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青榨槭种源苗期试验研究



全 文 :文章编号:1000-2286(2004)05-0670-05
青榨槭种源苗期试验研究
张 露1 ,胡松竹1 ,袁生贵1 ,李发凯2 ,易小龙1 ,肖永有3
  (1.江西农业大学 园林与艺术学院 ,江西 南昌 330045;2.鹰潭市林业局 种苗站 , 江西 鹰潭 335001;3.崇义县林
业局 ,江西 崇义 341300)
摘要 :在江西农业大学(南昌)对来自 5 个省的 12 个青榨槭种源首次进行种源试验。 对 1 年生青榨槭苗期性
状和生物量进行调查观测 , 通过方差分析 、聚类分析等方法 , 分析青榨槭苗期苗高 、地径及组成生长量相关性状
的种源间差异和相互关系。结果表明 , 青榨槭种内存在丰富的遗传变异 , 苗高 、地径和生物量在种源间具有极
显著差异 , 并且苗木生物量在地上和地下部分结构上的分配具有高度的相关性 , 初步筛选出湖南茶陵 、江西九
连山自然保护区 、湖南新宁等 3 个苗期生长优良的种源。
关键词:青榨槭;种源试验;苗期性状;遗传变异
中图分类号:S792.04  文献标识码:A
Provenance Test of Acer davidii in Seedling Stage
ZHANG Lu
1 ,HU Song-zhu1 ,YUAN Sheng-gui1
LI Fa-kai2 , YI Xiao-long1 ,XIAO Yong-you3
  (1.College of Landscape and Art , JAU , Nanchang 330045 , China;2.Seed and Seedling Station of
Ying tan Forest ry Bureau , Ying tan 335001 , China;3.Forestry Bureau of Chongyi County , Chongyi
341300 ,China)
  Abstract:The fi rst provenance test on 12 provenances of Acer davidi i f rom 5 provinces including
Jiangxi , Hunan etc , was carried out in the Jiangxi Ag ricultural University (Nanchang).With statistical
methods , such as variance and clustering analy sis , the genetic variations of Acer dav idii were studied based
on biomass and relat ive trait s investigated in 1- year- old seedling s f rom different provenances.The re-
sults show ed that there w ere abundant variations in Acer davidii;and there were very significant differ-
ences among provenances in seedling height , diameter and biomass.There w as a very significant correlat ion
between aboveground o rgans and underground org ans in biomass distribution.Three superio r provenances
w ere screened out based on the indexes , namely , Chaling ,Hunan;Jiulianshan Nature Reserve , Jiangxi and
Xinning ,Hunan.They were Hunan Chaling , Jiangxi Jiulianshan conservation zone , and Hunan Xinling.
Key words:Acer davidi i;provenance test;seedling trait;genetic variation
青榨槭(Acer davidii Franch)是槭树科槭属落叶乔木 ,广布黄河及长江流域各省 ,西至云南 ,东至浙
江沿海。适应湿润肥沃土壤 ,多产于沟谷及疏林中 ,适应性强 ,耐荫。树形优美 、生长快 ,树皮花纹奇特 ,
秋天变红 、橙 、紫色 ,可作为园林绿化树种 。木材纹理好 ,材质优 ,易加工 ,不翘 、不裂 ,是家具 、建筑的珍
贵用材 。此外 ,其树皮纤维也是优良的造纸原料 ,种子可榨油 ,也属工业原料 。目前 ,在园林 、木材工业
上常用青榨槭 ,但有关其研究文献却未见报道 。
收稿日期:2004-08-15
基金项目:江西省林业厅科技攻关项目
