海南省濕加松無性系苗期生長動態分析

薛楊+陳毅青+劉憲釗+王小燕+宿少鋒+林之盼+薛雁文

摘 要 對濕加松10個無性系苗期苗高和地徑的生長動態進行調查，并用 Logistic 方程對苗高和地徑的生長動態進行擬合，分析雨熱同期濕加松的生長動態規律及生長參數。結果表明：濕加松無性系苗期年生長高度符合“S”型生長曲線。以濕加松地徑和苗高劃分其苗木的生長階段，則地徑和苗高的速生期持續時間分別為94～125 d 和 60～77 d。

關鍵詞 海南 ；濕加松 ；無性系 ；苗期 ；生長參數；

中國分類號 S791.24 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.007

Growth Dynamic Analysis of Clones of Slash Pine×Honduras Caribbean

Pine at the Nursery Stage in Hainan Province

XUE Yang1） CHEN Yiqing1） LIU Xianzhao2）

WANG xiaoyan1） SU Shaofeng1） LIN Zhipan1） XUE Yanwen1）

（1 Hainan Forsetry Institute， Haikou， Hainan 571100

2 Resrarch Institute of Forest Resource Information Techniques，

Chinese Academy of Forestry， Beijing 100091）

Abstract Ten clones of hybrids between slash pine （Pinus elliottii Engelm. var elliottii L. & D.） and Honduras caribbean pine （Pinus caribaea Mor. var hondurensis B. & G.） at the nursery stage were selected to observe their growth dynamics in plant height and ground diameter， and the growth dynamics were was fitted by using Logistic equation to analyze the growth dynamic changes and growth parameters of the clones growing in the same period of hot and rain. The results showed that the annual growth height of the clonal plants at the nursery stage was consistent with the "S" growth curve. When the ground diameter and plant height were used to determine the growth stage of the plants， the fast growing stages for the ground diameter and plant height lasted for 94 ～ 125 days and 60 ～ 77 days， respectively.

Keywords Hainan ； slash pine × Honduras caribbean pine ； clone ； nursery stage ； growth parameters

濕加松又稱雜種松，是濕地松（Pinus elliottii var. elliottii）與加勒比松（古巴加勒比松[Pinus caribaea var. caribaea]、洪都拉斯加勒比松[P. caribaea var. hondurensis]和巴哈馬加勒比松[P. caribaea var. bahmaensis]）的雜交后代[1]。濕地松與加勒比松的雜交改良和遺傳優化使其子代濕加松具有生長快、抗逆性強、干形通直等優點。濕加松最早由澳大利亞昆土蘭林業研究所培育而成，后于20世紀80年代后期通過多代雜交選育產生顯著雜種優勢的品系[2]。中國于20世紀90年代率先在廣東省利用國內種質資源開展雜交試驗，并利用國外少量雜種開展造林和引種栽培試驗，并隨后在廣西、福建、四川、云南等亞熱帶南緣的?。▍^）廣泛引種栽培，表現出良好的生長效果和適應性[2]。海南省2007年從廣東省引種濕加松，經過10 a育苗和造林研究，在熱帶地區表現出優良的抗逆性，生長效果和產脂量明顯優于加勒比松和濕地松，尤其是雨熱同期季節，其生長效果最佳[3]。

目前，國內關于濕加松的研究主要集中在濕加松良種選育、扦插繁殖、組織培養和遺傳改良等方面。濕加松苗期生長動態研究僅限于無性系生長差異的比較分析，苗期年生長動態（開始期、速生期和緩慢期）的研究未見報道?；诖?，筆者以10個濕加松無性系1年生苗木為實驗材料，對各無性系在海南省雨熱同期（5～10月）的苗高和地徑進行了連續調查，比較分析該時期濕加松不同無性系的苗期生長動態，并建立苗期生長模型，以期為濕加松無性系苗木培育和良種的早期選擇提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于海南省文昌市文教鎮，北緯19°34′，東經110°43′，海拔38 m，地處熱帶北緣沿海地帶，屬熱帶海洋性季雨氣候，年均氣溫23.5℃，平均降雨量2 022 mm，且雨季主要集中在5～10月。試驗地前作為種植豆科農耕地，收獲后，機耕整地作為濕加松試驗地。臺地，地勢平坦，適宜濕加松生長。圍邊主要植被有苦楝（Meliaazedarach）、大青（Clerodendrum cyrtophyllum）、潺槁樹（Litseaglutinosa）、桉樹（Eucalyptus）、瓊崖海棠 （Calophyllum inophyllum）、桃金娘（Rhodomvrtus tomentosa）、野牡丹（Melastoma candidum）、鬼針草（Bidens pilosa）和飛機草（Eupatorium odoratum）等，土壤類型為磚紅壤，pH值4.5。

1.2 試驗材料

供試濕加松優良無性系10個，按濕加松生產的要求和歷史資料的研究，初步確定濕加松優良單株的選擇標準，生長速度要快，最低要求入選參數為：單株高、胸徑均達到林分平均值2.5個標準差以上，干形通直，枝丫少，顏色濃綠，抗病、抗風能力強，出根率90%以上，成活率95%上（表1）。苗木為1年生扦插苗，采用穴植，規格為 40 cm×50 cm，于2013年3月栽植。試驗采用隨機完全區組設計，2行×8株方塊小區，4次重復，株行距為 3 m×3 m，面積共為2.67 hm2，四周種植兩行大葉相思為保護行。

