全 文 ：　[收稿日期] 　2010-03-30;2010-06-21修回
　[基金项目] 　国家“十一五”科技支撑项目“旱干热河谷过渡区植被恢复技术”(2006BAD03A0304), “干热河谷抗逆植物材料筛选与快繁技
术研究”(2006BA03A0101)
　[作者简介] 　崔永忠(1968-),男 ,工程师 ,从事林木培育工作。 E-mail:songlianb@126.com
[ 文章编号] 1001-3601(2010)11-0745-0098-04
云南省山合欢地理种源变异性研究
崔永忠1 , 李 昆1 ,2 , 孙永玉1 , 张春华1
(1.中国林业科学研究院 资源昆虫研究所 , 云南 昆明 650224;2.国家林业局 云南元谋荒漠生态
系统定位研究站 , 云南 昆明 650224)
　　[摘　要] 为给山合欢的良种选育及营造速生丰产林提供理论基础 ,采集并分析了云南昆明 、元谋 、鹤
庆 、华坪 、新平 、元江 、曲靖 7个县 、市的山合欢的豆荚数量性状 ,不同种源间进行了栽培试验和室内 、田间种子发芽试验 。结果表明:不同种源间种子发芽率差异显著 ,果荚长有很大差异 ,50粒种子鲜重和千粒重差异
显著 ,种子粒数和果荚宽差别不大;经主成分分析 ,性状分化是水分 、温度 2个主要因子与地理因子综合作用的结果;相关分析得出 ,地理变异在海拔 、纬度梯度上都呈连续渐变。3年栽培试验表明:不同地理种源苗高
生长差异明显 ,以 3年生苗高选出元谋 、鹤庆 、华坪 3个优良种源 。[关键词] 山合欢;性状分化;环境因子;地理种源变异[中图分类号] S722.7 [文献标识码] A
Phenotypic Variation of Geographic Provenance of
Albizzia kalkora in Yunnan Province
CUI Yong-zhong 1 , LI Kun1 , 2 , SUN Yong-yu1 , ZHANG Chun-hua1
(1.Research Institute of Resources Insects , Chinese Academy of Forestry , Kunming , Yunnan 650224;2.Yuanmou
Desert Ecosystem Research Station , S tate Forestry Administration , Kunming , Yunnan 650224 , China)
　　Abstract:T he pod quant itative character of different A lbiz zia kalkora provenances collected f rom
seven counties in Yunnan province w as analy zed , and the cul tivat ion test and seed germina tion tests w ere
conducted in doo r and f ield to select good Albizzia kalkora provenances f rom tested Albizz ia kalkora
provenances.The resul ts show ed that the re w ere significant dif ference in seed germina tion rate , 50-seed
fresh w eight and 1000-seed weigh t and obvious dif ference in pod leng th , and there w ere no obvious
dif ference in seed number pe r pod and pod w idth among tested provenances.The principal component
analysis indicates that the w ate r and temperature are the main factor s wi th geog raphic factor affect ing
character dif fe rentiat ion.The co rrelation analy sis indicates that it s geog raphic variat ion show s g radually
change w ith dif fe rent altitude and latitude gradients.The three-year cultivation test show ed that there w as
obvious dif ference in plant height among different provenances , and three good Albizzia kalkora
provenances were selected.The experiment results pro vide a theo retical basis fo r breeding and building
fast-g rowing and high-plantation of Albizz ia kalkora.
