福建南部紅錐優樹選擇研究
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摘 要：采用5株對比木法，對福建安溪縣不同的紅錐天然林群體進行調查和優樹選擇，共初選出紅錐候選優樹30株，對比優勢木146株。經統計分析，確定紅錐林中優樹的選擇標準為：優樹胸徑、樹高、單株材積分別超過對比優勢木平均值的37%、170%和860%，形質指標綜合分值大于等于8.0;以材積和形質性狀綜合分值作為選優的雙重控制標準，則入選優樹14株，入選率為46.7%。研究結果將為福建省紅錐用材林優樹選擇提供標準，福建地區紅錐的種質保護、遺傳改良和良種基地建設奠定基礎。
關鍵詞：紅錐;優樹選擇;選優標準
中圖分類號：S722.5
文獻標識碼：A
文章編號：1008-0457（2019）02-0020-06 國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.02.004
Abstract：Different natural forest populations of Castanopsis hystrix in Anxi County， Fujian Province， were investigated by dominant comparative method to select superior trees. A total of 30 superior trees and 146 comparative dominant trees of C. hystrix were selected. On the basis of statistical analysis， the selection criteria for determining the superior trees in the C. hystrix forest were as follows： the diameter at breast height （DBH）， tree height and volume were 37%， 170% and 860% higher than the mean values of dominant trees respectively， and the comprehensive score of the shape index was greater than or equal to 8.0. While the comprehensive score of volume and shape traits were selected as the dual control standard， 14 superior trees were selected， with a inclusion rate of 46.7%. The research results provide reference and basis for the subsequent selection of C. hystrix in the future. It can also provide a basis for germplasm conservation， genetic improvement and further promotion of afforestation of C. hystrix in Fujian.
Key words：Castanopsis hystrix; selection of superior trees; criteria for superior trees
