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Study on the Introduction and Early Adaptability of Adaptable Afforesta tionTree Provenances in Hot and Ar id Va lley, Jinsha jiang River

金沙江干热河谷适生树种的引种和早期适应性研究



全 文 :林业科学研究 2007, 20 (3) : 423~427
Forest Research
  文章编号 : 100121498 (2007) 0320423205
金沙江干热河谷适生树种的引种和早期适应性研究 3
江业根 , 康丽华 3 3 , 马海宾 , 陈应龙
(中国林业科学研究院热带林业研究所 ,广东 广州 510520)
关键词 :干热河谷 ;相思 ;木麻黄 ;桉树 ;种源选择 ;早期生长 ;适应性分析
中图分类号 : S722. 7 文献标识码 : A
收稿日期 : 2005212214
基金项目 : 国家林业局 948引进项目 (2004214)、国家自然科学基金 (30371142)、广东省自然科学基金 (32388)的部分研究内容
作者简介 : 江业根 (1959—) ,男 ,广东龙川人 ,高级工程师.3 本研究得到鹤庆林业局的大力帮助 ,参加部分工作的尚有 :郑翠梅、赵一鹤、李昆等人 ,在此一并致谢 !3 3 为通讯作者
Study on the In troduction and Early Adaptab ility of Adaptable Afforesta tion
Tree Provenances in Hot and Ar id Va lley, J in sha jiang R iver
J IANG Ye2gen, KANG L i2hua, MA Hai2bin, CHEN Ying2long
(Research Institute of Trop ical Forestry, CAF, Guangzhou 510520, Guangdong, China)
Abstract: The growth performances of 17 p rovenances of 3 A cacia species, 2 p rovenances of Casuarina species, and
2 p rovenances of Euca lyptus species were analyzed. The results showed that there are very significant differences a2
mong p rovenances in tree height, crown diameter, ground diameter and reserving rate. A ll the indicators excep t re2
serving rate were remarkably different among blocks. For 17 A cacia p rovenances, the difference in tree height,
crown diameter and ground diameter among p rovenances and blocks were very significant, but no difference existed
between the 2 Casuarina p rovenances in tree growth. By 18 months’analysis and Ducan test, the 21 p rovenances
were divided into 3 group s, in which 2 Casuarina p rovenances, 2 Euca lyptus p rovenances and 2 A cacia p rovenances
had the best growth performance and could be selected as the op timal p rovenances to p lant in hot and arid valley.
Key words: hot and arid valley; Acacia; Casuarina; Eucalyptus; p rovenance selection; early growth; adap tability analysis
相思 (A cacia spp. )类树种类型多 ,分布广 ,除欧
洲及南极外各大洲均有分布 ,尤以澳大利亚最多 ,其
次为非洲 ;该类树种主要生长在干旱半干旱地区 ,垂
直分布在海平面附近至 1 500 m以上 ;该树种生长
快 ,用途广泛 ,有根瘤 ,具有强力固氮作用 [ 1, 2 ] ;生物
量大 ,枯枝落叶多 ,对土壤有很好的改良作用 [ 3~5 ] ;