Key words:Albizzia kalkora;character di fferentiat ion;environmental factor;geog raphic pro venance
variation
　　山合欢(Albizzia kalkora (Roxb.)Prain)属含
羞草科(M imosaceae)合欢属(Albizzia Durazz.)植
物 ,分布于华北 、华东 、华南 、西南及陕西 、甘肃等省 ,
是云南省中部高原荒山河谷造林先锋树种。山合欢
生于溪沟边 、路旁和山坡上 ,对土壤要求低 ,在瘠薄
山地也能生存 ,但生长缓慢 ,在土壤肥沃且稍湿润的
地方生长较快 。木材纹理直 ,材质坚硬 ,可作家具;
树皮含鞣质 ,可提取栲胶;种子可榨油;根及茎皮药
用 ,能补气活血 ,消肿止痛;花有催眠作用;树形美
观 ,可作为四旁风景树 ,并可放养紫胶虫[ 1] 。近年
来 ,对山合欢的研究中 ,李洁 、干国平等[ 2-5] 对山合欢
的药用价值和有效成分作了深入的研究 ,随着我国
将林业的重点转到以生态建设为主 ,对林区的树种
结构进行调整 ,而阔叶树种因落叶量大 、能增加土壤
肥力 、保持水土能力强等特性 ,造林面积不断扩大 ,
并相继开展了乡土阔叶树种育苗 、造林技术研究及
水文效应研究[ 6-7] 。但对不同种源山合欢地理变异
的研究 ,尚未见报道 ,作者以山合欢在云南省境内主
要分布区的 7个群体作为研究对象 ,对不同种源的
山合欢的豆荚数量性状进行了研究 ,分析性状变异
与环境的关系 ,并通过野外栽培试验 ,找出其生长规
律及差异性 ,为山合欢的良种选育及营造速生丰产
林提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
元谋县地处云南滇中高原北部边缘 ,地理位置
25°25′～ 26°07′N , 101°35′～ 102°05′E 。最高海拔
　贵州农业科学　2010 , 38(11):98～ 101　Guizhou Ag ricultural Science s
2696m ,最低为金沙江出境处 , 899m 。年降雨量
613.8mm ,全年干湿季分明 ,雨季(5-10月)降雨量
为564.7mm ,占全年降雨量的92%,蒸发量3 911.2
mm ,是降雨量的 6.2 倍 ,年平均相对湿度 53%,水
热系数 0.6 ～ 1.8 ,年均温 21.9°C , ≥10°C的年积温
8 003℃,年日照时数 2670 h ,全年基本无霜 ,属南亚
热带气候[ 8] 。
1.2 试验材料
试验材料于 2005年 10月采自云南省的山合欢
自然分布区 ,基本包括了山合欢在云南省的所有分
布地区。各种源的地理位置和气候状况见表 1。每
个种源采集 15株 ,母树选择年龄在 15 ～ 40年 ,生长
健壮 ,无机械损伤和其他病虫害的植株 ,树高在 8 m
以上 。
1.3 试验方法
1.3.1 数量性状的测定 每个种源母树的种荚全
部混合 ,然后采用四分法选取 30 个果荚 ,分别测定
其长度 、宽度 、种子数 、50粒鲜种子重 、种子的千粒
重 5项指标 。
1.3.2 发芽试验 每个种源 150粒种子 , 50粒一
组 ,3次重复 ,用 0.3%高锰酸钾溶液消毒 30min ,室
内试验 ,在实验室内进行 ,置于人工气候箱中 , 25℃
恒温培养;室外试验 ,在国家林业局云南元谋荒漠生
态系统定位研究站进行 ,与室内发芽试验的设计相
同 ,在苗床上进行试验 ,每天记录发芽情况 ,直到试
验结束 。
1.3.3 栽培试验 选择立地条件基本一致的造林
地 ,株行距 2m ×3m ,定植塘规格 40 cm ×40 cm ×40
cm ,在雨季定植。采用随机区组试验设计 ,每个种
源 30株 ,3次重复。每年年底调查树木生长量。
1.3.4 数据分析 调查数据用 Excel 和 SPSS
16.0进行处理。
表 1 种源地区地理位置和气候状况
Table 1　Geog raphic location and climate condition of diffe rent regions o f Albiz zia kalkora provenance
地点
Location
经度
Long itude
