全 文 ：第 40 卷 第 4 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol． 40 No． 4
2012 年 4 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Apr． 2012
1)广西自然科学基金项目(0991036) ;广西“十一五”林业科技
研究 项 目 (2009—14) ;广 西 研 究 生 教 育 创 新 计 划 项 目
(105931003042)。
第一作者简介:梁机，1961 年 8 月生，国家林业局中南速生材繁
育重点实验室(广西大学) ，副教授。
收稿日期:2011 年 10 月 10 日。
责任编辑:潘 华。
厚荚相思家系抗寒性变异与选择1)
梁 机 李 婷 黄银珊 杜加加 樊东函 陈乃明
(国家林业局中南速生材繁育重点实验室(广西大学) ，南宁，530004) (广西钦州市林科所)
摘 要 为探索厚荚相思(Acacia crassicarpa)不同家系在抗寒能力上的差异和筛选耐寒家系，对遭受 2008 年
特大寒流袭击的不同试点 1 年生厚荚相思子代林进行田间寒害调查测定，分析结果表明:所有参试家系均受到寒
害影响，但两个地点试验林分的受害程度表现不同，大塘点受寒害严重，各家系平均寒害级值在 2． 67 ～ 4． 00，平均
寒害指数达 92． 3%;而钦州点受寒害较轻，平均寒害级值在 0． 60 ～ 1． 93，平均寒害指数为 26． 0%。试点内家系间
抗寒性差异极显著，家系内各株间变异量是家系间变异量的 2 ～ 4 倍，寒害级值的家系遗传力高于单株遗传力，抗
寒性状呈强度遗传。试点间的寒害率和寒害指数均达到极显著正相关，但家系的抗寒水平与主要生长因子间无显
著相关关系，根据田间抗寒表现初步筛选出 10 个抗寒性强的家系，两个试点选出家系其抗寒性状寒害级值的平均
遗传增益分别可达 10． 23%和 21． 89%。
关键词 厚荚相思;家系;寒害指数;抗寒性;遗传变异
分类号 S722． 5
Genetic Variation of Cold Resistance of Acacia crassicarpa Between Different Families and Family Selection /Liang
Ji，Li Ting，Huang Yinshan，Du Jiajia(Key Laboratory of Fast-Growing Tree Breeding and Cultivation in Central South
China (Guangxi University)，State Forestry Administration，Nanning 530004，P． R． China);Fan Donghan，Chen Naiming
(Qinzhou Forestry Research Institute of Guangxi)/ / Journal of Northeast Forestry University． －2012，40(4)． －5－10
A survey on cold injury in one-year-old Acacia crassicarpa forest，subjected to a serious cold wave in 2008，was car-
ried out in order to explore the variation in cold resistance between different families and screen out families with strong
cold tolerance． Results indicated that all the families suffered from cold injury，but the injury degrees were different in the
two investigated sites． The degree of cold injury was more serious in Datang than that in Qinzhou． The average cold injury
level was 2． 67－4． 00，and the average cold injury index was 92． 3% for all the investigated families in Datang，while the
average cold injury level was 0． 60－1． 93，and the average cold injury index was 26． 0% for the families in Qinzhou． There
were extremely significant difference in cold resistance among families，and the variation among families was 2 to 4 times as
much as that within families． It was found that the heritability of cold injury level of the families was higher than that of the
