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滇西南旱冬瓜优树及种源选择研究



全 文 :书滇西南旱冬瓜优树及种源选择研究
*
陈宏伟1,史富强1,杨 斌1,陈 伟1,2,冯 弦1,李 江1,陈绍安1,
孟 梦1,卢 靖3,张恩向3,徐章飞3,董诗凡3
(1. 云南省林业科学院,云南 昆明 650201;2. 国家林业局重点开放性实验室云南珍稀濒特森林植物保护和繁育实验室;
云南省森林植物培育与开发利用重点实验室,云南 昆明 650201;3. 德宏州林业科学研究所,云南 瑞丽 678601)
摘要:在滇西南 5 个州 (市)采用五株优势木对比法开展旱冬瓜优树选择,以旱冬瓜初选优树为材料,运用统
计学相关性分析方法对优树选择的相关因子进行分析,结合数量化回归方法得出的方程,开展优树选择标准的
研究,采用多点试验的方法开展旱冬瓜种源 /家系选择。结果表明,(1)在滇西南的普洱、西双版纳、临沧、德
宏和保山 5个州 (市)的 15个县采用对比木法选出 144株旱冬瓜初选优树; (2)相关性分析显示,旱冬瓜胸径、
树高是衡量旱冬瓜优树的重要因子,旱冬瓜树高、胸径、材积、冠幅、枝下高、分枝角度、林分郁闭度、树皮厚
度 8个性状间存在着多重线性关系,且以材积与其他性状间的相关性最为紧密,数量化回归方法建立的树高和枝
下高组成的材积生长量回归模型为 Y = 0. 055X1 + 0. 021X2 + 0. 01X3 - 1. 406 (Y =材积;X1 =胸径;X2 =树高;X3
=枝下高) ,以材积实测值与理论值间的差值 H作为划分优树等级的主要依据; (3)在德宏州瑞丽市、保山市
龙陵县、普洱市镇沅县开展多点种源 /家系试验,选择出优良旱冬瓜种源 4 个,优良家系 40 个。其中优良种源
为西盟、瑞丽、昌宁、龙陵种源; (4)对滇西南地区的旱冬瓜种源进行区划,可划分为滇南 (江城、思茅、宁
洱、景洪、孟连)和滇西 (瑞丽、龙陵、陇川、保山、昌宁、潞西、腾冲、西盟)2 个大的种源区。
关键词:滇西南;旱冬瓜;种源选择;优树选择;相关性分析
中图分类号:S 792. 14 文献标识码:A 文章编号:1672 - 8246 (2012)04 - 0001 - 08
Superior Tree and Provenances Selection of Alnus nepalensis
in Southwest Yunnan
CHEN Hong-wei1,SHI Fu-qiang1,YANG Bin1,CHEN Wei1,2,FENG Xian1,LI Jiang1,CHEN Shao-an1,
MENG Meng1,LU Jing3,ZHANG En-xiang3,XU Zhang-fei3,DONG Shi-fan3
(1. Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201,P. R. China;2. Yunnan Laboratory for Conservation of Rare,Endangered &
Endemic Forest Plants,Public Key Laboratory of the State Forestry Administration;Yunnan Provincial Key Laboratory of Cultivation and
Exploitation of Forest Plants,Kunming Yunnan 650201,P. R. China;3. Forest Institute of Dehong Prefecture,Ruili Yunnan 678601,P. R. China)
Abstract:Superior tree selection of Alnus nepalensis were conducted in five prefectures and cities of southwest
Yunnan using the five dominant tree comparison method. Taking the superior trees from preliminary selection as the
materials,the correlation factors in superior tree selection were analyzed,and the superior selection standard was
developed by combining with the quantitative regression method. The superior provenances and families of south-
west Yunnan were therefore selected out through multi-site experiments. Results of the following four aspects were
obtained. 1)Totally one hundred and forty-four preliminary selected superior trees were selected out from 15 coun-
ties respectively belonging to Pu’er,Xishuangbanna,Lincang,Dehong and Baoshan in southwest Yunnan. 2)The
correlation analysis implied that DBH and height were two important factors evaluating the superior trees of Alnus
nepalensis. There was multiple co-linear relation between height,DBH,volume,crown width,height under
第 41 卷 第 4 期
2012 年 08 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 41 No. 4
Aug. 2012
* 收稿日期:2012 - 05 - 01
基金项目:国家林业公益性行业科研专项项目 (200704041) ,中央财政林业科技推广示范项目 (2009TQYN01)资助。
第一作者简介:陈宏伟 (1966 -) ,男,云南通海人,研究员,博士,主要从事森林培育及林木育种研究。
branch,branch angle,crown density and bark thickness,volume was the parameter with the closest relationship
with other parameters. The regression model of volume growth increment established with height,under branch
height and DBH was Y = 0. 055X1 + 0. 021X2 + 0. 01X3 - 1. 406,the difference H value between the measured val-
ue and the theoretical value was the main basis for ranking the superior trees. 3)Through mulit-site planting exper-
iments conducted at Ruili city,Longling county and Zhenyuan county,four superior provenances and 40 superior
families were selected out,four superior provenances were Ximeng,Ruili,Changning and Longling respectively.