纬度
La titude
海拔/ m
Eleva tion
年均气
温/ ℃
Annual
mean
tempe rature
1 月平均
气温/ ℃
M ean
tempera ture
in Janua ry
7 月平均
气温/ ℃
Mean
temperature
in July
年降水
量/mm
Annual
precipitation
≥10℃
年积温/ ℃
Annual
accumulation
tem pera tur e
年相对
湿度/ %
Annual
relative
humidity
元谋 101°49′ 25°44′ 1142 21.8 15.0 26.6 634.0 7 996.1 54
鹤庆 100°24′ 26°08′ 1292 13.6 6.4 19.2 984.0 5 464.4 66
华坪 101°16′ 26°34′ 1178 19.9 12.0 21.6 1052.9 7 107.8 61
新平 102°17′ 24°44′ 1286 17.4 10.5 21.6 952.7 5 722.8 75
元江 102°03′ 23°33′ 446 23.7 16.7 28.6 805.1 8 708.9 69
昆明 102°44′ 25°09′ 1891 14.5 7.5 19.7 1035.3 4 490.3 74
曲靖 103°46′ 25°30′ 1879 12.7 4.6 19.1 808.2 3 540.1 71
2 结果与分析
2.1 不同种源果荚的数量性状
表 2为各种源间果荚数量性状比较情况 ,方差
分析表明(表 3),山合欢每荚种子粒数和果荚宽差
异不显著 ,果荚长 、50 粒鲜种子重和千粒重差异达
极显著水平(F=4.56＊＊ 、F=12.65＊＊ 、F =9.18＊＊)。
种子粒数最多的为新平种源 7.64粒 ,最少为华坪种
源(5.38 粒)。果荚宽最宽为元江种源(2.49cm),
最窄为元谋种源(2.31 cm)。果荚长最长为元谋种
源(16.79 cm),最短为曲靖种源(14.0 cm)。50粒鲜
种子重最大为昆明种源(3.3 g),最小为新平种源
(2.3 g)。千粒重最大为曲靖种源(46.8g),最小为
元谋种源(35.5 g)。果荚的颜色有浅绿色 、黄色 、桔
红色等多种 ,有的带有深色斑点 。
2.2 发芽势与发芽率
发芽试验结果表明(表 3),由于温度和湿度条
件比较一致 ,室内发芽率和发芽势比室外相对较高 ,
各种源间差异显著 ,室内发芽率最高为元江种源
(45.6%), 其次为鹤庆(43.2%), 昆明最低 , 仅
32.3%。田间发芽率最高为元江种源(38.7%),其次
为鹤庆(37.4%),最低为新平(26.1%)。种子的性
表 2 果荚数量性状比较
Table 2　The pod quantitative character of different Albiz zia kalkora provenance s
地点
Loca tion
果荚宽/ cm
Pod width
果荚长/cm
Pod leng th
种子粒数/粒
Seeds/ pod
千粒重/ g
1000-seed w eight
50 粒种子鲜重/g
50-seed f resh w eight
元谋 2.31±0.03 16.79±0.51 6.24±0.63 35.5±1.07 2.9±0.08
鹤庆 2.37±0.06 14.95±0.52 6.55±0.28 39.2±1.74 3.2±0.15
华坪 2.32±0.07 14.39±0.69 5.38±0.67 44.4±1.42 3.1±0.08
新平 2.45±0.10 15.75±0.66 7.64±0.75 38.2±1.07 2.3±0.15
元江 2.49±0.07 16.47±0.35 6.38±0.67 36.0±2.19 2.4±0.12
昆明 2.51±0.04 14.70±0.34 7.30±0.50 45.1±1.51 3.3±0.09
曲靖 2.45±0.04 14.00±0.25 7.10±0.55 46.8±1.35 2.4±0.13
　注:表中数据为平均值±标准误。
　No te:Da ta in the table a re mean±S E.
