荊門市彭場林場濕地松高產脂子代林的調查

楊雄 劉樂平

（荊門市彭場林場 荊門 448269）

摘 要： ?以荊門市彭場林場12年生濕地松子代林為測定研究對象，隨機挑選15個家系90棵濕地松，通過對其樹高、胸徑、冠幅等生長量以及產脂量進行均值比較和變異系數比較，分析其生長狀況以及各家系之間的生長差異及產脂差異，為湖北省濕地松遺傳改良提供依據。結果表明：家系之間生長量差異不顯著，產脂量差異不顯著;樹高，胸徑、冠幅與均值差距較小，生長較均衡;胸徑，冠幅家系變異系數較大;生長量和產脂量的家系遺傳力在0.38～0.66，受較較低遺傳控制，單株遺傳力在0.26～0.39; 15個家系胸徑平均值在15～18.8 cm，樹高在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，生長狀況良好。產脂量在1.07 ～1.25 kg。荊門彭場林場已經篩選出來的兩個高產家系產脂量為1.51 kg和1.68 kg，本試驗15個家系與之比較均小，所以通過這些初步的分析可以得出這15個家系不能成為高產家系所選擇的對象。

關鍵詞： ?濕地松;生長量;產脂量;彭場林場

中圖分類號： S791?? ?文獻標識碼： A?? ?文章編號： 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

濕地松 （Pinus elliottii） 屬于松科，起源于美國，是世界上重要的用材樹種和脂類生產樹種。生長迅速，適應性強，成活率高，造林方便。可作為各種工業用材、建筑材料和紙漿原料，還可生產優質松香及其他林副產品。它自20世紀30年代傳入中國，現已成為中國南部丘陵區主要造林樹種之一 ?[1]。為了培育出濕地松高產優良家系，長期以來，研究者討論了濕地松生長 ?[2]、形態、材性 ?[3，4]、松脂 ?[5，6]和松香質量 ?[6]的遺傳變異，并選擇適合江西、湖南、浙江 ?[7]和其他省份不同地區的環境，以及不同經濟用途的遺傳增益較高的濕地松優良家系。

為了更好地利用濕地松，人們對濕地松的生長狀況、抗性和林分穩定性等進行了深入的研究，根據其性狀的優異性，用遺傳測定的方法進行評價，選擇了一部分優良種源和家系，且均比本地種源優 ?[8]。 楊章旗等研究廣西南寧1933年和1934年引種美國47個濕地松種源，濕地種源間存在顯著的生長差異，其中生長性狀變異屬于地理漸變型，其它性狀變異屬于隨機型 ?[9]。趙奮成等對臺山紅嶺濕地松于1939年至1996年間從國外引進的濕地松6個種源、213個全同胞家系和188個半同胞家系研究，在生長量方面，有66.67%的種源、 82.01%的家系優于臺山濕地松初級種 ?[10]。駱秀琴等對浙江產濕地松15個家系進行測定與分析綜合評定選擇出04-28等5個家系為適用于培育紙漿材的優良家系，04-25等5個家系為適用于培育建筑材的優良家系 ?[11]。林思京在福建華安調查了美國抗病濕地松基因庫的家系生長性狀 ?[12]。結果表明，其在福建省生長良好。根據樹高和胸徑的遺傳增益作為主要指標，根據10%的選擇率，選擇了5個家系的濕地松優良家系。吳際有 ?[13]對52個同胞家系進行了研究，采用限制性和無約束選擇指數，通過生長量和產脂量雙優選擇，選出22個家庭作為優良家系。舒文博等對從美國引進的濕地松的生長狀況和產脂狀況進行分析，第15年試驗測定結果表明，濕地松在通直度、分枝角度等樹形指標和抗性方面表現優異 ?[14]。綜合各因子，選擇 1個濕地松優良家作為育種和推廣材料。廣西對由美國美德維實維克公司提供的濕地松第3代濕地松優良家系進行苗期和4 a時研究，表明美國濕地松第三代濕地松優良家系適應性強，適于廣西地區栽植，生長性狀差異性顯著，優良家系的生長性狀表現優異實踐證明，保存濕地松種源和改良濕地松的有效途徑主要是通過種源試驗以及優良單株選擇，依此建立濕地松種子園，以種源選擇為基礎，我國建立了濕地松的育種群體和生產群體，并開展了子代測定試驗研究，基本完成第一代育種材料的選擇測定工作，正在進行高世代育種 ?[17]。進入21世紀，研究者們對濕地松性狀的遺傳變異進行了更多的研究，尤其在性狀的遺傳力和遺傳相關性方面，結果顯示，濕地松不同性狀的遺傳力不同，其生長性狀、形質性狀、材質性狀以及管胞性狀分別具有中等或較低遺傳力，樹高、胸徑、材積、木材基本密度具有較大的單株狹義遺傳力 ?[18，19]。徐有明等對湖北省荊州濕地松種源試驗林的生長量及材性進行研究，濕地松種源間的樹高、胸徑、材積等生長性狀以及晚材率和木材基本密度等材質性狀均具有中等程度的廣義遺傳力 ?[20]。駱秀琴等 ?[11]對浙江濕地松15個家系的基本材性進行了測定與分析，說明濕地松家系木材管胞性狀（胞壁率除外）受中度或中下度遺傳控制，通過一定強度的選擇能獲得較高的遺傳增益。樹高、胸徑、材積等生長性狀以及干形、枝粗等形質性狀具有中等程度遺傳力，晚材率、木材基本密度等材質性狀也具有中等程度遺傳力，而管胞長度、管胞寬度、管胞壁厚等管胞性狀只有較低遺傳力。

