赤皮青冈家系苗期生长特性及初步选择

张标铭

(福建省宁化国有林场，福建 宁化 365400)

赤皮青冈(Cyclobalanopsisgilva)为壳斗科青冈属常绿高大乔木，主要分布在福建、湖南、浙江、台湾、广东、贵州等省，生于海拔300～1500 m的山地[1]。赤皮青冈适应性强、生长较快，树干通直、材质优良，其边材淡黄褐色，心材赤红色，色泽艳丽，纹理直，质坚重，强韧性耐撞击，是上等的珍贵用材，可用于制作家具、车船、纺织器材、乐器、运动器材等[2-3]。是福建省优先发展的珍贵用材树种之一。近年来，围绕赤皮青冈种群特征[3]、育苗技术[4]、栽培技术[5]及生态适应性[6]等方面开展了一系列研究工作，对于促进这一珍贵树种发展发挥了重要作用。由于遗传和环境因素的影响，不同种源或家系的林木在特定生境下的适应性和生长性状表现出较大的变异。因此，通过造林试验，筛选优良种源和家系对于林木的定向培育具有重要意义。

1 试验地概况

试验地位于福建省三明市宁化县福建省宁化国有林场禾口二工区(东经116°32′—116°45′、北纬26°20′—26°40′)，该林场地处闽西北丘陵地带，现有经营树种主要以杉木和马尾松为主，针叶林面积占85%以上。试验地所在区域年平均气温15～18 ℃，年降水量1700～1800 mm，年无霜期214～248 d，属中亚热带山地气候。山场海拔300～700 m，土壤以红壤为主，土层中厚。

2 研究方法

2014年11月在福建省收集了16株优树的种子，2015年春季在林场苗圃进行育苗。2017年2月选择生长较好的12个家系的苗木进行造林试验(采种优树生长状况见表1)，在清理后的杉木皆伐迹地按照2 m×2 m的密度进行造林。试验采用随机区组设计，设3个区组，每个区组包括12个家系，每个家系20株苗木。试验林每年3次全面劈草抚育。

表1 试验所选优树生长状况

造林当年12月，调查试验区所有家系苗木的成活率。2017年11月测定林木的苗高和地径，根据平均苗高和平均地径在每个家系内选择6个样株全株收获后，烘干测定单株干生物量，并统计所有家系的保存率。

3 结果与分析

3.1 不同家系的成活率及保存率

对12个家系造林当年苗木成活率的统计显示(图1)，这些家系的成活率在77.8%～93.3%之间，平均为86.2%，不同家系之间成活率变异系数为6.3%；成活率较高的3个家系分别为CW4(93.5%)、CW7(93.3%)和CW11(91.1%)，成活率较低的3个家系为CW3(77.8%)、CW9(78.1%)和CW10(82.2%)。经方差分析结果(表2)表明，苗木成活率在不同家系之间差异极显著(P<0.01)。

不同小写字母为差异显著，下同。图1 不同家系幼苗成活率(左)和保存率(右)

2年生苗木保存率在55.6%～86.7%之间(图1)，平均为73.5%，不同家系之间保存率变异系数为12.9%；保存率较高的3个家系分别为CW7(86.7%)、CW6(84.4%)和CW11(84.2%)，保存率较低的3个家系为CW2(55.6%)、CW9(62.2%)和CW10(66.7%)。经方差分析结果(表2)表明，苗木保存率在不同家系之间差异也达到极显著水平(P<0.01)。

3.2 不同家系的苗高、地径及生物量

由图2～图3、表2可知，12个家系2年生苗木的苗高在0.90～1.42 m之间，平均为1.17 m，最大值是最小值的1.57倍，不同家系之间苗高的变异系数为13.6%；苗高较大的3个家系分别为CW1、CW11和CW12，苗高较小的3个家系为CW3、CW8和CW9；经方差分析，苗高在不同家系之间差异极显著(P<0.01)。2年生苗木地径在1.22～1.98 cm之间，平均为1.62 cm，不同家系之间地径的变异系数为15.3%；地径较大的3个家系分别为CW1、CW2和CW5，地径较小的3个家系为CW8、CW9和CW10；2年生苗木地径在不同家系之间差异也达到极显著水平(P<0.01)。12个家系2年生苗木单株干生物量在58.0～139.8 g之间，平均为100.8 g，不同家系之间生物量的变异系数为24.2%；生物量较大的3个家系分别为CW1、CW11和CW12，这与苗高分布特征一致；经方差分析，单株生物量在不同家系之间差异极显著(P<0.01)。

表2 不同家系赤皮青冈苗木成活率、保存率、苗高、地径和生物量的方差分析

图2 不同家系2年生苗木苗高(左)和地径(右)比较

图3 不同家系2年生单株干生物量比较

3.3 不同家系基于生长特征的聚类分析

根据不同家系生长特征的聚类分析结果(图4、表3)，当欧氏距离为15时，12个赤皮青冈家系分为4类，第1类为苗期成活率、保存率较高，而且生长速率较快、生物量高的家系，包括CW1、CW4、CW5、CW8和CW12；第2类为苗期成活率、保存率较高，生长速率和生物量相对较高的家系，包括CW6、CW7和CW11；第3类为苗期成活率、保存率和生长速率均较低的家系，包括CW3、CW9和CW10；第4类为苗期保存率较低，生长速率相对较高的家系，即：CW2。按照25%的优选率，根据聚类分析结果，选择第1类中生物量较高的前3个家系初步确定为优良家系，即：CW1、CW5和CW12。

表3 12个家系聚类分析后平均苗木成活率、保存率、苗高、地径和生物量

图4 12个家系基于欧式距离的聚类分析

4 小结

通过造林试验发现，12个赤皮青冈家系之间的适应性和生长状况具有较大差异。造林当年的成活率普遍较高，平均为86.2%；2年生苗木保存率在不同家系之间存在显著差异，各家系的保存率在55.6%～86.7%之间，平均为73.5%。各家系保存率下降，可能与试验区季节性高温干旱影响有关。吴丽君等[7]对3个种源赤皮青冈幼苗干旱胁迫的研究表明，不同种源赤皮青冈抗旱能力存在显著差异，随干旱胁迫程度增大，3 个种源赤皮青冈幼苗的株高生长量和地径生长量呈下降的趋势。由此可见，不同家系对短时干旱胁迫的适应能力存在较大差异，筛选试验区适应性较强的家系有利于这一多用途树种的栽培利用。

不同家系之间苗高和地径也存在显著差异，2年生苗木苗高平均值为1.17 m，不同家系之间变异系数为13.6%；地径平均值为1.62 cm，不同家系之间变异系数为15.3%；单株干生物量平均值为100.8 g，不同家系之间变异系数为24.2%。李金华等[8]对7个家系赤皮青冈幼苗光合特性的研究也发现，光合特性在不同家系间存在显著的遗传变异，气孔导度是导致其差异的重要因素，这也暗示赤皮青冈不同家系之间的生长具有较大差异。因此，筛选适应性强和生长性状好的优良家系是构建优质种质资源库的重要基础。

根据家系适应性和生长状况进行聚类分析，初步确定CW1、CW5和CW12为优良家系，但这些优良家系是否能够持续保持较高的生长性状，还需要进一步观测和筛选。此外，立地条件和经营管理措施也显著影响林木适应性和生长[9-10]。因此，加强立地控制、遗传控制和经营管理等方面的有效结合是促进光赤皮青冈高效培育的关键，也是今后发展的重要方向。