桂南地區10種珍貴樹種人工林早期生長表現*

黃志玲，申文輝，朱積余，郝海坤，彭玉華，曹艷云，劉秀

(1.廣西林業科學研究院，廣西　南寧 530002；2.廣西優良用材林資源培育重點實驗室，廣西　南寧 530002)

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桂南地區10種珍貴樹種人工林早期生長表現*

黃志玲1,2，申文輝1,2，朱積余1,2，郝海坤1,2，彭玉華1,2，曹艷云1,2，劉秀1,2

(1.廣西林業科學研究院，廣西南寧 530002；2.廣西優良用材林資源培育重點實驗室，廣西南寧 530002)

為研究珍貴樹種林木種質資源收集保存效果，對10個珍貴樹種進行樹高、胸(地)徑、冠幅生長指標測定，并進行方差分析、多重比較、相關性分析、聚類分析。結果表明，10個樹種間樹高、胸(地)徑、冠幅生長均表現出極顯著差異(P<0.01)；除西南樺、降香黃檀的樹高與冠幅不相關外，其余樹種生長指標間都極顯著相關；早期生長表現西南樺、任豆最速生，火力楠、柚木、降香黃檀生長較快，紅錐、木荷生長中等，格木、蜆木、土沉香生長較慢。研究結果將為珍貴樹種遺傳多樣性研究和良種繁育提供參考。

珍貴樹種；人工林；早期生長表現

林木種質資源負載著森林植物高度的遺傳多樣性及基因資源，關系到可持續發展和未來基因工程的基本保障，是國家重大的戰略資源，同時也是國家自然科技資源必不可少的基礎物質條件[1]。加強林木種質資源的保護與開發研究，對于林業乃至整個生態環境的可持續發展具有十分重要的意義。但隨著社會的快速發展，人類正以前所未有的速度對森林進行破壞，許多林木種質資源在不斷減少，如不及時加以保護，更多、更珍貴的種質資源將面臨著流失。廣西地處中、南亞熱帶季風氣候區，氣候溫曖、熱量豐富、雨水豐沛、干濕分明，林木種質資源豐富，且經過多年的林木育種工作，已選育出一大批適宜在廣西種植的優良樹種、種源和家系[2]。2011年，經國家發改委批準，“廣西主要珍貴樹種種質資源收集庫項目”正式立項，為進一步推進珍貴樹種培育步伐，建立珍貴樹種資源儲備，優化林種結構，以收集廣西熱帶及亞熱帶主要珍貴樹種10個為建設目標。目前廣西林業科學研究院負責并收集了西南樺(BetulaalnoidesBuch-Ham.ex D.Don)、紅錐(CastanopsishystrixMiq.)、格木(ErythrophleumfordiiOliv.)等10個樹種不同種源、家系的種質資源1 024個。2014年12月，進行項目主庫10個樹種的樹高、胸徑(地徑)、冠幅生長指標測定，以了解其在人工造林的條件下生長狀況和適應性表現，對不同珍貴樹種種質資源保存效果進行初步的分析與評價，為下一步進行珍貴樹種遺傳多樣性研究和良種繁育提供科學理論依據。

1　材料與方法

1.1研究區概況

種質資源保存地位于廣西南寧市北郊老虎嶺水庫試驗林區，坐標為108°20′1″E，22°56′6″N，海拔135～217m，坡度15°～35°。該地地處濕潤南亞熱帶季風氣候區，年平均氣溫21.0℃左右，極端最高溫度39.4℃，極端最低溫度-1.5℃，1月平均溫度11.8℃，7月平均溫度27.6℃。全年平均降雨量1 347mm以上，日照時數1 869.7h，年平均相對濕度約80%。土壤為磚紅壤性紅壤，土壤厚度5～25cm。造林地為松、杉、桉人工林皆伐跡地。

1.2試驗材料

2011年選擇20～50年生健壯、無病蟲害的優良母樹，開展10個樹種的種質資源的收集，按種源、家系分別進行(表1)。2012年在南寧市北郊廣西林業科學研究院科研苗圃培育造林苗木，育苗基質為100%黃心土，育苗容器規格為12cm×14cm，造林苗木高度為25～50cm。