individuals，and the cold resistance in families was strongly controlled by genetic factors． Extremely significant positive re-
lationship was observed between cold injury rate and cold injury index in different sites，but no significant relationship be-
tween cold resistance and main growth factors among families in the same site． Ten families with strong cold resistance were
preliminary screened out based on the average cold injury index and the performances of young trees in the field，and the
average genetic gains of cold injury level of the families in Datang and Qinzhou were 10． 23% and 21． 89%，respectively．
Keywords Acacia crassicarpa;Families;Cold injury index;Cold resistance;Genetic variation
厚荚相思(Acacia crassicarpa)为含羞草科金合
欢属的热带乔木树种。原产澳大利亚昆士兰东北沿
海及内地，巴布亚新几内亚西部省及印度尼西亚伊
里安岛也有分布［1］。该树种具有生长迅速，对立地
要求不严的特性，其根系发达，且具根瘤能固氮改土
功能，可作为防治林地因过渡连栽而引起地力衰退
的理想树种。我国于 20 世纪 70 年代末开始引种栽
培，近年来在我国南方地区如福建、广东、广西等地
推广种植，已逐渐成为在纸浆材、建筑材、家具材、薪
炭材、水土保持、荒山绿化以及生态恢复和生态重建
等方面得到广泛应用的又一重要的造林树种［2－3］。
然而相思类树种不耐寒，限制了其进一步向北推广
种植，低温冻害是厚荚相思扩大栽培与速生丰产的
主要限制因子［4－5］。因此，选择耐寒性强的品种成
为目前降低栽种风险的主要措施之一。2008 年初
广西遭受了历史罕见的雨雪冰冻及连续低温寒害天
气袭击，使营林区内的相思树林分遭受不同程度的
寒害，但是灾后在我们所营建的厚荚相思种子园及
其子代测定试验林中发现尽管大部分植株受寒害作
用甚至死亡，仍有部分家系的植株完全未受害，表现
出高度的抗寒性。幼林阶段的林木因其枝、叶比较
嫩弱，使幼树的适应性和抗逆性往往差于成年植株，
所以对幼树的抗寒能力选择与研究将更具有实用价
值。为探索厚荚相思不同家系在抗寒能力上的差异
及抗寒性的遗传变异规律，本文通过对两个试验点
的厚荚相思子代测定林进行田间抗寒性调查测定，
研究揭示其幼林不同家系间的抗寒性差异，以期为
选育抗寒能力较强的厚荚相思品系，提高抵御自然
灾害的能力，扩大其栽培推广范围，实现适地适树营
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.2012.04.021
林提供理论依据。
1 试验地概况
试验点 1 设在广西高峰林场大塘分场，位于南
宁市的东北部，北纬 22°58，东经 108°32，属于亚热
带季风气候区。年平均气温 21． 4 ℃，极端最高气温
40． 4 ℃，极端最低气温－2． 1 ℃。霜期短，年平均有
霜期仅 4． 3 d，年降水量为 1 300 mm。地貌主要为丘
陵和山丘构成，试验地坡度较陡达 25°左右，坡向为
北坡。子代试验林采用完全随机区组设计，4 次重
复，5 株小区，株行距为 2 m×2 m。
试验点 2 设在钦州市林科所，位于北纬 21°57，
东经 108°33，属亚热带海洋性季风气候区，具有热
带向亚热带过渡的特点，年平均气温 21． 5 ℃，年总
积温 7 850 ～ 8 030 ℃，冬无严寒，夏无酷暑，年均降
水量 1 750 mm。地形地势开阔平坦，低丘和台地地
貌，土壤为砖红壤。试验点地块完整，坡度小于 5°，立
地条件基本一致。子代试验林采用完全随机区组设
计，3次重复，15株小区，株行距为 3 m×2 m。
2 材料与方法
1． 1 试验材料
2006 年 6 月从广西钦廉林场 125 个家系构成
的厚荚相思实生种子园内，按表型选择生长及干形
性状表现最优良的 38 株母树(家系)单系采种育
苗，以普通生产混合种作对照(CK) ，2007 年 3 月分
别在广西高峰林场大塘分场和钦州市林科所两个地
点营造子代测定试验林。
1． 2 观测标准与数据分析
1． 2． 1 不同寒害症状及等级标准
试验参照中华人民共和国国家标准《林木引
种》(GB /T 14175—93) ，根据厚荚相思幼林受冻后
出现的症状制订了相应的等级标准，如表 1。
表 1 寒害分级标准
等级 代表值 寒害症状表现
0 级 0 无任何寒害;顶芽全部发芽，叶状柄全绿，树干正常。