此外 ,网脉相思 (A cacia aneura F. Muell. ex Benth. )、
维多利亚相思 (A. victoriae Beath. )还能用作饲料 ,如
网脉相思被认为是澳大利亚干旱季节牲口最充足和
营养丰富的饲料。20世纪 60年代以来 ,我国已引
种了大叶相思 (A. auricu laeform is A. Cunn. )、马占相
思 (A. m angium W illd. )、厚荚相思 (A. crassicarpa
A. Cunn. ex Benth. )、纹荚相思 (A. au lacocarpa A.
Cunn ex Benth. )等 ,这些相思树种在荒山绿化、薪炭
林经营、水土保持及公路建设中发挥了重要作用。
通过早期的引进和栽培 ,目前经系统遗传改良的相
思类树种已经成为我国重要的纸浆材树种 ,栽培面
积达 20万 hm2左右 [ 6 ] ,相思树种具有较高的推广价
值和广阔的应用前景 [ 7, 8 ]。
木麻黄 (Casuarina spp. )为常绿乔木 ,天然分布
于爪哇、巴厘、弗罗里斯岛 ,位于 5°~12°S, 110°~
125°E之间 ,垂直分布从海岸至海拔 3 100 m高山 ;
林  业  科  学  研  究 第 20卷
分布区年平均温度 22~26 ℃,最冷月平均温度 25~
28 ℃,最低温度 19~22 ℃。木麻黄对土壤适应性
广 ,从沙质松土至紧密黏土 ;耐旱 ,在山崩坡土上是
先锋树种 [ 3 ] ;也可在根部形成固氮根瘤而改良土壤 ,
通过接种外生菌根增强木麻黄对贫瘠地的适应
性 [ 4 ]。木麻黄适宜作观赏树、篱笆、建筑用材、薪材、
桩木材等 ,不宜作饲料。20世纪 80年代末 ,我国在
海南省的琼海 ,福建的漳州等地引种 ,但在干热河谷
地区引种未见报道。
桉树 ( Euca lyptus spp. )是桃金娘科桉属植物的
统称 ,种类多 ,适应性强 ,速生丰产 [ 3 ]。自然分布广 ,
从热带到温带 ;垂直分布高 ,从海湾到海拔 2 000 m
以上山地均可生长 ,年降水量为 250~2 400 mm时
均能生长。20世纪 80年代以来 ,通过系统的引种、
栽培 [ 6~9 ] ,桉树在华南地区发挥着越来越重要的作
用 ,极大地缓解了华南地区对纸浆材的需求。通过
试验还发现 ,桉树与木麻黄的轮作和混交对二者生
长均有利 [ 6 ]。
干热河谷地区热量偏高 ,雨量偏少 ,环境质量
差 ,水土流失严重 ,是造林极端困难的地区之一 [ 10 ]。
在这一地区 ,多用途耐旱树种 [ 10~12 ]的选择 ,是实施
退耕还林改变生态环境的一个基础性环节。为了丰
富该地区耐旱绿化树种的资源 ,开展了耐旱的相思
属、桉树属、木麻黄属植物的引种试验 ,目的是为该
地区寻找适生树种和配套的造林技术 ,为相同立地
类型区的植被改造提供参考。
1 试验点概况
试验地设在云南省鹤庆县 ( 25°51′~26°42′N,
100°05′~100°25′E)的黄坪镇和朵美乡 ,两地位于金
沙江流域干热河谷上段的退耕还林地。土壤为燥红
土和红褐土 ,风化程度低 ,层次分化不明显 ,土壤质
地黏重 ,保水性差 [ 10 ]。县城范围的海拔 1 200~1
600 m, 年均温度 18. 5 ~ 20. 4 ℃, 年相对湿度
67. 8% ,年均降水量在 700~840 mm。降水时间多
集中于夏季 7、8月份 , 6、9月雨量偏少 , 10月到次年
5月基本无雨。造林地前茬为玉米 ( Zea m ays L. ) ,
杂草主要有鬼针草 (B idens bipinna ta L. )、红茎马唐
(D ig itaria sangu ina lis (L. ) Scop. )和扭黄茅 (Hetero2
pogon con tortus (L. ) Beauv. )等。
2 材料与方法
2. 1 试验材料
参试树种包括相思属 3个种 17个种源 ,木麻黄
属 1个种 2个种源 ,桉树属 1个种 3个种源 ,种源编
号及原产地概况见表 1。
表 1 参试树种原产地基本概况
树种
种源
编号
采种

纬度 ( S)
/ (°′)
经度 ( E)
/ (°′)
海拔
/m
千粒质
量 / g
8 NSW 34 11 142 1 l 40 52. 08
9 QLD 24 28 145 36 300 52. 91维多利
亚相思
10 SA 29 49 139 03 0 33. 90
11 SA 30 31 138 33 0 20. 49
12 NT 22 08 133 16 552 55. 55