4)As far as provenance regionalization was concerned,the Alnus nepalensis in southwest Yunnan could be divided
into south Yunnan (Jiangcheng,Simao,Ning’er,Jinghong and Menglian)and west Yunnan (Ruili,Longling,
Longchuan,Baoshan,Changning,Luxi,Tengchong and Ximeng)respectively.
Key words:southwest Yunnan;Alnus nepalensis;provenance selection;superior tree selection;correlation analysis
旱冬瓜 (Alnus nepalensis)是桤木属 (Alnus)
植物,桤木属保留了桦木科的原始性状,在世界上
有 40余种,广泛分布于亚洲、欧洲、北美及中南美
洲 (Zhiduan Chen,2004;匡可任,1979)。中国有
11种,多数种类分布于我国东部及北部阳光充足、
土壤湿润肥沃的地带及水边,少数种类分布于西南
的中海拔地带 (郑万钧,1985)。云南省分布有 3 种
(中国科学院昆明植物研究所,1991) ,分别是旱冬
瓜、桤木(A. cremastogyne)和川滇桤木(A. ferdinandi-
coburgii) ,其中旱冬瓜分布广泛,全省各地均有分
布,生于海拔 500 ~ 3 600 m 的湿润坡地或沟谷台
地林,分布区地理差异大 (陈宏伟,2011)。应用
良种良法在瑞丽种植的旱冬瓜人工林,2 年半生的
单株树高最大达 10. 6 m,胸径最大达 16 cm。因
此,良种选育潜力极大。
旱冬瓜以大面积纯林或针阔叶混交林的形式集
中分布于中国云南、四川西南部、西藏东南部、贵
州和广西西部 (李大伟等,2008)。旱冬瓜是云南
省重要的乡土树种,具有速生、优质和生态适应性
强等特点。其木材属散孔材,有光泽,无特殊气
味;纹理直,材质轻软,不易开裂变形,干燥快,
易加工,切面光滑,油漆及粘胶性能良好,可供家
具、木模、农具及建筑装修用材,尤其适合制作茶
叶包装箱。旱冬瓜的叶子还是很好的肥料 (郑万
钧,1985)。通过在云南省滇西南进行旱冬瓜选育
及培育技术的研究,总结了其中的选育成果,旨在
为云南省开展旱冬瓜中低产林改造及人工林培育提
供相关的技术依据。
1 旱冬瓜优树初选
通过走访州 (市)林业局了解旱冬瓜在滇西
南各州 (市)县的分布和生长情况,以确定符合
选优林分的县,再到目标县了解旱冬瓜林在该县各
乡镇的分布及生长情况,选择符合条件的乡镇,深
入林区,实地调查旱冬瓜林分分布状况与林分结构
特点。选择林木长势良好、没有经过负向选择的天
然林或人工林,以其郁闭度在 0. 6 以上的中龄林、
近熟林为主,作为选优林分。
采用五株优势木对比法,在距离候选树 10 ~
15 m 范围内,选定 5 株仅次于候选树的优势木为
对比树,实测候选树及优势木的树龄、树高、胸
径、冠幅、枝下高、通直度、分枝角度、树皮厚度
等因子。把候选树与对比树按优树标准逐项比较评
定,当候选树达到规定标准时定为初选优树。通过
大范围的实地调查,在滇南及滇西南的普洱、西双
版纳、临沧、德宏和保山 5 个州 (市)的 15 个县
采用对比木法评选出了 144 株旱冬瓜初选优树。
2 旱冬瓜优树相关因子分析
采用统计学相关性分析方法,应用 SPSS 软件
对优树初选中测得的因子进行分析,筛选出与材积
量相关性最强的因子,并建立回归方程。
2. 1 因子相关性分析
分析显示,材积与胸径相关系数最高,达
0. 970;与冠幅的相关系数为 0. 786;与树高的相关
系数为 0. 728;与枝下高的相关系数为 0. 552;与
郁闭度的相关系数为 0. 550;冠幅、枝下高和郁闭
度相互之间的相关系数也较高。因此,材积主要受
胸径、树高、冠幅、枝下高和郁闭度等树体因子控
制。而坡度、分枝角度、海拔、树皮厚度与材积的
相关系数较小,同树体因子相比较可以忽略。
在与材积相关的因子中,树高和胸径与材积相
关系数较高,树高与胸径应该作为用材树种优树选
择的首选因子。然而在天然更新的旱冬瓜林中,由
2 西 部 林 业 科 学 2012 年
于立地条件相对一致,旱冬瓜各植株间生长相对一
致,植株间树高与胸径差异不明显,难以从中快速
选出符合要求的优树,有必要再对其他因子进行分
析,筛选出影响力仅次于胸径和树高指标但对材积
关系紧密的主要因子。
