡区域,年均气温20.4 ℃,年均日照时数1 670 h,无霜期约305 d,年均降水量1 866 mm,年均蒸发量1 561 mm,平均相对湿度80%。试验地平均海拔70 m,坡位中上,坡度约22°~26°。林地土壤为红壤,土层厚度1 m以上,立地质量等级Ⅱ级。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验材料为2012年从福建省内华安、安溪、南靖等地及广东、广西等共7个种源地(表1)收集的红锥优良种质材料(种子),2013年培育容器苗,2014年春造林时容器苗苗高约30 cm。
表1 种源地概况
2.2 试验设计与造林
试验按随机区组设计,以家系不同种源为试验小区,每个小区30~40株,按行带栽植,重复3次。2014年春季造林,造林密度为2 000株/hm2,株行距2 m×2.5 m。造林及抚育施肥技术措施参照福建省地方标准《红锥苗木繁育与丰产林培育技术规程》[9]。
2.3 调查方法与数据处理
2014年12月、2015年10月和2020年4月,分别每木调查各试验小区红锥的树高、胸径和保存率,利用福建省阔叶树二元立木材积公式计算单株材积。将不同家系数据按所属种源进行整合,进行方差分析和多重比较;利用方差分析结果计算各指标遗传方差、环境方差及广义遗传力[5]。
3 结果与分析
3.1 不同种源红锥苗期生长概况
不同种源红锥造林前平均苗高21.53~37.32 cm,平均地径0.25~0.44 cm(表2)。福建华安种源表现最好,广东种源表现最差。方差分析和遗传变异分析结果F苗高(6,14)=33.195,F地径(6,14)=19.822,F0.01(6,14)=4.456,表明不同种源苗高和地径均存在极显著差异。苗高和地径的广义遗传力分别为91.48%和86.25%。对比分析不同种源的苗高和地径,初步认为苗期表现较好的种源为福建华安、广西凭祥、葛山漳平和福建安溪,可作为优良种源重点观察和开发,福建南靖及广东的两个种源表现较差[7]。
表2 不同种源红锥生长表现
3.2 不同种源红锥幼树期生长情况
2014年12月(含苗期2 a林龄)调查造林成活率、树高、地径,结果显示各种源试验林成活率均在86%以上。造林当年不同种源树高为0.65~0.73 m,地径为0.40~1.14 cm(表2)。树高和胸径均高于群体均值的种源有葛山漳平、广西凭祥、福建华安和福建安溪,4个种源的树高分别比群体均值高2.47%、5.36%、1.03%和1.03%,地径分别比群体均值高54.95%、31.84%、27.77%和3.30%。2015年10月(含苗期3 a林龄)各种源保存率均在85%以上,树高和胸径均高于群体均值的种源依然是葛山漳平、广西凭祥、福建华安和福建安溪,4个种源的树高分别比群体均值高21.98%、15.05%、17.82%和1.19%,地径分别比群体均值高23.36%、14.75%、19.06%和1.13%(表2)。从3 a林龄前的成活率及保存率来看,不同种源红锥均能适应试验地环境;从生长量来看,较优种源为葛山漳平、福建华安、广西凭祥和福建安溪,而福建南靖及广东两个种源生长量小于群体均值,与苗期评判结果相同。
表3 7 a林龄幼林期不同种源红锥生长性状方差分析
3.3 不同种源红锥幼林期生长性状差异性及遗传变异分析
红锥3 a后生长较为迅速并开始逐渐郁闭进入幼林速生期。对7 a林龄不同种源红锥的生长性状的方差分析可知,不同种源红锥的树高、胸径、材积差异均达极显著水平,而不同种源红锥保存率差异不显著(表3)。根据方差分析结果计算各项指标遗传参数,结果显示树高、胸径和材积3项指标表型变异均较大,变异系数分别达11.85%、14.54%和36.54%;遗传方差均大于环境方差,广义遗传力分别达88.79%、86.64%和88.66%,属较高水平(表4)。分析认为树高、胸径和材积3项指标受遗传控制较强,受环境影响较弱,对其进行性状选择比较可靠,易于获得较大的遗传增益,应作为种源选优的主要指标。不同种源红锥保存率表型变异较小,变异系数只有1.55%,其遗传方差也小于环境方差,遗传力为32.92%,相对其他指标较低,说明红锥在苗木、造林、抚育等条件保障下,有较高的保存率且种源间差异变化小。
表4 7 a 林龄不同种源红锥遗传变异参数
3.4 优良种源的选择及遗传增益估算
7 a 林龄不同种源的树高、胸径、材积多重比较结果(表5)显示,树高表现最优的为福建华安种源和广西凭祥种源,分别达到7.70 m和7.38 m,比群体均值分别提高14.12%和9.33%。胸径和单株材积最优的种源均为福建华安种源、广西凭祥种源和福建安溪种源,胸径7.58~8.23 cm,单株材积0.017 8~0.022 3 m3,比群体均值分别提高9.12%~18.52%和20.51%~50.57%。综合苗期、幼树期、幼林期的生长性状分析结果,初步选择福建华安种源、广西凭祥种源和福建安溪种源为优良种源,这些种源的树高、胸径和单株材积遗传增益分别达4.66%~12.54%、7.90%~16.05%和18.19%~44.84%(表6)。
表5 7 a林龄幼林期不同种源红锥生长指标多重比较
表6 优良种源红锥遗传增益估算
4 结论与讨论
参试种源的适应性较强,各种源保存率(成活率)均较高且种源间差异变化小。苗期和幼树期生长量表现较好的种源为葛山漳平、福建华安、广西凭祥和福建安溪。7 a林龄幼林期不同种源的树高、胸径和单株材积均差异极显著;表型变异均较大,遗传方差均大于环境方差;广义遗传力分别达88.79%、86.64%和88.66%。胸径和单株材积最优的种源为福建华安、广西凭祥和福建安溪,树高、胸径和材积分别比群体均值提高9.33%~14.12%、9.12%~18.52%和20.51%~50.57%。综合不同生长阶段的分析结果,初步选择福建华安、广西凭祥和福建安溪为优良种源,这些优良种源的树高、胸径和单株材积遗传增益分别达4.66%~12.54%、7.90%~16.05%和18.19%~44.84%。
同一树种不同种源的适应性、抗逆性和性状稳定性往往会有差别。比如易敬林等[4]在桂中地区开展红锥种源试验,前期云南高海拔种源由于海拔跨度较大,保存率最低。本试验中,葛山漳平种源在苗期和幼树期比较较好,但到了7 a林龄时,生长量只处于中等水平。因此,在利用种质材料前都需要多点开展测定试验,选择出的优良材料应确保可以在种植地环境条件下表现出优异性状。本试验初步选出的优良家系可在闽南山地进一步示范应用。但限于试验林尚处于幼林期,后续生长还有待进一步跟踪观察研究,同时还需结合其它试验点的材料加以综合评价,以选择出适应性广、稳定性好、特异性突出的优良种源。