Ⅰ级 1 有轻微寒害;大部分顶芽呈现枯黄，叶状柄基本全绿，树干无
寒害。
Ⅱ级 2 有寒害;顶芽全部枯黄，1 /3 叶状柄受害失绿，部分嫩枝及树干
受寒害。
Ⅲ级 3 有明显寒害;顶芽全部枯黄，1 /2 叶状柄受害失绿，全部嫩枝及
树干有明显寒害。
Ⅳ级 4 严重寒害;顶芽全部枯死，叶状柄和树干全部冻死枯黄。
1． 2． 2 调查测定方法
2008 年 1 月 12 日至 2 月 18 日，广西连续遭受
低温雨雪冰冻天气袭击，发生这次灾害性天气期间，
降温强度大、影响范围广、持续时间长。灾害天气过
后于 2008 年 3 月，对两个试验点遭受严重寒害的 1
年生厚荚相思子代测定试验林进行全林检尺调查，
使用测高杆、电子游标卡尺按小区(家系)进行树
高、胸径和冠幅测定，并按照表 1 厚荚相思寒害等级
划分的标准逐株观察记录寒害等级。
1． 2． 3 寒害程度的计算及数据统计
按家系统计不同受冻级别的株数，采用公式珔a=
∑a·n /N计算各家系的小区平均寒害级值;按公式
δ=(∑a·n) (amax·N)×100%计算不同家系的寒害
指数，以分析不同家系间受寒害相对轻重程度;用公
式 L=∑n /N×100%计算寒害率。式中:珔a 表示平均
寒害级别;δ表示寒害指数;a 表示受寒害级别(0 级
为 0，Ⅰ级为 1，Ⅱ级为 2，余此类推) ;n 表示某受寒
害级出现的株数;amax 表示寒害级值标准中最高级
别的级值;N表示调查总株，L表示寒害率。
以小区单株调查值为单位，计算各性状指标在
家系间的统计值，统计分析模型为:yijk =μ+bi+fj+bfij+
eijk，式中:yijk 为第 i个区组第 j个家系的第 k 个观测
值;μ观测值总体均数;bi 为重复效应;fj 表示家系
效应;bfij 表示家系与重复的互作效应;eijk 为剩余
项。对各性状的家系间变异采用双因素交叉分组的
线性统计模型分析，各变异来源的方差分量用混合
模型分析，其中区组为固定项，家系为随机项。方差
分析及期望均方组成参见参考文献［6］。
遗传力及遗传增益采用以下公式估算［6］:
h2f =
σ2f
σ2e /nb+σ
2
jb / b+σ
2
f
;h2i =
4σ2f
σ2e +σ
2
fb+σ
2
f
。
式中，h2f 为家系遗传力，h
2
i 为单株遗传力，σ
2
f、σ
2
e、σ
2
fb
分别表示家系、环境以及家系×区组的方差分量。
ΔG=Sh2 /X。
式中:ΔG为遗传增益，S 为选择差，h2 为家系遗传
力，X为群体平均值。
寒害级值、寒害指数在进行方差分析前分别应
用平方根、反正弦平方根转换以使数值方差齐
性［7］，采用 DPS7． 05 统计软件进行试验数据的处理
分析。
3 结果与分析
3． 1 不同家系的受害程度及抗寒性表现
田间测定是评价林木越冬抗寒性最直观可靠的
方法。对遭受了 2008 年初寒害天气过程的两个试
验点厚荚相思子代林进行全林调查测定，结果见表
2、表 3。
由调查结果可见，两个地点的厚荚相思幼林受
寒害程度不同，大塘试点的林分植株普遍受害严重，
6 东 北 林 业 大 学 学 报 第 40 卷
各家系平均寒害级值在 2． 67 ～ 4． 00，寒害指数为
66． 7% ～ 100%，平均达 92． 4%。而钦州试验点的
幼林受害相对较轻，寒流过后基本恢复生长，各家系
平均寒害级别值为0． 60 ～1． 93，寒害指数在15． 0% ～
48． 3%，平均寒害指数为 26． 0%。
表 2 大塘试点不同家系厚荚相思抗寒性比较
家系
各级寒害数 /株
0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
总数 /
株
寒害
率 /%
寒害
级值
寒害指
数 /%
树高 /
cm
地径 /
mm
冠幅 /
cm
1 0 1 1 4 14 20 100． 0 3． 55 88． 8 199． 3 26． 3 134． 3
2 0 0 0 2 18 20 100． 0 3． 90 97． 5 163． 6 24． 5 132． 3
3 0 0 0 0 20 20 100． 0 4． 00 100． 0 192． 2 30． 9 155． 3
4 0 0 1 1 16 18 100． 0 3． 83 95． 8 187． 5 24． 0 98． 8
5 0 0 1 1 17 19 100． 0 3． 84 96． 1 151． 8 18． 2 76． 2
6 0 0 0 0 17 17 100． 0 4． 00 100． 0 235． 8 40． 3 172． 0
8 0 0 0 3 17 20 100． 0 3． 85 96． 3 178． 1 29． 8 138． 2
9 0 1 1 2 16 20 100． 0 3． 65 91． 3 247． 1 33． 9 162． 6
10 0 4 4 0 12 20 100． 0 3． 00 75． 0 165． 3 28． 9 136． 6
11 0 4 0 1 13 18 100． 0 3． 28 81． 9 198． 9 30． 8 130． 8
12 1 1 1 1 16 20 95． 0 3． 50 87． 5 195． 4 20． 6 114． 8
13 0 0 1 1 16 18 100． 0 3． 83 95． 8 217． 0 30． 2 148． 2
