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标题 荆门市彭场林场湿地松高产脂子代林的调查
范文 杨雄 刘乐平



（荆门市彭场林场 荆门 448269）
摘 要： ?以荆门市彭场林场12年生湿地松子代林为测定研究对象，随机挑选15个家系90棵湿地松，通过对其树高、胸径、冠幅等生长量以及产脂量进行均值比较和变异系数比较，分析其生长状况以及各家系之间的生长差异及产脂差异，为湖北省湿地松遗传改良提供依据。结果表明：家系之间生长量差异不显著，产脂量差异不显著;树高，胸径、冠幅与均值差距较小，生长较均衡;胸径，冠幅家系变异系数较大;生长量和产脂量的家系遗传力在0.38～0.66，受较较低遗传控制，单株遗传力在0.26～0.39; 15个家系胸径平均值在15～18.8 cm，树高在8.31～11.11 m，冠幅在2.3～3.5 m，死枝下高8.31～11.36 m，活枝下高在4.06～6.05 m，生长状况良好。产脂量在1.07 ～1.25 kg。荆门彭场林场已经筛选出来的两个高产家系产脂量为1.51 kg和1.68 kg，本试验15个家系与之比较均小，所以通过这些初步的分析可以得出这15个家系不能成为高产家系所选择的对象。
关键词： ?湿地松;生长量;产脂量;彭场林场
中图分类号： S791?? ?文獻标识码： A?? ?文章编号： 1004-3020（2018）05-0021-06
Investigation on Offspring of ?Pinus elliottii ?with High Resein Production in Pengchang Forest Farm， Jingmen
Yang Xiong Liu Leping
（Pengchang Forest Farm Jingmen 448269）
Abstract： ??Ninty 12-year-old trees of ?Pinus elliottii ?were randomly selected for investigation from 15 families of ?Pinus elliottii ?in Pengchang Forest Farm， Jingmen， Hubei. The tree height， the diameter at the breast height （DBH）， the crown width， the resin production and the coefficient of variation were compared， and the individual growth status and the difference of growth and resin production among the families were analyzed. The analysis results provided the basis for genetic improvement of ?Pinus elliottii ?in Hubei province. The results showed that there was no significant difference in growth and resion production among family lines. The value of tree height， DBH， crown width and the mean value was close， and the growth was uniform. The coefficient of the variation of the crown width between families was high. The heritability of growth and resin production between family lines ranged from 0.38 to 0.66 with high genetic control and the single plant heritability ranged from 0.26 to 0.39; the average DBH of 15 family lines was 15～18.8 cm， and the height of the trees was 8.31～11.11 m， and the crown width was 2.3～3.5 m， and the height under the dead branch was 8.31～11.36 m， and the height under the living branch was 4.06 ～ 6.05 m. The growth condition of the trees