濕地松是第一批被引進湖北的樹種之一。已在全省48個縣（市、州）栽培。人工林總面積為 40萬hm 2，占全省速生豐產林總面積的1/4。湖北省在濕地松松脂生產方面仍處于大粗放發展。產脂樹的遺傳改良和高產脂林分的合理管理是提高松脂產量和提高林分效益的關鍵。由于濕地松不同的家系和不同單株的產脂力和松脂組分的差異很大，因此選擇高產脂高脂、高松脂品質的種質是國家林業局的重點研究領域。提供高效種植材料目前受到國家林業部門大力支持。過去，湖北省濕地松的遺傳改良研究主要集中在生長和木材性質方面。松脂被認為是森林的副產物，但對高產、優質濕地松的選育并不重視。它嚴重制約了濕地松速生豐產林的發展。本研究以荊門市彭場林場濕地松為研究對象，對其生長量和產脂量進行了分析。旨在調查高產脂母樹林后代的生長情況，為前面的實驗提供初步的判斷，也為后續的湖北遺傳改良和優良的品質選擇提供了依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于湖北荊門市彭場林場，北緯 30°25′，東經112°56′，屬北亞熱帶季風氣候區。地處丘陵地帶，年平均氣溫15.5 ℃，年平均積溫 5 050～5 100 ℃，無霜期約260 d，年降水量 1 160 mm，氣候溫和，全年雨量充沛。林地土壤主要為第四系母質發育的黃褐土，土層深度在 1 m以上，質地更粘，肥力中等，pH值為5.6～ 6.8，是一種微酸反應。是適合濕地松栽培的 區域。

1.2 濕地松子代林狀況

荊門市彭場林場于1972年引種營建濕地松母樹林66.7 hm 2 ，2002年通過生長量與產脂量測定，以材積和產脂量雙指標控制，從中選擇出排名前36位的 “雙優” 單株，單株入選率為0.4%。“雙優” 單株分系號采種育苗后營建子代測定林，造林時間為2004年4 月，6株單行小區，造林密度為 2 m×4 m，以母樹林混合種子實生苗為對照。隨機挑選15個家系。

1.3 數據采集

5月進行生長量測定，隨機挑選15個家系，分別對每棵濕地松進行每木檢尺測量，通過超聲波測高儀測樹高，活枝下高以及死枝下高。皮尺測冠幅，鋼卷尺測胸徑。松脂采集采用下降法“V”字型開采，在采脂割面上，先開中溝，再開側溝，第一對側溝開在割面的頂部，從上往下開溝。側溝夾角為60～70°，深度為0.4～0.5 cm，割口負荷率為 40%～45%。采脂時3 d割1刀/樹，分單株收集松脂，本研究計量單株2017年9月至11月這3個月的產脂量做產脂分析。用電子天平稱重，每月記錄一次單株產脂量。