14 0 0 0 0 18 18 100． 0 4． 00 100． 0 209． 4 33． 0 150． 9
15 0 0 2 0 17 19 100． 0 3． 79 94． 7 161． 6 18． 8 94． 7
16 0 0 2 2 16 20 100． 0 3． 70 92． 5 209． 4 31． 0 144． 6
17 1 0 1 3 12 17 94． 1 3． 47 86． 8 162． 4 22． 5 110． 7
18 0 0 0 3 17 20 100． 0 3． 85 96． 3 141． 2 20． 1 91． 5
19 1 1 0 0 18 20 95． 0 3． 65 91． 3 221． 7 34． 9 153． 8
20 0 0 0 4 13 17 100． 0 3． 76 94． 1 200． 0 26． 8 146． 4
21 0 0 1 0 19 20 100． 0 3． 90 97． 5 168． 6 22． 6 96． 5
23 0 0 0 1 19 20 100． 0 3． 95 98． 8 216． 6 22． 1 149． 2
24 0 0 1 2 17 20 100． 0 3． 80 95． 0 211． 8 32． 9 138． 0
25 0 0 0 0 18 18 100． 0 4． 00 100． 0 206． 5 30． 8 143． 6
26 3 1 0 0 16 20 85． 0 3． 25 81． 23 214． 3 31． 2 152． 5
27 0 0 2 2 14 18 100． 0 3． 67 91． 7 188． 8 23． 3 118． 1
31 0 0 1 2 17 20 100． 0 3． 80 95． 0 196． 2 30． 3 128． 9
32 0 0 0 1 19 20 100． 0 3． 95 98． 8 193． 8 28． 6 137． 1
33 0 0 0 0 18 18 100． 0 4． 00 100． 0 213． 3 37． 1 156． 9
34 1 2 0 1 13 19 84． 2 3． 00 75． 0 177． 9 25． 5 116． 0
35 4 2 1 0 11 18 77． 8 2． 67 66． 7 220． 5 28． 2 125． 9
36 0 0 0 2 18 20 100． 0 3． 90 97． 5 189． 4 27． 4 130． 6
37 0 0 0 0 19 19 100． 0 4． 00 100． 0 154． 2 23． 9 107． 1
38 0 0 2 1 15 18 100． 0 3． 72 93． 1 185． 9 23． 8 110． 0
39 0 0 0 0 20 20 100． 0 4． 00 100． 0 194． 5 29． 2 126． 3
40 0 0 0 0 19 19 100． 0 4． 00 100． 0 179． 4 27． 9 126． 6
41 1 3 0 1 15 20 95． 0 3． 30 82． 5 203． 6 27． 6 139． 6
42 0 2 0 3 15 20 100． 0 3． 55 88． 8 215． 2 33． 7 163． 6
43 0 2 1 2 15 20 100． 0 3． 50 87． 5 199． 6 27． 5 141． 6
CK 0 2 0 1 16 19 100． 0 3． 63 90． 8 197． 0 29． 3 141． 1
平均 98． 1 3． 69 92． 4 194． 0 27． 9 131． 8
在大塘试点参试的 39 个家系中，受寒害级别Ⅲ
级以上寒害程度的家系有 37 个，占 94． 9%，受害植
株数达 707 株，占总调查株数的 94． 6%，其中 3、6、
14、25、33、37、39、40 号等 8 个家系的寒害级别值达
到了 4． 0，寒害指数达 100%，这些家系受害严重，植
株全部被冻死亡，表明这些家系对寒害表现出高度
敏感性，抗寒性最差。田间调查中发现尽管大部分
植株均受到不同程度的寒害，但仍有少量家系植株
依然翠绿挺拔，完全未受冷害，表现出高度的抗寒
性。寒害指数是评价植物种(品种)间抗寒力水平
的重要指标，在相同的寒害环境下，寒害指数越小，
抗寒性越强，反之则植物对寒害越敏感。本研究的
大塘试验点中，若按寒害指数及寒害级值大小进行
排序，则可初步选出抗寒性较强的前 10 个家系，受
害程度大小的排序为 35＜10＜34＜26＜11＜41＜17＜12＜
43＜1，对寒害作用表现敏感、抗寒能力最差的 10 个
家系分别是 40、39、37、33、25、14、6、3、33、23。
表 3 钦州试点不同家系厚荚相思抗寒性比较
家系
各级寒害数 /株
0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
总数 /
株
寒害
率 /%
寒害
级值
寒害指
数 /%
树高 /
cm
地径 /
mm
冠幅 /
cm
1 4 30 4 2 0 40 90． 0 1． 10 27． 5 207． 6 33． 2 150． 1
2 0 39 1 0 1 41 100． 0 1． 10 27． 4 218． 4 35． 3 180． 1
3 3 33 2 1 1 40 92． 5 1． 10 27． 5 213． 6 37． 9 171． 5
