4个红椿地理种源生长差异分析

2022-05-13张亚东周国清马林江张新叶

湖北林业科技 2022年2期

张亚东　周国清　马林江　张新叶

摘要：紅椿是中国珍贵乡土速生用材树种。为了研究红椿不同种源在武汉地区的适应性和生长差异，对4个红椿地理种源苗期、6 a生幼林树叶片及其生长量性状进行了观测与分析。结果表明，同一种源红椿叶片的复叶长、复叶宽、小叶长、小叶宽、小叶数这5个指标性状，6 a生幼林树的观测值皆大于苗期的观测值。苗期时不同种源间复叶长、复叶宽、小叶长、小叶宽、小叶数、复叶长宽比、小叶长宽比这7个叶片性状皆存在极显著差异;除小叶长外，红椿6 a生幼林树不同种源其他性状指标之间存在显著或极显著差异;不同种源间不同林龄红椿生长量指标之间也均存在极显著差异，且随着林龄的增加红椿不同种源生长量之间差异也随之增大。4个种源6 a生红椿生长量排序为福建来舟（LZ）>福建武夷山（WY）>江西井冈山（GS）>江西官山（JG）。相关性分析结果表明，苗期的叶片性状间相关显著性较高，6 a生幼林树的叶片性状间除极个别性状表现出显著相关外，大部分性状间相关不显著。

关键词：红椿;地理种源;生长;叶片;相关分析

中图分类号：S723.1文献标识码：A文章编号：1004-3020（2022）02-0006-07

Growth Difference Analysis of 4 Different Provenances of Toona ciliata in Wuhan

Zhang YadongZhou GuoqingMa LinjiangZhang Xinye

Abstract：Toona ciliata is one kind of native precious fastgrowing timber species in China. In order to study adaptability and growth differences of different T. ciliata provenances in Wuhan，the leaf traits of seedling stage and 6yearold after afforestation stage，and different age growth traits of 4 different T.ciliata Provenances were observed and analyzed. The results showed that the compound leaf length，compound leaf width，leaflet length，leaflet width and leaflet number，these 5 direct observed values of leaf traits of the same provenance in the forest stage were greater than those in the seedling stage. There were extremely significant differences in the 7 leaf traits among different provenances in the seedling stage，the 7 leaf traits included compound leaf length，compound leaf width，leaflet length，leaflet width and leaflet number，the ratio of compound leaf lengthwidth，the ratio of leaflet lengthwidth. In 6yearold forest stage，there were extremely significant or significant differences in other traits among different provenances except the small leaf length trait. There were extremely significant differences in the growth values of different forest ages among different provenances，and the growth differences among different provenances increased with the increase of forest age. The rank of the 4 provenances based on the 6yearold growth traits was LZ > WY > GS > JG. The results of correlation analysis showed that the correlation between leaf traits at seedling stage was more significant than that at 6yearold forest stage. The correlation between most traits at 6yearold forest stage was not significant except for a few traits.

Key words：Toona ciliata;geographical provenance;growth;leaf;correlation analysis

红椿Toona ciliata为楝科Meliaceae香椿属Toona落叶大乔木，是热带、亚热带地区的珍贵速生用材树种，有“中国桃花心木”之美誉，具有很高的经济价值和开发前景[1]。当前红椿研究与开发越来越受到大家关注，近年来我国学者对红椿的研究主要集中红椿资源保护[2] 、种群特征[3]、引种栽培[4] 、苗木繁育[5]、光合特性测定[6]等方面，对红椿的良种选育和遗传改良方面的研究尚处于苗期测定及早期选择的初步阶段[78]。红椿作为是中国重要战略资源，在湖北分布范围窄，且湖北恩施种源的生长量在研究中发现生长最慢[8]，因此在湖北引种并开展种源试验对湖北地区选择优良种源，提高红椿生产力具有重要价值。27FDCB6F-FAC7-4B71-9829-B0BBAB7D1013

