海南省濕加松無性系苗期生長動(dòng)態(tài)分析

薛楊+陳毅青+劉憲釗+王小燕+宿少鋒+林之盼+薛雁文

摘 要 對(duì)濕加松10個(gè)無性系苗期苗高和地徑的生長動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)查，并用 Logistic 方程對(duì)苗高和地徑的生長動(dòng)態(tài)進(jìn)行擬合，分析雨熱同期濕加松的生長動(dòng)態(tài)規(guī)律及生長參數(shù)。結(jié)果表明：濕加松無性系苗期年生長高度符合“S”型生長曲線。以濕加松地徑和苗高劃分其苗木的生長階段，則地徑和苗高的速生期持續(xù)時(shí)間分別為94～125 d 和 60～77 d。

關(guān)鍵詞 海南 ；濕加松 ；無性系 ；苗期 ；生長參數(shù)；

中國分類號(hào) S791.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.007

Growth Dynamic Analysis of Clones of Slash Pine×Honduras Caribbean

Pine at the Nursery Stage in Hainan Province

XUE Yang1） CHEN Yiqing1） LIU Xianzhao2）

WANG xiaoyan1） SU Shaofeng1） LIN Zhipan1） XUE Yanwen1）

（1 Hainan Forsetry Institute， Haikou， Hainan 571100

2 Resrarch Institute of Forest Resource Information Techniques，

Chinese Academy of Forestry， Beijing 100091）

Abstract Ten clones of hybrids between slash pine （Pinus elliottii Engelm. var elliottii L. & D.） and Honduras caribbean pine （Pinus caribaea Mor. var hondurensis B. & G.） at the nursery stage were selected to observe their growth dynamics in plant height and ground diameter， and the growth dynamics were was fitted by using Logistic equation to analyze the growth dynamic changes and growth parameters of the clones growing in the same period of hot and rain. The results showed that the annual growth height of the clonal plants at the nursery stage was consistent with the "S" growth curve. When the ground diameter and plant height were used to determine the growth stage of the plants， the fast growing stages for the ground diameter and plant height lasted for 94 ～ 125 days and 60 ～ 77 days， respectively.

Keywords Hainan ； slash pine × Honduras caribbean pine ； clone ； nursery stage ； growth parameters

濕加松又稱雜種松，是濕地松（Pinus elliottii var. elliottii）與加勒比松（古巴加勒比松[Pinus caribaea var. caribaea]、洪都拉斯加勒比松[P. caribaea var. hondurensis]和巴哈馬加勒比松[P. caribaea var. bahmaensis]）的雜交后代[1]。濕地松與加勒比松的雜交改良和遺傳優(yōu)化使其子代濕加松具有生長快、抗逆性強(qiáng)、干形通直等優(yōu)點(diǎn)。濕加松最早由澳大利亞昆土蘭林業(yè)研究所培育而成，后于20世紀(jì)80年代后期通過多代雜交選育產(chǎn)生顯著雜種優(yōu)勢的品系[2]。中國于20世紀(jì)90年代率先在廣東省利用國內(nèi)種質(zhì)資源開展雜交試驗(yàn)，并利用國外少量雜種開展造林和引種栽培試驗(yàn)，并隨后在廣西、福建、四川、云南等亞熱帶南緣的?。▍^(qū)）廣泛引種栽培，表現(xiàn)出良好的生長效果和適應(yīng)性[2]。海南省2007年從廣東省引種濕加松，經(jīng)過10 a育苗和造林研究，在熱帶地區(qū)表現(xiàn)出優(yōu)良的抗逆性，生長效果和產(chǎn)脂量明顯優(yōu)于加勒比松和濕地松，尤其是雨熱同期季節(jié)，其生長效果最佳[3]。

