16個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系生長(zhǎng)和抗風(fēng)性比較

王家妍，方小榮，黃黎敏，申禮鳳，劉秀媚，李昌榮，魏國(guó)余

（1.廣西國(guó)有高峰林場(chǎng)，南寧 530002；2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，南寧 530002）

桉樹(shù)（Eucalyptus）因具有生長(zhǎng)快速、產(chǎn)高量、經(jīng)濟(jì)效益好、用途廣泛等特點(diǎn)被廣泛種植，現(xiàn)已成為主要人工林造林樹(shù)種之一，桉樹(shù)造林面積約占世界人工林造林面積的7.8%[1]。截止2014年，我國(guó)桉樹(shù)造林面積達(dá)到450 萬(wàn)hm2，約占我國(guó)森林面積的2%，蓄積總量1.6 億m3，每年木材產(chǎn)量約占我國(guó)木材產(chǎn)量的1∕4[2-3]，桉樹(shù)木材生產(chǎn)對(duì)我國(guó)木材安全及戰(zhàn)略儲(chǔ)備具有重要的意義。風(fēng)害造成桉樹(shù)折斷、伏倒，是制約我國(guó)桉樹(shù)種植的主要?dú)夂驗(yàn)?zāi)害之一。桉樹(shù)抗風(fēng)品種的選育一直是桉樹(shù)育種的重要工作，羅建中等[4]從遺傳變異角度對(duì)2年生桉樹(shù)雜交種的生長(zhǎng)和遺傳變異進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)抗風(fēng)性受加性基因控制，遺傳力為0.10～0.11，以尾葉桉（E.tereticornis）為母本的子代生長(zhǎng)性狀和抗風(fēng)指數(shù)遺傳力均高于以細(xì)葉桉（E. tereticornis）為母本的子代。崔之益等[5]對(duì)6 種立地條件下桉樹(shù)無(wú)性系的適生性進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為尾細(xì)桉（E.urophylla×E.tereticornis）系列的LH9224無(wú)性系抗風(fēng)性強(qiáng)，可在臺(tái)風(fēng)頻發(fā)地區(qū)推廣種植，尾巨桉（E.urophylla×E.grandis）系列DH32-26、DH32-13可在內(nèi)陸少風(fēng)害地區(qū)種植。朱英娟等[6]對(duì)不同地區(qū)25個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系生長(zhǎng)量和抗風(fēng)性進(jìn)行研究，選出UT6、華桉2 號(hào)等5 個(gè)速生、抗風(fēng)性強(qiáng)的無(wú)性系。赤桉（E.camaldulensis）由于其獨(dú)特抗風(fēng)能力，多位研究學(xué)者[7-8]已經(jīng)開(kāi)展赤桉抗風(fēng)性研究，選出多個(gè)生長(zhǎng)和抗風(fēng)性較好的赤桉家系。廣西南部是桉樹(shù)人工林的主要種植區(qū)，也是受臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的地區(qū)，臺(tái)風(fēng)過(guò)境給桉樹(shù)產(chǎn)業(yè)造成重大的損失，迫切需要生長(zhǎng)快、抗風(fēng)能力強(qiáng)的品系。

廣西國(guó)有高峰林場(chǎng)于2015年5月種植16 個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系參試的試驗(yàn)林，2018年9月強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”過(guò)境廣西，最大風(fēng)力達(dá)到13 級(jí)，無(wú)性系試驗(yàn)林受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響，為抗風(fēng)品系選育提供機(jī)會(huì)。本文以16 個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系對(duì)比試驗(yàn)林為研究對(duì)象，測(cè)定生長(zhǎng)性狀，調(diào)查抗風(fēng)性指標(biāo)，為篩選生長(zhǎng)快、抗風(fēng)性強(qiáng)的無(wú)性系提供基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西國(guó)有高峰林場(chǎng)長(zhǎng)客分場(chǎng)（108°14′08″E，22°56′10″N），地處南寧盆地的西北緣。南亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫度21.8 ℃，大于或等于10 ℃活動(dòng)積溫7 500 ℃，年均降水量1 200～1 500 mm[9]。丘陵地貌，平均海拔200 m，土壤為赤紅壤，土層厚度大于1 m，質(zhì)地中壤。

1.2 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

無(wú)性系試驗(yàn)用苗為組培苗，來(lái)自于國(guó)家林業(yè)和草原局桉樹(shù)研究開(kāi)發(fā)中心和雷州林業(yè)局（表1）。16 個(gè)無(wú)性系采取隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)小區(qū)分4行5株種植。

1.3 試驗(yàn)林營(yíng)建

人工整地挖穴，穴規(guī)格30 cm×30 cm×30 cm，株行距2 m×3 m，種植密度1 666株∕hm2。造林前施桉樹(shù)專用基肥0.5 kg∕株（總有效養(yǎng)分≥20%，N∶P∶K=8∶6∶6），2015年5月造林。造林后連續(xù)撫育3年，造林當(dāng)年除草撫育2 次，第2、3年撫育1 次。結(jié)合除草每年追肥1次，采用桉樹(shù)專用追肥（總有效養(yǎng)分≥30%，N∶P∶K=15∶8∶7），施肥量0.5 kg∕株。