2. 2 主要因子筛选
对材积与冠幅、枝下高、郁闭度进行偏相关分
析,结果显示,材积与冠幅的偏相关系数为 0. 688 7,
不相关概率 P < 0. 001;与郁闭度的偏相关系数为
0. 237 6,不相关概率 P = 0. 039;与枝下高的偏相
关系数为 0. 248 4,不相关概率 P = 0. 031。材积与
冠幅之间偏相关系数最高,两者间存在显著正相关
关系,为影响材积的主要因子。
2. 3 主要因子线性回归分析
以冠幅为输入变量,通过 SPSS分析软件进行材
积和冠幅的回归分析,并对结果进行方差分析检验,
回归方程的复相关系数为 0. 786,校正的判定系数为
0. 613,拟合优度较高。经方差分析,F = 125. 894,
P值小于显著性水平 (α = 0. 05) ,认为材积与冠幅
的线性关系是显著的,回归方程有效,可以建立一
元线性回归模型 y = β0 + β1x + ε。根据模型系数
(冯弦等,2009)得出冠幅 (X)与材积 (Y)的一
元线性回归方程:Y =0. 017X +0. 227。
3 旱冬瓜用材林优树选择标准
以滇南及滇西南 5 个州 (市)的 15 个县用对
比木法评选出的 119 株旱冬瓜初选优树为研究材
料。调查数据涉及树龄、树高、胸径、冠幅、枝下
高、通直度、分枝角度、树皮厚度、健康状况、开
花结实状况,初选优树所在林分的郁闭度、海拔、
坡向、坡度、坡形、林分类型、初选优树的材积。
通过对初选优树林木生长量指标进行回归分
析,以剔除环境因子对其生长及表型性状的影响,
来减少表型选择的误差,以筛选出遗传基因良好的
旱冬瓜优树。对其一组变量 X1,X2,…XP,Y 做
了 n次观测,得到的观测值为 Xi1,Xi2,…XiP,Yi
(i = 1,2,3…,n) ,其中 Xi1,Xi2,…XiP分别为
第 i次的观测时自变量 X1,X2,…XP的取值,Yi
为第 i次的观测时因变量 Y的观测值,线性回归的
一般模型为 Yi = β0 + β1 Xi1 + β2 Xi2 + … + βp XiP +
εi (i = 1,2,…,n) (陈宏伟等,2010)。
3. 1 材积与各因子多元数量化模型的建立
以旱冬瓜初选优树的树高、胸径、冠幅、枝下
高、分枝角度、所处林分的郁闭度、树皮厚度等 7
个因子为自变量,材积为因变量进行多元回归。以
年平均材积为因变量进行多元数量化回归,其复相
关系数为 0. 933,矫正系数为 0. 871;以材积作为
因变量其方程的复相关系数为 0. 975,矫正系数为
0. 949。以材积作为因变量方程的拟合度更高,表
明以材积作为旱冬瓜优树选择性状对其选优更为可
靠。而在各性状中与材积相关性最大的是树高、胸
径和枝下高。
选择出胸径、树高和枝下高 3 个自变量因子,
被剔除的 4 个因子分别是分枝角度、林分郁闭度、
树皮厚度和冠幅,它们的双尾显著性概率均远远大
于 0. 05。同时建立由胸径、树高和枝下高组成的
材积生长量回归模型:Y = 0. 055X1 + 0. 021X2 +
0. 01X3 - 1. 406,式中:Y 为材积;X1 为胸径;X2
为树高;X3 为枝下高。
3. 2 旱冬瓜优树选择标准的确定及优树选择结果
依据回归方程 Y材积 = 0. 055X胸径 + 0. 021X树高 +
0. 01X枝下高 - 1. 406,得到每株初选优树的材积理论
值。实测值减去理论值的差值频率呈正态分布,见
图 1。
图 1 旱冬瓜初选优树实测值与理论差值的频率分布图
Fig. 1 Frequency distribution diagram of the differences
between measured value and theoretical value of
preliminary selected superior trees
由图 1 可知,以旱冬瓜林木材积实测值与理论
值间的差值 H,作为划分优树等级的主要依据,以
H与差值平均值 ±标准差 (即 H ± std)相比较,
来划分旱冬瓜优树的标准。Ⅰ级优树:H≥差值平
均值 +标准差,即 H≥0. 066,共计 32 棵,占旱冬
瓜初选优树的 26. 9 % ;Ⅱ级优树:差值平均值 +
标准差 > H >差值平均值 -标准差,即 0. 066 > H
> - 0. 104,共计 72 棵,占旱冬瓜初选优树的
60. 5 %;Ⅲ级优树:H≤差值平均值 -标准差,即
H≤ - 0. 104,共计 15 棵,占旱冬瓜初选优树的
3第 4 期 陈宏伟等:滇西南旱冬瓜优树及种源选择研究
12. 6 %。Ⅰ级优树和Ⅱ级优树皆可入选,共 104