4 5 35 3 2 0 45 88． 9 1． 04 26． 1 207． 1 38． 1 168． 6
5 0 38 2 1 0 41 100． 0 1． 10 27． 4 209． 4 34． 3 166． 3
6 2 38 3 1 1 45 95． 6 1． 13 28． 3 223． 4 40． 5 186． 5
8 7 29 3 2 0 41 82． 9 1． 00 25． 0 234． 6 43． 6 200． 4
9 15 25 3 2 0 45 66． 7 0． 82 20． 6 191． 1 34． 7 149． 9
10 20 23 2 0 0 45 55． 6 0． 60 15． 0 188． 6 28． 9 168． 0
11 12 23 3 2 0 40 70． 0 0． 88 21． 9 207． 8 35． 8 162． 3
12 0 43 2 0 0 45 100． 0 1． 05 26． 2 225． 3 37． 4 191． 8
13 0 37 3 2 0 42 100． 0 1． 17 29． 2 206． 8 37． 2 176． 9
14 10 31 2 1 0 44 77． 3 0． 86 21． 6 193． 5 37． 2 167． 5
15 7 34 0 1 2 44 84． 1 1． 02 25． 6 225． 2 39． 6 184． 5
16 0 39 2 0 0 41 100． 0 1． 05 26． 2 225． 1 35． 1 188． 0
17 8 25 5 2 0 40 80． 0 1． 03 25． 6 173． 6 31． 4 133． 0
18 8 31 6 0 0 45 81． 9 0． 95 23． 8 196． 7 30． 5 168． 2
19 6 38 0 0 0 44 86． 4 0． 86 21． 6 242． 3 41． 3 199． 7
20 5 39 0 0 0 44 88． 6 0． 89 22． 2 189． 2 36． 4 164． 6
21 10 18 11 1 5 45 76． 7 1． 36 33． 9 235． 9 42． 8 188． 7
23 0 37 3 3 0 43 100． 0 1． 21 30． 2 248． 1 45． 8 201． 2
24 6 37 0 1 0 44 86． 4 0． 91 22． 7 225． 1 40． 4 181． 3
25 0 39 0 0 6 45 100． 0 1． 40 35． 0 188． 4 36． 1 168． 2
26 12 24 4 1 0 41 70． 7 0． 85 21． 3 209． 3 37． 0 173． 3
27 0 37 0 2 0 40 98． 2 1． 08 27． 0 227． 6 39． 6 189． 9
31 0 39 0 0 1 40 99． 1 1． 07 26． 6 227． 2 41． 9 180． 5
32 4 31 0 3 2 40 90． 0 1． 20 30． 0 220． 4 35． 7 167． 7
33 1 36 2 2 1 42 96． 9 1． 18 29． 6 203． 9 39． 0 169． 3
34 16 19 5 0 0 40 60． 0 0． 73 18． 3 243． 8 40． 3 191． 2
35 17 25 1 1 1 45 62． 2 0． 76 18． 9 222． 1 35． 9 183． 5
36 0 38 7 0 0 45 100． 0 1． 16 28． 9 223． 6 39． 7 179． 9
37 3 32 3 1 2 41 92． 7 1． 20 29． 9 148． 6 29． 2 150． 4
38 3 38 0 0 2 43 92． 9 1． 04 25． 9 189． 3 35． 5 170． 7
39 0 36 1 1 3 41 100． 0 1． 29 32． 3 213． 9 32． 1 183． 2
40 2 21 8 4 9 44 95． 5 1． 93 48． 3 191． 2 35． 0 161． 7
41 9 33 0 0 0 42 78． 1 0． 78 19． 5 214． 5 39． 9 176． 8
42 7 33 1 1 0 42 83． 3 0． 90 22． 6 198． 3 34． 4 168． 7
43 9 34 2 0 0 45 80． 0 0． 84 21． 1 216． 2 39． 5 173． 6
CK 8 33 3 0 0 44 81． 8 0． 89 22． 1 181． 4 31． 3 149． 1
平均 86． 8 1． 04 26． 0 210． 5 36． 7 174． 1
在钦州试验点，1 年生厚荚相思子代测定林分
整体上长势比大塘试点的好，平均树高达到 210． 5
7第 4 期 梁 机等:厚荚相思家系抗寒性变异与选择
cm、平均地径为 36． 7 mm、平均冠幅达到 174． 1 cm，
分别比大塘点高出 8． 5%、31． 5%和 32． 1%。试验
林中没有一个家系的平均寒害级别值达到Ⅲ级以上
寒害程度，平均寒害指数比大塘点低 66． 4%，在参
与调查的 1664 株植株中，受Ⅲ级和Ⅳ级严重寒害的
株数仅出现 77 株，占总调查株数的 4． 6%。根据寒
害指数和寒害级值的大小，该试验点参试家系中受
