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南洋楹种质资源收集保存与评价

2014-07-25梁仕威韦如萍王润辉郑会全胡德活张建国

西南林业大学学报 2014年5期
关键词:保存率材积南洋

梁仕威 韦如萍 晏 姝 王润辉 郑会全 胡德活 张建国

(1.肇庆市国有大南山林场,广东 四会526242;2.广东省林业科学研究院,广东 广州 510520)

南洋楹种质资源收集保存与评价

梁仕威1韦如萍2晏 姝2王润辉2郑会全2胡德活2张建国1

(1.肇庆市国有大南山林场,广东 四会526242;2.广东省林业科学研究院,广东 广州 510520)

通过10余年来对南洋楹种质资源的引进及保存研究,收集来自国内外的32份优良种质资源,并进行育苗造林保存试验。结果表明,2.5年生林分群体平均树高5.22 m、平均胸径7.09 cm,平均保存率88.16%;不同品系间树高、胸径、材积均存在极显著差异(P<0.01);采用谱系聚类法将32个品系分为3个生长类型,其中第Ⅰ类为速生型,包括CK、Y4、C2、Y3、Y7、C9、N2,比群体平均材积大15.2%~41.6%,持有良好的遗传基础和适生稳定性,可经过进一步观察验证后推广应用。

南洋楹;种质资源;收集;保存;评价

林木种质资源是种内全部基因在特定地理生态空间和时间上形成的遗传载体材料的总称,它作为生物多样性的重要组成部分,是物种多样性和生态系统多样性的基础和林木良种繁育的原始材料,是林业生产力发展的基础性和战略性资源[1-2]。

南洋楹(Paraserianthesfalcataria(L.)Nielsea)原产马来西亚的马六甲和印度尼西亚的马鲁古群岛,是世界著名的热带速生用材树种之一,在热带地区享有“植物赛跑家”的美誉,被许多热带、南亚热带地区引种栽培[3]。我国于1940年引种南洋楹,主要种植在广东、广西、海南、福建、台湾等省(区),最适宜种植区域为广东省恩平、阳春、高州,广西的陆川、博白、浦北、钦州、上思一线以南的区域,海拔400 m以下的平缓地、山谷、山脚、山坡下部,且坡度小于25°的避风阳坡或半阳坡生长最好[4]。为了丰富南洋楹种质资源,改善我国人工用材树种单一的局面,广东省林业科学研究院主持国家林业局“948”引进项目“南洋楹优良种质资源及栽培技术引进”,从南洋楹原产地区大规模系统地引进了优良种源25个、优良家系26个,种子合计149.33 kg,并在早期引进国内的优树单株采种收集家系11个。现对保存于广东省四会市大南山种质资源库的32份南洋楹种质资源进行收集保存及评价。

1 材料与方法

1.1 种质资源库的自然条件

种质资源库建在广东肇庆市国有大南山林场,位于北纬23°20′~23°23′,东经112°45′~112°48′,海拔23.2~662.0 m,属于南洋楹最适宜种植区域范围。南亚热带季风气候,年降雨量 1 766.7 mm,月平均相对湿度83%,年平均温度21 ℃,极端最低温度5 ℃,霜期短。土壤是花岗岩风化形成的赤红壤和山地红壤,土层深厚疏松,有机质层较厚。主要植被为桉树(Eucalyptusspp.)林和针叶林为主的人工林以及次生南亚热带常绿阔叶林。

1.2 种质资源的来源

所收集的32份种质资源主要来自马来西亚,菲律宾,印度尼西亚,所罗门群岛,巴布新几内亚等国家和地区,12~16年生优良母树林单株采种或混合采种,其余来自早期引种于我国广东省广州市和饶平县优树单株采种。种子采集时间1998—2000年,具体来源及品质见表1。

1.3 收集保存方法

南洋楹种质资源通过从国外引进优良种源或家系种子以及国内优树单株采种育苗,建立种质资源库。所收集的32份南洋楹种质资源种子经种子品质鉴定后,用85~90 ℃热水浸种,待水自然冷却至常温后再继续浸种24 h,捞起置于透气的容器上催芽,上营养袋育苗。根据四会大南山自然地理条件,将南洋楹种质资源库划分为4个小区,总面积4.87 hm2(图1)。沿林地等高线开2 m宽水平带,带间距(行距)3 m,定点打穴,株行距为4 m×4 m,植穴规格为60 cm×50 cm×50 cm,每穴施钙镁磷肥(含P2O515%)450 g和发酵鸽粪550 g作基肥。32份种质资源随机排列,每号种植2~3行,株数40~60株不等,重复1~2次;2010年6月8日种植,造林后连续2年铲草追施复合肥150 g。2012年底,观测2.5年生林木保存率、树高、胸径等生长状况。