表1　試驗樹種及種質資源Tab.1　Names of tested tree species and number of germ resources

1.3方法

1.3.1試驗方法

2012年夏秋季對林地進行全砍清雜，穴狀整地。2013年3月造林，每份種質資源種植15～18株，造林密度為1 665～2 500株/hm2，株行距2.0m×2.0m或2.0m×3.0m，栽植穴規格為50cm×50cm×40cm，栽植穴先回表土后回心土，當回穴土至半穴時，施基肥(磷肥與麩餅混合肥)400g/穴。栽植1個月后檢查苗木成活率，及時補植。造林當年與次年各撫育2次，進行松土、除草、施肥(500g/株)。

1.3.2調查方法

采用隨機區組試驗設計，2014年12月，對10個樹種1 024份種質資源根據不同樹種生長情況進行樹高、胸徑(地徑)、冠幅生長指標測定，每個家系測定10株健康活立木。胸徑(地徑)使用廣陸牌電子數顯卡尺0～150mm進行測量。

1.3.3數據分析

數據采用Microsoft Excel處理和SPSS19.0統計軟件進行方差分析、Duncan多重比較、相關性及聚類分析。

2　結果與分析

2.1樹高生長

對10個樹種樹高生長進行方差分析(表2)，結果表明樹種間樹高生長存在極顯著差異。多重比較結果(表3)表明，西南樺、任豆(ZeniainsignisChun)的樹高生長最為迅速，樹高值分別為4.54m、4.86m，樹高生長間差異不顯著，但與其余樹種有極顯著差異；其次為柚木(TectonagrandisL.f.)、紅錐、火力楠(MicheliamacclureiDandy)、木荷(SchimasuperbGardn.et Champ.)，樹高生長間差異不顯著；格木樹高生長速度最為緩慢，樹高值為1.12m，與蜆木(Excentrodendronhsienmu)之外的8個樹種有極顯著差異。

表2　10個樹種樹高、胸(地)徑和冠幅方差分析Tab.2　Variance analysis of height,diameter and crown size of 10 rare tree species

注：**表示0.01水平下差異極顯著。

表3　樹種生長性狀比較Tab.3　Comparison of growth traits among rare tree species

注：數值后面大寫字母為極顯著性水平(α=0.01)，小寫字母為顯著水平(α=0.05)。

2.2胸(地)徑生長

在林木早期生長中，不少樹種還未達到測量胸徑的高度，故增加地徑生長能較合理地對樹種生長進行比較。樹種地徑的生長能夠很好地反映樹種的生長速率[3]，且同一樹種的地徑—胸徑相關關系相對穩定[4]。在胸(地)徑生長指標測定時，根據10個樹種的生長表現，西南樺、火力楠、柚木、降香黃檀(Dalbergiaodorifera)、任豆5個樹種測定胸徑，格木、紅錐、蜆木、土沉香〔Aquilariasinensis(Lour.)Spreng〕、木荷5個樹種測定地徑。由表2可知，樹種間胸(地)徑生長存在極顯著差異。由表3可知，胸徑生長最大為西南樺，胸徑值為4.35cm，與其余樹種有極顯著差異；其次為任豆，胸徑值為3.54cm，與其他樹種有極顯著差異；火力楠與降香黃檀胸徑生長間差異不顯著，胸徑值分別為1.77cm、1.71cm，與其他樹種有極顯著差異。地徑生長最大為木荷，地徑值為3.63cm，與其他樹種有極顯著差異；其次為紅錐，地徑值為2.72cm，與木荷、格木、蜆木有極顯著差異；格木、蜆木地徑生長間差異不顯著，地徑值分別為1.75cm、1.82cm，與紅錐、木荷間有極顯著差異。

2.3冠幅生長

樹冠的外貌特征綜合反映了樹冠的競爭活力，是林木競爭產生影響的具體表現，可作為林木生長活力或健康指標，是生產實踐中最直觀的樹木活力因子。冠幅是樹冠大小最常用的指標之一[5]。由表2可知，10個樹種的冠幅生長存在極顯著差異。由表3可知，冠幅生長最大為任豆，冠幅值為2.96m，與其余樹種有極顯著差異；其次為西南樺，冠幅值為2.58m，與其余樹種有極顯著差異；柚木、降香黃檀、格木、蜆木、土沉香5個樹種冠幅值均<1.00m，樹種間差異不顯著。

