闽南山地马大相思优良家系初步选择

杨建斌

(福建省云霄园岭国有林场,福建 漳州 363302)

云霄县地处福建省漳州市南部,与漳浦县和东山县接壤,气候温和,夏长冬短,光照充足,≥10 ℃积温高达7 548.8 ℃,雨量充沛,年均降水量达1 730.6 mm,温暖湿润的气候条件使云霄县成为福建省桉树和相思树等用材林的主要产区。近20年来,巨尾桉(Eucalyptusgrandis×E.urophylla)、尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)等桉类树种在云霄县发展迅速,桉树经营给当地林农带来丰厚的经济收入,同时由于桉树单一品种大面积纯林连作也产生了一些生态问题[1-4]。鉴于此,近年云霄县逐渐改变人工林经营模式,由桉树纯林改为营造桉树混交林,或者改桉树连作为轮作,在桉树林采伐迹地上采用当地乡土树种或珍贵阔叶树种进行更新,确保人工林可持续经营和林地持续利用。马大相思(Acaciamangium×A.auriculiformis)是马占相思(A.mangium)和大叶相思(A.auriculiformis)的天然杂交种[5-7],属于含羞草科(Mimosaceae)金合欢属(Acacia)的树种,具有抗风和速生等特点[5]。目前马大相思研究主要集中在苗木繁育技术[5,8,9]、幼林生长特性[6,10,11]和混交造林[7]等方面,而对该杂交相思优良家系选择方面的研究尚未见文献报道。为此,云霄园岭国有林场开展了这方面的工作,通过马大相思不同家系的适应性、速生丰产性和形质性状等综合评价,初步筛选出适合于云霄县乃至漳州地区山地生长的适应性强、生长迅速且产量高的马大相思优良家系,可为闽南山地桉树人工林采伐迹地更新提供优良的马大相思种质资源,从而改善人工林群落结构和增强其稳定性。

1 试验地概况

试验地位于云霄园岭国有林场员峰工区13大班5小班,地理坐标为117°22′03″ E、24°04′34″ N,属于南亚热带季风气候,年平均温度21.3 ℃,年降水量1 730.6 mm(主要集中在5—8月),无霜期347 d。试验地海拔70～100 m,坡度16～23°,土壤类型为红壤,土层厚度>150 cm,立地质量等级为Ⅱ级,坡向西北。林下植被有鹅掌柴(Scheffleraoctophylla)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、山茶(Camelliajaponica)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)、马鞭草(verbenaofficinalis)、五节芒(Miscanthusfloridulu)等。

2 材料与方法

2.1 试验材料来源

参试的马大相思家系苗木由中国林业科学研究院林业研究所提供,共有5个家系,编号分别为10#、16#、71#、73#和75#,均为大棚轻基质营养袋苗。以本地马占相思实生苗作为对照(CK)。

2.2 试验设计和造林

2015年5月,在员峰工区13大班5小班桉树人工林采伐迹地上开展马大相思家系造林试验。试验以家系为处理,随机区组设计,3次重复,每个区组6块试验小区,每小区每个家系30株,以马占相思实生苗为对照(CK),单个小区面积225 m2,共计18块试验小区,小区间用尾巨桉无性系DH3229隔离。造林前对桉树林采伐迹地进行清杂炼山,人工整地挖穴,穴规格40 cm×30 cm×30 cm,穴底施放200 g复合肥作基肥,株行距2.5 m×3.0 m。造林时马大相思平均苗高15 cm,马占相思平均苗高5 cm。

2.3 试验林调查

造林后,每年年底调查每木成活情况及树高、胸径(地径)、冠幅、枝下高、通直度、分枝和抗风性等指标。通直度和分枝情况采取分等级量化。通直度:Ⅰ级—多主干,得1分;Ⅱ级—主干分叉,得2分;Ⅲ级—主干弯曲,得3分;Ⅳ级—通直但尖削度大,得4分;Ⅴ级—通直且尖削度小,得5分。分枝:Ⅰ级—无明显主干,得1分;Ⅱ级—枝条粗且弯曲,得2分;Ⅲ级—枝条粗而直,得3分;Ⅳ级—枝条细而弯曲,得4分;Ⅴ级—枝条细且直,得5分。抗风性根据林木风折、风倒和风斜情况统计风害数量,抗风指数=1-(风害数量/调查数量)×100%。2021年12月,对试验林进行调查。

3 结果与分析

3.1 不同家系保存率和生长性状差异

由表1可知,保存率是反映适应性的指标之一。不同家系保存率顺序为16#>73#>10#>75#>71#>CK,家系16#、73#和10#的保存率均在80%以上,初步说明这3个家系较适应试验区的环境。