was good. The annual yield of resin was between 1.07 ～1.25 kg， which were lower than that of 1.51 kg and 1.68 kg which were produced by the two high-resin-yielding families in Pengchang Forest Farm. Based on the above results， we concluded that these 15 family lines can not become the target of high-resin-yielding family lines.
Key words： ??Pinus elliottii ; growth; resin yield ; Pengchang Forest Farm

湿地松 （Pinus elliottii） 属于松科，起源于美国，是世界上重要的用材树种和脂类生产树种。生长迅速，适应性强，成活率高，造林方便。可作为各种工业用材、建筑材料和纸浆原料，还可生产优质松香及其他林副产品。它自20世纪30年代传入中国，现已成为中国南部丘陵区主要造林树种之一 ?[1]。为了培育出湿地松高产优良家系，长期以来，研究者讨论了湿地松生长 ?[2]、形态、材性 ?[3，4]、松脂 ?[5，6]和松香质量 ?[6]的遗传变异，并选择适合江西、湖南、浙江 ?[7]和其他省份不同地区的环境，以及不同经济用途的遗传增益较高的湿地松优良家系。
为了更好地利用湿地松，人们对湿地松的生长状况、抗性和林分稳定性等进行了深入的研究，根据其性状的优异性，用遗传测定的方法进行评价，选择了一部分优良种源和家系，且均比本地种源优 ?[8]。 杨章旗等研究广西南宁1933年和1934年引种美国47个湿地松种源，湿地种源间存在显著的生长差异，其中生长性状变异屬于地理渐变型，其它性状变异属于随机型 ?[9]。赵奋成等对台山红岭湿地松于1939年至1996年间从国外引进的湿地松6个种源、213个全同胞家系和188个半同胞家系研究，在生长量方面，有66.67%的种源、 82.01%的家系优于台山湿地松初级种 ?[10]。骆秀琴等对浙江产湿地松15个家系进行测定与分析综合评定选择出04-28等5个家系为适用于培育纸浆材的优良家系，04-25等5个家系为适用于培育建筑材的优良家系 ?[11]。林思京在福建华安调查了美国抗病湿地松基因库的家系生长性状 ?[12]。结果表明，其在福建省生长良好。根据树高和胸径的遗传增益作为主要指标，根据10%的选择率，选择了5个家系的湿地松优良家系。吴际有 ?[13]对52个同胞家系进行了研究，采用限制性和无约束选择指数，通过生长量和产脂量双优选择，选出22个家庭作为优良家系。舒文博等对从美国引进的湿地松的生长状况和产脂状况进行分析，第15年试验测定结果表明，湿地松在通直度、分枝角度等树形指标和抗性方面表现优异 ?[14]。综合各因子，选择 1个湿地松优良家作为育种和推广材料。广西对由美国美德维实维克公司提供的湿地松第3代湿地松优良家系进行苗期和4 a时研究，表明美国湿地松第三代湿地松优良家系适应性强，适于广西地区栽植，生长性状差异性显著，优良家系的生长性状表现优异实践证明，保存湿地松种源和改良湿地松的有效途径主要是通过种源试验以及优良单株选择，依此建立湿地松种子园，以种源选择为基础，我国建立了湿地松的育种群体和生产群体，并开展了子代测定试验研究，基本完成第一代育种材料的选择测定工作，正在进行高世代育种 ?[17]。进入21世纪，研究者们对湿地松性状的遗传变异进行了更多的研究，尤其在性状的遗传力和遗传相关性方面，结果显示，湿地松不同性状的遗传力不同，其生长性状、形质性状、材质性状以及管胞性状分别具有中等或较低遗传力，树高、胸径、材积、木材基本密度具有较大的单株狭义遗传力 ?[18，19]。徐有明等对湖北省荆州湿地松种源试验林的生长量及材性进行研究，湿地松种源间的树高、胸径、材积等生长性状以及晚材率和木材基本密度等材质性状均具有中等程度的广义遗传力 ?[20]。骆秀琴等 ?[11]对浙江湿地松15个家系的基本材性进行了测定与分析，说明湿地松家系木材管胞性状（胞壁率除外）受中度或中下度遗传控制，通过一定强度的选择能获得较高的遗传增益。树高、胸径、材积等生长性状以及干形、枝粗等形质性状具有中等程度遗传力，晚材率、木材基本密度等材质性状也具有中等程度遗传力，而管胞长度、管胞宽度、管胞壁厚等管胞性状只有较低遗传力。