本研究对4个异地红椿种源在武汉地区的苗期及造林后连续6 a的生长性状进行观测与差异分析，旨在探讨不同种源在武汉地区的适应性及生产力，揭示不同种源的生长规律，为湖北进一步开展红椿良种选育奠定基础，为科学引种科学培育红椿提供技术支撑。

湖北林业科技第51卷第2期张亚东，等：4个红椿地理种源生长差异分析1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于武汉市九峰国家森林公园，地处东经114°20′50″，北纬30°31′04″。年平均降雨量约1 200～1 400 mm，无霜期235～240 d。年日照时数约1 600 h，最高温度38.7 ℃，极端最低气温-16.7 ℃，年平均温度16.7 ℃。土壤为红壤，土层厚度约80 cm，pH值为6.5。土壤肥力中等，光照、排灌条件良好[9] 。

1.2试验材料

试验材料为福建来舟（LZ）、福建武夷山（WY）、江西井冈山（JG）和江西官山（GS）4个地理种源红椿种子播种苗。

1.3育苗造林

（1）育苗时间2015年3月，将红椿种子播种在穴盘中，当苗高长至5～8 cm后，移栽大田进行培育。田间栽植为随机区组设计，每个种源30株，3次重复，株行距30 cm×50 cm。除浇水除草等日常管理外，没有对苗木进行施肥。

（2）造林时间2016年3月，将4个种源1 a生幼苗木按4株小区，5次重复，株行距4 m×4 m在九峰森林公园内造林。

1.4调查方法

（1）苗期红椿叶片及生长量调查。2015年8月，对红椿苗木进行成熟叶片的生长指标调查。以平均苗高为选择因子，每个种源选取5株为测量对象。分为上、中、下3个部位，每个部位确定2片成熟完整叶为测量叶，共6片。对叶片进行复叶长、复叶宽、复叶长宽比、小叶长、小叶宽、小叶长宽比、小叶数等共7个性状的测量。冬季落叶后，对苗期地径、苗高、冠幅生长量进行调查。

（2）幼林期红椿叶片及生长量调查。2021年8月对造林后6 a生幼林进行成熟叶片、冠幅、枝下高等指标调查，每个种源选取3株平均木，每株选择上、中、下3个部位发育完整的6片叶，同样按苗期调查的7个叶片性状指标进行观测。另外在2017年11月、2019年11月及2021年11月当年苗木停止生长后进行2 a、4 a和6 a生长量调查。

1.5数据处理

采用Excel和SPSS 19.0软件分别对不同种源苗木的各生长指标进行平均值等统计值计算、方差分析及相关性分析。单株林木材积按华中阔叶树公式：V=0.000 052 75×D1.945×H0.938 9计算。

2结果与分析

2.1红椿不同地理种源叶片生长分析

通过对4个红椿种源苗期及6 a生幼林的叶片生长性状观测，发现不同红椿种源在不同时期的叶片性状间存在明显变化。从表1可以看出，在苗期时，复叶长、复叶宽、复叶长宽比、小叶长、小叶宽这5个性状，4个种源都表现出相同的排序，即LZ>WY>GS>JG。只有小叶长宽比和小叶数出现了不一样的排序，其中小叶长宽比表现为JG>GS>LZ>WY，小叶数表现为WY>LZ>GS>JG。在6 a生幼林时，4个种源中只有小叶长和复叶宽两个性状存在相同的排序，即GS>LZ>WY>JG，其它5个性状表现出5种不同的排序方式，与苗期叶性状相比发生了很大的变化。单纯比较相同种源苗期和6 a生幼林时的叶片性状，直接观测的5个性状复叶长、复叶宽、小叶长、小叶宽、小叶数，其6 a生幼林观测值都比苗期观测值大，只有复叶长宽比和小叶长宽比两个比值性状呈现出相对减小的趋势。

