馬尾松福建省域種源和家系36年生生長性狀變異與評價

湯道平

摘要：[目的]研究來自福建省3個地區的馬尾松種源和家系生長性狀的遺傳變異規律，為馬尾松優良種源和家系選育提供科學依據。[方法]以來自福建省龍巖、泉州和南平3個種源地共92個家系為材料，通過布置完全隨機區組設計試驗，分析評價樹高、胸徑和單株立木材積3個生長性狀的遺傳差異規律，選育優良種源和家系。[結果]龍巖地區種源平均樹高、胸徑和材積分別為18.76 m、22.23 cm和0.36 m3，其次是泉州地區種源分別為17.43m、20.77 cm和0.31m3，最后是低于對照的南平地區種源，樹高、胸徑和材積平均值分別為15.54 m、19.25 cm和0.25 m3。綜合評價表明：泉州和龍巖材料可作為馬尾松優良種源地，在家系水平上，3個生長性狀的遺傳力為3.81%～16.08%，同時利用聚類分析法將參試92個家系劃分為優良、較優、中等和一般4種類型家系，相應數量分別為3、24、41和24個。家系77-561、79-569和79-568的樹高、胸徑和單株立術材積平均遺傳增益分別達0.61%、4.78%和17.81%，將其評選為優良家系。[結論]從優良家系中選擇優良單株并將其分為3類，優良單櫬22株，較優單株80株，一般單株52株。

關鍵詞：馬尾松；種源；家系；遺傳力；遺傳增益

中圖分類號：S722 文獻標識碼：A 文章編號：1001-1498（2023）03-0179-06

馬尾松（Pinus massoniana Lamb）是松科松屬植物，主要分布于中國華東、華南、華中和西南地區，遍布17個省（區）。作為我國南方的四大主要用材樹種之一，馬尾松蓄積量位居喬木類第三，用途廣泛，經濟價值高，其木材和松脂是木材加工、制漿造紙和林產化工等諸多森林工業的支柱性原料。馬尾松作為我國南方重要的鄉土樹種，還可以用于生態公益林建設，其經濟總值估計每年超20億元，在保障我國生態安全上具有獨特的地位。馬尾松分布范圍廣，可適應多種不同氣候條件，這也使其具備豐富的遺傳多樣性。作為在我國木材、松脂和松花粉產業中具有重要戰略意義的樹種，馬尾松的遺傳改良是提高其經濟效益的主要途徑。

生長量是馬尾松作為用材樹種的重要評估指標之一，雖然一些研究表明，馬尾松的生長性狀與材性呈負相關，但在馬尾松的很多研究中發現，基本密度等材性性狀的變異程度較低，而生長性狀的變異程度高，在馬尾松遺傳改良中還主要以生長量為選優指標。樹高和胸徑反映了林木縱向和徑向的生長維度以及固碳能力，利用這2個指標計算的單株立木材積可以反映單位面積上的馬尾松生物量，因此，本研究選擇樹高、胸徑和立木材積作為選優指標，這也有利于發掘速生優異種質資源。

優異種質資源選育是馬尾松遺傳改良的重要研究內容，豐富的遺傳變異可以為馬尾松種質選育及改良奠定良好的遺傳基礎。福建省是馬尾松重要的優良種源區，作為福建省的主要用材樹種之一，馬尾松人工林面積占福建省馬尾松總面積的56.27%。本研究從福建南平、泉州、龍巖等地區選擇的230株馬尾松優樹進行采種育苗，通過測定馬尾松的生長性狀，分析評價其在種源，家系水平上遺傳變異規律，篩選優良種源，家系，為福建省馬尾松良種選育提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地坐落于福建省漳州市華安縣西陂國有林場路亭管護站008林班7大班4小班（25°6′55″N，117°33′42″E），該縣位于漳州西北部的九龍江中游，年均氣溫21.3℃，年均日照時數2 000 h，無霜期305 d左右，年均降水量1620 mm，年均蒸發量1561 mm，平均相對濕度80%。該試驗點海拔250-300 m，坡度24°，土層較厚，腐殖質層中厚，Ⅱ類立地級。試驗林下植被主要有烏桕、野桐、鋼竹、芒萁、蕨等，造林面積共計5 hm2。