1.4 試驗(yàn)調(diào)查與數(shù)據(jù)處理

1.4.1 生長(zhǎng)量調(diào)查

2018年11月進(jìn)行無(wú)性系試驗(yàn)林每木調(diào)查，包括胸徑、樹(shù)高，并計(jì)算樹(shù)木單株材積[10]。

單株材積V=0.000 062 876 7H0.96436D1.821621

其中H為樹(shù)高（m），D為胸徑（cm）。

1.4.2 風(fēng)害情況調(diào)查

2018年9月強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”過(guò)境廣西，各無(wú)性系風(fēng)害情況調(diào)查于2018年10月完成。根據(jù)廣西氣象局公布，“山竹”登陸時(shí)中心最大風(fēng)力14 級(jí)（45 m∕s），到達(dá)南寧時(shí)風(fēng)力9級(jí)（23 m∕s）。

風(fēng)害等級(jí)參考6級(jí)風(fēng)害等級(jí)劃分法[11]，未受風(fēng)害記為0 級(jí)，得0 分；與地面夾角60～90°記為Ⅰ級(jí)，得1 分；與地面夾角30～60°記為Ⅱ級(jí)，得2分；與地面夾角1～30°記為Ⅲ級(jí)，得3分；完全伏倒記為Ⅳ級(jí)，得4分；折斷記為Ⅴ級(jí)，得5分。

1.4.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003、SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

表1 參試無(wú)性系基本信息Tab.1 Basic information of Eucalyptus clones

2 結(jié)果與分析

2.1 無(wú)性系生長(zhǎng)量比較

對(duì)16 個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系樹(shù)高、胸徑和單株材積進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明無(wú)性系之間樹(shù)高、胸徑和單株材積差異極顯著（表2）。樹(shù)高變化范圍8.9～12.7 m，平均樹(shù)高11.2 m；胸徑變化范圍7.4～12.1 cm，平均胸徑10.3 cm；單株材積變化范圍0.019 6～0.068 1m3，均值0.046 6 m3；平均保存率79.3%，無(wú)性系16 號(hào)、8 號(hào)、5 號(hào)保存率排前3名，其保存率均大于90%，保存率較差的為6 號(hào)、15 號(hào)和7 號(hào)，保存率分別為41.03%、58.02%和61.25%（表3）。Duncan 多重比較表明，無(wú)性系8號(hào)、1 號(hào)、5 號(hào)單株材積極顯著高于7 號(hào)、10 號(hào)、14 號(hào)、15 號(hào)、13 號(hào)和16 號(hào)；8 號(hào)無(wú)性系樹(shù)高、胸徑和單株材積表現(xiàn)最優(yōu)，分別比均值高出13.39%、17.48%、44.59%。

表2 16個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系生長(zhǎng)性狀和風(fēng)害方差分析Tab.2 Analysis of variance for growth traits and wind-resistance of 16 Eucalyptus clones

表3 不同桉樹(shù)無(wú)性系間生長(zhǎng)比較Tab.3 Growths of different Eucalyptus clones

2.2 抗風(fēng)性比較

無(wú)性系之間風(fēng)害率和風(fēng)害指數(shù)差異極顯著（表2）。對(duì)各無(wú)性系風(fēng)害率和風(fēng)害指數(shù)進(jìn)行Duncan多重比較表明抗風(fēng)性最差的是7號(hào)無(wú)性系，總風(fēng)害率達(dá)59.80%，達(dá)到極顯著差異，主要遭受到Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)風(fēng)害影響（表4）。2號(hào)和3號(hào)無(wú)性系總風(fēng)害率極顯著小于16 號(hào)、13 號(hào)和7 號(hào)。風(fēng)害指數(shù)較小的無(wú)性系為15 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)、5 號(hào)、8 號(hào)和11 號(hào)無(wú)性系，均顯著小于7 號(hào)。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，9 號(hào)無(wú)性系易受風(fēng)折危害，風(fēng)折率達(dá)20.51%。

2.3 生長(zhǎng)指標(biāo)和抗風(fēng)性相關(guān)性分析

樹(shù)高、胸徑和單株材積3者之間均為極顯著正相關(guān)（P＜0.01）（表5）。風(fēng)害率與樹(shù)高呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與單株材積呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），說(shuō)明風(fēng)害對(duì)無(wú)性系樹(shù)高和單株材積影響較大，風(fēng)害率越大則樹(shù)高、單株材積就越小，反之則越大。

