全 文 :第 27卷 第 3 期
Vol.27 , No.3 广 西 农 业 生 物 科 学Journal o f Guangx i Ag ric.and Biol.Science 2008 年 9 月Sept., 2008
收稿日期:2007-08-24。
基金项目:广西自然科学基金 (桂科自 0542024);广西 “十五” 林业科技项目 (林科字 2002 [ 18])。
作者简介:黄寿先 (1956-), 男 (壮族), 广西平果人, 广西大学教授 , 博士;E-mail:huang shouxian@163.com。
文章编号:1008-3464 (2008)03-0266-04
大叶栎优树选择研究
黄寿先1 ,2 , 周传明1 ,2 , 黎海利1 , 2 , 梁机1 , 2 , 于光实3 , 黄奥舟3 , 田海清3
(1 广西大学 林学院 , 广西 南宁 530005;2 国家林业局中南速生材繁育重点实验室 , 广西 南宁 530005;
3 广西苍梧县林业局 , 广西 苍梧 543100)
摘要:研究适合大叶栎天然更新异龄林优树选择的标准和方法。按约 0.5%的入选率在林分中选择最
优单株作为优树候选木 , 测定候选木的树高 、 胸径和形质指标。用生长锥在胸高位置钻取过髓心的木芯 ,
作为测定优树候选木年龄和木材品质性状的试样。优树候选木胸径年平均生长量达到 1.2 cm 、 树高年平均
生长量达到 1.2 m 即入选为初选优树。根据胸径和树高的年平均生长量 、 木材基本密度 、 纤维长度和纤维
长宽比 5 个性状对初选优树进行综合评分复选 , 综合评分值≥80 分为Ⅰ级优树 , 综合评分值 70 ~ 79 分为
Ⅱ级优树 , 综合评分值 60 ~ 69 分为Ⅲ级优树 , 综合评分值<60的初选优树被淘汰。共选出Ⅰ级优树10 株 ,
Ⅱ级优树 47 株 , Ⅲ级优树 55株 。
关键词:大叶栎;优树标准;优树选择;绝对值评选法;综合评分法
中图分类号:S722.3 文献标识码:A
Plus trees selection of Castanopsis f issa
H UANG Shou-xian1 , 2 , ZHOU Chuan-ming 1 , 2 , LI Hai-li1 , 2 , LIANG Ji1 , 2 ,
YU Guang-shi3 , HUANG Ao-zhou3 , TIAN Hai-qing 3
(1 Colleg e of Forestr y , Guangxi Univer sity , Nanning 530005 , China;2 Key Labora to ry of National Fo restry
Bureau f or Fast-g row ing T ree Breeding and Cultiv ation in Central South China , Nanning 530005 , China;
3 Fo restry Bureau of Changwu County of Guangxi , Changw u 543100 , China)
Abstract:The standards and selecting method of plus t rees for natural regeneration uneven-aged
fo re st of Castanopsis f issa were studied.Plus t rees 0.5% were selected to determine the stand and
the height , DBH (diameter at breast height)and form and quality indexes.Increment cores at breast
height w ere taken from candidate plus trees fo r dete rmining thei r age and w ood prope rties.Candidate
plus t rees w hich DBH over 1.2 cm and height increment per year over 1.2 m were de termined as
primary selected plus t rees.The combined selection of primary selected plus t rees based on height ,
DBH , wood basic densi ty , fiber leng th and the ratio o f length to width w as conducted.The standards
of the combined selection are as fol low s:Class Ⅰ plus t ree s:synthet ical sco re is ≥80 , Class Ⅱ plus
t rees:synthet ical score is 70 ~ 79 , Class Ⅲ plus t rees:synthe tical sco re is 60 ~ 69.112 plus t rees w ere
selected f rom the candidate plus t rees based on the standa rds o f the combined selection , and among
which Class Ⅰ plus t ree s , Class Ⅱ plus t rees and Class Ⅲ plus t rees we re 10 , 47 and 55 individual ,
respectively.