24 NSW 30 23 142 02 0 41. 32
1 WA 30 14 121 47 366 32. 26
4 QLD 26 25 146 17 300 12. 00
5 NT 23 12 132 51 620 21. 78
7 QLD 26 37 144 13 200 41. 60网脉
相思
25 QLD 26 22 143 09 180 21. 55
26 NT 23 36 132 34 660 21. 74
27 NSW 31 30 145 50 200 22. 73
28 WA 23 09 118 41 715 38. 90
29 NT 21 58 133 29 550 34. 60
灰木 14 V IC 37 53 146 45 120 34. 13
相思 15 NSW 32 37 150 03 500 17. 36
木麻黄 17 NSW 33 21 149 38 685 0. 42
18 NSW 29 50 151 36 1 000 1. 01
桉树 21 WA 31 20 121 43 200 11. 11
23 V ic 37 40 148 06 300 /
  注 :灰木相思 (Acacia im plexa Benth. )
2. 2 研究方法
2003年 3月苗圃内苗盆播种育苗 ,苗高 3 cm时
就地移入塑料薄膜营养袋 (规格为正面宽 10 cm、侧
面宽 8 cm、高 20 cm)。造林地采用沿等高线开间距
3 m水平带 ,带宽 0. 8 m ,挖穴 ( 50 cm ×50 cm ×50
cm)植苗。每穴施磷肥 250 g,进口复合肥 150 g,农
药 (高丙体粉 ) 50 g。15 d 后进行造林地调查并
补植。
2003年 7月中旬采用随机区组设计造林 ,株行
距 1. 5 m ×3. 0 m , 4区组 ,每小区 20株 ,各小区中 10
株施肥 (有机生物肥 500 g) ,另 10株不施肥 ,造林
15 d后进行造林地调查并补植 ,每半年调查 1次生
长 , 18个月生时调查地径、冠幅等性状。
采用 SAS软件进行统计、因子分析 [ 13, 14 ]。
3 结果与分析
3. 1 不同树种各林龄生长性状分析
对 21个种源的生长性状 (以树高、地径等作为
生长量的指标 ,可比较不同树种的生长水平 )作方差
分析 ,采用小区平均值计算树高、地径、冠幅和保存
424
第 3期 江业根等 :金沙江干热河谷适生树种的引种和早期适应性研究
率 ,结果见表 2。
表 2 不同种源、区组间性状的方差分析
林龄 /月 变异来源 自由度
F值
树高 冠幅 地径 保存率
概率 P值
树高 冠幅 地径 保存率
6 种源间 20 42. 613 3 3. 443 3 0. 000 1 0. 000 1
区组间 3 18. 943 3 3. 823 0. 000 1 0. 014 3
12 种源间 20 31. 973 3 6. 853 3 0. 000 1 0. 000 1
区组间 3 14. 863 3 4. 363 3 0. 000 1 0. 007 6
18 种源间 20 52. 913 3 20. 743 3 37. 713 3 13. 03 3 0. 000 1 0. 000 1 0. 000 1 0. 000 1
区组间 3 19. 323 3 14. 663 3 17. 383 3 2. 71 0. 000 1 0. 000 1 0. 000 1 0. 052 7
  注 : 3 3 表示 1%极显著差异 , 3 表示 5%显著差异 ,下同 ; P表示接受零假设的概率 P值 ,当概率 P < 0. 05时 ,拒绝零假设 ,表示差异显著 ,
下同。
  由表 2看出 :不同林龄树高、地径和冠幅在种源
及区组间均达极显著差异 ;而不同林龄保存率除在
18个月生时区组间未达显著水平外 ,其它均达显著
或极显著水平。方差分析结果表明 :随着林龄的增
加各性状在种源、区组间存在分化和遗传差异 ,可以
通过选择获得优良种源。由于比较是在不同树种的
不同种源间进行的 ,获得优良种源的同时也获得该
地的适生树种。
不同种源 18个月生时的树高、冠幅、地径生长
排序及 LSD多重比较结果见表 3。由表 3可知 :树
高生长排前 3名的分别是 17、18、14号种源 ,树高分
别达 208. 91、201. 44、191. 79 cm, 24号种源最低 ,树
高仅达 34. 06 cm;前 3名种源的树高分别约是 24号
种源树高的 6. 13、5. 91、5. 63倍 ; 18个月生时所有种
