李因剛,周小平,柳新紅*,華朝暉,劉 偉,劉建靈,謝建秋
(1. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310023;2. 江西省吉水縣蘆溪嶺林場(chǎng),江西 吉水 331600;3. 浙江省遂昌縣林業(yè)技術(shù)推廣總站,浙江 遂昌 323300;4. 浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究所,浙江 龍泉 323700;5. 浙江省云和縣林業(yè)局,浙江 云和 323600;6. 浙江省麗水市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 麗水 323000)
越南安息香(Styrax tonkinensis)又名白花樹、滇桂野茉莉、白背安息香,屬安息香科安息香屬落葉喬木,為熱帶和亞熱帶樹種,分布于我國(guó)的云南、廣東、廣西、貴州、福建、湖南、江西等?。▍^(qū))以及東南亞的越南、老撾、緬甸和泰國(guó)等國(guó),垂直分布于海拔100 ~ 2000 m的疏林中或林緣[1~2]。該樹種能耐貧瘠和干旱,具很強(qiáng)的萌芽更新能力[3];在濕潤(rùn)疏松肥沃的土壤上表現(xiàn)出極好的速生性;樹干通直,木質(zhì)白色細(xì)致,材質(zhì)輕軟,木纖維較長(zhǎng);種子含油,稱為“白花油”;樹脂稱“安息香”,含較多香脂酸,是貴重藥材,有防腐、消炎、祛痰、行氣血之效,并可制造高級(jí)香料[1,4]。我國(guó)于20世紀(jì)60年代后期就開始了越南安息香的相關(guān)研究,多集中于藥源林的栽培與開發(fā)利用[5~8]。由于當(dāng)時(shí)人們尚未完全認(rèn)識(shí)越南安息香多方面的開發(fā)利用價(jià)值,許多研究工作不夠系統(tǒng)深入,其遺傳改良工作也未開展。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),人們開始將越南安息香作為速生工業(yè)原料林和油料林栽培與開發(fā)[9~13]。我們從2003年開始在浙西南等地開展了越南安息香的引種栽培與造林對(duì)比試驗(yàn)[11]。本研究在前期工作的礎(chǔ)上,對(duì)越南安息香人工林的生長(zhǎng)情況進(jìn)行了全面調(diào)查,并開展了人工林材用和油用優(yōu)樹的早期選擇試驗(yàn),以期為該樹種的遺傳改良奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
越南安息香的天然分布區(qū)雖然較為廣泛,但經(jīng)連續(xù)3 a的實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)其野生資源匱乏,多在殘次林中零星出現(xiàn),以越南安息香為優(yōu)勢(shì)種的天然群落甚少,難以開展天然林優(yōu)樹選擇。近年來(lái),越南安息香在浙江省的引種栽培取得進(jìn)展,并已表現(xiàn)出較好的適應(yīng)性和速生性。本研究選擇浙江省引種栽培越南安息香較早的開化縣、遂昌縣、龍泉市和云和縣的人工林進(jìn)行優(yōu)樹選擇,樹齡 5年生,保存率≥90%,生長(zhǎng)發(fā)育良好,已郁閉成林并進(jìn)入開花結(jié)實(shí)期。
試驗(yàn)林種源地為江西省中部的吉水縣,引種造林的4個(gè)縣市位于浙西和浙西南地區(qū),氣候類型均為亞熱帶季風(fēng)氣候。種源地與引種試驗(yàn)地的地理氣候因子詳見表1。
表1 越南安息香種源地與引種試驗(yàn)地的地理氣候因子Table 1 Geographical and climatic factors of provenance and plantation location of S. tonkinensi
優(yōu)樹選擇的基礎(chǔ)是種內(nèi)單株間普遍存在著變異,這種變異是林木種內(nèi)遺傳變異中重要的類型,進(jìn)行優(yōu)樹選擇能迅速地獲得較高的遺傳增益。目前優(yōu)樹選擇的方法主要有優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法、個(gè)體選擇法、小樣地法和絕對(duì)值評(píng)選法等[14]。優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法適用于人工林和天然同齡林林分,最理想的選優(yōu)林分是性狀已經(jīng)充分表現(xiàn)出來(lái)的同齡純?nèi)斯ち諿15]。此外,優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法調(diào)查的效率較高,并且不受人工間伐、林木之間的競(jìng)爭(zhēng)的影響,結(jié)果準(zhǔn)確[16],具體實(shí)踐中多采用此法[17~21]。綜合考慮多方面因素,本研究采用優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法進(jìn)行越南安息香的優(yōu)樹選擇。