Key words:Castanopsis f issa;standards of plus t ree;plus t ree selection;abso lute v alue
judgment;comprehensive evaluation method
大叶栎 (Castanopsis f issa)又名黧蒴栲 、 闽粤栲 , 壳斗科栲属植物 , 为南亚热带常绿阔叶速生树
种 , 分布于福建 、广东 、 云南 、广西及贵州 、 湖南 、 江西南部 , 大体为北纬 27°以南的地区 , 垂直分布
于海拔 600 m 以下的丘陵山地[ 1] 。该树种适应性强 , 耐寒 , 耐瘠薄 , 生长快 , 可长期萌芽更新。据在广
西苍梧县的调查 , 萌芽更新林分在自然生长条件下 , 6年生工艺用材出材量达31 428.4 kg/hm2 , 目前在
广西的东部地区主要作为中密度纤维板原料林培育。据詹怀宇等[ 2] 的研究 , 大叶栎也是一种优良的造纸
原料。大叶栎遗传变异和遗传改良方面的研究有过一些报道[ 3 , 4] 。笔者于 2003年开始开展以纤维用材为
目标的遗传改良研究 , 本文根据广西大叶栎林分大多为天然异龄林的特点 , 采用绝对值评选法进行优树
初选 , 再根据初选优树的生长 、木材基本密度 、纤维长度 、纤维长宽比等木材品质性状进行综合评分选
择 , 较好地解决了在大叶栎天然异龄林中不易选择确定对比木的问题。
1 材料与方法
1.1 选优林分
在广西苍梧 、田东等地选择已进入开花结实期的大叶栎天然更新的林分作为优树初选的林分 , 林
分郁闭度在 0.7以上 , 长势良好 , 无严重病虫危害。
1.2 优树选择方法
优树初选:采用绝对值评选法进行初选优树 。在符合选优标准的林分中 , 以约 0.5%的入选率选
择最优单株作为优树候选木 , 测定候选木的树高 、胸径和形质指标 。用生长锥在胸高位置钻取过髓心
的木芯 , 测定优树候选木的年龄。凡年平均生长量和形质指标达到标准即可入选为初选优树 。
初选优树的综合评分复选:根据初选优树的胸径 、树高 、 木材基本密度 、 纤维长度 、纤维长宽比
等性状 , 对初选优树进行综合评分复选 。
1.3 木材品质性状的测定方法
木材基本密度测定采用饱和含水量法。将木芯浸入盛清水的容器中 , 每天定时换水 , 一个星期后
开始每隔一天测定其重量 , 至其达饱和含水量后用电子数显卡尺测量从髓心起的木芯长度 (准确到
0.01 cm), 然后置于 105℃烘箱中烘干至恒重 , 置干燥器中冷却后用 1/10 000 g 电子天平快速称重 ,
然后按如下公式计算木材基本密度 (结果准确至 0.001 g/cm3)。
ρy =m0/Vmax =m0/πr 2 l
其中ρy为木材基本密度;m0为木芯全干质量;r为木芯半径;l为木芯长度 。
纤维形态性状的测定采用过氧化氢和冰醋酸离析法。用刀片沿弦切面将木芯试样切成薄片 , 装入
试管中 , 加入浓度为 1∶1的过氧化氢和冰醋酸混合液 , 然后将装有样品的试管放到水浴锅中进行水
浴加热离析 , 煮至试样变白。离析后的样品用 2%的番红染色制片 。使用显微图像分析系统测定纤维
细胞的长度和宽度 , 计算纤维细胞的长宽比 。每个试样随机测定 50个纤维细胞。
2 结果与分析
2.1 初选优树标准的确定
通过对标准地调查资料和生长过程图的分析 , 确定以年平均树高的 150%、 年平均胸径的 200%
为初选优树的最低生长量标准 。在形质指标上要求树干通直 , 自然整枝好 , 无病虫危害 。
2.2 初选优树主要性状的变异
根据初选优树的标准选出了 116株优树 , 分别测定每株初选优树的年平均树高 、年平均胸径 、木
材基本密度 、纤维长度和纤维长宽比 (表 1)。从表 1可以看出 , 初选优树各性状间存在较大的差异。
年平均树高 、 年平均胸径 、 木材基本密度 、 纤维长度和纤维长宽比的变异系数分别为 18.20%、
15.60%、 8.41%、 7.49%和 20.09%。初选优树中存在的这种变异 , 为优树的综合评价优中选优提
供了丰富的物质基础 。
267第 3 期 黄寿先等:大叶栎优树选择研究
表 1 初选优树主要性状的变异
Tab.1 Variation of main characteristics of primary selected plus trees
项目
Item
年平均树高
Ave rage height
pe r year/ m
年平均胸径
Average DBH
per year/ cm
木材基本密度
Wood basic
density/g · cm -3
纤维长度
Fibe r
leng th/ mm
纤维长宽比
Ra tio o f length
to w idth
平均值 Ave rage 1.7 1.6 0.470 1.109 56.8