·99·　第 11 期 崔永忠 等　云南省山合欢地理种源变异性研究
表 3 各种源发芽试验结果比较
Table 3　The ge rmination r ate and vigo r of seeds f rom different Albizzia ka lkora provenance s
地点
Location
室内 Indoo r
发芽率/ %
Germination ra te
发芽势/ %
Germination v ig or
田间 In field
发芽率/ %
Germina tion ra te
发芽势/ %
Germination vig or
元谋 40.1 cB 28.4 bC 32.4 bB 19.2 bB
鹤庆 43.2 bA 30.6 aAB 37.4 aA 20.2 bB
华坪 38.4 cB 22.3 cD 29.6 cC 14.3 cC
新平 34.2 dC 21.7 cdD 26.1 dD 13.8 cC
元江 45.6 aA 31.2 aA 38.7 aA 23.5 aA
昆明 32.3 eC 20.1 dD 27.5 dD 12.7 cC
曲靖 39.8 cB 29.5 abAB 32.5 bB 19.3 bB
　注:表中同一列中大写 、小写字母分别表示在 0.01、0.05 水平显著。
　No te:Different capital and low ercase letter s in the same column indica te the significant levels at 1% and 5%, respectiv ely.
状与种子的成熟度 、采收时间 、处理方法等密切相
关。另外 ,种子性状差异与栽种后生长状况是否有
相关性有待进一步研究[ 9] 。
2.3 数量性状与环境的相关性
由表 4可见 ,果荚宽与湿度呈显著正相关 ,种子
粒数与湿度呈极显著正相关 ,这说明 ,湿度是控制果
荚宽和种子粒数的重要因素 ,随着湿度的增加 ,种子
粒数和果荚宽均显著增加;果荚长与年均气温 、1月
平均气温 、7月平均气温 、年积温均呈显著正相关 ,
表明温度因子是控制果荚长的重要因素 ,果荚随温
度的升高显著变长;千粒重与海拔呈显著正相关 ,表
明海拔对千粒重有显著影响 ,千粒重随着海拔的升
高而增大 。50粒种子鲜重与纬度(r=0.67)呈正相
关但不显著 ,表明纬度对 50粒种子鲜重有一定影
响。大多数性状与经度 、年降水量的关系不显著 ,但
有的与经度 、年降水量的相关系数超过了 0.5 ,说明
其随着经度 、年降水量的增加有增加趋势[ 10-12] 。
2.4 各环境因子主成分分析
从 2.3节分析看出 ,形态变异受多项环境因素
的影响 ,对这 9 项环境因子进行主成分分析(表 5)
表明:前 2个特征累积贡献率达 83%,说明前 2个
主成分包含了全部指标具有的信息 ,故取前 2个主
成分进行分析。第 1主成分中负荷量较大的变量是
年均气温 、1月平均气温 、7 月平均气温 、年积温 ,海
拔的负荷量为负值 ,但海拔与温度有密切关系 ,将第
1主成分称为温度因子。第 2主成分中负荷量较大
的变量是经度 、湿度 ,经度与降雨有密切关系 ,将第
2主成分称为水分因子。山合欢不同种源间形态变
异明显是作为主要影响因子的温度 、水分 ,与经度 、
纬度和海拔交叉作用的结果 。
表 4 各数量性状与环境因子的相关系数
Table 4　Relative coefficients between the pod quantita tive character and environmental fac to rs
项目
I tem
经度
Long itude
纬度
Latitude
海拔
Elevation
年均气温
Annual
mean
temperature
1月平均
气温
Mean
temperature
in January
7 月平均
气温
Mean
tempera tur e
in July
年降水量
Annua l
precipita tion
≥10℃
年积温
Annual
accumulation
temperature
年相对
湿度
Annual
rela tive
humidity
果荚宽 0.63 -0.70 0.17 0.24 -0.21 -0.09 0.19 -0.36 0.88 ＊