源的平均树高是 83. 01 cm,生长最好的 17号种源约
是平均值的 2. 52倍。冠幅生长排前 3名的分别是
23、17、18号种源 ,分别达 157. 28、108. 53、104. 35
cm, 7号种源最小 ,冠幅达 24. 11 cm ,前 3名种源的
冠幅分别约是 7号种源冠幅的 6. 52、4. 50、4. 33倍。
地径生长排前 3名的分别是 23、18、17号种源 ,平均
地径分别达 2. 63, 2. 20, 2. 14 cm, 12号种源生长最
小 ,只有 0. 315 cm,前 3名种源的地径分别约是 12
号种源的 8. 35、6. 98、6. 79倍。
表 3 不同种源 18个月生时树高排序及 L SD多重比较
树高
种源号 cm LSD多重比较
冠幅
种源号 m LSD多重比较
地径
种源号 cm LSD多重比较
17 208. 91 a 23 157. 28 a 23 2. 63 a
18 201. 44 a 17 108. 53 b 18 2. 20 b
14 191. 79 a 18 104. 35 bc 17 2. 14 b
15 165. 22 a 21 102. 17 bc 21 2. 05 bc
23 123. 00 a 15 90. 29 bc 14 1. 85 bc
21 107. 67 a 14 82. 02 c 15 1. 74 c
27 70. 49 b 12 44. 59 d 5 0. 89 d
28 64. 63 bc 28 44. 00 d 28 0. 76 de
4 64. 21 bc 29 40. 33 d 27 0. 75 de
5 60. 79 bc 11 36. 58 d 29 0. 73 de
29 58. 56 bc 5 35. 64 d 4 0. 73 de
7 51. 66 bc 9 33. 19 d 25 0. 63 def
25 50. 79 bc 4 32. 50 d 7 0. 61 def
9 46. 62 bc 1 31. 99 d 11 0. 56 def
11 44. 22 bc 25 31. 25 d 10 0. 55 def
1 42. 82 bc 27 30. 91 d 26 0. 54 def
26 42. 66 bc 10 30. 40 d 1 0. 53 def
10 41. 16 bc 24 29. 93 d 9 0. 52 def
12 36. 50 c 8 27. 53 d 8 0. 44 ef
8 36. 01 c 26 27. 33 d 24 0. 40 ef
24 34. 06 c 7 24. 11 d 12 0. 32 f
平均 83. 01 平均 54. 52 平均 1. 03
  注 :表内同列中相同字母表示无差异 ,而不同字母表示差异显著
524
林  业  科  学  研  究 第 20卷
3. 2 施肥对比下的性状因子分析
以 21个种源 18个月生时树高的调查数据为基
础 ,进行各种源及施肥处理的分析和显著性检验
(Duncan检验 ) ,结果见表 4。
由表 4看出 :树高、保存率在种源间存在极显著
差异 ;所有因子在种源 ×肥料间均未达显著水平 ;在
肥料间 ,除保存率外均未达显著水平。结果表明 ,干
热河谷立地上不同树种 (种源 )的生长存在差异 ,施
肥能提高苗木的保存率。
表 4 18个月生时种源与施肥处理间的方差分析结果
林龄 /月 变异来源 自由度
F值
树高 冠幅 地径 保存率
概率 P值
树高 冠幅 地径 保存率
种源间 20 27. 193 3 15. 51 18. 16 10. 343 3 0. 000 1 0. 000 1 0. 000 1 0. 000 1
18 肥料间 1 0. 23 1. 76 0. 17 4. 003 0. 632 9 0. 188 8 0. 685 0 0. 048 9
种源 ×肥料 20 0. 43 0. 76 0. 30 0. 82 0. 981 1 0. 755 4 0. 998 1 0. 683 9
3. 3 相同树种不同种源的生长分析
在干热河谷困难立地上造林 ,因早期生长较缓
慢 ,只对相同树种的生长因子进行分析。各树种不
同种源 18个月生长分析结果见表 5。桉树 2个种源
因数据量不够而不能单独分析。
表 5 18个月生时不同树种各种源及区组生长分析
树种 变异来源 自由度
F值
树高 冠幅 地径
概率 P值
树高 冠幅 地径
相思 种源间 16 14. 773 3 4. 323 3 11. 713 3 0. 000 1 0. 000 1 0. 000 1