2.4 無(wú)性系生長(zhǎng)與抗風(fēng)性聚類分析

運(yùn)用系統(tǒng)聚類分析法對(duì)樹(shù)高、胸徑、單株材積、風(fēng)害率和風(fēng)害指數(shù)的平均值進(jìn)行聚類分析（圖1）。根據(jù)樹(shù)狀聚類圖，按照生長(zhǎng)指標(biāo)和抗風(fēng)性高低，將16 種桉樹(shù)無(wú)性系分為4 個(gè)類群，Ⅰ類為4、12、11、9、1、6、13、14 和10 號(hào)無(wú)性系，此類無(wú)性系生長(zhǎng)速度中等、產(chǎn)量中等、抗風(fēng)能力中等；Ⅱ類為16 號(hào)無(wú)性系，生長(zhǎng)最慢、產(chǎn)量最小、抗風(fēng)能力中等；Ⅲ類為2、15、3、5、8 號(hào)無(wú)性系，此類無(wú)性系生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量大、抗風(fēng)能力好；Ⅳ類為7號(hào)無(wú)性系，抗風(fēng)能力最差、生長(zhǎng)速度中等。

表4 不同無(wú)性系抗風(fēng)性比較Tab.4 Wind-resistance of different Eucalyptus clones

表5 無(wú)性系各生長(zhǎng)指標(biāo)、抗風(fēng)性的相關(guān)性分析Tab.5 Correlation analysis of growth index and wind-resistance of different Eucalyptus clones

圖1 16個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系系統(tǒng)聚類分析Fig.1 Systematic cluster analysis of 16 Eucalyptus clones

3 結(jié)論與討論

16個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系樹(shù)高、胸徑和單株材積3個(gè)性狀之間兩兩呈極顯著相關(guān)，單株材積與胸徑關(guān)系最密切，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99，這一結(jié)果與解懿妮等[12]研究桉樹(shù)雜交種材積和胸徑相關(guān)性結(jié)果一致。樹(shù)木抗風(fēng)性與冠幅、樹(shù)高、應(yīng)力波速和生長(zhǎng)應(yīng)變值呈顯著相關(guān)性[13]，尚秀華等[7]研究表明，赤桉樹(shù)高、單株材積與抗風(fēng)性的相關(guān)性在表型、遺傳和環(huán)境上均高于其他性狀。本研究結(jié)果與尚秀華等[7]研究結(jié)果基本一致，樹(shù)高和單株材積對(duì)風(fēng)害更敏感，風(fēng)害顯著影響無(wú)性系樹(shù)高和單株材積。

林木材積是評(píng)價(jià)森林資源的重要指標(biāo)[14]，通過(guò)生長(zhǎng)量差異性對(duì)比發(fā)現(xiàn)，有10 個(gè)無(wú)性系單株材積超過(guò)群體平均值，其中8號(hào)無(wú)性系樹(shù)高、胸徑、單株材積表現(xiàn)最好，分別為12.7 m、12.1 cm、0.068 1 m3，年平均蓄積生長(zhǎng)量可達(dá)31.96 m3∕（hm2·a）。對(duì)單株材積排名前10 的無(wú)性系親本分析，發(fā)現(xiàn)除2種無(wú)性系為純種無(wú)性系（8號(hào)和9號(hào)），其余全為雜交無(wú)性系，這與曹加光等[15]研究雜交無(wú)性系具有較好的材積水平和開(kāi)發(fā)潛力的結(jié)果基本一致。就純種樹(shù)種而言，尾葉桉無(wú)性系（8 號(hào)和9 號(hào)）也有較高的生長(zhǎng)量，尾葉桉是華南地區(qū)生長(zhǎng)表現(xiàn)最好的純種樹(shù)種[16]，從雜交種的表現(xiàn)來(lái)看，以韋塔桉為親本的雜交無(wú)性系具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，這與齊杰等[17]研究韋塔桉雜交無(wú)性系研究結(jié)果相同。

在抗風(fēng)性方面，赤桉耐旱耐脊，抗風(fēng)能力較好[7]，本研究中15號(hào)無(wú)性系（赤桉）表現(xiàn)出優(yōu)良的抗風(fēng)特性，但同為赤桉的16 號(hào)無(wú)性系抗風(fēng)性卻一般，可能與個(gè)體間植株生長(zhǎng)差異有關(guān)。

通過(guò)聚類分析，綜合16 個(gè)無(wú)性系樹(shù)高、胸徑、單株材積、風(fēng)害率和風(fēng)害指數(shù)的表現(xiàn)情況，2、15、3、5、8 號(hào)無(wú)性系總體表現(xiàn)較好，具有速生、產(chǎn)量高、抗風(fēng)能力強(qiáng)的特性，可進(jìn)一步監(jiān)測(cè)后期生長(zhǎng)和抗風(fēng)性表現(xiàn)。16號(hào)和7號(hào)無(wú)性系各方面表現(xiàn)較差，不宜在廣西南部地區(qū)推廣種植。考慮到林木生長(zhǎng)和抗風(fēng)性除受自身遺傳特性影響外，還受到氣候情況、立地條件、經(jīng)營(yíng)措施、風(fēng)力、風(fēng)向等多因素影響，還需在不同地區(qū)進(jìn)行多點(diǎn)試驗(yàn)，進(jìn)一步研究不同無(wú)性系的生長(zhǎng)情況和抗風(fēng)能力。