棵,占旱冬瓜初选优树的 87. 4 %,鉴于旱冬瓜初
选优树为其主要分布区生长表现最好的旱冬瓜林
木,从 87. 4 %的入选率看,所入选的这 104 株优
树,既在一定程度上保证了入选优树的质量,又能
满足营建旱冬瓜种子园的需要。
4 旱冬瓜优良种源、家系的对比试验
试验材料来自于滇西南范围内选出的旱冬瓜初
选优树,其中旱冬瓜优树种子于 2008 年 12 月至
2009 年 1 月份采集自 99 株优树,自然阴干,用纸
袋置于 4℃冰箱中保存。
选择滇西南地区较典型的、具有代表性 (旱冬
瓜主要分布区)的德宏州瑞丽市、保山市龙陵县、
普洱市镇沅县 3个点开展种源与家系的对比试验。
2009 年 3 月开始育苗,每个家系培育 60 株
苗,7 月苗木出圃上山造林,采用单株小区设计,
每 1 家系为 1 个小区,30 个重复。带状整地,带
宽 1. 2 m,株行距 2 m ×3 m,造林前每穴施复合肥
200 g,定植前观测苗高和地径。在雨季以后松土
除草,2011 年 1 月及 2012 年 2 月 2 次观测林木的
生长状况,调查每株林木的胸径和高度。
利用 EXCEL、DPS 软件 (唐启义等,2007)
对所观测数据进行分析处理。以县 (市)划分种
源。种源间的方差分析按种源中各个家系的平均值
进行计算,而各个种源的家系数量不等,采用每组
样本不等的随机模式进行分析。
4. 1 镇沅试验结果与分析
该试验点共培育 15 个种源 99 个家系的苗木,
苗期主要以苗高、地径的生长量来衡量各个种源及
家系间的差异,幼林期主要以树高及胸径来衡量种
源及家系间的差异。
4. 1. 1 种源间苗期及幼林期高、径生长指标差异
分析
试验结果表明,15 个种源的旱冬瓜苗期在苗
高及地径 2 个生长性状指标上均存在着差异。表现
最好的是瑞丽种源,平均苗高达 31. 78 cm,平均
地径达 0. 38 cm;表现最差的是镇沅种源,平均苗
高 19. 59 cm,平均地径 0. 23 cm。瑞丽种源在苗高
和地径上分别高出镇沅种源 62 %和 65 %。幼林
1. 5 ~ 2. 5 年生时的高、径生长均存在着差异。其
中 1. 5 年生时表现最好的也是瑞丽种源,平均树高
达 2. 77 m,平均胸径达 2. 19 cm;表现最差的是景
洪种源,平均树高 2. 30 m,平均胸径 1. 63 cm。幼
林 2. 5 年生时表现最好的是西盟种源,平均树高达
6. 03 m,平均胸径达 6. 44 cm;表现最差的是景洪
种源,平均树高为 5. 14 m,平均胸径为 5. 35 cm。
为进一步比较各个种源间的差异状况,进行多
重比较,苗期表现最好的瑞丽种源,在苗高与地径
生长上与其他种源都存在明显差异,其次为孟连、
西盟、陇川、潞西的种源,表现最差的是镇沅种
源;2. 5 年生表现最好的西盟种源,在树高与胸径
生长上与其他种源都存在明显差异,其次为瑞丽、
龙陵、陇川的种源。因此,在镇沅古城试验点旱冬
瓜种源在苗期及幼林期的表现基本一致,表现较好
的种源是瑞丽、西盟、龙陵、陇川种源。
4. 1. 2 家系间苗期及幼林期高、径生长指标差异
分析
99 个家系旱冬瓜苗木的苗期及幼林平均高、
径生长量分析表明,不同家系间苗期的苗高和地径
的生长差异较大,其中苗高生长量表现最好的是
62 号家系,为 38. 75 cm,表现最差的是 140 号家
系,为 17. 1 cm,前者比后者高出 126. 6 %;地径
生长量表现最好的是 49 号家系,为 0. 46 cm,表
现最差的是 5、140、145 号家系,为 0. 20 cm,前
者比后者高出 136. 4 %。幼林 1. 5 年生时树高、胸
径生长量表现最好的是 59 号家系,树高 3. 25 m,
胸径 2. 72 cm;树高表现最差的是 38 号家系,树
高 1. 90 m,胸径表现最差的是 5 号家系,为 1. 23
cm。幼林 2. 5 年生时树高生长量表现最好的是 53
号家系,树高 6. 61 m,胸径生长量表现最好的是
122 号家系,胸径 7. 17 cm,树高表现最差的是 38
号家系,树高 4. 48 cm,胸径表现最差的是 144 号
家系,为 4. 77 cm。对 99 个家系旱冬瓜苗木的高、
径生长量进行方差分析,结果显示,不同家系间树
高、胸径生长量在苗期及 1. 5 年生时均达到极显著
的水平,而 2. 5 年生时差异不显著。
4. 2 龙陵试验结果与分析
该试验点共培育 15 个种源 87 个家系的苗木,
苗期主要以苗高、地径的生长量来衡量各个种源及
家系间的差异,幼林期主要以树高及胸径来衡量种
源及家系间的差异。