表1 马大相思家系调查表

方差分析结果(表2)显示,不同家系间保存率有显著差异,经多重比较(表3),家系16#、73#、10#与71#、CK之间保存率差异显著,家系16#、73#、10#之间的保存率差异未达到显著水平。

表2 不同家系保存率、生长量和蓄积量方差分析

表3 不同家系保存率和蓄积量多重比较

从不同家系的生长量和蓄积量看,5个家系和CK的胸径、树高差别不大。胸径为12.0～13.7 cm,其中CK胸径为12.0 cm,家系71#胸径为13.7 cm;树高为11.2～12.6 m,其中CK树高为11.2 m,家系10#和16#的树高均为12.6 m;平均单株材积为0.064 8～0.090 6 m3,其中CK单株材积为0.064 8 m3,家系71#单株材积为0.090 6 m3。方差分析结果(表2)表明,不同家系间的胸径、树高和单株材积差异不显著,说明不同家系生长量比较接近。不同家系的单位蓄积量顺序为16#>73#>10#>75#>71#>CK,通过方差分析和多重比较,不同家系间单位蓄积量的差异达到显著水平,而且家系16#与75#、71#及CK之间的单位蓄积量均有显著差异,家系73#、10#与CK之间的单位蓄积量也均有显著差异。从调查和分析结果看出,家系16#、73#、10#无论是保存率还是单位蓄积量均较大。

3.2 不同家系形质性状和抗风性差异

林木的干形、分枝等状况直接影响出材量,主干通直、尖削度小、分枝细小的林木出材量大,销售价格好。从不同家系形质性状看(表1),家系10#和CK的主干通直且尖削度小,分枝细小且直;家系16#和71#的形质性状相对稍差一些。云霄县地处闽南沿海,常有大风甚至台风天气发生,抗风性是评价林木适应性主要指标之一。通过对试验林受风害痕迹包括折断、风倒、风斜情况的调查统计和抗风指数的计算(表1)可知,参试的家系中除了75#的抗风能力稍差外,其余家系和CK的抗风性都较强。

3.3 不同家系综合选择

马大相思优良家系选择需要从适应性、生长量和形质性状等方面综合考量,如果仅仅根据某一种优良特性来确定优良家系并不科学。本研究从适应性、速生性、丰产性和形质性状4个方面对马大相思家系进行综合评价和选择,其中,适应性指标包括保存率和抗风指数,速生性指标包括树高年均生长量和胸径年均生长量,丰产性指标包括材积年均生长量和蓄积年均生长量,形质性状指标包括通直度和分枝等级。不同家系主要性状评价指标值见表4。

表4 马大相思不同家系主要性状评价指标值

应用多目标决策的一维比较法[12-14],按照公式V=1-0.9(Vmax-V)/(Vmax-Vmin)将不同家系主要性状评价指标值转变为统一的效用单位,由此得到各评价指标的效用值(表5)。

表5 不同家系各评价指标的效用值

根据多目标决策方法,采用专家问卷调查法对主目标、次目标的权重进行咨询,从而确定各目标的权重系数(表6)。

表6 不同家系各评价指标的权重系数

根据不同家系各评价指标的效用值和权重系数,获得不同家系各评价指标的评价值(表7)和综合值(表8)。从中看出,速生丰产性状前3位的家系分别是16#、71#、73#,形质性状前3位的分别是家系10#、CK、家系73#,适应性前3位的家系分别是16#、73#、10#。综合各性状指标,参试家系评价最终综合得分值顺序为10#>16#>73#>71#>75#>CK,其中家系10#、16#和73#的综合得分值为0.78～0.80。通过综合评价,初步认为本研究参试的马大相思家系中,10#、16#和73#较为适合云霄当地生长,属于优良家系。

表7 不同家系各评价指标的评价值

表8 不同家系综合评价值

4 结论与讨论

参试的马大相思5个家系和本地马占相思(对照)中,保存率和单位蓄积量排在前3位的是家系16#、73#和10#,不同家系间的保存率和单位蓄积量差异显著,而不同家系间的胸径、树高和单株材积差异未达到显著水平;家系10#和对照的形质性状最优;家系16#、73#、10#、71#和对照均有较强的抗风性。本研究采取多目标决策方法,以速生性、丰产性、形质性状和适应性等4大指标对马大相思不同家系进行综合评价,初步确定出3个优良家系分别为10#、16#和73#,研究结果可为云霄县乃至临近县区马大相思造林种质资源选择提供参考,建议下一步对入选的家系进行优良单株筛选,并通过无性繁殖途径培育苗木进行多点造林中试。

本研究是采用6.5年生的试验林资料进行分析,对不同家系的各种性状表现还要进一步持续观测。多目标决策方法中各目标权重是通过咨询专家确定,存在一定的主观性,分析结果与实际情况可能会有误差。