紅錐（Castanopsis hystrix）屬殼斗科栲屬，為常綠闊葉喬木，是我國南亞熱帶地區重要的優質鄉土闊葉用材樹種[1-2].，紅錐具有生長迅速，萌芽力強，混生性能好的特點，是理想的混交套種樹種[3-4];同時，紅錐為珍貴用材樹種，樹干通直，材質優良，可供建筑、造船等[5]，也是我國南方大徑材培育和木材戰略儲備建設的首選造林樹種之一。其次，紅錐屬深根性樹種，主根發達，適應性強[6]，根系有菌根菌，改土效果好[7]，也是良好的綠化美化和生態造林樹種[8]，開發潛力巨大。選優是良種繁育的重要手段，也是林木改良的先決條件[9]。開展紅錐優樹選擇，促進其良種選育進程，對于提高紅錐遺傳增益，加快生產的良種化進程[6]，豐富造林樹種、調整林產品結構、改善林地生境等方面都具有重要意義。
眾多研究表明[9-14]，天然實生起源的林分獲得的選優材料相對更好，潛力更大。這主要是由于大多數樹木為異花傳粉植物，天然林中，由于不同基因型個體的配子結合導致其后代遺傳分化較大。但目前，由于紅錐價值高，天然林遭到嚴重的采伐和破壞，現存林木多為散生孤立木或與其它雜闊小片的混交林，故找到面積較大、保存完好的林分難度很大，選優標準也難以把握，這為選優工作帶來一定的困難。福建省安溪縣是紅錐在福建的主要分布區，面積分布范圍較廣，因此在安溪范圍內開展紅錐的優樹調查和選擇為安溪乃至福建全省紅錐種質資源收集、保存、開發和利用提供科學依據。在研究前期進行全面踏查，了解和掌握安溪縣紅錐天然資源分布基礎上，初步確定調查地段，最終篩選出天然紅錐林相對比較集中的林分作為目標林分。在參考前人就天然林選優方法的基礎上，對安溪縣紅錐天然林（或天然次生林）中選優的調查資料進行總結，對進一步開發利用紅錐優異種質資源具重要的理論意義與實用價值，同時也為進一步開展紅錐優樹選擇技術提供借鑒方法。
1 選優樣區慨況
本次選優工作地點在安溪縣龍涓鄉的崎畬、連詞、新嶺、后田村和藍田鄉三內寨村5個區域。選優區的具體情況見表1。安溪縣地處E117°38′57″～117°52′21″，N24°52′21″～25°05′8″。該地屬南亞熱帶海洋性季風型氣候，年均溫20℃，降雨量約為1820 mm，1月份平均氣溫15℃，極端低溫- 2℃;7月份平均氣溫33℃，極高溫36℃;全年≥10℃，活動積溫7200℃，無霜期340 d。空氣相對濕度82%左右;該地全年四季分明，氣候相對溫和，雨水也充足。 2 選優方法與步驟
2.1 踏查和初選
本研究分別在/從5個不同區域共篩選出30個選優群體林分，這些林分的林地海拔均在197～553 m，土壤均為酸性黃紅壤土，pH值約為5.2～6.5，土壤腐殖質層厚度約為20 cm左右，肥力中等，立地條件大多屬Ⅱ類立地級。林分為紅錐與米櫧（Castanopsis carlesii （Hemsl.）Hay.）、木荷（Schima superba Gardn. et Champ.）、栲類（Castanopsis fargesii Franch.）等闊葉樹種的混交林，且紅錐林為天然原生和次生混交，郁閉度約為0.7～0.85，林下植被主要有檵木（Hamamelidaceae）、杜鵑（Rhododendron simsii Planch）等小雜灌。
2.2 侯選優樹和優勢木的確定
根據選優群體林分面積、紅錐樹齡和樹種組成結構。經過全面踏查后，以目測方法，將樹干通直圓滿且分叉高，樹皮薄且裂紋均勻，冠形優美，同時無病蟲害且長勢明顯優于鄰近植株的確定為侯選優樹，將確定的候選優樹編號，并在每一株候選優樹樹干1.5 m處涂漆標記，并繪制方位圖、掛標牌、拍照和填表（與調查表編號一致）。以優樹為中心，半徑為20～50 m的范圍內設樣園臨時樣地，實測樣地內所有紅錐的樹高和胸徑，最后根據測量得到的樹高和胸徑算出每株紅錐的材積。采用“優勢木對比法”進行優樹選擇，選取5株或3株（有的群體林分內紅錐樹較少，未能找到5株對比木）僅次于優樹的個體作為優勢木，將優勢木進行編號。選擇優勢木時，盡量東、西、南、北四個方向都有對照，且霸王樹和畸形樹不可入選[15]。
2.3 候選優樹與對比木實測
