?通直型和彎扭型云南松實生幼苗生長性狀分析?

李富榮　楊江敏　陳詩　李木東　徐保燕　余貴湘　李希曉

摘要：從云南新平采集通直和彎扭2種莖干類型各25個家系的云南松種子進行播種育苗，對一年生幼苗苗高和地徑的生長量進行測定，分析2種莖干類型云南松子代苗木的生長特性。結果表明：通直型和彎扭型云南松幼苗的苗高、地徑均呈現(xiàn)“慢—快—慢”的生長節(jié)律，整體符合“S”型曲線；通直型和彎扭型云南松一年生幼苗苗高的速生期持續(xù)時間較長，地徑的速生期持續(xù)時間較短，但速生期苗高和地徑的凈生長量均對生長量的貢獻率最大；苗高和地徑存在異速生長現(xiàn)象；通直型云南松苗高的長勢比彎扭型好，其幼苗苗高的線性生長期小于彎扭型，但生長參數均大于彎扭型；彎扭型云南松地徑的長勢比通直型好，2種莖干類型云南松幼苗地徑的線性生長期差異較小，但彎扭型地徑的生長參數略大于通直型?？傮w而言，通直型云南松一年生實生幼苗的總體生長情況較彎扭型云南松好，建議選擇莖干通直的優(yōu)良林木作為云南松人工林母樹，為大規(guī)模國土綠化行動和國家儲備林建設項目提供良種壯苗。

關鍵詞：云南松；苗木；莖干類型；生長；Logistic方程

中圖分類號：S791.257文獻標識碼：A文章編號：1006-060X（2024）05-0085-05

Growth Traits of Pinus yunnanensis Franch. Seedlings with Straight and Twisted Stems

LI Fu-rong1，YANG Jiang-min1，CHEN Shi2，LI Mu-dong1，XU Bao-yan1，YU Gui-xiang1，LI Xi-xiao1

（1. Dehong Institute of Forestry， Ruili 678600， PRC; 2. Key Laboratory of Ministry of Education for Forest Resources Conservation and Utilization in the Southwest Mountains of China， Southwest Forestry University， Kunming 650224， PRC）

Abstract： The seeds of 25 lines with straight stems and 25 lines with twisted stems of Pinus yunnanensis Franch. were collected from Xinping in Yunnan. The seeds were sown， and the heights and ground diameters of one-year-old seedlings were measured， on the basis of which the growth traits of P. yunnanensis Franch. with two different stem types were analyzed. The results showed that the heights and ground diameters of the seedlings with straight and twisted stems presented the S-shaped trend of slow growth-fast growth-slow growth. The rapid growth stage of seedling height lasted longer while that of ground diameter was shorter. The net increments of both seedling height and ground diameter at the rapid growth stage contributed most to the growth. Seedling height and ground diameter demonstrated allometry. Regarding the seedling height， the seedlings with straight stems showcased better growth performance than those with twisted stems， with shorter linear growth stage and greater growth parameters than the seedlings with twisted stems. In terms of the ground diameter， the seedlings with twisted stems presented better growth performance than those with straight stems， showing slight difference in the linear growth stage and larger growth parameters than the seedlings with straight stems. In general， the one-year-old seedlings with straight stems demonstrated better growth performance than those with twisted stems. It is therefore suggested that the lines with straight stems should be selected for the plantation of P. yunnanensis Franch. and to serve as elite lines for national afforestation and reserve forest construction.

Key words： Pinus yunnanensis Franch.; seedling; stem type; growth; Logistic equation

云南松（Pinus yunnanensis Franch.）為松科松屬常綠喬木，主要分布于我國西南地區(qū)[1]。云南松以純林居多，地盤狀、彎扭和低矮的個體比例較高，遺傳退化問題突出，且呈日益加劇的趨勢[2-3]。苗期的生長發(fā)育狀況會影響林木后期的生長，選擇良種壯苗是保證云南松速生、豐產、優(yōu)質的關鍵技術[4]。在林業(yè)生產中，一般根據苗高、地徑或綜合的苗木質量指標對苗木進行分級[5-6]。鑒于此，該研究測定了2種莖干類型云南松實生幼苗的苗高和地徑，分析比較其苗期生長特性，以期為云南松種質資源的收集和保存、種群重建、苗木生產和良種選育提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年3月在西南林業(yè)大學苗圃進行，苗圃位于東經102°45'41"、北緯25°04'00"，海拔1 945 m，年均日照時間約2 445.6 h，年平均氣溫14.7 ℃，絕對最低溫-9 ℃，絕對最高溫32.5 ℃，年降水量700～1 100 mm，年平均相對濕度68.2%，霜期短，無霜期278 d，土壤為沙質紅壤。

