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Provenance Trials of 5-year-old Casuarina junghuhniana at Dianbai,Guangdong,China

广东省电白县5年生山地木麻黄种源试验及评选



全 文 :收稿日期: 20020415
基金项目: 中澳合作项目 国际木麻黄种源试验( 1996 2002)和 863项目 生态环境建设抗逆林灌木柠条、沙棘等新
品种选育的子专题:木麻黄抗逆新品种选育( 2002~ 2005)的研究内容
作者简介: 林什全( 1967 ) ,男,工程师,广东电白人.
* 广东省电白林业局梁明和黄洪瑶等参加了试验工作.
林业科学研究 ! 2003, 16( 4) : 506~ 510
Forest Research
! ! 文章编号: 10011498( 2003) 04050605
广东省电白县 5年生山地木麻黄
种源试验及评选*
林什全1, 仲崇禄2, 白嘉雨2
( 1.广东省电白县森林病虫防治检疫站,广东 电白 ! 525400;
2. 中国林业科学研究院热带林业研究所,广东 广州 ! 510520)
关键词: 山地木麻黄;种源试验;遗传参数
中图分类号: S7227 ! ! ! 文献标识码: A
山地木麻黄( Casuarina junghuhniana Miq. )原产于印度尼西亚, 属木麻黄科( Casuarinaceae) , 树干通直, 生长
快,抗干旱, 耐水湿,可生长于多种类型土壤, 成熟林木高可达 35 m,胸径可达 65 ~ 100 cm。其天然分布为 7∀
~ 10∀ S, 110∀~ 127∀ E, 海拔 1 000~ 3 100 m 的山地, 但海平面附近地区也有出现,降水为夏雨型,年降水量为
700~ 1 500 mm, 有的高达 2 000 mm, 年平均气温 13~ 28 # 。山地木麻黄木材热值高, 适于作薪材、木炭产品、
建筑用材、矿柱和电杆等。国内外对山地木麻黄的研究主要涉及分类、分布、引种和生长表现[ 1~ 11]。1985年,
中澳合作项目ACIAR 8457 我国首次引进了山地木麻黄 2 个种源,在海南省、福建省南部和广东省开展了试验
研究[ 1~ 6, 10, 11] ,其后在广东省建立了一些推广性试验林[ 3] , 1990 年又引进种源 6个和 31个家系[ 4, 5]。1996年,
 国际性山地木麻黄种源试验合作项目启动,中国林科院热林所在华南地区建立了两个试验点[ 6] , 电白县是
其中之一。试验目的是筛选适合我国华南地区生长的优良种源和估算山地木麻黄种源遗传变异参数,为山地
木麻黄进一步改良研究提供可靠材料。
1 ! 试验地概况与试验方法
1. 1 ! 试验地概况
试验地设在广东省电白县, 21∀27∃ N, 110∀54∃ E,海拔 15 m, 年均温 23. 0 # , 年降水 1 600
mm,试验地土壤为赤红壤。
1. 2 ! 试验材料
山地木麻黄 28个种源, 种子均由澳大利亚林木种子中心提供(表 1) [ 6]。
1. 3 ! 试验方法
1. 3. 1 ! 设计及方法 ! 1995年 12月播种育苗, 1996年 8月造林;试验采用随机区组设计, 4个
区组,每小区 16株,穴40 cm % 40 cm% 40 cm, 株行距2 m % 2 m, 造林时每穴施过磷酸钙150 g。
1. 3. 2 ! 树木测定 ! 造林后定期观测树高、胸径,计算单株材积和保存率。
1. 3. 3 ! 数据处理 ! 将观测获得的所有单株数据统计出小区平均值,然后采用 SAS数据处理软
件中 GLM方法进行方差分析和采用TYPE I法估算方差分量[ 12]。方差分析模型 Y= + Bi+
Gk+ Eikl ,其中 Y 为观测值、为总平均值、Bi为区组效应、Gk 为种源效应、Eikl 为误差效应 。
计算种源广义遗传力和种源遗传变异系数[ 13] ; 多重比较采用邓肯法, 种源筛选采用多目标决
策分析法[ 14]。
表 1 ! 参试山地木麻黄种源
代号 种源号 纬度/
(∀! ∃ )S
经度/
(∀! ∃) E
海拔/
m
代号 种源号 纬度/
(∀! ∃) S
经度/
(∀ ! ∃) E
海拔/
m
1 17844 7∀36∃ 126∀30∃ 5 15 18950 7∀55∃ 112∀55∃ 1 600
2 17877 9∀54∃ 124∀14∃ 550 16 18951 7∀45∃ 112∀35∃ 1 350
3 17878 9∀59∃ 124∀06∃ 170 17 18952 7∀50∃ 111∀47∃ 1 500
4 18845 8∀40∃ 115∀05∃ 20 00 18 18954 7∀55∃ 112∀55∃ 2 500
5 18846 8∀50∃ 115∀15∃ 1 500 19 19237 0∀07∃ 37∀37∃ 1 750
6 18847 8∀40∃ 115∀05∃ 1 500 20 19238 1∀13∃ 36∀39∃ 2 080