1.4 數據處理

應用SPSS 17.0統計軟件，對濕地松樹高等7個生長參數進行描述統計分析。家系遺傳力和單株遺傳力計算公式為：

hF 2=（MS f -MS e）/MS f

hS 2=4σ ?2f（σ ?2f+σ ?2e）

式中：MS f表示家系間均方;MS e家系內均方;

單株材積按湖北省濕地松二材積計元算公式計算。

V=6.714156×10 ?-5 h ?0.790834 5d ?1.9955152

式中： V 為單株材積（m 3） ; h 為樹高（m） ; d 為胸徑（cm）。

2 結果與分析

2.1 不同家系濕地松生長量與產脂量差異分析

[BT（5+1]2.1.1 ?不同家系濕地松高度和胸徑生長量差異分析

對15個家系的樹高和胸徑進行分析（表1）。在這15個家系中，樹高的平均值為9.19 m，15號家系的均值最大，為11.11 m;3號家系的樹高平均值最小，為8.31 m，所以3號家系高生長狀況最差，15號家系生長最優。15個家系的樹高變異系數在9.41%～24.15%。屬于中等水平。3號家系的變異系數最大，為24.15%;在這十五個家系中，胸徑的平均值為16.68 cm，15號家系的胸徑最大，為18.78 cm，15號家系的生長狀況最好，不管是樹高還是胸徑都是最大，所以15號家系算優勢家系;14號家系胸徑的均值最小，為15.00 cm。胸徑變異系數在11.43%～38.52%之間，屬于中等水平。3號家系的變異系數最大，為38.52%。

對15個家系的冠幅和材積進行分析（表2）。在這15個家系中，冠幅的平均值為3.05 m，13號家系的均值最大，為3.5 m; 14號家系的樹高平均值最小，為2.30 m，所以14號家系生長狀況最差。15個家系的冠幅變異系數在16.05%～45.81%。3號家系的變異系數最大，為 45.81%， 變異系數的水平較高。在15個家系中，材積的平均值為0.12 m 3，15號家系的材積最多，15號家系的生長狀況最好，為0.16 m 3。材積變異系數在 23.22%～110.1%之間。6號家系的變異系數最大，為110.1%，變異系數水平極高。

在這15個家系中，死枝下高的平均值為 3.3 m，11號，15號家系的均值最大，為4.00 m; 4號家系的死枝下高平均值最小，為2.68 m（表3）。15個家系的死枝下高變異系數在5.97%～ 25.00%，11號家系的變異系數最大（表3）。在這十五個家系中，活枝下高平均值為5.19 m，5號家系的活枝下高最大，為6.05 m（表3）。

3.1.2 不同家系濕地松年產脂量分析

從15個家系的產脂量分析結果（表4）可看出，15個濕地松高產家系平均年產脂量為 1.14 kg;其中5號家系和2號家系的產脂量最大，為 1.25 kg，比群體平均值增產8.00%，6號家系和14號家系的年產脂量最小，為1.07 kg，15個家系變異系數在8.39%～27.60%之間，6號家系的產脂變異系數最大，為27.60%，5號家系的變異系數最小，為8.39%，家系間變異系數較小，為15.82%。根據相關研究表明：不同家系間變異系數越大，說明不同家系間存在的變異越豐富 ?[21， 22]。由此可以知道遺傳力可以控制松脂的產量大小，根據這15個家系的變異系數處于偏低水平，可以充分反映出高產脂母樹林后代各家系間變異不豐富，所以其產脂量較差。

2.2 產脂量與生長性狀的關系

產脂量與生長量的相關分析結果（見表5）可知，樹高、胸徑、材積、和產脂量之間相關系數達顯著水平，濕地松產脂量與樹高、胸徑、材積、冠幅、相關系數達極顯著水平，與死枝下高、活枝下高相關系數成不顯著水平，說明死枝下高和活枝下高對濕地松的產脂量沒有影響，產脂量隨著這些生長量的大小而增減。與樹高、材積、冠幅相比活枝下高和材積相比，胸徑對產脂量的影響更大，相關系數達0.725。這與黃春生等 ?[23]、謝善高等 ?[24]研究結果一致，樹木生長因子與松脂產量存在顯著的線性關系。 濕地松生長高大茁壯，他的產脂量也高，高大樹體其樹脂道的容積也會越大，有助于提高產脂量;同時冠幅也是影響產脂量的一個因素，冠幅越大，能增加光合作用的面積，增強光合速率，同時增加樹體內樹脂道的個數，因而能增強松脂的形成能力 ?[25]。