4. 2. 1 种源间苗期及幼林期高、径生长指标差异
分析
试验结果表明,在龙陵试验点 15 个种源的旱
冬瓜苗期的苗高及地径 2 个生长量指标上均存在着
差异,进一步对苗高、地径生长量进行方差分析,
4 西 部 林 业 科 学 2012 年
结果表明,不同种源间苗期高、径生长差异不显
著。幼林 1. 5 ~ 2. 5 年生时在树高、胸径的生长上
存在着差异,对高、径生长量进行方差分析,结果
表明,不同种源间树高、胸径生长均达到极显著
(1. 5 年生)或显著 (2. 5 年生)的水平。其中 1. 5
年生时表现最好的是瑞丽种源,平均树高 2. 29 m,
平均胸径 2. 05 cm;表现最差的是孟连种源,平均
树高 1. 89 m,平均胸径 1. 51 cm。2. 5 年生时表现
最好的是西盟种源,平均树高 4. 41 m,平均胸径
4. 48 cm;表现最差的是景洪种源,平均树高 3. 8
m,平均胸径 3. 68 cm。通过多重比较,在龙陵试
验点表现好的为龙陵、腾冲、西盟种源,在高、径
生长上与其他种源都存在明显差异。
4. 2. 2 家系间苗期及幼林期高、径生长指标差异
分析
保山市龙陵县大坝林场试验点 87 个家系的旱
冬瓜苗木平均高、径生长量分析表明,苗期不同家
系间的苗木苗高和地径的生长差异较大,其中苗高
生长量表现最好的是 131 号家系,为 15. 17 cm,
表现最差的是 13 号家系,仅 3. 91 cm,前者比后
者高出 288 %;地径生长表现最好的是 104 号家
系,为 0. 26 cm,表现最差的是 13 号家系,仅
0. 09 cm,前者比后者高出 182 %。幼林 1. 5 年时
树高、胸径生长量表现最好的是 55 号家系,树高
2. 78 m,胸径 2. 55 cm,表现最差的是 19 号、128
号家系,树高均为 1. 71 m,胸径 128 号为 1. 41
cm,19 号表现最差,仅为 1. 19 cm,幼林 2. 5 年生
时树高生长量表现最好的是瑞丽 55 号家系,树高
5 m,胸径生长量表现最好的是腾冲 109 号家系,
5. 01 cm,树高表现最差的是勐海的 46 号家系,树
高 3. 42 m,胸径表现最差的是镇沅的 144 号家系
3. 10 cm。对 87 个家系的旱冬瓜苗木的高、径生长
量进行方差分析,结果表明,不同家系间在树高、
胸径生长上均达到极显著的差异。为进一步比较各
个家系间的差异状况,进行 Tukey法多重比较,综
合苗高与地径的比较结果表明,苗期表现较好的家
系有 18、21、32、33、40、47、49、51、53、54、
55、56、57、63、72、75、78、80、81、99、104、
119、122,共 23 个家系,属于 8 个种源。
4. 3 瑞丽试验结果与分析
该点共培育 15 个种源 98 个家系的苗木,苗期
主要以苗高、地径的生长量来衡量各个种源及家系
间的差异,幼林期主要以树高及胸径来衡量种源及
家系间的差异。
4. 3. 1 种源苗期及幼林期高、径生长指标差异分析
试验结果表明,15 个种源的旱冬瓜苗期的苗
高及地径 2 个生长性状指标上均存在着差异,进一
步对苗高、地径生长量进行方差分析,结果表明,
不同种源间苗高、地径生长差异达到极显著水平。
其中苗高表现最好的是陇川种源,为 35. 52 cm,
表现最差的是思茅种源,为 18. 03 cm;地径表现
最好的是孟连种源,为 0. 36 cm,最差的是镇沅种
源,为 0. 21 cm。
对 1. 5 年、2. 5 年生幼林树高、胸径进行方差
分析,结果只有 1. 5 年生时各种源间在树高生长上
存在差异,而 1. 5 年生胸径及 2. 5 年生树高、胸径
生长均无差异。
综合苗高与地径的比较结果,苗期表现较好的
种源是陇川、潞西、瑞丽、龙陵、孟连的种源;通
过对幼林期树高与胸径的比较,表现好的为瑞丽、
西盟、腾冲、潞西的种源,表现较差的是思茅、镇
沅、勐海种源。
4. 3. 2 家系间苗期及幼林期高、径生长指标差异
分析
瑞丽试验点 98 个家系的旱冬瓜苗木,平均苗
高表现最好的是 78 号家系,为 44. 94 cm;表现最
差的是 43 号家系,仅为 8. 09 cm;前者比后者高
出 455 %。地径生长表现最好的是 33 号家系,为
0. 48 cm;表现最差的是 43 号家系,仅 0. 16 cm;
前者比后者高出 203 %。对 98 个家系的旱冬瓜苗
木的苗高、地径生长量进行方差分析,结果表明,
不同家系间苗高与地径生长均达到极显著的水平。
为进一步比较各个家系间的差异状况,进行 Tukey
法多重比较。综合苗高与地径的比较结果,苗期表