进一步对苗期及6 a生幼林叶片特征进行了方差分析（表2），结果表明：苗期时不同种源间7个性状皆存在极显著差异。6 a生幼林，小叶长性状在不同种源间没有表现出显著差异，复叶长和复叶长宽比性状在不同种源间呈显著差异，其它4个性状在不同种源间仍表现出极显著差异。同时比较苗期与6 a生幼林相同性状的F值，发现苗期相对6 a生幼林而言，不同种源间的叶片性状差异更大。通过多重比较可知（表1），种源LZ和WY之间、GS和JG之间差异较小，而种源LZ和WY与种源GS和JG间差异较大。

2.2红椿不同地理种源不同林龄生长分析

通过对不同红椿地理种源苗期、2 a生、4 a生及6 a生幼林4个生长期的生长量观测，发现不同红椿种源间在不同时期的生长量表现出明显差异，如苗期及2 a生幼林时期，种源LA与WY地径和株高差异不显著，但两者与其它两个种源间差异显著，4 a生幼林时期，4个种源间的生长量皆存在显著差异，6 a生幼林时期，4个种源间树高和材积生长量皆呈显著差异，胸径指标LZ和WY种源间差异不显著，与GS和JG种源间差异显著。从表3可以看出，苗期地径、2 a生胸径、4 a生胸徑和树高、6 a生胸径和树高、6 a生材积和枝下高，4个种源都表现出相同的排序，即LZ>WY>GS>JG。只有苗期株高和2 a生树高生长量出现了不一样的排序，其中苗期株高表现为WY>GS>LZ>JG，2 a生树高表现为WY>LZ>GS>JG。基本可以看出，随着林龄的增加，4个种源的表现比较稳定，排序也保持相对稳定一致，也就是说，4个种源中，生长量表现最好的是LZ种源，表现最差的是JG种源。WY种源在苗期和2 a生时生长量数据略弱于LZ，也是表现不错的，但随着林龄的增加，与种源LZ之间的生长量差距逐渐加大，但与种源GS和JG相比，优势还是比较大的。从6 a生单株材积来看，4个种源的单株平均材积为0.096 1 m3，其中LZ种源是平均材积的1.87倍，是WY的1.39倍，是GS的3.86倍，是JG的6.14倍，其材积生长量远超其他3个种源。27FDCB6F-FAC7-4B71-9829-B0BBAB7D1013

进一步对苗期地径、株高及不同林龄的胸径、树高以及6 a生材积和枝下高等指标进行了方差分析（表4），结果表明：不同种源间10个生长量指标均存在极显著差异。比较苗期与幼林期相同性状的F值时，我们发现随着林龄增加，地径、胸径的F值在增大，树高的F值也是增大的，表明随着林龄的增加，不同种源间的生长量差异也随之增大。同时通过多重比较可知（表3），种源LZ和WY在苗期地径和株高、2 a生时胸径和树高、6 a生时胸径之间差异不显著，但在4 a生和6 a生时两个种源间的其他生长量及枝下高皆存在显著差异;无论是苗期还是后面不同林龄期，所有性状在LZ和WY种源与GS和JG种源间皆存在显著差异;种源GS和JG之间，部分性状差异不显著，部分性状差异显著。总体而言，种源LZ和WY之间、GS和JG两两之间差异较小。