2.4高徑比、冠徑比、冠高比

樹高、胸(地)徑、冠幅是反映林木生長狀況的最基本的林分因子，一般來說，林木的胸徑越大，樹高越高，冠幅越大，林木的生長越旺盛。盧昌泰、雷相東等[6～8]研究表明胸徑和林分密度是影響冠幅的重要因子，林木胸徑、地徑能較好地預測冠幅。冠高比和冠徑比可以衡量單位樹高和單位胸徑生長量所需的樹冠大小[9]。高徑比則是反映林木圓滿程度的指標。由表3可知，西南樺、火力楠、柚木、降香黃檀、任豆5個樹種的高徑比系數處于1.04～1.39之間，西南樺生長量最大，干形最為圓滿通直。格木、紅錐、蜆木、土沉香、木荷5個樹種的高徑比系數處于0.64～0.98之間，均小于1.0，說明這5個樹種幼樹生長較為粗壯。測定胸徑的5個樹種，冠徑比和冠高比大小排序一致，均為任豆>西南樺>火力楠>降香黃檀>柚木。測定地徑的5個樹種，冠徑比排序為紅錐>蜆木>木荷>土沉香>格木，冠高比排序為木荷>格木>土沉香>蜆木>紅錐。

2.5生長指標間的相關性分析

由表4可知，除西南樺的樹高與冠幅、降香黃檀的樹高與冠幅不呈相關性關系外，其余樹種的樹高、胸(地)徑、冠幅三者間呈極顯著正相關(P<0.01)，西南樺、降香黃檀的樹高與胸徑、胸徑與冠幅為極顯著正相關(P<0.01)，說明大部分樹種的樹高、胸(地)徑與冠幅生長密切聯系。

表4　各樹種樹高、胸(地)徑、冠幅間的相關分析Tab.4　Correlation analysis of height,diameter,and crown size of different rare tree species

圖1　10個樹種樹高、胸(地)徑和冠幅生長 綜合聚類分析Fig.1　Integrative cluster analysis of height,diameter and crown size of 10 rare tree species

2.6生長聚類分析

對10個樹種的樹高、胸(地)徑和冠幅的平均值運用系統聚類法的歐氏距離進行聚類分析，結果見圖1。根據樹狀聚類圖，將10個樹種的早期生長表現劃分為5類，Ⅰ類為西南樺、任豆，生長速生；Ⅱ類為火力楠、降香黃檀、柚木，生長較快；Ⅲ類為紅錐，生長中等；Ⅳ類為木荷，生長中等。Ⅴ類為格木、蜆木、土沉香，生長較慢。

3　結論與討論

10個樹種間樹高、胸(地)徑和冠幅存在極顯著差異。任豆的樹高、冠幅均值和冠徑比、冠高比均為最大；格木樹高、地徑、冠幅均值和高徑比、冠徑比皆為最小。胸徑均值最大為西南樺，胸徑均值最小為降香黃檀；地徑均值最大為木荷；高徑比最大為火力楠；冠高比最小為柚木。除西南樺、降香黃檀的樹高與冠幅相關不顯著外，其余樹種的樹高、胸(地)徑、冠幅呈極顯著正相關。根據10個樹種的早期生長表現，將5類樹種的早期生長速度分為：Ⅰ類(2個)生長速生、Ⅱ類(3個)生長較快、Ⅲ～Ⅳ類(2個)生長中等、Ⅴ類(3個)生長較慢，樹種分配比例為2︰3︰2︰3，說明種質資源收集庫的樹種分配較合理。

在生長表現方面，西南樺、火力楠、降香黃檀、柚木、任豆2年生樹高、胸徑、冠幅，與張棟等[10]研究的西南樺、火力楠、降香黃檀2年生樹高、胸徑、冠幅(分別為2.64m、1.46m、1.00m；3.98cm、1.81cm、1.18cm；1.54m、0.71m、0.23m)；鄭海水等[11]研究的西南樺2年生樹高、胸徑(1.77m、3.37cm)；賴植添等[12]研究的火力楠2年生樹高、冠幅(1.85m、0.83m)；朱聲管等[13]研究的降香黃檀2年生樹高、胸徑(1.96m、2.71cm)；翁啟杰等[14]研究的柚木2次引種試驗2年生樹高、胸徑值(分別為1.96m、2.04cm與4.53m、4.33cm)相比較，柚木2年生樹高與胸徑值雖高于翁啟杰等[14]的第1次試驗數值，但遠低于第2次試驗數值，其他4個樹種生長值均超過張棟等[10～13]研究結果。由此可見，除柚木的早期生長不夠理想，其余4個樹種的早期生長表現較為理想，說明這4個樹種的早期造林效果較好，柚木幼林期的撫育管理有待加強。

