香椿種源生長差異性分析及早期評價(jià)

張海燕

（福建省邵武市林業(yè)科技推廣中心，福建 邵武 354000）

香椿種源生長差異性分析及早期評價(jià)

張海燕

（福建省邵武市林業(yè)科技推廣中心，福建 邵武 354000）

采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在福建邵武進(jìn)行來自14個(gè)省區(qū)29個(gè)種源香椿的造林試驗(yàn)，通過對4年生香椿種源試驗(yàn)林生長性狀的調(diào)查，開展香椿種源生長差異性分析及早期評價(jià)，研究結(jié)果表明：參試的29個(gè)香椿種源在生長適應(yīng)性上存在著極為顯著的差異，平均樹高在1.66～5.15 m之間，平均胸徑在1.52～4.42 cm之間，平均單株材積在0.000 38～0.007 01 m3之間；樹高、胸徑和單株材積均與緯度呈顯著負(fù)相關(guān)，而與年均降水量、年均氣溫和無霜期表現(xiàn)出極顯著的正相關(guān)，說明緯度較低、降水量較多、氣溫較高和無霜期較長的種源在福建邵武生長適應(yīng)性較好；通過聚類分析，29個(gè)香椿種源可分成了優(yōu)、良、中、差4個(gè)類別；湖南、江西中西部和廣西北部的種源有較明顯的生長優(yōu)勢，表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性，該地域內(nèi)8個(gè)種源的樹高均值為2.73 m，胸徑均值為3.68 cm，單株材積均值為0.003 58 m3，這一區(qū)域可能是香椿的較優(yōu)種源區(qū)。

香椿；種源；生長差異性；早期評價(jià)

香椿Toona sinensisRoem.屬楝科香椿屬，是我國特有的珍貴落葉喬木，其主干通直，生長迅速，木材色澤漂亮，紋理優(yōu)美，廣泛用作雕刻、上等家具、室內(nèi)裝飾和車船等領(lǐng)域，在木材市場上有著“中國桃花心木”的美譽(yù)[1-9]。香椿的嫩葉可以食用，且營養(yǎng)豐富，深受老百姓的喜愛[10-11]。香椿在我國主要分布在東經(jīng)100°～122°、北緯25°～37°之間，分布范圍廣泛，在福建寧德、羅源、閩侯、閩清等地有零星種植，成片的較少[5]。邵武是福建北部的主要林區(qū)，為了豐富邵武的主要闊葉造林樹種，2009年參加了由中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所組織的科研協(xié)作組，從全國14個(gè)省區(qū)引進(jìn)了香椿種源種子并開展種源試驗(yàn)，相繼得到了省林業(yè)科研項(xiàng)目“香椿屬珍貴用材樹種種質(zhì)資源收集和繁育技術(shù)研究”（閩林科〔2009〕8號）和福建省第四期林木種苗科技攻關(guān)項(xiàng)目“香椿良種選育及繁育技術(shù)研究”（閩林科〔2013〕1號）的資助，繼續(xù)對該試驗(yàn)林進(jìn)行跟蹤觀測，以期從中篩選出適宜邵武推廣應(yīng)用的優(yōu)良香椿種源。本研究通過對4年生香椿不同種源間生長差異的分析，探討香椿不同種源幼林期的生長適應(yīng)性，為今后的香椿引種推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省邵武市二都國有林場下坡石工區(qū)，北緯 27°26′，東經(jīng) l17°35′，該地區(qū)為中亞熱帶季風(fēng)氣候，全年平均氣溫為17.8℃，全年平均降水量為1 800 mm，無霜期為340 d。試驗(yàn)地海拔190～290 m，山地紅壤，肥力較高，土層較深，為90～180 cm。

1.2 試驗(yàn)材料

參試的29個(gè)種源來自14個(gè)省區(qū)，分布于東經(jīng)103°17′～119°34′、北緯22°07′～36°41′之間（見表1）。每個(gè)種源地采種優(yōu)良母樹均在15株以上，母樹之間最小間隔50 m，每株母樹取等量種子混合作為此種源種子。種子由中國林科院亞林所于2008年底統(tǒng)一采集和編號。2009年2月，在福建省邵武市苗圃對各個(gè)種源種子進(jìn)行育苗。2010年3月，在邵武市二都國有林場進(jìn)行香椿種源試驗(yàn)林營造，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4株小區(qū)，8次重復(fù)，重復(fù)間用杉木設(shè)置一行隔離行，株行距為2.0 m×2.5 m。

表1 參試的29個(gè)香椿種源的地理氣象因子?Table 1 Geographic meteorological factors of 29 Toona sinensis provenances