寒害轻、表现抗寒能力最强的前 10个家系为 10＜34＜
35＜41＜9＜43＜26＜19＜14＜11，而对寒害作用表现敏
感、抗寒能力较差的 10 个家系分别是 40、25、21、
39、23、32、37、33、13、36。
3． 2 不同家系抗寒水平的差异性
为分析厚荚相思子代各家系抗寒水平的差异
性，以家系的小区单株寒害级值为样本值对其抗寒
性状的家系间变异进行双因素交叉分组的线性统计
模型分析，方差分析结果(表 4)表明，无论是在大塘
试点还是钦州试验点，参试的 39 个家系子代其抗寒
性在家系间均达到极显著水平(p＜0． 01) ，说明来自
不同家系的厚荚相思材料，在抗寒水平上存在明显
的差异，这为厚荚相思家系子代进一步在抗寒力性
状上的选择提供了可行性。
从方差分量可知，两试验点内寒害级值的遗传
变异主要来源是家系与区组的交互作用以及小区内
的变异，均占到总方差的 75%以上，在钦州点的家
系方差分量中，剩余项＞互作＞家系，可见家系内单
株间的变异分量比重较大，表明在家系内进行个体
选择有较大潜力。两地点寒害级值的家系方差分量
分别为 9． 922%和 15． 447%，进一步估算寒害级值
的家系遗传力和单株遗传力分别为 0． 863、0． 941 和
0． 414、0． 683，显示家系间抗寒能力呈高强度遗传，
表明抗寒性状在较大程度上受遗传效应的控制，家
系遗传力均高于单株遗传力，通过在家系层次上的
选择比基于单株的选择更能获取较大的遗传增益。
表 4 家系间寒害级值方差分析、方差分量及遗传参数的估算
地点 变异来源 自由度 均方 F值 方差分量 /% 均值(变幅) 变异系数 /%
遗传力
家系 单株
大塘 区组 4 1． 073 2 3． 918＊＊ 4． 088 3． 69(2． 67 ～ 4． 00) 8． 60 0． 863 0． 414
家系 38 0． 288 0 7． 328＊＊ 9． 922
家系×区组 152 0． 273 9 6． 969＊＊ 46． 795
剩余(小区内) 974 0． 039 3 39． 195
钦州 区组 2 17． 048 3 11． 834＊＊ 9． 529 1． 04(0． 60 ～ 1． 93) 22． 00 0． 941 0． 683
家系 38 2． 067 5 17． 057＊＊ 15． 447
家系×区组 76 1． 440 6 11． 885＊＊ 31． 415
剩余(小区内) 1 638 0． 121 2 43． 609
注:* 表示显著相关(p≤0． 05) ，＊＊表示极显著相关(p≤0． 01)。
3． 3 抗寒性的地点间及与生长性状相关性
对两个试验点间幼林的寒害程度及试验林内不
同家系的抗寒性与树高、胸径、冠幅等生长因子的相
关性采用 Pearson Correlation 相关性检验(表 5) ，结
果显示不同地点间各家系厚荚相思幼林的寒害率和
寒害指数均呈极显著正相关，表明了各家系的抗寒
性状在不同地点表现较稳定一致，通过对比两试验
点内各家系的抗寒表现，有望比较可靠地选出具有
强抗寒能力的共同家系。同一地点内寒害率和寒害
指数与树高、地径和冠幅的生长没有明显的相关关
系，但树高、地径和冠幅各生长性状间则呈现极显著
的正相关。
表 5 厚荚相思家系抗寒性与生长因子相关性分析
地点 指标
大 塘
寒害率 X1 寒害指数 X2 树高 X3 地径 X4 冠幅 X5
钦 州
寒害率 X6 寒害指数 X7 树高 X8 地径 rX9 冠幅 X10
大塘 X1 1． 00
X2 0． 63＊＊ 1． 00
X3 －0． 13 －0． 05 1． 00
X4 0． 04 0． 15 0． 74＊＊ 1． 00
X5 0． 03 0． 09 0． 81＊＊ 0． 85＊＊ 1． 00
钦州 X6 0． 41＊＊ 0． 58＊＊ 1． 00
X7 0． 40＊＊ 0． 73＊＊ 0． 63＊＊ 1． 00
X8 0． 14 －0． 05 1． 00
X9 0． 13 0． 07 0． 79＊＊ 1． 00
X10 0． 24 －0． 01 0． 86＊＊ 0． 73＊＊ 1． 00
注:* 表示显著相关(p≤0． 05) ，＊＊表示极显著相关(p≤0． 01)。
3． 4 抗寒家系选择及遗传增益的估算
若按寒害指数及寒害级值大小进行排序分别选
出 2 试验点最耐寒的前 10 个家系(表 6) ，则大塘点
和钦州点选中家系的寒害指数小于群体平均值分别
8 东 北 林 业 大 学 学 报 第 40 卷
为 3． 9% ～27． 8%、15． 8% ～ 42． 3%，选中家系的寒
害指数平均值分别比对照(CK)低 11． 6%和 11． 7%，
抗寒性状寒害级值的平均遗传增益分别可达
10． 23%和 21． 89%。
表 6 耐寒性排序前 10 名家系及其遗传增益
大塘点
家系 排名 寒害指数小于平均值 /% 寒害级值 寒害级值增益 /%
钦州点
家系 排名 寒害指数小于平均值 /% 寒害级值 寒害级值增益 /%
35 1 27． 8 2． 67 23． 90 10 1 42． 3 0． 60 39． 80
34 2 18． 8 3． 00 16． 10 34 2 29． 6 0． 73 28． 00
10 3 18． 8 3． 00 16． 10 35 3 27． 3 0． 76 25． 30