2008年11月,對(duì)云和、遂昌和龍泉三地的越南安息香種源試驗(yàn)林及楓香(Liquidambar formosana)、馬褂木(Liriodendron chinense)等樹種的對(duì)比試驗(yàn)林進(jìn)行全林調(diào)查,調(diào)查項(xiàng)目包括樹高、胸徑等生長(zhǎng)指標(biāo)。2009年10月,對(duì)開化、云和、遂昌和龍泉四地的試驗(yàn)林進(jìn)行全面踏查,以候選優(yōu)勢(shì)木為中心,在半徑30 m范圍內(nèi)選出僅次于候選數(shù)的5株優(yōu)勢(shì)木,實(shí)測(cè)其樹高、胸徑、冠幅(南北向與東西向)、干形、樹皮特征、冠層、果序數(shù)/m2、鮮果數(shù)/果序,將種子采集后帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干,測(cè)定種子產(chǎn)量。
利用Excel和SAS 9.1統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。
云和、遂昌和龍泉等浙西南3地的4年生越南安息香與其他對(duì)照樹種的生長(zhǎng)情況如表2所示。
由表2可知,越南安息香適應(yīng)浙西南地區(qū)的氣候條件,并表現(xiàn)出良好的速生性,其地徑和樹高生長(zhǎng)均大于對(duì)照樹種,與1年生林分表現(xiàn)一致[11],材積也極顯著高于對(duì)照樹種。以遂昌試驗(yàn)點(diǎn)為例,4年生越南安息香胸徑7.47 cm,與藍(lán)果樹(Nyssa sinensis)、香椿(Toona sinensis)、毛紅椿(Toona ciliatavar.pubescens)、閩粵栲(Castanopsis fissa)、南酸棗(Choerospondias axillaris)等對(duì)照樹種存在極顯著差異;樹高和材積分別達(dá)到6.95 m和0.015895 m3,極顯著大于香椿、毛紅椿、閩粵栲、南酸棗。云和和龍泉試驗(yàn)點(diǎn),越南安息香和對(duì)照樹種在樹高、地徑和材積等性狀上也存在顯著或極顯著的差異。從3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的總體看來(lái),越南安息香在遂昌生長(zhǎng)量?jī)?yōu)于云和與龍泉兩地,這可能與其不同的立地和撫育管理措施有關(guān),云和、龍泉試驗(yàn)點(diǎn)造林當(dāng)年撫育和施肥2次,遂昌試驗(yàn)點(diǎn)未施肥。但遂昌試驗(yàn)點(diǎn)土層深厚,肥力較高,位于東南坡,光照充足;云和試驗(yàn)點(diǎn)土層瘠薄,肥力差;龍泉試驗(yàn)點(diǎn)雖然同樣具備較好的土壤條件并經(jīng)施肥處理,但試驗(yàn)林位于西北坡,日照時(shí)數(shù)不足。這在一定程度上證明了越南安息香人工林的生長(zhǎng)差異可能由立地條件的不同引起,也說(shuō)明光照可能是越南安息香生長(zhǎng)的限制因子。
表2 4年生越南安息香與其它速生樹種的生長(zhǎng)情況Table 2 Growth of 4-year S. tonkinensis and other fast-growing tree species
2.2.1 材用優(yōu)樹選擇 對(duì)開化、遂昌和龍泉三地的林分全面踏查和實(shí)測(cè),共選出材用候選優(yōu)樹8株,其生長(zhǎng)性狀與優(yōu)良度詳見表2。由表2可知,除候選優(yōu)樹KH-04C和SC-02C外,其余6株優(yōu)樹胸徑的優(yōu)良度均在20%以上;優(yōu)樹SC-02C和KH-04C的樹高、材積的優(yōu)良度分別為8.36%、9.06%和43.94%、40.48%,也處于較低水平。各候選優(yōu)樹冠幅和冠層等質(zhì)量性狀的優(yōu)勢(shì)比幅度分別為21.21% ~ 55.17%、16.67% ~ 62.04%和11.11% ~ 73.91%,表明候選優(yōu)樹均不同程度的優(yōu)于對(duì)比樹。數(shù)量性狀標(biāo)準(zhǔn)一般認(rèn)為優(yōu)樹的材積、樹高和胸徑應(yīng)分別超過(guò)優(yōu)勢(shì)木平均材積的50%、樹高的5%、胸徑的20%[15]。再綜合考慮干形、冠層等優(yōu)樹質(zhì)量性狀標(biāo)準(zhǔn),可以初選出KH-01CY、KH-03C、SC-01C、SC-01CY、LQ-01C和LQ-02C共6株材用優(yōu)樹。