1.2 試驗材料

在玉溪市新平彝族傣族自治縣采集莖干通直型和莖干彎扭型云南松各25個家系的球果（種子），采集過程中選擇50～60株生長正常、無明顯病蟲害的個體植株，且各單株之間的距離超過5倍樹高。

1.3 試驗方法

1.3.1 田間試驗設計 采用隨機完全區(qū)組設計，苗床規(guī)格為1 m×30 m，播種方式為點播，每株間距5 cm，行距10 cm，通直和彎扭2種莖干類型的云南松球果各播種25個家系，每個家系各播種40粒種子，設置3個重復，一共播種6 000粒。

1.3.2 數據測定 播種67 d后開展生長量測量，測量前先確定苗木保存率，從每個重復的每個家系中隨機選擇5株苗木進行掛牌標記，再測量苗高、地徑。為防止前期測量對幼苗造成損傷，播種163 d后開始測量地徑，大約每間隔30 d開展一次苗高、地徑測量，苗高共測量8次，地徑共測量5次，最后1次測量時間為播種后的第303天。

1.4 數據處理與分析

參照樸世龍等[7]和朱文泉等[8]的研究方法，對2種不同莖干類型云南松一年生苗木的苗高和地徑進行“S”型生長曲線擬合，分析其生長節(jié)律和變異特征。同時，參照李建華等[9]的研究方法，得出“S”型生長曲線瞬時最大斜率對應的速生點以及曲線上瞬時斜率連續(xù)變化最快的2個時間點，即生長拐點（速生期起始時間和結束時間），算出速生期持續(xù)時間。參考楊志玲等[10]的方法，計算物候期參數（線性生長期）和生長參數（最大線性生長速率、線性生長速率和線性生長量）。采用DPS 7.05軟件進行方程擬合和參數估算，用Excel 2003軟件進行數據分析與繪圖。

2 結果與分析

2.1 2種莖干類型云南松幼苗苗高分析

2.1.1 云南松幼苗苗高的生長情況 由表1可知，播種后67～303 d內通直型云南松的凈生長量與彎扭型基本一致，但163 d后階段苗高均比彎扭型多0.1 cm。

2.1.2 云南松幼苗苗高的Logistic模型擬合結果 由表2可知，2種莖干類型云南松幼苗苗高Logistic擬合方程的相關系數分別為0.975和0.971，擬合值與實測值之間的符合程度較高，擬合曲線可以有效反映苗高生長過程的變化。

2.1.3 2種莖干類型云南松幼苗苗高生長過程 （1）通直型。以播種后第67天的苗高2.3 cm為此階段的起始苗高，生長起始時間記為0 d，苗高凈生長量記為0 cm（下同）。由圖1可知，通直型云南松幼苗苗高生長速度呈現(xiàn)“慢—快—慢”的變化趨勢，整體符合“S”型曲線，播種105 d前苗高生長緩慢，105 d后進入速生期，226 d后生長速度由快變慢，即播種后105～226 d為速生期，速生點出現(xiàn)在播種后第166天。根據苗高生長情況，生長過程可劃分為生長前期、速生期、生長后期3個階段。由表3可知，速生期不僅持續(xù)時間長且期間凈生長量占總凈生長量的60.54%，說明速生期在通直型云南松幼苗苗高的生長過程中貢獻最大。（2）彎扭型。由圖2可知，彎扭型云南松幼苗苗高生長速度呈現(xiàn)“慢—快—慢”的變化趨勢，整體符合“S”型曲線，播種105 d前苗高生長緩慢，105 d后進入速生期，230 d后生長速度由快變慢，即播種后105～230 d為速生期，速生點出現(xiàn)在播種后第168天。由表4可知，彎扭型云南松幼苗苗高的速生期不僅持續(xù)時間長且期間凈生長量占總凈生長量的61.11%，說明速生期的凈生長量在彎扭型云南松幼苗高的生長過程中貢獻最大。

2.1.4 2種莖干類型云南松苗高的物候期參數和生長參數 由表5可知，通直型云南松幼苗苗高的線性生長期小于彎扭型，但生長參數均大于彎扭型，說明通直型云南松苗高的長勢比彎扭型好。

2.1.5 2種莖干類型云南松幼苗苗高年終生長量方差分析 對2種莖干類型云南松家系所有植株苗高的年終生長量進行統(tǒng)計分析（表6），發(fā)現(xiàn)2種莖干類型云南松實生苗苗高的年終生長量差異極顯著，通直型云南松苗高的總體長勢比彎扭型要均勻。

2.2 2種莖干類型云南松幼苗地徑分析

2.2.1 云南松幼苗地徑的生長情況 由表7可知，播種后220 d后彎扭型云南松地徑的階段內生長量大于通直型云南松，說明觀測期內彎扭型云南松地徑的生長量大于通直型。