作者简介:张露(1964-), 女 ,教授 , 博士 ,主要从事森林培育和植物遗传育种学教学和研究。
第 26卷第 5期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.26 ,No.5
2004年 10月 Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis Oct.,2004
DOI :10.13836/j.j jau.2004154
表 1 青榨槭 12个参试种源基本情况表
序号 种源号 种源 地理位置纬度 经度
1 A 赣南树木园 N25°05′ E114°55′
2 B 江西九连山林场 N24°91′ E114°79′
3 C 江西九连山自然保护区 N24°91′ E114°79′
4 D 江西官山自然保护区 N28°4′ E114°78′
5 E 江西贵溪 N28°3′ E118°32′
6 F 江西武夷山 N27°92′ E118°32′
7 G 湖南茶陵 N26°79′ E113°54′
8 H 湖南新宁 N26°44′ E110°84′
9 I 浙江庆元 N27°30′ E119°10′
10 J 浙江舟山 N30°18′ E122°25
11 K 安徽黄山 N30°12′ E118°06′
12 L 江西资溪 N27°7′ E117°06′
  开展种源研究是林木遗传改良的第一步 ,对于尚处于野生 、半野生状态的林木来说 ,也是最为有效
的改良途径之一[ 1 ,2] 。而种源苗期试验又是整个种源研究的基础 ,马尾松(Pinus massoniana Lamb.)、
福建柏(Forkienia hodginsii )、枫杨(Pterocarya stenoptera.)、厚朴(Magnolia of f icinalis )、喜树(
Camptotheca acum inata )、刺槐(Robinia pseudoacacia Linn.)等主要树种的种源均证明 ,苗期试验在种
源适应性 、抗逆性 、生长量 、生物量等性状存在显著或极显著差异 ,且苗期试验结果对于种源区划 、种子
区区划 、优良种源的早期选择具有十分重要的价值[ 3 ~ 8] 。本文报道了来自12个不同种源的青榨槭苗期
研究结果 ,探讨其不同种源苗木生长规律 ,为青榨槭优质种苗的培育 、种源试验的开展和优良种源的选
择提供科学依据 。
1 试验材料与方法
1.1 试验种子的来源及地理位置
种源试验材料共 12个 ,均采自青
榨槭天然分布区的天然林或天然次生
林中 。表 1列出了各种源的具体采种
地及地理位置。
1.2 试验地概况
试验地设于江西农业大学园林与
艺术学院实习苗圃 ,位于北纬 28°46′,
东经 115°50。地势平坦 ,坡度约 4 ~
5°,育苗圃地为红壤 ,呈酸性(pH 5 ~
6), 肥力中等 。该地区年平均气温
17 ℃, 7月平均气温最高 29 ℃, 1 月
平均最低气温为 4.8 ℃,绝对最高气
温为 40.3 ℃,出现在 8月 。绝对最低
气温为-9 ℃,出现在 1 月 。年平均
降雨量为 1 580 mm ,年平均霜期为
105 d。
1.3 试验设计与分析方法
苗圃地育苗试验采用完全随机区组设计 ,试验地两端设置保护行 ,重复 5次。播种时间为 2002年
2月 25日。每种源播 3行为 1个试验小区 ,每行播种 40粒 ,共计 12个参试种源。
不同种源的青榨槭第一批出苗时间大约在 3月 28日左右 ,每播种行选定 10个单株为试验测定株 ,
在生长期内每隔 15 d调查一次苗高 、地径 ,试验数据用于开展苗木年生长节律研究 ,测定终止于 12月
初。
苗木停止生长后 ,每种源取 3株测定根系生长情况和生物量 ,起苗时注意保护根系完整 。测定苗
高 、地径 、全株枝干鲜重 、主根长 、>5 cm 长 1级侧根数 、地下部分鲜重等指标 ,并在实验室测定地上和
地下部分干重。
测定的数据按小区平均数统计 ,并以此进行方差分析与比较。方差分析 、聚类分析 、相关分析各种
统计分析方法参考唐启义等(1997)、贾乃光(1997)[ 9 ,10] 。
2 结果与分析
2.1 不同种源苗高 、地径生长
表 2列出了青榨槭 12个种源一年生苗的高生长 、地径生长量排序结果 。
由表 2可见 ,苗期表现最优的种源来自湖南茶陵(种源 G),一年生苗平均高 72.3 cm ,比表现最劣
的 4个种源(K 、J 、L 、D)平均值高 47.3%,该种源最高单株达 110 cm ,说明种源内仍有较为丰富的变异;
种源 C 、H(分别为江西九连山自然保护区和湖南新宁种源)名列第二三。地径的差异同苗高十分相近 ,
·671·第 5 期 张 露等:青榨槭种源苗期试验研究
图 1 4 个代表性种源苗高月生长曲线
(A.赣南树木园;G.湖南茶陵;K.安徽黄山;L.江西资溪)
表现最优的也是 G 、C 、H 等 3个种源。同样 ,苗高与地径表现均最差的是 D(江西官山自然保护区)、L
(江西资溪)、J(浙江舟山)、K(安徽黄山)等 4个种源 ,它们的平均苗高为 46.4 ~ 52.0 cm ,而地径仅为