1.3 試驗(yàn)方法

2013年11月，分別對不同香椿種源試驗(yàn)林進(jìn)行樹高、胸徑每木調(diào)查。單株材積采用公式V=0.000 052 764 291D1.8821611H1.0093166計(jì)算，其中D為胸徑，H為樹高。遺傳增益采用公式ΔG=h2S/，其中h2為遺傳力（h2=1-1/F，F(xiàn)為種源方差分析的F值），S為選擇差，為總體平均數(shù)[12-14]。種源選擇采用聚類分析評價(jià)法，以生長性狀指標(biāo)為依據(jù)，對香椿不同種源進(jìn)行聚類，然后根據(jù)遺傳增益的高低對聚類結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，進(jìn)而選出生長適應(yīng)性較好的種源。調(diào)查數(shù)據(jù)采用Excel和DPS等數(shù)據(jù)處理分析軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 香椿不同種源的生長差異性分析

表2列出了4年生香椿29個(gè)種源試驗(yàn)林的樹高、胸徑以及單株材積的生長狀況。從表2可以看出，不同種源樹高在1.66～5.15 m之間，胸徑在1.52～4.42 cm之間，單株材積在0.000 38～0.007 01 m3之間。通過方差分析，29個(gè)香椿種源樹高、胸徑和單株材積之間的差異均達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），說明參試的不同種源生長適應(yīng)性存在極顯著差異（見表3）?？傮w看來，湖南種源表現(xiàn)尤為突出，其5個(gè)參試種源的樹高在3.09～5.15 m之間，胸徑在3.11～4.42 cm之間，單株材積在0.002 14～0.007 01 m3之間；甘肅天水種源表現(xiàn)最差，作為對照的福建三明種源處于中下生長水平。

2.2 香椿生長性狀與地理氣象因子的關(guān)系分析

對香椿生長性狀與地理氣象因子間的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果見表4。從表4可看出，樹高、胸徑和單株材積與緯度、年均降水量、年均氣溫和無霜期等地理氣象因子的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平（除單株材積與緯度相關(guān)僅達(dá)顯著外）。其中，與緯度呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)，而與年均降水量、年均氣溫和無霜期則呈正相關(guān)，說明緯度較低、降水量較多、氣溫較高和無霜期較長的種源生長適應(yīng)性較好。

2.3 香椿種源的早期選擇

通過對香椿不同種源的生長性狀進(jìn)行聚類分析（見圖1），可以把29個(gè)不同種源分成4個(gè)類別（見表5）。其中，Ⅰ類種源號為18、28、5；Ⅱ類種源號為 19、17、6、33、3、10、15、2；Ⅲ類種源號為 26、25、34、13、12、11、37、21、24、20、4；Ⅳ類種源號為29、14、22、9、16、8、1。進(jìn)一步對各類別的性狀平均遺傳增益進(jìn)行分析，表明各類別差別明顯，其大小順序?yàn)棰瘢劲颍劲螅劲?，可分別將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類種源初步定為優(yōu)、良、中、差種源。優(yōu)與良兩類別的種源大都分布在湖南、江西中西部和廣西北部的地域內(nèi)。該地域內(nèi)參試8個(gè)種源的樹高均值為2.73 m，樹高平均遺傳增益為23.11%；胸徑均值為3.68 cm，胸徑平均遺傳增益為22.62%；單株材積均值為0.003 58 m3，單株材積平均遺傳增益為61.94%。可以看出，這8個(gè)種源的生長適應(yīng)性強(qiáng)，生長優(yōu)勢明顯，遺傳增益高，可作為早期選擇出的優(yōu)良種源。

表2 香椿29個(gè)種源試驗(yàn)林（4年生）生長狀況Table 2 Growth conditions of 29 Toona sinensis provenances test forest (4 a)

表3 香椿29個(gè)種源的生長性狀方差分析?Table 3 ANOVA analysis of 29 Toona sinensis provenances growth traits

表4 香椿生長性狀與地理氣象因子間的相關(guān)性分析?Table 4 Correlation analysis between Toona sinensis growth traits and geographical and meteorological factors

表5 香椿不同種源生長性狀聚類分析Table 5 Cluster analysis of different Toona sinensis provenances growth traits

圖1 香椿不同種源生長性狀的聚類結(jié)果Fig. 1 Clustering map of different Toona sinensis provenances growth traits