2.2.2 云南松幼苗地徑的Logistic模型擬合結果 由表2可知，2種莖干類型云南松幼苗地徑Logistic擬合方程的相關系數分別為0.986和0.999，擬合值與實測值之間的符合程度較高，擬合曲線可以有效反映地徑生長過程的變化。

2.2.3 2種莖干類型云南松幼苗地徑生長過程 （1）通直型。以播種后第163 d地徑1.58 mm為起始地徑，起始時間記為0 d，地徑凈生長量記為0.00 mm。由圖3可知，通直型云南松幼苗地徑生長速度呈現(xiàn)“慢—快—慢”的變化趨勢，整體符合“S”型曲線，播種214 d前地徑生長緩慢，214 d后進入速生期，250 d后生長速度變慢，即播種后214～250 d為速生期。根據地徑生長情況，生長過程可劃分為生長前期、速生期、生長后期3個階段。由表8可知，通直型云南松幼苗地徑速生期持續(xù)時間最短但期間凈生長量最大，占總凈生長量的58.82%，說明速生期的凈生長量在通直型云南松幼苗地徑的生長過程中貢獻最大。（2）彎扭型。以播種后第163天的地徑1.24 mm為此階段的起始地徑，起始時間記為0 d，地徑凈生長量記為0.00 mm。由圖4可知，彎扭云南松幼苗地徑生長速度呈現(xiàn)“慢—快—慢”的變化趨勢，整體符合“S”型曲線。播種204 d前地徑生長緩慢，204 d后進入速生期，241 d后生長速度由快變慢，即播種后204～241 d為速生期，速生點出現(xiàn)在播種后第222天。根據表9，可以得到彎扭型云南松地徑的速生期持續(xù)時間最短但期間凈生長量最大，占總凈生長量的58.72%，說明速生期的凈生長量在彎扭型云南松幼苗地徑的生長過程中貢獻最大。

2.2.4 2種莖干類型云南松地徑的物候期參數和生長參數 由表10可知，2種莖干類型云南松幼苗地徑的線性生長期差異較小，但彎扭型云南松幼苗地徑的生長參數略大于通直型。

2.2.5 2種莖干類型云南松幼苗地徑年終生長量方差分析 根據表6可知，通直型云南松實生苗地徑的年終生長量平均值、變異系數與彎扭型云南松差異較小，說明2種莖干類型云南松實生苗地徑的總體長勢差異不明顯。

3 討論與結論

通直型和彎扭型云南松幼苗在67～303 d生長期內，苗高和地徑均呈現(xiàn)“慢—快—慢”的生長節(jié)律，生長曲線模型擬合相關系數較高，符合“S”型生長曲線，這與李健華等[9]的研究結果一致。2種莖干類型云南松幼苗苗高和地徑生長量、物候期參數和生長參數均存在差異，總體表現(xiàn)為苗高的速生期持續(xù)時間較長，期間凈生長量占總生長量的比例也最大，地徑的速生期持續(xù)時間最短，但對生長量的貢獻率最大；并表現(xiàn)出苗高生長速生期靠前，地徑生長速生期靠后的現(xiàn)象，這與蔡年輝等[11]的研究中一年生高山松出現(xiàn)苗高和地徑異速生長的現(xiàn)象相似。苗高和地徑異速生長的現(xiàn)象，反映了樹木在不同環(huán)境壓力影響下垂直生長和徑向生長之間的權衡，是植物本身遺傳性狀與環(huán)境因子綜合作用的結果[12-13]；在苗圃中培育，生長條件相對一致，苗高和地徑異速生長與遺傳基礎差異有關。

苗高和地徑是評價苗木質量的重要指標，苗高能有效反映苗木的遺傳優(yōu)勢、種源優(yōu)劣及生存微環(huán)境是否優(yōu)越，地徑則與苗木的抗逆性和造林成活率密切相關[14]，通直型云南松實生苗苗高的最大線性生長速率、線性生長速率和線性生長量均大于彎扭型云南松，而地徑的生長參數小于彎扭型云南松，說明通直型云南松幼苗苗高的長勢比彎扭型云南松好，而彎扭型云南松地徑的長勢比通直型好。2種莖干類型云南松實生苗苗高的年終生長量差異極顯著，地徑的總體長勢差異較小，這與Warton等[15]的研究結果“通直型樹木在樹高方面比彎扭型樹木更具有優(yōu)勢”相同。

綜上所述，通直型云南松一年生實生幼苗的總體生長情況較彎扭型云南松好，因此，建議選擇莖干通直的優(yōu)良林木作為云南松人工林母樹，為大規(guī)模國土綠化行動和國家儲備林建設項目提供良種壯苗。

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（責任編輯：王婷）

收稿日期：2023-11-06

基金項目：國家自然科學基金（31360189）

作者簡介：李富榮（1993—），男，云南瑞麗市人，工程師，主要從事林業(yè)草原培育和經營工作。

通信作者：楊江敏