湿地松是第一批被引进湖北的树种之一。已在全省48个县（市、州）栽培。人工林总面积为 40万hm 2，占全省速生丰产林总面积的1/4。湖北省在湿地松松脂生产方面仍处于大粗放发展。产脂树的遗传改良和高产脂林分的合理管理是提高松脂产量和提高林分效益的关键。由于湿地松不同的家系和不同单株的产脂力和松脂组分的差异很大，因此选择高产脂高脂、高松脂品质的种质是国家林业局的重点研究领域。提供高效种植材料目前受到国家林业部门大力支持。过去，湖北省湿地松的遗传改良研究主要集中在生长和木材性质方面。松脂被认为是森林的副产物，但对高产、优质湿地松的选育并不重视。它严重制约了湿地松速生丰产林的发展。本研究以荆门市彭场林场湿地松为研究对象，对其生长量和产脂量进行了分析。旨在调查高产脂母树林后代的生长情况，为前面的实验提供初步的判断，也为后续的湖北遗传改良和优良的品质选择提供了依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于湖北荆门市彭场林场，北纬 30°25′，东经112°56′，属北亚热带季风气候区。地处丘陵地带，年平均气温15.5 ℃，年平均积温 5 050～5 100 ℃，无霜期约260 d，年降水量 1 160 mm，气候温和，全年雨量充沛。林地土壤主要为第四系母质发育的黄褐土，土层深度在 1 m以上，质地更粘，肥力中等，pH值为5.6～ 6.8，是一种微酸反应。是适合湿地松栽培的 区域。
1.2 湿地松子代林状况
荆门市彭场林场于1972年引种营建湿地松母树林66.7 hm 2 ，2002年通过生长量与产脂量测定，以材积和产脂量双指标控制，从中选择出排名前36位的 “双优” 单株，单株入选率为0.4%。“双优” 单株分系号采种育苗后营建子代测定林，造林时间为2004年4 月，6株单行小区，造林密度为 2 m×4 m，以母树林混合种子实生苗为对照。随机挑选15个家系。
1.3 数据采集
5月进行生长量测定，随机挑选15个家系，分别对每棵湿地松进行每木检尺测量，通过超声波测高仪测树高，活枝下高以及死枝下高。皮尺测冠幅，钢卷尺测胸径。松脂采集采用下降法“V”字型开采，在采脂割面上，先开中沟，再开侧沟，第一对侧沟开在割面的顶部，从上往下开沟。侧沟夹角为60～70°，深度为0.4～0.5 cm，割口负荷率为 40%～45%。采脂时3 d割1刀/树，分单株收集松脂，本研究计量单株2017年9月至11月这3个月的产脂量做产脂分析。用电子天平称重，每月记录一次单株产脂量。
1.4 数据处理
应用SPSS 17.0统计软件，对湿地松树高等7个生长参数进行描述统计分析。家系遗传力和单株遗传力计算公式为：
hF 2=（MS f -MS e）/MS f
hS 2=4σ ?2f（σ ?2f+σ ?2e）
式中：MS f表示家系间均方;MS e家系内均方;
单株材积按湖北省湿地松二材积计元算公式计算。
V=6.714156×10 ?-5 h ?0.790834 5d ?1.9955152
式中： V 为单株材积（m 3） ; h 为树高（m） ; d 为胸径（cm）。
2 结果与分析
2.1 不同家系湿地松生长量与产脂量差异分析
[BT（5+1]2.1.1 ?不同家系湿地松高度和胸径生长量差异分析
对15个家系的树高和胸径进行分析（表1）。在这15个家系中，树高的平均值为9.19 m，15号家系的均值最大，为11.11 m;3号家系的树高平均值最小，为8.31 m，所以3号家系高生长状况最差，15号家系生长最优。15个家系的树高变异系数在9.41%～24.15%。属于中等水平。3号家系的变异系数最大，为24.15%;在这十五个家系中，胸径的平均值为16.68 cm，15号家系的胸径最大，为18.78 cm，15号家系的生长状况最好，不管是树高还是胸径都是最大，所以15号家系算优势家系;14号家系胸径的均值最小，为15.00 cm。胸径变异系数在11.43%～38.52%之间，属于中等水平。3号家系的变异系数最大，为38.52%。
对15个家系的冠幅和材积进行分析（表2）。在这15个家系中，冠幅的平均值为3.05 m，13号家系的均值最大，为3.5 m; 14号家系的树高平均值最小，为2.30 m，所以14号家系生长状况最差。15个家系的冠幅变异系数在16.05%～45.81%。3号家系的变异系数最大，为 45.81%， 变异系数的水平较高。在15个家系中，材积的平均值为0.12 m 3，15号家系的材积最多，15号家系的生长状况最好，为0.16 m 3。材积变异系数在 23.22%～110.1%之间。6号家系的变异系数最大，为110.1%，变异系数水平极高。
在这15个家系中，死枝下高的平均值为 3.3 m，11号，15号家系的均值最大，为4.00 m; 4号家系的死枝下高平均值最小，为2.68 m（表3）。15个家系的死枝下高变异系数在5.97%～ 25.00%，11号家系的变异系数最大（表3）。在这十五个家系中，活枝下高平均值为5.19 m，5号家系的活枝下高最大，为6.05 m（表3）。
3.1.2 不同家系湿地松年产脂量分析