0.63 ~ 0.72 cm 。其中 ,地径仅有最优 3个种源的 67.6 %;其它种源表现介于两类之间。从各种源内株
间差异看 ,9号浙江庆元种源的最优单株高达123 cm ,再次说明在种源选择的基础上开展单株选择的存
在一定的潜力。
表 2 种源苗高 、地径生长排序表 cm
排序号 种源号 平均苗高 平均地径 最高单株苗高 排序号 种源号 平均苗高 平均地径 最高单株苗高
1 G 72.3 1.05 110 7 E 55.0 1.03 98
2 C 65.3 1.05 94 8 I 54.0 1.01 123
3 H 64.1 1.04 116 9 K 52.0 0.72 89
4 A 58.9 0.75 83 10 J 49.5 0.74 76
5 B 57.5 1.02 88 11 L 48.5 0.74 76
6 F 56.2 0.91 91 12 D 46.4 0.63 68
  为进一步了解不同种源间苗高 、地径生长的差异显著性 ,以试验小区均值为单位进行的方差分析结
果见表 3。
表 3 青榨槭不同种源苗高 、地径方差分析结果
变异来源 d f 苗  高
SS MS F 值
地  径
SS MS F 值 Fα
种源 11 6 326.43 575.13 15.45** 0.875 7 0.079 61 6.98** F0.01(11 , 44)=2.70
区组 4 257 .05 64.26 1.726 0.082 5 0.020 6 1.81 F0.05(11 , 44)=2.02
误差 44 1 637.74 37.22 0.501 2 0.011 4 F 0.01(4 , 44)=3.78
总和 59 8 221.22 1.459 4 F 0.05(4 , 44)=2.58
由表 3可知 ,不同种源间苗高 、地径存在极显著差异 ,而试验重复间差异均未达到显著。进一步分
析种源水平的遗传力知 ,青榨槭苗高种源遗传力高达 0.935 3 ,地径遗传力为 0.856 7。说明青榨槭不
同群体间存在极显著的遗传分化 ,且生长性状具有较高的遗传力。结合表 2生长量的表现 ,可以看出 ,
湖南茶陵(G)、江西九连山自然保护区(C)、湖南新宁(H)3 个种源在苗期生长最优 ,属苗期优良种源。
该试验结果为进一步种源造林试验和优良种源选择提供了科学依据 。
为进一步了解不同种源生长量差异与种源采种点的关系 ,分别估算了苗高与地理经纬度线性相关
发现 ,苗高与纬度的相关系数(r)为-0.626 0 ,即苗高与纬度呈显著负相关 ,说明苗高生长量随其种子
采种点的纬度升高下降;苗高与经度也呈显著负相关性(r=-0.609 0),即苗高生长量随采种点从东到
西而下降 。可见 ,青榨槭苗高生长量呈经 、纬双向变异 。
2.2 苗木生长节律
选择各种源的苗高 、地径 、主根长 、>5 cm 侧
根数等 4个主要生长性状 ,采用系统聚类法对 12
个种源进行聚类分析 ,其结果可分为 4类:第一类
(生长最优种源--湖南茶陵 、九连山自然保护
区 、湖南新宁),第二类(表现较好的种源:赣南树
木园 、九连山林场 、贵溪 、武夷山),第三类(生长表
现一般的种源:安徽黄山 、浙江庆元 、浙江舟山),
第四类(表现最差的种源:江西资溪 、官山自然保
护区)。为了能更直观地表达青榨槭各种源苗期
生长节律 ,在 4类中各选取 1个具有代表性的种
源 ,绘制苗高月生长曲线图(见图 1)。
·672·  江 西 农 业 大 学 学 报 第 26卷
如图 1 所示 ,4个种源 5 ~ 6月份生长缓慢 , 6月份后加快 ,8月份其间形成明显高峰期 ,以后逐渐减
慢 ,各种源生长均有此规律。但表现较好的种源 7 ~ 9月份生长尤为显著 ,高生长差异主要在 8月份。6
月初各种源苗高月生长量为 4 ~ 7 cm ,差别较小。6 月中旬时 ,湖南茶陵种源平均高 13.8 cm ,资溪种源
平均苗高为 8.5 cm ,二者苗高仅差 5.3 cm ,而到 9月底 ,湖南茶陵种源苗高为 64 cm ,资溪种源苗高为
38.5 cm ,苗高相差达 25.5 cm 。
表 4列出了12个种源 5月 17日 、8月 4日和 11月 3日3个时期的地径生长量 。可见 ,不同种源在
5 ~ 7月的地径生长量与 8 ~ 11月的生长量不尽相同。其中 ,2个苗期生长量最优的湖南种源(G 、H)均
以前期生长为大 ,而其余种源多以后期生长量较大或二者相当。这可能与长期适应于原产地的气候条
件相关。
表 4 青榨槭 12 个种源一年生苗不同生长期地径生长比较 cm
种源号
生长期/月-日
05-17 08-04 11-03 05-17~ 08-04净生长
08-04~ 11-03
净生长
净生长
A 0.18 0.48 0.72 0.30 0.24 -
B 0.16 0.58 1.00 0.42 0.42
C 0.18 0.53 1.02 0.35 0.49 +
D 0.15 0.32 0.63 0.17 0.31 +
E 0.17 0.56 1.02 0.39 0.46 +
F 0.21 0.54 0.91 0.33 0.37 +
G 0.19 0.73 1.04 0.54 0.31 -