2.3 產脂量與生長性狀的遺傳力估算

對15個參試家系的樹高、胸徑、材積、產脂量、冠幅分別進行了遺傳力估算（表6）。樹高、胸徑、材積、冠幅的家系遺傳力以及單株遺傳力屬于中等水平，4個生長量，其中材積的家系遺傳力和單株遺傳力最高，分別為0.50和0.31，說明材積在這4個生長量量中受相對高的遺傳控制，但是還沒有達到能進行高產優良家系的標準。通過對產脂量的遺傳分析，其家系遺傳力和單株遺傳力分別為 0.66和0.39，屬于中等水平，表明產脂量受較低的家系遺傳控制，暫不建議進行有效的遺傳選擇。

3 結論與討論

生長量家系間差異不顯著，產脂量差異不顯著。其原因可能是相同的立地條件，其環境因子大致相同，所以和各家系之間沒有明顯的差異。產脂量在家系間變異小，變異系數最大的家系也才 15.82%。李艷等 ?[26]研究湖南永州的濕地松，其高產家系產脂量的變異系數為31.49%，與之比較，本試驗家系要低很多。產脂量家系遺傳力和單株遺傳力分別處于中等水平，分別為0.66和0.31，生長量家系遺傳力和單株遺傳力水平較低。根據張謙等對馬尾松產脂遺傳力的年度變異分析表明，產脂力的遺傳力呈先高后低的趨勢。11年時，遺傳力逐漸穩定，其家系遺傳力高于單株遺傳力，表明利用單株遺傳力選種具有較高的可靠性 ?[27]。李艷等研究湖南永州的高產家系的產脂量家系遺傳力和單株遺傳力為0.77和0.55，與之相比較，明顯要低。濕地松的生長量樹高、胸徑、材積、冠幅與產脂量呈極顯著正相關。 與產脂量相比，生長量的相關性大小是為胸徑>材積>樹高>冠幅，樹木生長量越優勢，脂肪產量越高。因此，在相同的立地條件和相同的環境下，可以根據濕地松的胸徑和高度預測松脂的產量，在實踐中可以考慮生長和產脂性狀。結果表明，不同林齡的林分，胸徑對產脂量有不同的影響。謝善高等對影響馬尾松產脂量的一些因子進行了研究，在30年生的馬尾松林份中，胸徑為22～28 cm的林木產脂量最多，40年生的馬尾松林份中，胸徑為24～28 cm的林木產脂量最多。舒文波等 ?[28]研究表明，產脂量隨著林木胸徑的增加而增加，在同一徑級的任何年齡段的產脂量沒有顯著差異。因此，胸徑的大小是影響產脂量的關鍵因素。在濕地松產脂林的經營中，宜采用速生豐產的良種濕地松，并結合相應的育肥措施，提高林木胸徑和樹高的快速生長。通過對這15個濕地松家系的生長量和產脂量進行比較，各家系沒有顯著性差異。其樹高平均值為9.19 m，胸徑16.68 cm，材積 0.12 m 3，與杜超群等對荊門彭場林場12年生濕地松高產家系篩選的家系進行比較，其篩選出來的兩個高產家系樹高8.46 m和8.53 m;胸徑17.68 cm和17.50 cm;材積均為0.11 m 3，產脂量為1.51 kg，1.68 kg，本試驗15個家系的生長量比這兩個高產家系均大，但是其產脂量為1.40 kg，產脂量要小，所以初步認定這15個家系均不能作為高產脂家系。

通過對彭場林場高產脂子代林的15個家系進行分析，各家系之間生長量和產脂量之間差異性不顯著，其原因可能是15個家系所處的立地條件相同，對其生長量和產脂量沒有造成太大的影響，但是通過與杜超群等所挑選的濕地松高產家系的生長量和產脂量進行比較，綜合15個家系生長量和產脂量，15個家系的產脂量均低，所以初步判斷，暫不建議這15個濕地松家系作為濕地松高產優良家系。

參 考 文 獻

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