7 18848 8∀55∃ 115∀25∃ 1 500 21 19239 1∀16∃ 36∀36∃ 2 060
8 18849 8∀13∃ 115∀20∃ 1 500 22 19240 1∀05∃ 36∀39∃ 1 460
9 18850 8∀25∃ 116∀28∃ 1 500 23 19241 1∀02∃ 37∀12∃ 1 440
10 18851 8∀25∃ 116∀45∃ 1 500 24 19242 0∀23∃ 36∀56∃ 1 800
11 18852 8∀20∃ 117∀55∃ 1 500 25 19489 10∀13∃ 123∀38∃ ! 600
12 18853 4∀19∃ 38∀14∃ 1 600 26 19490 10∀05∃ 123∀57∃ ! 600
13 18948 7∀55∃ 112∀25∃ 2 000 27 19491 9∀51∃ 126∀16∃ ! 800
14 18949 8∀00∃ 113∀35∃ 1 500 28 13950 19∀06∃ 110∀24∃ ! 15
2 ! 结果与分析
2. 1 ! 参试种源的方差分析和生长比较
! ! 方差分析表明,试验中的树高、
胸径和单株材积在种源间和区组间
均存在显著或极显著差异,保存率
在种源间无显著差异,但区组的方
差分量均小于种源的方差分量(表
2)。4个性状区组间均有显著差异
是由于参试种源较多,试验占地大,
造成同一种源在各区组间生长有差
异,因而应用邓肯法对参试种源的
树高、胸径和单株材积进行多重比
较(表3) ,并估算了 3个性状种源遗
传变异系数和广义遗传力(表2)。
造林后, 1~ 5年生保存率总均值
分别 为 9382%, 9229%, 8664%,
7 4. 25% 和66. 57% , 观测发现种
表 2 ! 性状的变异分析
性状 变源 DF F 值 方差分量
( VCR )
GCV / %
H 2/
%
区组 B 3 78. 63* * * 0. 896
树高 种源G 27 19. 97* * * 1. 504 23. 54 28. 87
误差 965 2. 810
区组 B 3 83. 89* * * 1. 192
胸径 种源G 27 16. 62* * * 1. 533 35. 78 24. 98
误差 1 162 3. 411
区组 B 3 17. 39* * * 174. 188
单株材积 种源G 27 10. 90* * * 726. 955 84. 76 21. 21
误差 1 162 2 526. 601
区组 B 3 33. 30* * * -
保存率 种源G 27 1. 05 ns - - -
误差 81 -
! ! 注: 保存率经 arcsin x转换。
源保存率未受台风的影响,出现这种现象的可能原因如下: 第一,由于种源内个体间竞争引起,
从种源的均值看,前 1~ 2年生,郁闭度小, 这种竞争不明显, 保存率变化不大,从第 3 年开始,
507第 4 期 林什全等: 广东省电白县 5 年生山地木麻黄种源试验及评选
林分已郁闭,个体间竞争逐渐开始,所以造成年度保存率逐年下降;第二,试验中也发现极少量
树木, 适应性差、长势较弱, 遭受白蚁危害致死(表 3)。表 3直观地反映出 5年生参试种源树
高、胸径、单株材积和保存率均值间的差别,试验中较好的种源有 17877、17878、19240、19489和
19491。17877种源的树高最大为 7. 04 m, 17844种源树高最小 2. 68 m, 前者是后者的 2. 6 倍;
19240种源的胸径最大, 5. 83 cm, 17844种源的胸径最小, 2. 07 cm, 前者是后者的 2. 8倍; 19240
种源的单株材积最大, 97. 88 % 10- 4m3&株- 1, 17844种源的单株材积最小, 6. 09 % 10- 4m3&株- 1,
前者是后者的 2. 8 倍。种源保存率极差也有 25%。因此, 进行参试种源的选择是非常必
要的。
表 3! 5年生时参试种源性状差异比较和优劣排序
代号 种源号 ! 树高/m ! 胸径/ cm 单株材积/
( % 10- 4m3&株- 1)
保存率/
%
评定值 优劣顺序
1 17844 2. 68 i 2. 07 k 6. 09 h 67. 19 0. 227 25
2 17877 7. 04 a 5. 70 a 92. 44 a 60. 94 0. 824 2
3 17878 6. 38 ab 5. 36 abc 72. 17 ab 70. 31 0. 804 3
4 18845 3. 94 efgh 2. 89 ghij 15. 9 efgh 73. 44 0. 421 12
5 18846 3. 31 fghi 2. 43 ijk 10. 01 efgh 76. 56 0. 375 16
6 18847 3. 24 ghi 2. 58 hijk 9. 81 fgh 57. 81 0. 211 26
7 18848 3. 27 ghi 2. 49 hijk 15. 36 efgh 59. 38 0. 235 24
8 18849 3. 40 fghi 2. 46 ijk 8. 95 gh 62. 50 0. 252 22