3 結(jié)論與討論

經(jīng)過4 a的生長，香椿29個(gè)種源在邵武的生長適應(yīng)性存在極顯著差異，平均樹高在1.66～5.15 m之間，平均胸徑在1.52～4.42 cm之間，平均單株材積在0.000 38～0.007 01 m3之間。香椿生長性狀與緯度、年均降水量、年均氣溫和無霜期等地理氣象因子有極顯著相關(guān)。其中，各生長性狀與緯度呈負(fù)相關(guān)，而與年均降水量、年均氣溫和無霜期則呈正相關(guān)，說明緯度較低、降水量較多、氣溫較高和無霜期較長的種源在邵武的生長適應(yīng)性較好，這與劉軍等[15]對香椿種源苗期生長性狀與原產(chǎn)地生態(tài)因子研究的結(jié)論基本一致。

根據(jù)各種源生長性狀值大小，將29個(gè)香椿種源分成優(yōu)、良、中、差4個(gè)不同類別，表現(xiàn)優(yōu)的種源號為18、28、5，其樹高均值為4.58 m，胸徑均值為4.26 cm，單株材積均值為0.005 47 m3；表現(xiàn)良的種源號為19、17、6、33、3、10、15、2，其樹高均值為3.33 m，胸徑均值為3.31 cm，單株材積均值為0.002 73 m3；表現(xiàn)居中的種源號為6、25、34、13、12、11、37、21、24、20、4，其樹高均值為2.48 m，胸徑均值為2.45 cm，單株材積均值為0.001 16 m3；表現(xiàn)差的種源號為9、14、22、9、16、8、1，其樹高均值為1.86 m，胸徑均值為1.85 cm，單株材積均值為0.000 50 m3。

湖南、江西中西部和廣西北部地域內(nèi)的種源有較明顯的生長優(yōu)勢，表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性和較高的遺傳增益，這一區(qū)域可能是香椿的較優(yōu)種源區(qū)?？紤]到這個(gè)香椿較優(yōu)種源區(qū)的生態(tài)因子與福建大部分地區(qū)相近，因此今后應(yīng)更加側(cè)重對這一區(qū)域香椿種源的研究。由于此次參試的福建香椿種源僅“三明”一個(gè)，今后將在福建主要的香椿分布區(qū)收集來源清晰的種源，進(jìn)一步擴(kuò)大對福建香椿種源的研究，以期對福建香椿種源有更明晰的評價(jià)。當(dāng)然，由于種源試驗(yàn)林的林齡還不長，目前的研究結(jié)果僅代表各種源的幼林期生長趨勢及早期選擇結(jié)果，今后還需要對試驗(yàn)林進(jìn)行長期跟蹤觀測，以得到更為準(zhǔn)確的結(jié)論。

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Analysis and evaluation of growth difference of differentToona sinensisprovenances

ZHANG Haiyan
(Forestry Science and Technology Extension Center of Shaowu City, Shaowu 354000, Fujian, China)

The growth traits of 4-year-old provenance trial forests ofToona sinensiswere investigated. The results showed that: the differences in growth adaptability of 29 provenances was extremely signi ficant, and the average height in the range was between 1.66 m-5.15 m, the average diameter between 1.52-4.42 cm, the average individual volume between 0.000 38 m3-0.007 01 m3. Correlationon analysis showed that height, DBH, individual volume were negatively related to latitude, but were extremely signi ficant positive related to the average annual rainfall, the average annual temperature and the frost-free period, which showed that provenances of lower latitude,more rainfall, higher temperatures and longer frost-free period had a better adaptability in Shaowu city. 29 provenances were divided into excellent, good, normal, poor four categories by clustering analysis. The excellent and good categories were analyzed and found that the provenances in the area of Hunan Province, Jiangxi Province and northern Midwest Guangxi Province had obvious growth advantage and showed strong adaptability. The average height, the average diameter and the average individual volume of the eight provenances in this area where could be the better provenance zone was 2.73 m, 3.68 cm, 0.003 58 m3.

Toona sinensis; provenance; analysis of growth difference; early evaluation

S722.7

A

1673-923X(2017)01-0038-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.01.007

2015-12-10

福建省第四期林木種苗科技攻關(guān)項(xiàng)目“香椿良種選育及繁育技術(shù)研究”（閩林科〔2013〕1號）；中央科研院所基金項(xiàng)目（RISF6808）；福建省林業(yè)科研項(xiàng)目（閩林科〔2009〕8號）

張海燕，高級工程師；E-mail：swzyzzhy@163.com

張海燕. 香椿種源生長差異性分析及早期評價(jià)[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2017, 37(1): 38-42.

致謝：參加研究工作的還有福建省林業(yè)科學(xué)研究院肖祥希教授級高工、何文廣工程師、潘惠忠助理工程師以及邵武市林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣中心的沙小濱高級工程師、危炳忠工程師，福建省林業(yè)科學(xué)研究院楊宗武教授級高工給予精心指導(dǎo)，在此一并致謝！

[本文編校：謝榮秀]