興凱赤松與樟子松苗期生長性狀對比分析1)

蘇明焱,蘭士波,陳殿鐘,王延斌

(1.黑龍江生態工程職業學院,哈爾濱 150025;2.黑龍江省林業科學研究所,哈爾濱 150081;3.黑龍江省東京城林業局)

興凱赤松(Pinus ussuriensis Cheng et Y.W.Law)屬國家二級保護珍稀瀕危植物、原生裸地更新的先鋒樹種,經大自然選擇、淘汰后,其廣泛分布于俄羅斯遠東地區,具有極強的抗逆性。在黑龍江省僅間隔分布在興凱湖沙堤及雞西、雞東、穆棱一帶沙礫山地。樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)耐寒,耐干旱,適應性強,主要分布在大興安嶺山區,小興安嶺北部山區僅有少量分布,其樹干通直,材質良好,用途廣泛,為東北地區珍貴樹種之一[1-2]。

筆者在優異種質選擇及苗期生長規律分析的基礎上,開展異地保存林營建和生長性狀遺傳變異對比分析,旨在為2個樹種種質資源異地保存和創新利用提供理論依據,為拯救黑龍江省珍稀瀕危樹種提供科技支撐。

1 試驗地自然概況

試驗地選設在黑龍江省林口縣青山林木良種基地,地處于中國東部山區,屬長白山系,張廣才嶺東坡丘陵區 ,地理位置 :E130°20′～130°40′、N45°17′～45°30′。該區域地勢東北高、西南低,平均坡度10°～15°,最大坡度40°,海拔高度300～500m,且東部地勢起伏較大,山峰明顯,山脊去向明顯,最高峰位于大同溝嶺,海拔高度639.7m;氣候屬寒溫帶大陸季風氣候,冬季寒冷干燥而漫長,夏季溫暖濕潤而短促,水熱同季,光照充足,無霜期120～130d,平均降水量400～600mm,多集中于6～8月份,此期降水量約占全年降水量50%,≥10℃年有效積溫2100～2600℃;地帶性土壤類型為暗棕壤,土層深厚、土壤濕潤肥沃,通透性強,適宜林木生長。

2 試驗材料和試驗方法

2.1 試驗材料與試驗設計

2.1.1 在分布于雞東縣、密山市和雞西市的興凱赤松天然群體內,分別采集30～35個優良單株的種實,為避免單株間的親緣關系,株間距保持在100m以上;

2.1.2 分別收集紅花爾基、韓家園子、十八站、塔河及嫩江5個樟子松群體的種子,經雪藏處理后,分單株播種育苗。

2.1.3 試驗林按完全隨機區組設計[3-4],小區內單行排列,每行20株,株行距1.5m×2.0m,設置5次重復,重復之間以云杉作隔離帶,苗木生長停止后測定苗高和地徑生長量。

2.2 統計分析方法

數據分析主要是采用方差分析、LSR檢驗等,其中:方差分析、LSR檢驗采用SPSS13.0 General Linear Model中Univariate軟件;T檢驗采用SPSS13.0 Compare Means中 Independent-Samples Ttest軟件[5]。

3 試驗結果與分析

3.1 異地保存林定植成活率對比分析

種質資源保存林定植成活率調查結果(表1)表明:興凱赤松和樟子松對保存地的生態條件適應力較強,定植成活率較高,平均成活率分別達88.9%和89.2%。

表1 興凱赤松和樟子松異地保存林定植成活率對比分析

3.2 興凱赤松和樟子松苗期生長節律對比分析

苗木高生長節律觀測結果表明:興凱赤松與樟子松苗木高生長節律基本一致,且播種后出苗均較快,15d開始出苗,30d苗木出齊。出苗后,第1個月內生長較慢,第2個月生長明顯加快,以后很快趨于平緩,9月末基本停止生長,越冬前均能及時封頂。