标准差 Standa rd deviation 0.31 0.25 0.040 0.083 11.4
变异系数 Variation coefficients 18.20% 15.60% 8.41% 7.49% 20.09%
最小值 Minimum 1.2 1.2 0.375 0.785 33.7
最大值 Maximum 2.8 2.3 0.585 1.298 84.2
2.3 初选优树性状间的相关分析
从 116株初选优树不同性状间的相关分析 (表 2)可以看出 , 年平均树高与年平均胸径 、 纤维长
度与纤维长宽比呈极显著的正相关;木材基本密度与纤维长度呈显著的负相关 , 但相关系数较小;其
余性状间的相关系数非常小。从总体上看 , 生长与木材品质两类性状间的相关都为极微弱的负相关或
极微弱的正相关 , 说明这两类性状基本上是独立遗传的 , 这对多性状的综合选择是有利的。
表 2 初选优树性状间的相关系数
Tab.2 Correlation coefficients between characteristics of primary selected plus trees
项目
Item
年平均树高
Ave rage height
per y ear
年平均胸径
Average DBH
pe r year
木材基本密度
Wood basic
density
纤维长度
Fiber leng th
纤维长宽比
Ra tio o f length
to w idth
年平均树高 Ave rage height pe r year 1 0.5258** -0.0856 0.0009 -0.0219
年平均胸径 Ave rage DBH per year 1 0.0420 -0.0531 -0.0567
木材基本密度Wood basic density 1 -0.1935* 0.0002
纤维长度 F iber leng th 1 0.3762**
纤维长宽比 Ratio o f leng th to width 1
注:*和**分别表示 5%和 1%显著水平。
No te:* and ** indicate 5% and 1% significant level , respectiv ely.
2.4 综合评分复选
2.4.1 综合评分指标 根据各性状对纤维用材的相对重要性 , 确定优树 5个主要性状的分值 , 年平
均树高 26分 , 年平均胸径 24分 , 木材基本密度 20分 , 纤维长度 16 分 、 纤维长宽比 14 分。各性状
再分别划分为 5个等级 , 每个性状都以初选优树的最小值为基点 , 其评分值为各性状总分的 50%,
在此基础上每增加一个标准差为一个等级。各性状评分值见表 3。每株优树各性状的得分值之和即为
该优树的总分。综合评分值≥80 分为 Ⅰ级优树 , 综合评分值 70 ~ 79 分为 Ⅱ级优树 , 综合评分值
60 ~ 69分为Ⅲ级优树 , 综合评分值<60的初选优树被淘汰。
表 3 初选优树各主要性状的评分值
Tab.3 Synthetical scores of main characteristics of primary selected plus trees
项目
Item
评分指标及分值 S cored index and scores
≥Min. ≥Min.+1S ≥Min.+2S ≥Min.+3S ≥Min.+4S
年平均树高 Average height per year/m ≥1.20(13.0) ≥1.51(16.0) ≥1.82(19.0) ≥2.13(22.0) ≥2.54(26.0)
年平均胸径 Average DBH per year/ cm ≥1.20(12.0) ≥1.45(15.0) ≥1.70(18.0) ≥1.95(21.0) ≥2.20(24.0)
木材基本密度 Wood basic den sity/(g· cm-3) ≥0.375(10.0)≥0.415(12.5)≥0.455(15.0)≥0.495(17.5)≥0.535(20.0)
纤维长度 Fiber length/mm ≥0.785(8.0) ≥0.868(10.0)≥0.951(12.0)≥1.034(14.0)≥1.117(16.0)
纤维长宽比 Rat io of leng th to w id th ≥33.7(7.0) ≥45.1(8.5) ≥56.5(10.0) ≥67.9(11.5) ≥79.3(14.0)
注:(1)表中 S 为性状标准差;Min.为该性状的最小值;(2)括号内的数值为分值。
Note:(1)S is standard deviation of characteristic, and Min.is minimum of characteristic;(2)Date in brackets are scores.