記錄候選優樹和對比優勢木的位置、地點（用GPS測定儀定位），記載海拔、坡向、坡位、坡度、土壤類型、林分起源（天然原生林、 天然次生林）、樹種組成、郁閉度、密度（株/畝）等選優林分的基本情況。并對優樹和優勢木逐株測量并記載樹高、胸徑、枝下高、樹干通直度、圓滿度和樹冠幅（東西/南北），主干分叉性、側枝粗細、自然整枝度、樹齡等因子。野外干形指標分為通直、一般（樹干有一個小彎曲）、差（有兩個以上的彎曲3個等級），分枝粗細按細、中、粗3檔記載[16]。
2.4 選優目標與評價指標
紅錐選優主要是用材目標的優樹選擇，因此，在保證生長指標作為第一標準外，還必須結合各項形質指標進行綜合考核。以生長優異、形質優良、無病蟲害的優樹作為選擇目標，生長量以胸徑、樹高、材積為評價指標;形質評價指標則在參考枝下高、分枝數、樹皮和樹干形態的基礎上，主要以干形、冠高比、分枝粗細為量化指標進行綜合評價進行優樹選擇。其中，干形、冠高比（冠幅和樹高之比）和分枝情況等形質性狀的量化指標，依據對樹木形質影響的權重，滿分以10分計，按照表2的評分標準對樹木的各項指標進行評分[17]。
2.5 數據處理與分析
候選優樹和對比木的材積按福建省闊葉樹二元材積公式計算：V=0.00005276D.1.882161H.1.009317 計算，其中，D為紅錐活立木胸徑;H為紅錐活立木樹高。
候選優樹和優勢木各項指標的比對采用配對t檢驗，其公式[5]：t=∑d/n（∑d.2-（∑d）.2/n）/n（n-1）
式中：t表示顯著差異性檢驗值，d表示候選優樹評價指標值與對比優勢木相應指標平均值的差值，n表示配對樣本數。
采用Microsoft excel 2003進行數據錄入、統計和表格繪制，采用SPSS19.0（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）進行配對T檢驗。
3 結果與分析
3.1 不同選優群體候選優樹表型特征分析
在5個不同區域30個選優群體內篩選出候選優樹共30株，對比優勢木146株。候選優樹和對比優勢木的主要表型特征指標見表3?？梢园l現，候選優樹的總體平均樹高21.9 m，胸徑122.1 cm，材積10.68 m.3，形質性狀綜合分值為8.0;而對比優勢木的上述各指標的平均值分別為15.0 m、40.6 cm、0.89 m.3和7.3。候選優樹的各項指標均明顯大于優勢木，樹高、胸徑和材積的增幅分別達23.57%～82.88%、80.75%～311.60%和371.74%～1852.30%，特別是胸徑和材積增幅極大。經配對T檢驗結果表明（表4），候選優樹和對比優勢木在樹高、胸徑、材積和形質性狀綜合分值等表性特征指標上均達到顯著差異水平。候選優樹的整體生長性狀和形質性狀明顯優于對比優勢木。
參照我國有關用材林優樹選擇標準[18]，根據林分群體的林木生長狀況，優樹生長量指標要求為樹高、胸徑和材積要分別大于優勢木10%、20%和50%，樹干分叉的高度需大于優勢木的10%以上。形質指標則要求樹干通直圓滿，樹皮薄且裂紋均勻，冠形濃密、側枝細且夾角小，無病蟲害的同時要求優樹結實性狀良好?；虬凑諒V西省紅錐優樹選擇標準[19]即候選優樹的樹高、胸徑、材積分別比對比優勢木高9%、16%和52%，則本次所選的候選優樹都可以入選為優樹。但是本研究中，選優的紅錐林分類型、樹種組成、樹齡結構比較特殊，所選優林分中的紅錐為原生天然林和次生天然林混合在一起且多為紅錐與其它雜闊混生，對比優勢木有的5株，有的只有3株或4株，同時優勢木中有的為原生天然林有的為早期被砍伐而萌發的次生天然林，其樹齡與候選優樹也不完全一致。
故無法完全采用現有的廣西紅錐優樹選擇標準或其他鄉土闊葉樹的選優標準來衡量，故在選優前，應因地制宜地制定一套適合本研究林分的紅錐優樹選擇標準，提高選擇強度和選擇差，以期最終獲得較好的遺傳增益。
3.2 紅錐選優標準的確定