现较好的家系有 22 个,分属于 8 个种源。
对幼林 1. 5 年生树高、胸径生长量进行方差分
析比较,结果表明,不同家系间在树高上差异显
著,在胸径生长上差异不显著;对幼林 2. 5 年生树
高、胸径生长量进行方差分析比较,结果表明,不
同家系间在树高、胸径生长上差异不显著。
5 旱冬瓜优良种源及家系选择
通过对初选旱冬瓜 15 个种源 144 株优树采种,
采集到 15 个种源 99 株优树种子,选择结果如下。
5. 1 旱冬瓜优良种源选择
15 个种源 3 个试验点 2. 5 年生旱冬瓜幼林生
长情况调查结果见表 1。
5第 4 期 陈宏伟等:滇西南旱冬瓜优树及种源选择研究
表 1 15 个种源旱冬瓜 2. 5 年的生长情况
Tab. 1 Growth performances of tested 15 provenances of Alnus nepalensis
种源
瑞丽点
树高 /m 胸径 /cm 单株材积 /m3
镇沅点
树高 /m 胸径 /cm 单株材积 /m3
龙陵点
树高 /m 胸径 /cm 单株材积 /m3
江城 3. 14 2. 67 0. 001 063 64 5. 41 5. 78 0. 007 871 02 3. 97 3. 85 0. 002 688 5
思茅 3. 03 2. 72 0. 001 058 50 5. 51 6. 05 0. 008 741 83 4. 30 4. 06 0. 003 210 2
景洪 3. 35 2. 63 0. 001 102 99 5. 14 5. 64 0. 007 148 50 3. 80 3. 68 0. 002 363 3
勐海 3. 23 2. 93 0. 001 304 20 5. 46 6. 05 0. 008 666 44 3. 86 3. 71 0. 002 434 9
瑞丽 3. 32 2. 73 0. 001 170 35 5. 83 6. 31 0. 010 022 44 4. 29 4. 26 0. 003 504 0
陇川 3. 25 2. 83 0. 001 229 45 5. 67 6. 39 0. 009 982 04 4. 11 4. 35 0. 003 496 5
潞西 3. 38 2. 85 0. 001 299 99 5. 70 6. 10 0. 009 173 40 4. 34 4. 23 0. 003 510 8
昌宁 3. 27 2. 93 0. 001 320 91 5. 54 5. 95 0. 008 532 01 4. 16 4. 24 0. 003 369 6
龙陵 3. 23 2. 71 0. 001 122 71 5. 83 6. 26 0. 009 880 54 4. 35 4. 35 0. 003 702 6
腾冲 3. 41 2. 83 0. 001 287 31 5. 64 6. 23 0. 009 461 78 4. 32 4. 26 0. 003 534 8
保山 3. 28 2. 89 0. 001 289 72 5. 62 6. 18 0. 009 289 97 4. 10 3. 82 0. 002 732 6
西盟 3. 35 2. 95 0. 001 366 27 6. 03 6. 44 0. 010 769 58 4. 41 4. 48 0. 003 955 3
孟连 3. 19 2. 62 0. 001 043 46 5. 35 5. 51 0. 007 119 44 3. 88 3. 53 0. 002 228 5
宁洱 3. 05 2. 60 0. 000 981 88 5. 57 6. 42 0. 009 894 76 3. 92 3. 59 0. 002 324 4
镇沅 3. 18 2. 96 0. 001 309 03 5. 26 5. 35 0. 006 624 15 3. 91 3. 64 0. 002 372 8
平均值 3. 24 2. 79 0. 001 196 69 5. 57 6. 04 0. 008 878 53 4. 11 4. 00 0. 003 028 6
标准差 0. 112 0. 12 0. 000 124 80 0. 231 0. 338 0. 001 227 70 0. 208 0. 324 0. 000 595 0
从表 1 可看出,各种源在 3 个试验点旱冬瓜均
表现出不同的生长差异,以镇沅试验点生长最好,
15 个种源树高的平均值为 5. 57 m,胸径平均值为
6. 04 cm,远高于其他两个试验点;其次是龙陵试
验点;最差的是瑞丽试验点。15 个种源在 3 个试