26 4 12． 1 3． 25 10． 30 41 4 25． 0 0． 78 23． 50
11 5 11． 4 3． 28 9． 60 9 5 20． 8 0． 82 19． 90
41 6 10． 7 3． 30 9． 10 43 6 18． 8 0． 84 18． 10
17 7 6． 1 3． 47 5． 10 26 7 18． 1 0． 85 17． 20
12 8 5． 3 3． 50 4． 40 14 8 16． 9 0． 86 16． 30
43 9 5． 3 3． 50 4． 40 19 9 16． 9 0． 86 16． 30
1 10 3． 9 3． 55 3． 30 11 10 15． 8 0． 88 14． 50
平均 12． 02 3． 25 10． 23 23． 15 0． 80 21． 89
4 结论与讨论
4． 1 两个试验地植株寒害差异与主要致害气象因子
试验点不同的地理纬度及地形地貌是导致两地
植株寒害差异的主要因素。设立在两个不同地点的
1 年生厚荚相思子代测定林在 2008 年初经历了连
续低温雨雪冰冻天气过程后，所有参试家系均受到
寒害影响，但不同地点试验林分的受害程度表现不
一，位于南宁市的大塘试验点林木受害最严重，各家
系平均寒害级别值在 2． 67 ～ 4． 00，平均寒害指数达
92． 34%。而设在钦州市林科所试验点的幼林受害
相对较轻，各家系平均寒害级别值为 0． 60 ～ 1． 93，
平均寒害指数为 26． 0%。厚荚相思为热带树种［1］，
由于其长期适应热带亚热带的气候特点，对低温的
抵抗能力比较差［4－5］，当遭受广西 50 a 一遇的强寒
流袭击时均表现出寒害反应。尽管南宁的大塘试点
属于亚热带季风气候区，北回归线以南，冬季通常在
10 ℃以上，气温温和，正常年份较少发生寒害，但该
试验点内可达－2． 1 ℃的极端低温及较陡峭的山丘
地形常出现的强辐射降温往往是导致林木主要寒害
的气象因子，尤其是在 2008 年 1 月 12 日—2 月 18
日，出现了以 2 ～ 7 ℃的低温为主，低于 10 ℃的低温
天气长达 37 d，持续低温是造成大塘试点的厚荚相
思受害严重的主要原因，此外在持续低温过程后又
有一个气温急速回升又骤降的过程，由 4 ～ 6 ℃迅速
回升至 25 ～ 30 ℃，气温的大幅度波动更加剧了植株
的寒害程度，因而导致该试验点受寒害程度Ⅲ级以
上的家系占 94． 9%，受害植株数总调查株数的 94．
6%，且有 8 个家系全部被冻死亡。而钦州市地处亚
热带海洋性季风气候区，具有热带向亚热带过渡的
特点，位于北纬 22°58，其地理位置相对于南宁略靠
南，纬度低 1°，虽然也遭受寒害，但持续时间和降温
幅度没有南宁长，平均气温低于 10 ℃的时间为 9 d，
因此设在钦州试验点的厚荚相思子代林受害程度要
相对轻于大塘试点。
4． 2 家系间和家系内抗寒性差异的遗传效应及选
择利用
不同试验点中厚荚相思子代林家系间和家系内
两个不同变异层次上的抗寒水平均存在极显著差
异，说明可以从参试家系中选择得到耐寒力强的优
质种质。寒害级值的家系遗传力达 0． 863 ～ 0． 941，
表明厚荚相思家系间抗寒性状的差异是遗传因素引
起的，这为从家系中选择高抗寒性优良家系提供了
基础。遗传变异分析结果显示，家系内单株间的变
异分量占总方差的比重较大，是家系间变异量的 2 ～
4倍，说明家系内部单株的抗寒性差异十分明显，这
意味着在家系内进行个体选择有较大潜力。因此，
在选择过程中可结合改良性状的遗传力，在以多个
性状综合评定值的高低来选择出最优良家系的基础
上，通过家系—单株双层次联合选择，进而获得更好
的选择响应。近年来许多学者通过不同的抗寒性测
定方法在树木抗寒机理、抗寒性鉴定、抗寒资源评价
及抗寒性遗传育种等领域进行了大量的研究，试验
证明林木在种源间［8－10］、家系间［11－12］、无性系
间［13］、品种(类型)甚至单株个体间［14］存在显著的
抗寒性差异，可见植物抗寒力性状的遗传变异现象
广泛存在于林木群体中。据此，不少研究者根据田
间鉴定、电导率测定、生理生化指标测定等比较成熟
的抗寒性鉴定技术筛选出了许多优良的高度抗寒林
木品种和果树砧木资源［15］。本研究结果显示厚荚
相思子代各家系间抗寒水平差异显著，不同家系寒
害指数变幅宽，这为厚荚相思家系子代进一步在抗
寒力性状上的选择和改良提供了可行性，经历了此
次特大寒流袭击后仍然保存完好的参试家系与单
9第 4 期 梁 机等:厚荚相思家系抗寒性变异与选择
株，也为开展厚荚相思耐寒选育改良提供了难得的
机遇及基础育种资源。
4． 3 抗寒性与生长指标的相关性
厚荚相思子代林各家系的寒害率和寒害指数两
地点间的相关系数分别为 0． 41 和 0． 73，达到极显
著水平的正相关，表明耐寒能力具有较高的遗传稳
定性。从子代林各家系的寒害指数和平均寒害级别
值排序来看，两个试验点各家系的抗寒性排名次序
虽不完全相同一致，但两地点共同对寒害表现高度
敏感的前 10 个家系和表现高度抗寒性的前 10 个家
系基本包括在内。子代林各家系的抗寒指标与生长
性状的相关系数都很小(0． 01 ～ 0． 24) ，未达显著水
平。有关对林木抗寒性与生长性状相关分析研究的
结果报道不一，邹小兴等［13］的研究表明巨桉种源和
家系冻害指数与树高、胸径和材积各性状之间为极
显著负相关，王家源等［7］在不同产地苦楝苗木抗寒
性差异的试验中观察到同一产地内苦楝苗木受冻害