表1 南洋楹种质资源来源及品质

2 结果与分析

2.1 种子发芽率测定分析

32份种质资源种子置于冰箱冷藏室5~7℃保存,贮藏时间均超过8 a,2009年12月进行发芽试验。从表1可知,32份种子均有发芽能力,发芽率为30%~90%。其中,巴布新几内亚种子发芽率最高,平均达到77.5%;马来西亚和菲律宾种子发芽率基本达到60%;印度尼西亚种子发芽率差异最大,相差达到66.7%;国内种子发芽率最低,仅为30%。南洋楹种皮坚硬,并有蜡质保护层,受外界影响较小,耐贮藏,在巴布新几内亚等南洋楹原产地,由于光照充足、适生条件优越,采种母树年龄超过12年,所产种子饱满、内含营养物质丰富,因此发芽率保持稳定在较高的水平上;而国内引进优树生长尚需较长适应期,所产种子颗粒明显较小、饱满度差,长时间贮藏发芽率较低。

2.2 造林保存率分析

32份种质资源栽植情况及2.5年生时的保存率见表2。种质资源库收集的32份材料全部得到保存,各品系保存株数为4~188株,保存率57.14%~100.00%。南洋楹种植资源库总体上保存率较高,平均保存率达到88.16%,部分品系栽植株数较少或者缺失主要由于地形陡峭或者滑坡塌方所致。

表2 南洋楹种质资源栽植情况及保存率

2.3 种质资源生长表现

南洋楹为速生树种,特别是早期速生优势明显[5],在广东省申报的8个南洋楹良种中,树高年生长量最高可达3.50 m,胸径年生长量达4.10 cm。本种质资源库2.5年生林分群体平均树高为5.22 m,平均胸径为7.09 cm,整体显示出较好的速生特性。南洋楹种质资源生长性状方差分析结果表明,树高、胸径、材积在不同品系间均存在极显著差异(P<0.01),表明不同来源的南洋楹由于长期受到栽培地环境和内部遗传因素的影响,生长情况出现了明显变异[6]。

32份种质资源生长性状多重比较结果见表3。不同品系平均树高变幅为4.57~5.89 m,变异系数(CV)为16.6%~28.4%,其中Y3、C2、Y4、C9、Y7显著优于Y9 、P13 、Y2、 P12、 P18、 C7、 P14、 P10 、N1等9个品系。不同品系平均胸径变幅为6.30~8.25 cm,变异系数为22.0%~40.1%,其中CK、Y4、 C2 、C3显著优于P10、 P15、 Y8、 N4、 N1 、P14、P12、C7、P18、M11等10个品系。不同品系平均材积变幅为 0.009 2~0.017 7 m3,变异系数为21.4%~62.7%,其中CK、Y4、 C2 、Y3显著优于N1、P15、C7 、P14、 M11、P18 、P10、P12等8个品系。

2.4 聚类分析评价

采用谱系聚类法[7]对不同品系的树高、胸径和材积进行聚类分析,结果见图2。

由图2可知,将现有32个品系分成3个类型(表4),第Ⅰ类为速生型,包括CK、Y4、C2、Y3、Y7、C9、N2,其平均树高和平均胸径都位居前列,综合生长指标材积优于或显著优于其他品系,为 0.014 4~0.017 7 m3,比群体平均材积值 (0.012 5 m3)大15.2%~41.6%;第Ⅱ类为粗壮型,包括C3和Y2,其平均胸径生长量较高,但平均树高生长量低于群体平均水平,综合生长指标材积表现较好,为 0.013 3~0.014 5 m3,比群体平均材积大6.4%~16.0%;第Ⅲ类为普通型,包括其他23个品系,其3个生长指标均为中等及偏下水平。

表3 南洋楹种质资源生长性状多重比较分析

注:字母不同表示有显著差异。

表4 南洋楹种质资源分类评价

3 结论与讨论

通过10余年来对南洋楹种质资源的引进及保存研究,南洋楹种质资源库收集了来自国内外的优良种质资源共32份,各品系保存株数4~188株,保存率57.14%~100.00%,表现出良好的适生性;2.5年生林分群体平均树高5.22 m、平均胸径7.09 cm,表现出较好的速生性。本种质资源库作为南洋楹异地保存的一种方法,可将保存和利用相结合,在系统收集保存良种种质资源的同时,兼有良种繁育的功能[8-9],为南洋楹良种推广及其他种植园、种子园的建设提供丰富的种质资源和无性繁殖材料。