2.3红椿生长指标之间关联分析

对苗期地径、株高、6 a生胸径、6 a生树高、苗期叶长、苗期叶宽、苗期小叶长、苗期小叶宽、苗期小叶数、6 a生叶长、6 a生叶宽、6 a生小叶长、6 a生小叶宽、6 a生小叶数、6 a生冠幅、6 a生材积进行person相关性分析。从表5可以看出，6 a生胸径与苗期地径呈显著正相关;6 a生树高与苗期株高和6 a生胸径显著正相关，苗期叶长与苗期地径、苗期株高、6 a生胸徑、6 a生树高显著相关;苗期叶宽与苗期地径、苗期叶长显著相关，与6 a生胸径呈极显著相关;苗期小叶长与苗期地径、苗期株高、苗期叶宽及6 a生树高显著相关，与6 a生胸径和苗期叶长极显著相关;苗期小叶宽与苗期地径、苗期株高、6 a生胸径、6 a生树高显著相关，与苗期叶长、苗期叶宽、苗期小叶长极显著相关;苗期小叶数和6a叶长都与苗期株高显著相关，而苗期小叶数和6 a生叶长之间也显著相关;而6 a生小叶长与所有观测性状都相关不显著;6 a生小叶宽与6 a生胸径、苗期叶宽、苗期小叶长显著相关;6 a生小叶数与6 a生叶宽呈极显著相关。

就各性状总体相关性而言，苗期的叶片性状间相关显著性较高，同时大部分性状也与6 a生胸径和6 a生树高显著相关;而6 a生时的叶片性状间除极个别性状表现出显著相关外，其他性状间皆相关不显著。较为不同的是，6 a生冠幅性状与苗期株高呈极显著相关，与苗期叶长、苗期小叶长、苗期小叶宽和6 a生树高呈显著相关，与苗期性状的相关性远高于6 a生幼林时的各性状;6 a生材积除了与6 a生胸径、6 a生树高、6 a生小叶宽呈极显著或显著相关外，与苗期叶长、叶宽、苗期小叶长、小叶宽均也显著相关。综合比较苗期叶片性状与6 a生幼林叶片性状与其他性状的相关显著性，苗期显著高于幼林。

3结论与讨论

本研究对福建来舟（LZ）、福建武夷山（WY）、江西井冈山（JG）和江西官山（GS）个不同地理种源的红椿苗木在武汉地区的苗期及造林后6 a生幼林树的叶片性状及生长量表现进行了观测和分析。结果表明，直接观测的相同种源的5个叶片性状，6 a生时观测值皆大于苗期观测值;对于生长量性状，不同种源间不同林龄的生长量指标均存在极显著差异;各性状相关性分析结果表明，苗期的叶片性状间相关显著性较高。

2017年许秀环等报道的不同红椿种源在武汉地区的苗期生长性状比较研究，其中4个种源与本研究的试验材料是完全相同的，根据苗期地径和株高性状的生长量数据，在武汉地区表现较好的种源为福建武夷山种源（WY）和江西官山种源（GS），其次是福建来舟种源（LZ）[10]，这个排序与本研究造林6 a后的生长量排序发生了很大变化，本研究中根据胸径、树高及材积生长量数据，在武汉地区表现最好的是福建来舟种源（LZ），其次是福建武夷山种源（WY），较差的是江西官山种源（GS），最差是江西井冈山（JG）种源，由此可以看出，不同种源的苗木引种结果单靠苗期性状进行评价和早期选择是不可靠的，只有通过苗期及林期的长期观测，才能真实反映出不同种源在某地的生长适应性及生长潜力。当然本研究也只是对苗期及后续2 a、4 a、6 a生长量指标进行了观测，对于红椿来说都只是幼林期的表现，截至目前，4个种源的苗木都还未开花未进入生殖期。另外，根据1994年邹高顺在福建来舟林业试验场连续11 a对红椿和毛红椿的引种栽培观测结果[4]，表明红椿试验林的胸径和树高速生期在2～5 a，单株材积生长的速生期是5～8 a，最高峰为7 a，随后皆出现不同程度的下降，因此结合这些前人研究结果及4个红椿种源武汉地区的前期表现，现在还不能最终下结论在武汉地区哪个种源生长最好，适应性最佳，目前造林6 a的生长结果仍属阶段性结论，其后期生长规律、抚育间伐、主伐年龄等技术经济指标的确定只有通过继续观测分析才能正确得出，从而真正选择出适应武汉地区的高产的红椿种源。

参考文献

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（责任编辑：唐岚）