从15个家系的产脂量分析结果（表4）可看出，15个湿地松高产家系平均年产脂量为 1.14 kg;其中5号家系和2号家系的产脂量最大，为 1.25 kg，比群体平均值增产8.00%，6号家系和14号家系的年产脂量最小，为1.07 kg，15个家系变异系数在8.39%～27.60%之间，6号家系的产脂变异系数最大，为27.60%，5号家系的变异系数最小，为8.39%，家系间变异系数较小，为15.82%。根据相关研究表明：不同家系间变异系数越大，说明不同家系间存在的变异越丰富 ?[21， 22]。由此可以知道遗传力可以控制松脂的产量大小，根据这15个家系的变异系数处于偏低水平，可以充分反映出高产脂母树林后代各家系间变异不丰富，所以其产脂量较差。
2.2 产脂量与生长性状的关系
产脂量与生长量的相关分析结果（见表5）可知，树高、胸径、材积、和产脂量之间相关系数达显著水平，湿地松产脂量与树高、胸径、材积、冠幅、相关系数达极显著水平，与死枝下高、活枝下高相关系数成不显著水平，说明死枝下高和活枝下高对湿地松的产脂量没有影响，产脂量随着这些生长量的大小而增减。与树高、材积、冠幅相比活枝下高和材积相比，胸径对产脂量的影响更大，相关系数达0.725。这与黄春生等 ?[23]、谢善高等 ?[24]研究结果一致，树木生长因子与松脂产量存在显著的线性关系。 湿地松生长高大茁壮，他的产脂量也高，高大树体其树脂道的容积也会越大，有助于提高产脂量;同时冠幅也是影響产脂量的一个因素，冠幅越大，能增加光合作用的面积，增强光合速率，同时增加树体内树脂道的个数，因而能增强松脂的形成能力 ?[25]。
2.3 产脂量与生长性状的遗传力估算
对15个参试家系的树高、胸径、材积、产脂量、冠幅分别进行了遗传力估算（表6）。树高、胸径、材积、冠幅的家系遗传力以及单株遗传力属于中等水平，4个生长量，其中材积的家系遗传力和单株遗传力最高，分别为0.50和0.31，说明材积在这4个生长量量中受相对高的遗传控制，但是还没有达到能进行高产优良家系的标准。通过对产脂量的遗传分析，其家系遗传力和单株遗传力分别为 0.66和0.39，属于中等水平，表明产脂量受较低的家系遗传控制，暂不建议进行有效的遗传选择。
3 结论与讨论
生长量家系间差异不显著，产脂量差异不显著。其原因可能是相同的立地条件，其环境因子大致相同，所以和各家系之间没有明显的差异。产脂量在家系间变异小，变异系数最大的家系也才 15.82%。李艳等 ?[26]研究湖南永州的湿地松，其高产家系产脂量的变异系数为31.49%，与之比较，本试验家系要低很多。产脂量家系遗传力和单株遗传力分别处于中等水平，分别为0.66和0.31，生长量家系遗传力和单株遗传力水平较低。根据张谦等对马尾松产脂遗传力的年度变异分析表明，产脂力的遗传力呈先高后低的趋势。11年时，遗传力逐渐稳定，其家系遗传力高于单株遗传力，表明利用单株遗传力选种具有较高的可靠性 ?[27]。李艳等研究湖南永州的高产家系的产脂量家系遗传力和单株遗传力为0.77和0.55，与之相比较，明显要低。湿地松的生长量树高、胸径、材积、冠幅与产脂量呈极显著正相关。 与产脂量相比，生长量的相关性大小是为胸径>材积>树高>冠幅，树木生长量越优势，脂肪产量越高。因此，在相同的立地条件和相同的环境下，可以根据湿地松的胸径和高度预测松脂的产量，在实践中可以考虑生长和产脂性状。结果表明，不同林龄的林分，胸径对产脂量有不同的影响。谢善高等对影响马尾松产脂量的一些因子进行了研究，在30年生的马尾松林份中，胸径为22～28 cm的林木产脂量最多，40年生的马尾松林份中，胸径为24～28 cm的林木产脂量最多。舒文波等 ?[28]研究表明，产脂量随着林木胸径的增加而增加，在同一径级的任何年龄段的产脂量没有显著差异。因此，胸径的大小是影响产脂量的关键因素。在湿地松产脂林的经营中，宜采用速生丰产的良种湿地松，并结合相应的育肥措施，提高林木胸径和树高的快速生长。通过对这15个湿地松家系的生长量和产脂量进行比较，各家系没有显著性差异。其树高平均值为9.19 m，胸径16.68 cm，材积 0.12 m 3，与杜超群等对荆门彭场林场12年生湿地松高产家系筛选的家系进行比较，其筛选出来的两个高产家系树高8.46 m和8.53 m;胸径17.68 cm和17.50 cm;材积均为0.11 m 3，产脂量为1.51 kg，1.68 kg，本试验15个家系的生长量比这两个高产家系均大，但是其产脂量为1.40 kg，产脂量要小，所以初步认定这15个家系均不能作为高产脂家系。
通过对彭场林场高产脂子代林的15个家系进行分析，各家系之间生长量和产脂量之间差异性不显著，其原因可能是15个家系所处的立地条件相同，对其生长量和产脂量没有造成太大的影响，但是通过与杜超群等所挑选的湿地松高产家系的生长量和产脂量进行比较，综合15个家系生长量和产脂量，15个家系的产脂量均低，所以初步判断，暂不建议这15个湿地松家系作为湿地松高产优良家系。
参 考 文 献
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更新时间：2024/12/23 4:17:50