目前，國內(nèi)關(guān)于濕加松的研究主要集中在濕加松良種選育、扦插繁殖、組織培養(yǎng)和遺傳改良等方面。濕加松苗期生長動(dòng)態(tài)研究僅限于無性系生長差異的比較分析，苗期年生長動(dòng)態(tài)（開始期、速生期和緩慢期）的研究未見報(bào)道?；诖耍P者以10個(gè)濕加松無性系1年生苗木為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)各無性系在海南省雨熱同期（5～10月）的苗高和地徑進(jìn)行了連續(xù)調(diào)查，比較分析該時(shí)期濕加松不同無性系的苗期生長動(dòng)態(tài)，并建立苗期生長模型，以期為濕加松無性系苗木培育和良種的早期選擇提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于海南省文昌市文教鎮(zhèn)，北緯19°34′，東經(jīng)110°43′，海拔38 m，地處熱帶北緣沿海地帶，屬熱帶海洋性季雨氣候，年均氣溫23.5℃，平均降雨量2 022 mm，且雨季主要集中在5～10月。試驗(yàn)地前作為種植豆科農(nóng)耕地，收獲后，機(jī)耕整地作為濕加松試驗(yàn)地。臺(tái)地，地勢平坦，適宜濕加松生長。圍邊主要植被有苦楝（Meliaazedarach）、大青（Clerodendrum cyrtophyllum）、潺槁樹（Litseaglutinosa）、桉樹（Eucalyptus）、瓊崖海棠 （Calophyllum inophyllum）、桃金娘（Rhodomvrtus tomentosa）、野牡丹（Melastoma candidum）、鬼針草（Bidens pilosa）和飛機(jī)草（Eupatorium odoratum）等，土壤類型為磚紅壤，pH值4.5。

1.2 試驗(yàn)材料

供試濕加松優(yōu)良無性系10個(gè)，按濕加松生產(chǎn)的要求和歷史資料的研究，初步確定濕加松優(yōu)良單株的選擇標(biāo)準(zhǔn)，生長速度要快，最低要求入選參數(shù)為：單株高、胸徑均達(dá)到林分平均值2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上，干形通直，枝丫少，顏色濃綠，抗病、抗風(fēng)能力強(qiáng)，出根率90%以上，成活率95%上（表1）。苗木為1年生扦插苗，采用穴植，規(guī)格為 40 cm×50 cm，于2013年3月栽植。試驗(yàn)采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)，2行×8株方塊小區(qū)，4次重復(fù)，株行距為 3 m×3 m，面積共為2.67 hm2，四周種植兩行大葉相思為保護(hù)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

從2013年5月15日開始，每10 d觀測1次，記錄每株苗木的苗高與地徑，直至雨季結(jié)束，歷時(shí)150 d。以生長時(shí)間和生長量兩個(gè)指標(biāo)對(duì)苗木的生長進(jìn)程用“S”型生長曲線模擬?！癝”型生長曲線方程為：

y=k/（1+ea-bt）（1）

式中，y為苗木累計(jì)生長量，t為苗木生長的天數(shù)；k表示苗木年生長極限值，用苗高或地徑的等差三點(diǎn)法求得；a、b是參數(shù)，用最小二乘法求得[4]。

k=[y22（y1+y3）-2y1y2y3]/（y22-y1y3）（2）

對(duì)（1）式求二階導(dǎo)數(shù)得：

d2y/dt2=b2kea-bt（-1+ea-bt）（1+ea-bt）-3（3）

令d2y/dt2=0，則t=ab-1。此時(shí)，t為苗高、地徑日生長速度最大值的日期，稱之為速生點(diǎn)，用t0表述。

苗期苗高、地徑年生長階段的劃分可通過對(duì)（1）式求三階導(dǎo)數(shù)得：

d3y/dt3=b3kea-bt（e2lna-2bt-4ea-bt+1）（1+ea-bt）-4（4）

令d3y/dt3=0，則e2lna-2bt-4ea-bt+1=0；得到t=[a-ln（2±）]b-1，即

t1=（a-1.317）b-1（5）

t2=（a+1.317）b-1（6）

t1和t2分別表示速生開始期和速生結(jié)束期。

因此，可借助t1和t2將濕加松的年生長過程劃分為3個(gè)階段：（0，t1）、（t1，t2）、（t2，封頂）。第一個(gè)階段稱為“前慢期”，該期內(nèi)生物生長速度逐漸加快；當(dāng)生長速度達(dá)到年總平均生長速度時(shí)，生物進(jìn)入年生長的第二階段，即“速生期”，該期生物處于持續(xù)速生階段，生長速度大于年總平均生長速度，并在期中達(dá)到最大生長速度，隨后，生長速度逐漸減慢；當(dāng)生長速度低于年總平均生長速度時(shí)，即進(jìn)人生物年生長的第三階段，稱為“后慢期”[5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 濕加松無性系苗期年生長模型