9 18850 3. 26 ghi 2. 29 jk 9. 57 gh 59. 38 0. 208 27
10 18851 3. 35 fghi 2. 55 hijk 9. 18 gh 53. 13 0. 171 28
11 18852 3. 88 efgh 2. 63 hijk 10. 87 efgh 71. 88 0. 376 15
12 18853 4. 25 ef 3. 55 efgh 39. 21 bcd 65. 63 0. 464 10
13 18948 3. 90 efgh 2. 54 hijk 12. 00 efgh 68. 75 0. 347 17
14 18949 3. 73 efgh 2. 31 jk 6. 91 h 65. 63 0. 284 21
15 18950 3. 08 hi 2. 13 k 7. 70 h 71. 88 0. 298 19
16 18951 3. 32 fghi 2. 34 jk 8. 92 gh 62. 50 0. 241 23
17 18952 4. 17 efg 3. 35 fghi 22. 29 efgh 65. 63 0. 406 14
18 18954 3. 74 efgh 2. 75 hijk 10. 96 efgh 62. 50 0. 292 20
19 19237 3. 46 fghi 2. 66 hijk 15. 93 efgh 65. 63 0. 313 18
20 19238 3. 80 efgh 3. 44 fghi 28. 89 cdefg 65. 63 0. 409 13
21 19239 4. 55 de 4. 04 def 38. 99 cdef 71. 88 0. 564 8
22 19240 6. 24 ab 5. 83 a 97. 88 a 68. 75 0. 874 1
23 19241 4. 15 efg 3. 34 fghi 25. 65 cdefg 70. 31 0. 455 11
24 19242 4. 19 efg 3. 79 defg 37. 60 cdefg 67. 19 0. 485 9
25 19489 6. 17 ab 5. 08 abc 58. 20 bc 73. 44 0. 771 5
26 19490 5. 75 bc 4. 42 cde 50. 59 bcd 78. 13 0. 733 6
27 19491 6. 66 a 5. 56 ab 77. 33 ab 65. 63 0. 801 4
28 13950 5. 30 cd 4. 69 bcd 60. 42 bc 62. 50 0. 610 7
(总均值) 4. 33 3. 46 31. 81 66. 57
! ! 注:同一列中,字母相同者种源间无显著差异,检验显著水平 p = 0. 01。
2. 2 ! 种源遗传参数估算
表2表明, 5年生树高种源遗传变异系数为 23. 54 %,种源广义遗传力为28. 87 %;胸径的
种源遗传变异系数为 35. 78 % , 广义遗传力为 24. 98 % , 单株材积的种源遗传变异系数为
8476 % ,广义遗传力为 21. 21 %。3个性状中, 以单株材积的遗传变异系数最大,胸径次之,
508 林 ! 业 ! 科 ! 学 ! 研 ! 究 第16卷
树高最小,而 3个性状的遗传力相近。
2. 3 ! 优良种源筛选
山地木麻黄为速生树种, 因培育目的不同,其轮伐期为 8~ 20 a, 选择短轮伐期的山地木麻
黄是其改良目的之一。山地木麻黄人工林经营目标之一是生产纸浆等用材[ 15, 16] ,因此采用 8
a轮伐期并用 1/ 2轮伐期选择种源是适宜的。
上述分析表明所有测定生长性状在种源间有显著差异, 并且种源保存率均值有 25%的极
差,同时保存率又是反映种源适应性的性状, 因此,利用树高、胸径、单株材积和保存率对种源
进行综合选择是可行的。表 3是依据 5年生树高、胸径、单株材积和保存率性状,在等权重条
件下,估算的综合评定值大小,并将参试种源进行了排序。考虑到我国首次开展山地木麻黄种
源试验和保持种源的遗传多样性等因素,筛选的入选率以大于 20%为宜,从表 3看出, 综合评
定值大于 0. 6的种源有 7个,相当于 25 %入选率( i= 1. 271) ,因此,以 25%的入选率选择这些
种源作为初步筛选的优良种源。可计算出选择后种源树高、胸径和单株材积的遗传增益, 分
别是 16. 08%, 22. 73% 和 49. 61% 。
3 ! 结语
( 1) 4个性状的方差分析结果表明,树高、胸径、单株材积种源间均有显著差异, 而保存率
在种源间无显著差异。5年生树高种源遗传变异系数为 23. 54 %, 种源广义遗传力为 28. 87
%;胸径的种源遗传变异系数为 35. 78 % ,广义遗传力为 24. 98 % , 单株材积的种源遗传变异
系数为84. 76 %, 广义遗传力为 21. 21 %。
( 2)以纸浆材为培育目的,依据 5年生树高、胸径、单株材积和保存率对参试种源进行综合