H 0.17 0.65 1.00 0.48 0.35 -
I 0.17 0.46 1.01 0.29 0.55 +
J 0.18 0.43 0.73 0.25 0.30 +
K 0.17 0.50 0.73 0.33 0.33
L 0.15 0.42 0.73 0.27 0.31 +
2.3 生物量
苗期生物量的大小是衡量该苗木生长性状优劣的一个综合性指标 ,也是开展苗期种源选择 、单株选
择的主要指标之一[ 3 , 7 , 8] 。青榨槭 12个种源苗木生物量的测定结果见表 5。
从表 5可知 ,各种源的生物量大小与苗高 、地径表现十分相近 ,平均单株苗生物量的变幅为8.756 7
~ 25.174 0 g , 同苗高 、地径相比 ,其变幅更大。生物量最大的有种源 E(江西贵溪)、G(湖南茶陵)、H
(湖南新宁)和 C(江西九连山自然保护区),而生物量最低的仍然是种源 D 、J 、K 、L 4个 ,该结果与地径 、
苗高的表现基本一致 。而且 ,生物量大的苗木主要侧根少 、主根相对短 ,即根系以生物量大的种源苗发
达。
3 结论与讨论
来自 5个省 12个青榨槭种源苗期试验结果表明 ,苗高 、地径 、生物量在种源间存在极显著差异 ,且
以生物量的变幅更大 。苗高 、地径的种源水平遗传力高达 0.935 3和 0.856 7 ,当年生苗木高度变异呈
经 、纬双向变异 。种源间苗期存在的丰富变异及其变异规律为进一步开展地理种源造林试验和优良种
源选择提供了研究基础;由主要生长性状的系统聚类可以将 12个种源分成苗期速生 、较好 、一般和差四
类 ,每类选择 1个代表种源所作的生长节律研究发现 ,青榨槭当年生苗高生长高峰在 6 ~ 8月间 ,径粗生
长峰值出现在 6 ~ 9月间 ,不同类种源的分化主要在 8月;根据苗高 、地径 、主根长 、干鲜重等主要生长性
状 、根系性状表现 ,初步选择出苗期表现优良的种源为湖南茶陵(G)、湖南新宁(H)和江西九连山保护区
(C)。而且该类种源的种子出苗率高 ,生长整齐 ,反映出该类种源在栽培地具有较好的生态适应性 。而
·673·第 5 期 张 露等:青榨槭种源苗期试验研究
贵溪种源 、武夷山种源等 ,虽然平均生长量在中等以上 ,但出苗数少 ,存苗率很低 ,夏季旱期死亡数量最
多 ,相对适应性偏差 。
表 5 青榨槭不同种源苗木生物量 cm , g
种源 地径 苗高 >5 cm 长
1级侧根数 主根长
鲜  重 干  重
地上 地下 总和 地上 地下 总和 干鲜比
A 0.87 56.6 5 29.21 13.170 11.647 24.817 5.893 5.346 11.239 45.3
B 1.10 48.7 9 35.36 21.913 24.200 46.113 9.287 9.256 18.543 40.2
C 1.12 85.0 7 32.18 30.084 22.076 52.160 13.710 10.284 23.994 46.0
D 0.80 39.7 4 28.20 9.015 10.097 19.112 4.093 4.664 8.7567 45.8
E 1.23 77.7 8 28.67 31.840 20.597 51.997 15.261 9.913 25.174 48.4
F 1.15 58.5 8 32.10 26.211 21.176 47.387 12.884 9.403 22.287 47.0
G 1.17 74.9 7 36.24 26.587 23.342 49.929 13.377 11.254 24.631 49.3
H 1.13 74.0 6 31.62 28.917 23.129 52.046 13.114 11.082 24.196 46.5
I 1.20 63.2 5 22.43 22.510 15.157 37.667 10.267 7.520 17.787 47.2
J 1.04 57.3 7 26.40 19.124 15.714 34.838 9.003 7.490 16.493 47.3
K 1.23 50.2 5 24.54 13.710 10.324 24.034 6.033 5.313 11.346 47.2
L 0.84 53.5 4 26.30 11.893 12.083 23.970 5.634 5.321 10.955 45.7
本项研究只分析了在江西农业大学试验苗圃(江西南昌)所设的一个试验点试验数据 ,研究结果只
能代表青榨槭不同种源在该地区或与此类似的环境条件下生长情况 。在下一步的造林试验时有必要在
全省主要生态区开展 ,为本省主要青榨槭造林区选择优良种源提供依据。在参试种源中 ,表现最差的种
源采自江西官山自然保护区 ,一年生平均苗高仅 46.4 cm 、地径 0.63 cm 、单株苗平均生物量为8.756g 。
该种源的种子数量偏少且质量欠佳 ,该试验结果是否与其种子质量有关还有待于进一步的试验观察。
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·674·  江 西 农 业 大 学 学 报 第 26卷