表3 5年生越南安息香材用候選優(yōu)樹生長(zhǎng)性狀及其優(yōu)良度Table 3 Growth traits and fine degrees of S. tonkinensis plus trees for timber
2.2.2 油用優(yōu)樹選擇 對(duì)開化、遂昌和云和三地的林分全面踏查和實(shí)測(cè),共選出油用候選優(yōu)樹12株,其主要經(jīng)濟(jì)性狀與優(yōu)良度見表 4。高產(chǎn)、結(jié)果枝多、樹冠濃密的優(yōu)樹是越南安息香油用選優(yōu)的主要目標(biāo)。由表 4可以看出,12株優(yōu)樹種子產(chǎn)量均在0.75 ~ 1.88 kg,優(yōu)良度則為36.36% ~ 164.71%,除KH-04Y、YH-01Y和SC-02Y優(yōu)良度小于50%外,其余優(yōu)樹都保持高于50%的較高水平;優(yōu)樹果實(shí)個(gè)數(shù)為585 ~ 3620個(gè)/m2,其優(yōu)良度多在100%以上,僅SC-02Y、KH-04Y、KH-01Y和YH-01Y 4株優(yōu)樹為51.94% ~ 77.78%;果數(shù)為7 ~ 13個(gè)/果序,其優(yōu)良度在11.11% ~ 159.01%;冠幅(南北)、冠幅(東西)和冠層優(yōu)良度分別為5.01% ~ 47.06%、3.42% ~ 40.63%和5.94% ~ 90.48%,也均不同程度地優(yōu)于各自對(duì)比優(yōu)樹。
表4 5年生越南安息香油用候選優(yōu)樹的主要經(jīng)濟(jì)性狀及其優(yōu)良度Table 4 Major economic traits and fine degrees of S. tonkinensis plus trees for oil
優(yōu)樹是建立種子園最重要的基礎(chǔ)材料,也是樹木多層次遺傳的最基本材料。優(yōu)樹質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到遺傳增益的大小和種子園建設(shè)的成敗。越南安息香為我國(guó)南方地區(qū)新發(fā)掘的速生多用途樹種,經(jīng)過(guò)多年的引種馴化,該樹種在浙西南地區(qū)能正常開花結(jié)實(shí),并表現(xiàn)出良好的速生性和適應(yīng)性,豐富了浙江省速生樹種資源。本研究以實(shí)踐中簡(jiǎn)易可行的優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法對(duì)越南安息香試驗(yàn)林進(jìn)行早期優(yōu)樹選擇。綜合考慮數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀,分別為開化、遂昌和龍泉等地初選出優(yōu)良度高和形質(zhì)指標(biāo)好的KH-01CY、KH-03C、SC-01C、SC-01CY、LQ-01C和 LQ-02C 6株材用優(yōu)樹。以高產(chǎn)、結(jié)果枝多、樹冠濃密為選擇指標(biāo),為開化、遂昌和云和等初選出油用優(yōu)樹12株。
在江西產(chǎn)區(qū),越南安息香樹高、胸徑、材積的速生期均在前4 ~ 5 a,6 a后生長(zhǎng)迅速下降[3]。此次選優(yōu)群體雖為同齡人工林群落,林分年齡也在 1/3伐齡以上,但樹高、胸徑等生長(zhǎng)指標(biāo)未能達(dá)到原產(chǎn)地水平,群體可能仍未進(jìn)入生長(zhǎng)發(fā)育充分表達(dá)階段,應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)優(yōu)樹生長(zhǎng)趨勢(shì)監(jiān)測(cè)。已有研究表明,越南安息香在造林后第2 ~ 3年就開始掛果投產(chǎn),第4 ~ 5年即進(jìn)入生理成熟和結(jié)實(shí)盛期[2,13],但作為油料樹種栽培利用,研究甚少。本次越南安息香選優(yōu)是浙江省內(nèi)首次開展,其油料林主要經(jīng)濟(jì)性狀的確定以及優(yōu)樹選擇的方法、標(biāo)準(zhǔn)等有待不斷改進(jìn)和完善。因此,既要采取保護(hù)措施把初選優(yōu)樹基因保存下來(lái),又要淘汰個(gè)別候選優(yōu)樹和補(bǔ)充其他優(yōu)異種質(zhì)。
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