紅錐、格木、土沉香、蜆木、木荷2年生樹高、地徑、冠幅，與康敏明等[15]研究的紅錐、格木2年生樹高、地徑、冠幅(分別為1.27m、1.01m；1.9cm、2.0cm；1.09m、1.06m)；張方秋等[16]研究的紅錐2年生樹高、冠幅(4.24m、2.16m)；康月惠等[17]研究的土沉香30個月樹高、地徑值(1.99m、1.68cm)；羅盛碧等[18]研究的蜆木2年生樹高、地徑(1.06m、1.8cm)；周志春等[19]研究的木荷3年生3個試點的樹高、地徑、冠幅(分別為1.95m、2.83cm、0.91m；1.11m、2.01cm、0.55m和2.42m、4.21cm、1.46m)相比較，這5個樹種的樹高、地徑和冠幅早期生長表現較為理想，說明這5個樹種的早期造林效果較好。

林木的胸徑、樹高與林分密度密切相關，高徑比在一定范圍內隨著樹干的增大而減小，并逐步趨于穩定。樹冠是樹木的重要組成部分，樹冠大小體現了樹木光合作用的面積，決定了樹木的生長活力和生產力[20]，冠高比和冠徑比越小，說明樹冠的生產效率越高。試驗測定的10個樹種早期高徑比、冠徑比、冠高比數值，對后期森林經營管理措施起到指導性作用。

通過對10個珍貴樹種種質資源收集的早期生長評價，為下一步進行單個樹種的林木種質資源保存、評價和利用技術標準體系提供初步的基礎信息。本次分析評價為2年生試驗數據，試驗時間尚短，且10個樹種的生長特性不一致。因此，今后仍需對10個樹種中后期的保存、生長狀況及遺傳多樣性進一步跟蹤研究，以期建立適合廣西林木種質資源評價的模型。

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Early Growth Performance of Ten Rare Tree Species in Southern Guangxi

HUANG Zhi-ling1,2，SHEN Wen-hui1,2，ZHU Ji-yu1,2，HAO Hai-kun1,2，PENG Yu-hua1,2，CAO Yan-yun1,2，LIU Xiu1,2

(1.Guangxi Forestry Academy,Nanning Guangxi 530002,P.R.China;2.Guangxi Key Laboratory of Elite Timber Cultivation,Nanning Guangxi 530002,P.R.China)

To investigate the germplasm preservation effect of 10 rare tree species,several growth indicators such as height,diameter,and crown size were tested and analyzed by using variance analysis,multiple comparison,correlation analysis,fuzzy cluster analysis.The results showed that there was extremely significant differences in height,diameter and crown size among 10 rare tree species(p<0.01)；Except for the correlation between height and crown size ofBetulaalnoidesandDalbergiaodorifera,the other tree species all had significant correlation in terms of growth indicators.In terms of the early growth performance of all tree species,BetulaalnoidesandZeniainsigniswere the most fast-growing species,Micheliamacclurei,TectonagrandisandDalbergiaodoriferatook the second place,CastanopsishystrixandSchimasuperbawere in medium growth rate,andErythrophleumfordii,BurretiodendronhsienmuandAquilariasinensiswere fairly slow-growing.These results would inevitably provide an important reference for genetic diversity research and propagation of rare tree species.

rare tree species; planted forest; performance of early growth

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.05.016

2015-10-27

廣西林業科技項目( 桂林科字[2013]第2 號)，國家發改委重大項目(桂發改農經[2010]599號)。

黃志玲(1971-)，女，工程師，主要從事珍貴鄉土樹種苗木繁育技術研究。 E-mail：hzl200@126.com

簡介:申文輝(1972-)，男，教授級高級工程師，碩士，主要從事森林培育和森林生態研究。

E-mail：shenwenhui2003@163.com

S 718.4

A

1672-8246(2016)05-0084-05