果荚长 -0.22 -0.55 -0.71 0.76＊ 0.82 ＊ 0.87＊ -0.63 0.78＊ -0.35
种子粒数 0.51 -0.39 0.45 -0.61 -0.57 -0.49 0.35 -0.68 0.96 ＊＊
千粒重 0.44 0.44 0.78 ＊ -0.67 -0.72 -0.76＊ 0.52 -0.76＊ 0.35
50 粒种子鲜重 -0.56 0.67 0.28 -0.22 0.21 -0.33 0.43 -0.08 -0.33
表 5 各环境因子主成分因子负荷
Table 5　The matrix o f different principal components to envir onmental factor s
性状 Characte r 主成分 P rinciple component
1 2 3 4 5
年积温 0.977 -0.162 0.126 0.050 0.001
1 月平均气温 0.975 0.045 0.080 0.180 0.083
年均气温 0.971 0.031 0.062 0.227 -0.008
7 月平气均温 0.971 0.209 -0.084 -0.007 0.051
海拔 -0.903 0.018 -0.326 0.194 0.202
纬度 -0.443 -0.451 -0.217 0.163 -0.074
经度 -0.284 0.829 -0.359 0.300 -0.119
湿度 -0.543 0.681 0.482 -0.080 0.024
降雨 -0.540 -0.233 0.759 0.276 -0.008
特征值 5.469 2.002 1.123 0.323 0.071
贡献率/ % 60.764 22.249 12.474 3.591 0.785
累积贡献率/ % 60.764 83.013 95.488 99.079 99.863
·100· 　　　　　　　　　　　　 　　　　贵 州 农 业 科 学 2010 , 38 卷
2.5 生长量
除元谋与鹤庆 、华坪与新平 、昆明与曲靖外 ,其
他各种源间树高差异均达到了极显著 水平
(p<0.01)。其中 ,元谋 、鹤庆 、华坪三个地理种源
的山合欢生长量最好 ,可初步判定为优良种源 。
3 小结与讨论
1)7个地理种源的山合欢果荚数量指标存在
显著差异 ,这种差异受各种环境因素和立地条件的
影响;通过栽培试验发现 ,各种源间树高存在显著差
异 ,而地径生长差异不显著 ,这说明树高是由遗传因
子控制的 ,环境和立地条件的影响较小。这一结论
与其它物种的研究如木荷(Schina superba)、高山
松(Pinus densata)、红皮云杉(Picea koraiensis)、南
酸枣(Choerospondias ax i llari)、枫香(Liquidam-
bar f ormasoana)的研究[ 13-17] 相吻合 。以 3年生树
高作为优树的选择标准 ,选出元谋 、鹤庆 、华坪生长
量最好 ,可初步判定为优良种源 ,这为今后种质资源
保存和引种工作提供了一定的理论依据 。
2)形态变异是作为主要影响因子的温度和水
分 ,与作为地理因素的经度 、纬度和海拔交叉作用的
结果 。果荚宽与湿度呈显著正相关 ,种子粒数与湿
度呈极显著正相关。果荚长与年均气温 、1 月平均
气温 、7月平均气温 、年积温均呈显著正相关。种子
千粒重与海拔呈显著正相关 。50粒种子鲜重与纬
度呈正相关但不显著 。开展生态建设和植被恢复工
程 ,应优先考虑本土树种 ,如需引进 ,应考虑气候相
似性 ,引进地和原产地的气候必须相似 ,树木才能正
常生长 、发育[ 18] 。
3)物种变异受多种因素控制 ,比如遗传 、环境 、
立地等的作用 ,笔者仅探讨了环境因素对形态变异
的影响 ,并且很多结论是在统计学的基础上作出的 ,
需要通过大量的试验进行验证 。有待于对定植苗木
进行长期观测 ,判断种源间的变异性状是否稳定 。
另外 ,可以借助分子遗传学的手段 ,进一步研究其遗
传变异机制。
[ 参 考 文 献]
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(责任编辑:刘　海)
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