区组间 3 15. 013 3 14. 033 3 17. 143 3 0. 000 1 0. 000 1 0. 000 1
木麻黄 种源间 1 0. 23 0. 14 0. 06 0. 645 1 0. 719 9 0. 813 3
区组间 3 5. 013 5. 133 3. 57 0. 030 4 0. 028 6 0. 065 5
  由表 5看出 :相思的树高、地径和冠幅因子在种
源和区组间均达极显著差异 ,其中生长最好的 14号
种源平均树高是 191. 79 cm,是生长最差的 24号种
源 (34. 06 cm)的 5. 63倍 ,说明在相思树种中可以选
择出生长较好的种源 ;木麻黄的树高和冠幅只在区
组间达显著差异 ,其它均未达显著水平 ,说明 2个木
麻黄种源 (17号平均高为 208. 91 cm , 18号平均高
为 201. 44 cm)生长差异不明显 ,二者在干热河谷立
地前期生长水平相近 ,但是 17号种源生长优于 18
号种源。对桉树 2个种源的平均树高进行简单比较
发现 : 23号种源的生长 (平均高 123. 00cm )好于 21
号 (平均高 107. 67 cm)种源。
3. 4 干热河谷引种树种适应性的早期选择
针对树高 SAS分析中的生长排序和分组比较 ,
可以采用以树高为主因子 ,地径和冠幅为辅因子进
行早期优良树种及种源的选择和评定。
从表 3中可以看出 , 18个月生时 21个种源可以
分为 3个组 ,生长最好的组包括 : 17、18、14、15、23、
21号种源 ;生长次之的组包括 : 27、28、4、5、29、7、
25、9、11、1、26、10号种源 ;生长最差的组包括 : 12、
8、24号种源。通过分析 ,选择生长最好的一组作为
今后在该地进行进一步试验采用的树种或种源 ,这
一组包括 2个木麻黄种源 (17、18号 )、2个灰木相思
种源 (14、15号 )和 2个桉树种源 ( 21、23号 ) ,这 6
个种源的平均树高分别是最差 (24号 )种源的 6. 04、
5. 82、5. 54、5. 40、5. 38、5. 30倍。综合 18个月生时
树高分析表明 : 17和 18号种源 (木麻黄 ) , 21和 23
号种源 (桉树 ) , 14和 15号种源 (灰木相思 ) ,较适应
干热河谷立地生长。
由于处于困难立地且生长期短 ,因此该立地上
适生树种的引种和选择需要进一步、更长期的进行
下去 ,才能得出更准确的结论。对比华南地区相同
林龄的木麻黄 [ 15, 16 ]、相思 [ 17, 18 ]和桉树 [ 19~21 ]的生长 ,
干热河谷立地的树木生长较为缓慢 ,对其立地的改
造需要漫长的过程 ,而优良适生树种的引种和选择
无疑成为长期而艰巨的任务。
4 结论与讨论
(1)不同林龄树高、地径和冠幅在种源及区组
间均达极显著差异 ,而保存率除在 18个月生时区组
间未达显著水平外 ,其它均达极显著或显著水平。
结果表明 :干热河谷立地林分在较早林龄时 ,各种源
生长水平就表现很大差异 ,可以通过选择获得优良
种源 ,进一步选择的潜力很大。生长分析还表明 ,随
624
第 3期 江业根等 :金沙江干热河谷适生树种的引种和早期适应性研究
林龄增加 ,分化水平越大 ,性状选择的可靠性也越
大。试验中存在相同种源随着林龄增加平均树高变
小的情况 ,原因在于逆境引起的立木死亡而降低了
平均树高。
(2)施肥比较中只有保存率存在显著差异 ,其
它无差异。原因可能是施用有机生物肥使植株根系
形成了菌根而增强了根系的活力 ,从而在早期提高
了苗木的成活率和保存率 ,说明在该立地下施有机
生物肥很有必要。
(3)生长因子分析表明 :相思在种源及区组间
都存在极显著差异 ,说明 17个相思种源中可选择出
适合于干热河谷立地的种源 ;而 2个木麻黄种源生
长无差异 ,区组间表现显著差异只表明局部小立地
对生长有影响。
(4)树高、地径生长可以作为生长量的重要指
标 ,通过早期生长选择 ,发现 2个相思、2个木麻黄
和 2个桉树共 6个种源是该试验中表现最好的种
源 ,选择的结果需进一步试验验证。
(5)试验中各树种的保存率和成活率较低 ,为
加强木麻黄和桉树优良种源入选的可靠性 ,需在今
后的试验中加大木麻黄和桉树种源的引种 ,才能获
得更多更可靠适应干热河谷立地的种源和品种 ,利
于推广应用。
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