濕加松無性系的苗高與地徑生長量均可用“S”型曲線方程（1）進(jìn)行擬合，10個(gè)無性系生長擬合曲線如圖1。利用所有雜交無性系苗高和地徑觀測值，通過公式（2）求出k值，用最小二乘法估計(jì)參數(shù)a和b，建立各無性系的生長模型，其中，W305和W302的綜合（高、徑）預(yù)測效果最好，且F檢驗(yàn)達(dá)到極顯著水平（表2），部分無性系（W301）的擬合效果較差，說明濕加松無性系苗期生長還存在著一定的不穩(wěn)定性。

2.2 濕加松無性系苗木年生長階段的劃分

濕加松無性系在中國熱帶地區(qū)表現(xiàn)出旱季生長緩慢，雨季生長快速的全年生長過程。每年的雨季中后期其生長接近停滯直到第二年雨季前期開始新一輪的快速生長。依據(jù)t1和t2將苗木的雨季的生長進(jìn)程劃分為3個(gè)時(shí)期，即：生長前期、速生期和生長后期。

對(duì)濕加松的10個(gè)無性系苗木的地徑和苗高生長節(jié)律用“S”型曲線擬合。對(duì)海南省雨熱同期的濕加松生長期不同無性系濕加松生長過程分析可知（表3），濕加松無性系1年生苗木地徑的速生期為106 d，10個(gè)無性系生長期平均地徑變化范圍3.85～13.75 cm。W201號(hào)無性系在雨季開始前5 d（5月10日）進(jìn)入速生期，W305進(jìn)入速生期最晚（5月21日）。W301速生期最長125 d（5月16日至9月20日），其生長期地徑的變化范圍為3.84～13.91cm。W203速生期最短94 d（5月19日至8月23日）。

濕加松無性系1年生苗高速生期為70 d，10個(gè)無性系生長期平均地徑變化范圍28.29～131.87 cm。W201號(hào)無性系在雨季開始（5月15日）進(jìn)入速生期，W305進(jìn)入速生期最晚（5月31日）。W301速生期最長77 d（5月19日至9月20日），其生長期地徑的變化范圍為25.16～151.1cm。W202、W203苗高速生期最短60 d（5月15日至7月14日）。

3 結(jié)論和討論

通過苗木的生長規(guī)律，抓住苗木年生長過程的速生期階段確定苗圃管理措施，是生產(chǎn)中培育苗木的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)濕加松1年生苗采用Logistic 曲線進(jìn)行一次、二次求導(dǎo)所確定的速生點(diǎn)及速生期在其無性系選擇及管理上具有重要意義[7]。

海南省作為中國唯一全部處于熱帶地區(qū)的省份，雨熱同期的氣候條件給植物提供了良好的生長環(huán)境，濕加松無性系苗在該時(shí)期的生長動(dòng)態(tài)符合“S”型曲線。以濕加松苗高和地徑為動(dòng)態(tài)變量可得苗木生長規(guī)律：濕加松無性系的地徑生長隨著雨季的來臨進(jìn)入速生期，除W201早于雨季進(jìn)入速生期外，其它無性系都集中在5月15號(hào)后的一周內(nèi)，且速生期持續(xù)時(shí)間較長，平均持續(xù)106 d。濕加松無性系的苗高生長在雨季開始后半月內(nèi)進(jìn)入速生期，快速生長平均持續(xù)70 d。10個(gè)無性系中，W301地徑和苗高的速生期持續(xù)時(shí)間最長，W203的地徑和苗高速生持續(xù)時(shí)間最短。

無性系的苗高、地徑與速生期始期、速生期結(jié)束期和速生點(diǎn)呈正相關(guān)關(guān)系，濕加松無性系苗期較其它樹種能更有效地利用速生期這一關(guān)鍵的生長時(shí)期進(jìn)行高生長。速生期是濕加松無性系苗木生長的最關(guān)鍵時(shí)期，在濕加松無性系苗木選育時(shí)，可以將速生期長短作為一個(gè)重要的判別指標(biāo)。

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