32份种质资源种子贮藏时间均超过8年,发芽率保持30%~90%。其中,巴布新几内亚种子发芽率达到77.5%,马来西亚、菲律宾和印度尼西亚种子发芽率基本达到60%,国内种子发芽率为30%。表明南洋楹原产地种子十分耐贮藏,而国内引进优树生长尚需较长适应期,所产种子颗粒明显较小、饱满度差,长时间贮藏发芽率降低。

南洋楹种质资源的树高、胸径、材积在不同品系间均存在极显著差异(P<0.01),3个生长性状的变异系数均较大,为16.6%~62.7%,其中Y3、C2、Y4、C9、Y7的平均树高,CK、Y4、 C2 、C3的平均胸径,CK、Y4、 C2 、Y3的平均材积优于或显著优于其他品系。由此可见,不同来源的南洋楹由于长期受到栽培地环境和内部遗传因素的影响,生长情况出现了明显变异[6]。

采用谱系聚类法将南洋楹种质资源分为3个类型,其中第Ⅰ类为速生型,包括CK、Y4、C2、Y3、Y7、C9、N2,其平均树高和平均胸径均位居前列,综合生长指标材积优于或显著优于其他品系;第Ⅱ类为粗壮型,包括C3和Y2,其平均胸径生长量较高,但平均树高生长量低于群体平均水平,综合生长指标材积表现较好。可见,早期生长表现较好的品系主要来源于国内和印度尼西亚,CK、C2、C9等国内优树子代持有良好的遗传基础,并且经过长期驯化适应了栽培地的环境条件[10];来自印度尼西亚的Y4、Y3、Y7等品系具有良好的适生稳定性,可经过进一步观察验证后推广应用。

[1] 顾万存,王棋,游应天,等.森林遗传资源学概论[M].北京:中国科学技术出版社,1998:1-26.

[2] 朱积余. 南亚热带树种种质资源异地保存评价与初步利用研究[J].广西林业科学,1997,26(2):53-61.

[3] 徐英宝,郑永光. 广东省城市林业优良树种及栽培技术[M].广州:广东科技出版社, 2005:110-112.

[4] 郑永光,梁启英,周小珍.南方三省(区)南洋楹气候区划的研究[J].中南林学院学报,2004,24(1): 6-9.

[5] 晏姝,胡德活,韦如萍,等. 南洋楹优树选择标准研究[J]. 林业科学研究,2011,24(2): 272-276.

[6] 韦如萍,胡德活,郑永光,等. 南洋楹种源家系试验[J]. 中南林业科技大学学报, 2007, 27(1): 64-69.

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[8] 韦增建,丘小军,莫钊志. 相思类树种种质资源收集保存研究[J]. 广西林业科学,1996,25(4):181-188.

[9] 郑会全,胡德活,王润辉,等.乐昌油杉优树资源调查及收集区营建[J].西南林业大学学报,2013,33(1):22-26.

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(责任编辑 张 坤)

Germplasm Resources Collection, Conservation and Evaluation ofParaserianthesfalcataria

LIANG Shi-wei1,WEI Ru-ping2,YAN Shu2,WANG Run-hui2,ZHENG Hui-quan2,HU De-huo2,ZHANG Jian-guo1

(1.Dananshan State Forest Farm of Zhaoqing City,Sihui Guangdong 526242,China;2.Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou Guangdong 510520,China)

Based on introduction and conservation of germplasm resources ofParaserianthesfalcatariafor more than ten years, 32 superior germplasm resources from home and abroad were planted in germplasm repository. The results showed that the average height, average diameter at breast height and preservation rate of the 2.5-year-old forest were 5.22 m, 7.09 cm, 88.16%,respectively. There were highly significant differences in height, diameter at breast height and individual volume in different strains (P<0.01). According to the results of cluster analysis, the 32 strains were divided into 3 categories, theⅠcategory was the fast-growing type, including CK、Y4、C2、Y3、Y7、C9、N2, which volumes were 15.2%-41.6% higher than the group average. With good hereditary basis and suitable stability, the Ⅰcategory have popularization and pplication prospects after test and verifying.

Paraserianthesfalcataria; germplasm resource; collection; conservation; evaluation

2014-05-12

广东省林业科技创新专项资金项目( 2009KJCX005-1、2011KJCX012-01)资助。

胡德活(1962—),男,研究员。研究方向:林木遗传育种。Email:hudehuo@163.com。

10.3969/j.issn.2095-1914.2014.05.013

S722.3

:A

:2095-1914(2014)05-0069-05

第1作者:梁仕威(1968—),男,工程师。研究方向:森林培育。Email:lsw9003@126.com。

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