验点均表现出良好的适应性和速生性,年均树高生
长均达 1 m 以上,年均胸径生长也达 1 cm 以上。
为旱冬瓜用材林选择出优良种源,推广应用于生产
实践,以材积作为评选因子,采用种源平均值加标
准差的方法分别选择出适合于 3 个试验点生长的优
良种源。
(1)瑞丽 对 15 个种源在瑞丽的最适表现进
行选择,选择出西盟和昌宁 2 个最佳种源,其材积
总生长量分别为 0. 001 366 27 m3、0. 001 320 91 m3,
是最差种源宁洱 (0. 000 981 88 m3)的 139. 1 %和
134. 5 %;江城、思茅、孟连、宁洱 4 个种源最差,
其材积生长量明显小于种源平均值减标准差,其余
9个种源表现略好,材积生长量为 0. 001 102 99 ~
0. 001 309 03 m3。
(2)镇源 15个种源在镇沅的生长表现,通过
标准差法选出西盟和瑞丽 2 个最佳种源,其材积总
生长量分别为 0. 010 769 58 m3、0. 010 022 44 m3,
是最差种源镇沅 (0. 006 624 15 m3)的 162. 5 %和
151. 3 %,最差为景洪、孟连、镇沅 3 个种源。
(3)龙陵 15 个种源在龙陵的生长表现,通
过标准差法选出西盟和龙陵 2 个最佳种源,其材积
总生长量分别为 0. 003 955 3 m3、0. 003 702 6 m3,
是最差种源孟连 (0. 002 228 5 m3)的 177. 4 %和
166. 1 %;最差的为镇沅、景洪、宁洱、孟连 4 个
种源。
5. 2 旱冬瓜优良家系选择
从各家系在 3 个试验点的生长情况分析可看
出,家系间在树高和胸径生长上均存在明显的差
异,年均树高生长和胸径生长分别达 1 m、1 cm以
上,达到速生的地方标准。为比较各家系的生长表
现,以材积生长量作为评选因子,采用家系间平均
值加标准差的方法选择出适合于 3 个试验点生长的
优良家系。
(1)瑞丽 对 98 个家系在瑞丽的最适表现进
行选择,通过标准差法共选择出 145、85、82、
77、123、61、104、69、100、76、57、99、34、
128、115、113、101、56、43 等 19 个最优家系,
其材积生长量均大于 0. 001 48 m3;最差为 81、95、
132、55、28、137、143、59、92、39、124、133、
25 等 13 个家系,其材积生长量均小于 0. 000 88
m3;其余 66 个家系表现一般,其材积生长量为
0. 000 88 ~ 0. 001 48 m3。
(2)镇源 99 个家系在镇沅的生长表现,通
过标准差法选出 59、122、53、88、78、92、46、
68、52、96、116、84、136、101、77、17、64、
60、104 等 19 个最优家系,其材积生长量均大于
0. 010 9 m3;最差为 47、75、45、81、143、41、
6 西 部 林 业 科 学 2012 年
145、32、 129、 42、 128、 82、 5、 55、 13、 39、
21、144、38 等 19 个家系,其材积生长量均小于
0. 007 m3;其余家系表现一般,其材积生长量为
0. 007 ~ 0. 010 9 m3。
(3)龙陵 87 个家系在龙陵的生长表现,通
过标准差法选出 109、121、92、76、55、54、78、
58、56、96、99 等 11 个最优家系,其材积生长量
均大于 0. 003 74 m3;最差为 35、134、3、1、41、
128、33、46、144 等 9 个家系,其材积生长量均
小于 0. 002 19 m3;其余家系表现一般,其材积生
长量为 0. 002 19 ~ 0. 003 74 m3。
通过分析,以材积生长为主要指标选择的各试
验点优良种源及家系见表 2。
表 2 3 个试验点的旱冬瓜优良种源及家系
Tab. 2 List of superior provenances and families in three experimental sites
瑞丽 镇沅 龙陵
种源 西盟、昌宁 西盟、瑞丽 西盟、龙陵
家系
145、85、82、77、123、61、104、69、
100、76、57、99、34、128、115、113、
101、56、43
59、122、53、88、78、92、46、68、52、
96、116、84、136、101、77、17、64、60、
104
109、121、92、76、55、54、78、58、56、
96、99
从表 2 可以看出,除西盟种源在 3 个试验点均
入选优良种源外,其他种源在 3 个试验点的表现各