评定, 有 7个种源入选, 选择后种源树高、胸径和单株材积的遗传增益分别是 16. 08%, 22.
73% 和 49. 61% ,这 7个种源可作为进一步遗传改良的材料。
(3)由于试验为单点试验数据,对于种源% 地点互作效应无法分析,进一步开展多点试验
数据分析是必要的。另外,筛选出的优良种源主要来自山地木麻黄的唯一天然分布国印度尼
西亚,但也有部分种源来自非天然分布国,因此对次生种源材料的收集与引进也应给予足够
的重视。
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Provenance Trials of 5yearold Casuarina
junghuhniana at Dianbai, Guangdong, China
LIN Shiquan1, ZHONG Chonglu2 , BAI Jiayu 2
( 1Dianbai Forest Disease and Insect Prevention and Quarantine Center, Dianbai ! 525400, Guangdong, China;
2Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou ! 510520, Guangdong, China)
Abstract: A provenance trial of Casuarina junghuhniana was established at Dianbai, Guangdong Province in
southern China. All the 28 seedlots of seeds came from Australian Tree Seed Centre. A complete randomized
block design was employed with 16 trees per plot and 4 replicates. From 1 to 5 years old, tree heights (H) and
diameters at breast height ( DBH) were measured, the single tree volume ( V) and tree survival percentage ( S)
were calculated. The results at 5 years old provenances showed that there were significant differences in tree
height, DBH and single tree volume among provenances, which indicated that those provenances were genetic
variation in tree growth indexes. Provenance genetic variation coefficient ( GCV) and broad heritability ( H2)
were estimated, GCV was 23. 54 % in tree height, 35. 78 % in DBH and 84. 76 % in single tree volume, and
H2were 28. 87 % in tree height, 24. 98 % in DBH and 21. 21 % in single tree volume. Using H, DBH, V
and S of 5 years old provenances, by Mult iple Objective Strategic Decision Analysis method, the provenances
were optimized and ranked. For the purpose of high timber yield in plantation, the selected provenance rate was
25 % of the total seedlots in the trials. Seven seedlots, 19240, 17877, 17878, 19491, 19489, 19490 and
13950, were screened out as better provenances. After selecting, the provenance genetic gains were 16. 08 %
in tree height, 22. 73 % in DBH and 49. 61 % in single tree volume.
Key Words: Casuarina junghuhniana ; provenance trial; genetic variation parameter
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