程度与地径生长达极显著的负相关水平，而不同产
地苦楝苗木受冻害程度则与其平均地径呈极显著正
相关。本研究发现同一地点内厚荚相思各家系寒害
率和寒害指数与树高、地径和冠幅的生长没有明显
的相关关系，这与何贵平等［11］在杉木苗期抗寒性研
究的结果相类似，在花旗松不同家系种苗性状变异
的研究中也发现有类似的现象［16］。可能是物种之
间的遗传差异所致，本文的调查分析结果说明了厚
荚相思的生长与抗寒性表现为独立遗传关系。为
此，在厚荚相思优良家系选择时，可以独立制定生长
和抗寒性的选择指标。
本文通过田间寒害调查可为评价厚荚相思各家
系的抗寒能力强弱提供参考依据，要更深入了解厚
荚相思各家系间本身的抗寒特性，仍需进一步从植
株在低温胁迫过程中的生理生化特性的变化深入研
究探讨，从其内部生理生化机制上研究各家系的抗
寒本质，从而制定出能正确反映厚荚相思各家系抗
寒能力强弱的评价指标系统。
参 考 文 献
［1］ 潘志刚，游应天．厚荚相思的引种及种源试验［J］．林业科学研
究，1994，7(5) :498－504．
［2］ 龚木荣，李忠正．值得大力推广的造纸速生材－相思木［J］． 中
华纸业，2001，22(12) :42－44．
［3］ 陆道调，吴保国，王希群，等．相思树种研究发展综述［J］．福建
林学院学报，2004，24(1) :92－96．
［4］ 杨民权．主要热带相思在华南地区的生长及适应性探讨［J］．
林业科学研究，1990，3(2) :155－161．
［5］ 韦增建，丘小军，莫钊志．相思类树种种质资源收集保存研究
［J］．广西林业科学，1996，25(4) :81－188．
［6］ 续九如．林木数量遗传学［M］． 北京:高等教育出版社，2006:
16－41．
［7］ 顾万春．林业试验统计［M］．南宁:广西人民出版社，1984．
［8］ 韩宏伟，张世红，徐兴兴，等．中国刺槐种源间抗寒性地理变异
研究［J］．河北农业大学学报，2008，3(2) :57－60．
［9］ 王家源，郭杰，喻方圆．不同产地苦楝苗木抗寒性差异［J］． 林
业科技开发，2011，25(3) :67－69．
［10］ 张卫华，张方秋，陈祖旭，等．厚荚相思抗寒性选择研究［J］．
广东林业科技，2009，25(5) :8－13．
［11］ 何贵平，陈益泰，李恭学．杉木苗期抗寒性的遗传变异和家系
选择［J］．林业科学研究，1990，3(6) :642－648．
［12］ 史清华，高建社，王军，等． 5 个杨树无性系抗寒性的测定与评
价［J］．西北植物学报，2003，23(11) :1937－1941．
［13］ 卞禄，谢宝东，吴峰．不同香樟单株含水量及抗寒性差异分析
［J］．林业科技开发，2009，23(3) :77－79．
［14］ 沈洪波，陈学森，张艳敏．果树抗寒性的遗传与育种研究进展
［J］．果树学报，2002，19(5) :292－297．
［15］ 邹小兴，梁一池，胡彦师． 巨桉种源－家系性状相关分析［J］．
江西农业大学学报:自然科学版，2003，25(1) :60－64．
［16］ 张存旭，叶宏谋，韩哲． 花旗松不同家系种苗性状变异分析
［J］．河北林果研究，1999，14(3) :204－207．

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参 考 文 献
［1］ 马跃良，贾桂梅，王云鹏，等．广州市区植物叶片重金属元素含
量及其大气污染评价［J］．城市环境与城市生态，2001，14(6) :
28－30．
［2］ 秦普丰，铁柏清，周细红，等． Pb与 Cd 对棉花和水稻萌发及生
长的影响［J］．湖南农业大学学报，2000，26(3) :205－207．
［3］ 任安芝，高玉葆，刘爽． Cr、Cd、Pb胁迫对青菜叶片几种生理生
化指标的影响［J］． 应用与环境生物学报，2000，6(2) :112 －
116．
［4］ 秦天才，吴玉树，王焕校，等． Cd、Pb及其相互作用对小白菜根
系生理生态效应的研究［J］．生态学报，1998，18(3) :320－325．
［5］ 王学礼，马祥庆．重金属污染植物修复技术的研究进展［J］．亚
热带农业研究，2008，4(1) :44－49．
［6］ 李芳兰，包维楷．植物叶片形态解剖结构对环境变化的响应与
适应［J］．植物学通报，2005，22(8) :118－127．
［7］ 陈立新，赵淑苹，段文标．哈尔滨市不同绿地功能区土壤重金
属污染及评价［J］．林业科学，2007，43(S1) :65－71．
［8］ 李正理，张新英． 植物解剖学［M］． 北京:高等教育出版社，
1983:105－107．
［9］ 彭威，张友民．蔷薇属 3 种植物叶片的比较解剖结构及其与抗
旱性的关系［J］．吉林林业科技，2010，39(4) :1－4．
［10］ 毕淑芹，谢建治，刘树庆，等． 土壤重金属污染对植物产量及
品质的影响研究［J］．河北农业科学，2006，10(2) :107－110．
［11］ 任安芝，高玉葆．铅、镉、铬单一和复合污染对青菜种子萌发
的生物学效应［J］．生态学杂志，2000，19(1) :19－22．
［12］ 张玉来，赵彦芳，邹杰，等． 沈阳市大气污染对几种树木叶片
解剖构造影响的研究［J］． 辽宁大学学报:自然科学版，1981
(2) :85－89．
01 东 北 林 业 大 学 学 报 第 40 卷