异,说明西盟种源适合于 3 个试验点的立地条件,
具有较强的环境适应能力,可在滇西南推广种植。
此外不同试验点所入选的优良家系也不相同,没有
同一个家系能在 3 个试验点都为优良家系,但部分
家系在 2 个试验点表现出良好的适应性和生长能
力,如 56、76、77、78、92、96、99、101、104
号家系,说明旱冬瓜在不同立地条件下所表现出不
同的适应性,需开展进一步的多点试验才能确定适
合于滇西南地区的最优种源和家系。
6 优良种源区划
对龙陵、镇沅及瑞丽试验点的 15 个旱冬瓜分
别进行种源区划,采用 15 个种源的树高、胸径、
材积及种源原产地的经度、纬度作为分析指标,数
据经标准化后采用 DPS 软件进行系统聚类分析。
其结果如下。
图 2 3 个试验点 15 个旱冬瓜种源聚类图
Fig. 2 Cluster diagram of 15 Alnus nepalensis provenances in three experimental sites
从图 2 可以看出,根据龙陵和镇沅试验点的结
果,可将旱冬瓜种源基本上按地域进行区划,可分
为两个大类:一类是以滇南 7 个种源为主,即江
城、景洪、思茅、勐海、孟连、宁洱、镇沅;另一
类是以滇西 7 个种源为主,外加 1 个滇南种源,即
瑞丽、陇川、潞西、昌宁、龙陵、腾冲、保山、西
盟,其中西盟位于滇南地区,但其在区划中可归入
滇西地区。
而瑞丽试验点则以江城、思茅、宁洱、景洪、
孟连为一类,主要是以滇南种源为主,另一类是勐
海、西盟、镇沅、瑞丽、龙陵、陇川、保山、昌
宁、潞西、腾冲,主要以滇西种源为主,外加勐
海、西盟、镇沅 3 个滇南种源。
从以上分析可以看出,在 3 个试验点 (从左
至右,瑞丽、镇沅、龙陵)旱冬瓜种源的划分可
划分为滇南种源和滇西种源 2 个大的种源区,可结
7第 4 期 陈宏伟等:滇西南旱冬瓜优树及种源选择研究
合种源选择的结果挑选适合于各试验点的优良种
源。结合优良种源及家系的选择及种源区划聚类结
果,对旱冬瓜良种优良种源、优良家系及种源区划
聚类结果详见表 3。
表 3 旱冬瓜优良种源及家系
Tab. 3 List of superior provenances and families of Alnus nepalensis
滇南种源区 滇西种源区
优良种源 - 西盟、昌宁、瑞丽、龙陵
优良家系 34、128
43、46、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、64、68、69、76、77、78、82、84、85、
88、92、96、99、100、101、104、109、115、116、113、121、122、123、145
7 结语
对滇西南分布较广的旱冬瓜珍贵乡土速生用材
树种进行了种源和个体选择,通过大范围的调查与
选择,在滇西南的普洱、西双版纳、临沧、德宏和
保山 5 个州 (市)的 15 个县采用对比木法选出 15
个种源 144 株旱冬瓜初选优树。3 个试验点的旱冬
瓜苗期和幼林期的分析显示,不同种源及家系苗木
在树高、胸径生长上均存在着显著差异。表明在滇
西南地区开展旱冬瓜优良种源及优良家系选择十分
必要。
旱冬瓜苗期入选的速生种源和幼林期入选的速
生种源基本一致,入选家系虽有变化,但苗期入选
家系与幼林期入选的家系大部分相同,说明旱冬瓜
苗期选择可为林木的后期选择提供参考。
2. 5 年生旱冬瓜种源及家系在不同试验点的表
现各不相同,说明种源及家系间均存在丰富的变
异,在不同立地条件下表现出差异,在树高、胸径
及材积生长上均有一定的差异,说明在滇西南地区
开展旱冬瓜优良种源 /家系的选择是十分必要的。
环境因子对旱冬瓜材积的影响不显著,但树体
因子的影响极显著,可以推断影响旱冬瓜材积的主
要因素是遗传因素,因此,可以通过遗传改良提高
旱冬瓜的木材产量。但目前对旱冬瓜的研究还处于
起步阶段,尚未揭示与材积相关的遗传基因,因
此,当前阶段的改良工作应以资源收集为主,逐步
建立高世代种子园,并遵循 “有性改良,无性利
用”的原则,借助无性繁殖手段,边建设边生产,
尽快将优质遗传资源投入到生产中,同时加强对旱
冬瓜的微观研究,将生物技术与传统改良技术有效
地结合利用,提高旱冬瓜产业的规模化和集约化水
平。
所得出的旱冬瓜种源区划仅限于滇西南,云南
省范围的优良种源区划还有待于进一步的研究。其
研究结果为云南省进行旱冬瓜人工林培育选择优良
种源提供依据,为其他乡土速生树种的选择提供借
鉴。
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