1.2試驗材料

1982年分別從福建省南平、泉州和龍巖等地區，以樹高，胸徑、冠幅和通直度為擇優指標，選擇230株馬尾松優樹進行采種育苗，材料基本情況見表1。

2.4優良單株評價與選擇

從優良家系和較優家系中選擇154株單株為優良單株。利用系統聚類（離差平方和法）將其分為3類（表6），其中，第1類22株，為優良單株，樹高、胸徑和單株立木材積增產明顯，遺傳增益分別為0.54%、3.72%和15，05%；第2類80株，為較優單株，生長性狀遺傳增益分別為0.50%、1.62%和6.18%；第3類52株，為一般單株，3個生長陛狀遺傳增益分別為0.23%、0.10%和0.04%。這3類樹高均值最大差值為2.23 m，遺傳增益最大差值為0.31%；胸徑均值最大差值為11.03 cm，遺傳增益最大差值為3.62%；單株立木材積均值最大差值為0.44 m3，遺傳增益最大差值為15.01%。

3討論

本研究發現，36年生馬尾松在種源和家系水平下，樹高、胸徑和單株立木材積均存在極顯著或顯著差異，表明其遺傳變異較大，這為馬尾松優異種質篩選提供了很好的遺傳基礎。家系遺傳力相對較低，為3.81%～16.08%，說明該群體在家系水平上受環境因素影響較大。優良種源選擇是選育馬尾松良種的第一個重要環節，在進行馬尾松優良種源篩選時基于3個種源地平均值與對照平均值進行多重比較，泉州和龍巖2地可作為優良種源地。林思京對12年生相同種源，家系材料研究表明，這3個種源地的馬尾松單株立木材積的大小依次為龍巖（0.028 m3）、泉州（0.025 m3）和南平（0.024 m3），而本研究36年生成熟林的單株立術材積的大小依次為龍巖（0.36 m3）、泉州（0.31 m3）和南平（0.25m3），且三者之間差異顯著。對比2個時期的結果發現，龍巖地區平均單株材積增幅最大為0.332 m3，其次是泉州地區增幅為0.285 m3，最后是南平地區為0.226 m3。從平均單株材積的結果看，龍巖和泉州的群體符合在改良初期以及成熟的過程中盡快地獲得高材積值的要求。

優良單株的選擇為馬尾松改良提供合適造林材料。本研究利用家系單株聯合選擇，共發現優良單株22株，較優單株80株，一般單株52株。家系選擇是林木遺傳改良的重要手段之一。本研究結合系統聚類分析方法對全部參試的92個家系進行分類，共劃分為優良家系、較優家系、中等家系和一般家系等4個類別，其中，77-561、79-569和79-568這3個為優良家系，且都來自泉州地區種源。篩選出的3個優良家系材積的平均遺傳增益（17.81%）高于18年生馬尾松種子園自由授粉子代測定林21個速生優良家系的增益（11.31%），表明這3個家系的遺傳潛力大，可為馬尾松種子園營建提供優質的建園材料。分析發現，優良家系與優良種源有重合現象，3個優良家系均來自泉州地區，較優家系也來源于優良種源地泉州和龍巖地區，而南平地區種源地的家系大部分在中等及以下的級別中，并且較低的家系遺傳力也說明，樹高胸徑和單株立木材積主要受到環境即種源地的影響，因此，后期優良家系選育優先考慮主要以種源地進行選優和遺傳改良。本研究對進入成熟期的生長數據進行分析，以樹高、胸徑和材積為指標進行優良家系選擇，可為不同類型馬尾松優良家系選擇工作提供重要參考。

4結論

本研究對來自福建省3個種源地的92個馬尾松家系進行評測，將樹高、胸徑和材積作為選優指標進行種源、家系和單株水平上的選優。通過差異比較，選擇泉州和龍巖作為優良種源地，其樹高、胸徑和立木材積分別為17.43m、20.77 cm和0.31m3（泉州），18.76m、22.23 cm和0.36 m3（龍巖）。利用系統聚類方法將92個家系劃分為4類，其中，優良家系3個，較優家系24個，中等家系41個，一般家系24個，其中的77-561、79-569和79-568為優良家系。進而評選出第1類優良單株22個，其樹高、胸徑和立木材積分別為20.95 m、31.87 cm和0.74 m3；第2類較優單株80個，其樹高、胸徑和立木材積分別為20.71 m、25.48 cm和0.48m3；第3類一般單株52個，其樹高、胸徑和立木材積分別為18.72m、20.84 cm和0.30m3。