2.4.2 初选优树的综合评分结果分析 根据评分指标体系对 116株初选优树进行综合评分 (表 4)。
有 4株初选优树的综合评分值低于 60 分 , 予以淘汰 。选出 Ⅰ级优树 (80分以上)10株 , Ⅱ级优树
(70 ~ 79分)47株 , Ⅲ级优树(60 ~ 69分)55 株。从表 4 可看出 , 综合评分值大于 60分 、大于70分
和大于 80分 3个等级的优树年平均树高 、年平均胸径 、木材基本密度 、 纤维长度 、 纤维长宽比的平
268 广 西 农 业 生 物 科 学 第 27 卷
均值随着选择强度加大而提高 , 综合评分值大于 60分的优树的年平均树高 、 年平均胸径 、 木材基本
密度 、纤维长度和纤维长宽比 5个性状的平均值分别达到 1.8 m 、 1.6 cm 、 0.473 g/cm3 、 1.108 mm
和 57.2 , 综合评分值大于 70 分的优树 5 个性状的平均值分别达到 1.9 m 、 1.7 cm 、 0.479 g/cm3 、
1.125 mm 和 59.2 , 综合评分值大于 80 分的优树 5 个性状的平均值分别达到 2.1 m 、 2.0 cm 、
0.503 g/cm3 、1.114 mm 和 65.80。说明综合评分法选择的效果是好的。
表 4 不同等级优树的性状表现
Tab.4 Valuation of characteristics in different class of plus trees
综合评分值
Synthetical
scores
入选株数
Numbe r
性状变异
Variation
of tr aits
年平均树高
Ave rage height
pe r year/ m
年平均胸径
Average DBH
per yea r/cm
木材基本密度
Wood basic
density/ g· cm -3
纤维长度
Fiber
length/mm
纤维长宽比
Ra tio o f length
to w idth
平均值 1.8 1.6 0.473 1.108 57.2
≥60 112 标准差 0.31 0.25 0.038 0.084 11.4
变异系数 17.71% 15.66% 8.05% 7.56% 19.98%
平均值 1.9 1.7 0.479 1.125 59.2
≥70 57 标准差 0.31 0.24 0.037 0.071 12.2
变异系数 16.14% 13.85% 7.78% 6.33% 20.55%
平均值 2.1 2.0 0.503 1.114 65.80
≥80 10 标准差 0.31 0.2 0.038 0.088 15.7
变异系数 14.86% 11.22% 7.53% 7.85% 23.91%
3 小结和讨论
本研究采用绝对值评选法进行优树初选 , 能较好解决大叶栎天然次生林中对比木不易选定的问
题 , 同时有利于降低初选的工作量 , 提高工作效率。优树选择生长量指标评价的常用方法有优势木对
比法 、标准地法和绝对值评选法[ 5] 。优势木对比法和标准地法是采用相对值对优树候选木进行评选 ,
绝对值评选法是采用候选木的单株值进行评选。广西分布的大叶栎林分除少量人工造林的防火林带
外 , 大多为天然次生林 , 林分的组成 、 单株的年龄存在较大的差异 , 不易选择与候选木年龄相同的优
势木 , 更适合采用绝对值评选法进行优树选择初选。不少研究者在天然异龄林中选优也采用以优树候
选木表现型测定值为依据的选择方法[ 6-8] 。
本研究的改良目标是纤维用材 , 在优树初选后 , 把木材基本密度 、纤维长度和纤维长宽比 3个木
材品质性状与树高 、 胸径一起进行优树的综合评价 , 采用综合评分法对初选优树进行评价分级复选 ,
有利于对初选优树进行优中选优 , 根据不同的需要来决定选用优树的数量 。在无性繁殖利用时可以选
择数量较少综合评分值高的优树作为繁殖材料 , 而在有性繁殖利用时适当增加选用优树的数量 , 以减
少繁殖群体自交的概率 , 有利于提高优树选择的综合效果 。
优树选择属于表现型选择 , 必须与遗传测定相结合才能取得理想的遗传改良效果。从本文的优树
选择结果看 , 大叶栎优树的表现型优势是很明显的 , 但其遗传上的优势还有待于遗传测定的研究 。
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(责任编辑 裴润梅)
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