3.3 興凱赤松和樟子松生長性狀遺傳變異分析

3.3.1 苗期苗高生長性狀對比分析

表2 興凱赤松和樟子松苗期高生長量調查統計

1年生興凱赤松群體間苗木高生長變異較小,95%置信區間內平均苗高4.971～5.234cm,變異幅度22.50%～24.90%,平均變異系數23.47%;1年生樟子松群體間存在豐富的變異,95%置信區間內平均苗高6.961～8.041cm,變異幅度在19.91%～30.37%范圍之內,平均變異系數24.44%。其中:十八站群體內變異最大,塔河群體內變異最小,變異系數分別為30.37%、19.91%。

3.3.2 異地保存林生長性狀對比分析

3.3.2.1 苗高生長性狀變異分析

表3 興凱赤松和樟子松異地保存林苗高性狀調查統計

興凱赤松和樟子松異地保存林苗高生長性狀調查結果(表3)表明:苗高性狀基本呈正態分布,5個樟子松群體內苗高性狀變異較大,變異幅度30.11%～46.72%,平均變異系數38.86%,95%置信區間平均苗高在10.07～10.97cm之間。其中:嫩江高峰群體的子代苗木高生長速度較快,大興安嶺韓家園子群體的子代苗木高生長較慢,其苗高分別為12.26cm、7.55cm;群體內及群體間興凱赤松苗高性狀變異較小,變異幅度30.27%～31.47%,平均變異系數31.68%,95%置信區間平均苗高在12.82～13.95cm之間。

3.3.2.2 地徑生長性狀變異分析

表4 興凱赤松和樟子松異地保存林苗木地徑性狀調查統計

興凱赤松和樟子松異地保存林地徑生長性狀調查結果(表4)表明:地徑性狀基本呈正態分布,5個樟子松群體內苗木地徑生長性狀變異較大,變異幅度23.33%～35.98%,平均變異系數29.65%,95%置信區間平均地徑在3.3455～3.9409cm之間;群體內及群體間興凱赤松苗高性狀變異較小,變異幅度24.81%～25.34%,平均變異系數26.78%,95%置信區間平均苗高在4.3756～5.0533cm之間。

3.3.2.3 興凱赤松與樟子松生長性狀對比分析

在相同立地條件下,興凱赤松和樟子松2個樹種異地保存林平均苗高分別為13.70cm、10.52cm,興凱赤松苗木高生長量較樟子松提高30.23%;2個樹種異地保存林平均地徑分別為4.7144mm、3.6432mm,興凱赤松苗木地徑生長量較樟子松提高29.40%,充分說明:興凱赤松具有較強的適應性,對其實施異地保存具有很大可能性和重大現實意義。

4 結論與討論

4.1 興凱赤松與樟子松苗高生長節律節本一致,且播種后出苗均較快,約15d開始出苗,9月末停止生長,越冬前均能及時封頂;2個樹種的松適應能力較強,定植成活率較高,平均成活率分別為88.9%和89.2%;

4.2 5個樟子松群體內苗高性狀變異較大,變異幅度30.11%～46.72%;群體內及群體間興凱赤松苗高性狀變異較小,變異幅度30.27%～31.47%;

4.3 5個樟子松群體內苗木地徑性狀變異較大,變異幅度23.33%～35.98%;群體內及群體間興凱赤松苗高性狀變異較小,變異幅度24.81%～25.05%;

4.4 興凱赤松具有較強的適應性,苗高和地徑生長量較樟子松分別提高30.23%、29.40%。

[1]鄭萬鈞.中國樹木志[M].北京:中國林業出版社,1983.

[2]秦瑞明.黑龍江省稀有瀕危植物[M].哈爾濱:東北林業大學出版社,1993.

[3]張含國,魏力,蘭士波,等.興凱湖松種源家系苗木高生長變異規律[J].林業科技,2004,29(5):1-4.

[4]蘭士波,沙廣義,張海峰,等.興凱赤松3個中國種源及家系苗期試驗[J].林業科技開發,2006,20(5):21-24.

[5]劉先勇,袁長迎,段寶福,等.SPSS 13.0統計分析軟件與應用[M].北京:國防工業出版社,2002.