3.2.1 優樹入選生長指標標準的確定 優樹的入選標準通常為在優勢木平均值或林分平均數值（X）的基礎上再加上一定數值（△），當候選樹的性狀值超過這個標準（χ+χ△），即可入選，否則不能入選?！饕话阋院蜻x優樹與優勢木平均值或林分平均木數值的比率（百分比）來表示。 本研究的△取值按如下方法進行確定：首先基于候選優樹的樹高、胸徑和材積比優勢木相應指標平均值的增大幅度為基礎（表4），在增大或提高幅度范圍內設置一個遞增百分比△%，然后以優勢木平均值為基點，對候選優樹與優勢木平均值每增加△值后的數值逐一進行t檢驗，直到t檢驗結果不顯著為止，則不顯著時的△值與其相鄰的有顯著的△值即為△取值范圍。
依據上述方法，本研究設置樹高、胸徑和材積的遞增百分比分別為5%、50%和100%，經計算得出候選優樹性狀△值取值范圍為：樹高35%～40%，胸徑150%～200%和材積800%～900%。接著，在△取值范圍內，樹高、胸徑和材積分別以1%、10%和20%的的增幅逐步增加優勢木平均值后，再與候選優樹相應指標值進行t檢驗，直至不顯著為止，則不顯著時的相應增加值即為△臨界值。通過t檢驗計算，優樹各生長性狀指標的附加值△即為優樹生長性狀入選標準：樹高37%、胸徑170%、材積860%，詳細數據見表5。
3.2.2 優樹入選形質性狀綜合分值標準的確定
就野外初選優樹時，對候選優樹和對比優勢木各項性狀指標的記錄，依據表2的形質性狀評分標準分別對候選優樹和優勢木的干形、冠高比以及分枝粗度等3個形質表型分級評分，將各性狀的得分求和得到每株候選優樹的總分（見表3）。根據候選優樹和對比優勢的形質性狀綜合分值平均值情況，給出某幾個定值，然后將候選優樹的形質性狀綜合分值分別與某定值進行t檢驗，則不顯著時的定值即為優樹入選的形質性狀標準。本研究的對比優勢木的形質性狀綜合平均分值在6.4～8.1之間，為此給出6.5、7.0、7.5、8.0、8.5五個定值，經逐一T檢驗后，優樹入選的形質性狀綜合分值標準為8.0。
3.3 入選優樹的確定
以上述確定的優樹生長量指標和形質性狀指標的入選標準對候選優樹進行選擇，其中樹高大于對比優勢木平均值37%以上的有18株，入選率達60%;胸徑大于優勢木平均值170%以上的有20株，入選率達66.7%;材積大于對比優勢木平均值860%以上的有20株，入選率達66.7%;形質性狀綜合分值大于8.0的有18株，入選率達60%。四項指標同時達到標準的僅有8株，入選率達26.7%。因為材積是生長量綜合性狀指標，較高的生長量也是用材樹種選優的主要目標，因此選擇材積作為這次選優的主要生長量性狀，以形質性狀綜合分值作為選優的控制指標，綜合生長量指標和形質指標的雙重標準，則14株候選優樹入選，入選率為46.7%。
4 結論與討論
4.1 結論
紅錐為珍貴用材樹種，但天然林遭到過度采伐，現存林木也多數為散生孤立木或小片混生雜闊林，很難找到面積較大且保存完好的天然林分，本研究借鑒廣西省紅錐優樹選擇標準或其它鄉土闊葉樹種的選優標準等已有的成果，根據野外調查、優樹選擇記載資料，對安溪縣境內30株候選優樹進行研究，制定出適合當地紅錐資源現狀和林分類型、樹種結構與組成的優樹表型選擇標準為：優樹胸徑、樹高和單株材積分別大于對比優勢木平均值的37%、170%和860%，形質指標綜合分值則大于8.0。最終，結合實際情況，以材積作為選優的主要生長量性狀指標，以形質性狀綜合分值作為選優的控制指標，綜合生長量指標和形質指標的雙重標準，則有14株候選優樹入選，入選率為46.7%。
4.2 討論
優樹選擇是林木遺傳改良的重要環節。由于樣本數少，本研究結果有局限。且作為大中徑材用材樹種，除生長指標和形質性狀指標外還需結合材性與抗性等質量性狀進行綜合的評價和分析，以確保其育種群體的遺傳優良性和多樣性。
本研究調查過程中發現，保存株數多且生長良好的紅錐天然成片林很少，故今后應進一步加大對紅錐天然林資源的保護力度。同時，本次選優所篩選出的紅錐優樹可作為后期開展紅錐良種選育的寶貴基礎材料，故應通過現地保護與擴繁等有效措施保存優樹基因[20]，通過建立紅錐種子園或采穗圃來進一步提高紅錐良種質量和數量。
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