1.3 統計分析方法

從2013年5月15日開始，每10 d觀測1次，記錄每株苗木的苗高與地徑，直至雨季結束，歷時150 d。以生長時間和生長量兩個指標對苗木的生長進程用“S”型生長曲線模擬?！癝”型生長曲線方程為：

y=k/（1+ea-bt）（1）

式中，y為苗木累計生長量，t為苗木生長的天數；k表示苗木年生長極限值，用苗高或地徑的等差三點法求得；a、b是參數，用最小二乘法求得[4]。

k=[y22（y1+y3）-2y1y2y3]/（y22-y1y3）（2）

對（1）式求二階導數得：

d2y/dt2=b2kea-bt（-1+ea-bt）（1+ea-bt）-3（3）

令d2y/dt2=0，則t=ab-1。此時，t為苗高、地徑日生長速度最大值的日期，稱之為速生點，用t0表述。

苗期苗高、地徑年生長階段的劃分可通過對（1）式求三階導數得：

d3y/dt3=b3kea-bt（e2lna-2bt-4ea-bt+1）（1+ea-bt）-4（4）

令d3y/dt3=0，則e2lna-2bt-4ea-bt+1=0；得到t=[a-ln（2±）]b-1，即

t1=（a-1.317）b-1（5）

t2=（a+1.317）b-1（6）

t1和t2分別表示速生開始期和速生結束期。

因此，可借助t1和t2將濕加松的年生長過程劃分為3個階段：（0，t1）、（t1，t2）、（t2，封頂）。第一個階段稱為“前慢期”，該期內生物生長速度逐漸加快；當生長速度達到年總平均生長速度時，生物進入年生長的第二階段，即“速生期”，該期生物處于持續速生階段，生長速度大于年總平均生長速度，并在期中達到最大生長速度，隨后，生長速度逐漸減慢；當生長速度低于年總平均生長速度時，即進人生物年生長的第三階段，稱為“后慢期”[5-6]。

2 結果與分析

2.1 濕加松無性系苗期年生長模型

濕加松無性系的苗高與地徑生長量均可用“S”型曲線方程（1）進行擬合，10個無性系生長擬合曲線如圖1。利用所有雜交無性系苗高和地徑觀測值，通過公式（2）求出k值，用最小二乘法估計參數a和b，建立各無性系的生長模型，其中，W305和W302的綜合（高、徑）預測效果最好，且F檢驗達到極顯著水平（表2），部分無性系（W301）的擬合效果較差，說明濕加松無性系苗期生長還存在著一定的不穩定性。

2.2 濕加松無性系苗木年生長階段的劃分

濕加松無性系在中國熱帶地區表現出旱季生長緩慢，雨季生長快速的全年生長過程。每年的雨季中后期其生長接近停滯直到第二年雨季前期開始新一輪的快速生長。依據t1和t2將苗木的雨季的生長進程劃分為3個時期，即：生長前期、速生期和生長后期。

對濕加松的10個無性系苗木的地徑和苗高生長節律用“S”型曲線擬合。對海南省雨熱同期的濕加松生長期不同無性系濕加松生長過程分析可知（表3），濕加松無性系1年生苗木地徑的速生期為106 d，10個無性系生長期平均地徑變化范圍3.85～13.75 cm。W201號無性系在雨季開始前5 d（5月10日）進入速生期，W305進入速生期最晚（5月21日）。W301速生期最長125 d（5月16日至9月20日），其生長期地徑的變化范圍為3.84～13.91cm。W203速生期最短94 d（5月19日至8月23日）。

濕加松無性系1年生苗高速生期為70 d，10個無性系生長期平均地徑變化范圍28.29～131.87 cm。W201號無性系在雨季開始（5月15日）進入速生期，W305進入速生期最晚（5月31日）。W301速生期最長77 d（5月19日至9月20日），其生長期地徑的變化范圍為25.16～151.1cm。W202、W203苗高速生期最短60 d（5月15日至7月14日）。

3 結論和討論

通過苗木的生長規律，抓住苗木年生長過程的速生期階段確定苗圃管理措施，是生產中培育苗木的關鍵環節。對濕加松1年生苗采用Logistic 曲線進行一次、二次求導所確定的速生點及速生期在其無性系選擇及管理上具有重要意義[7]。

海南省作為中國唯一全部處于熱帶地區的省份，雨熱同期的氣候條件給植物提供了良好的生長環境，濕加松無性系苗在該時期的生長動態符合“S”型曲線。以濕加松苗高和地徑為動態變量可得苗木生長規律：濕加松無性系的地徑生長隨著雨季的來臨進入速生期，除W201早于雨季進入速生期外，其它無性系都集中在5月15號后的一周內，且速生期持續時間較長，平均持續106 d。濕加松無性系的苗高生長在雨季開始后半月內進入速生期，快速生長平均持續70 d。10個無性系中，W301地徑和苗高的速生期持續時間最長，W203的地徑和苗高速生持續時間最短。

無性系的苗高、地徑與速生期始期、速生期結束期和速生點呈正相關關系，濕加松無性系苗期較其它樹種能更有效地利用速生期這一關鍵的生長時期進行高生長。速生期是濕加松無性系苗木生長的最關鍵時期，在濕加松無性系苗木選育時，可以將速生期長短作為一個重要的判別指標。

參考文獻

[1] 何克軍. 澳大利亞昆士蘭松樹雜交育種和造林[J]. 廣東林業科技，1996，12（3）：34-38.

[2] 黃永權，趙奮成. 廣東濕加松良種選育現狀及發展對策[J]. 福建林業科技，2007，34（1）：158-193.

[3] 楊眾養，薛 楊，王小燕，等. 濕加松捍插育苗技術與早期生長效果研究[J]. 熱帶農業科學. 2012，32（9）：28-32.

[4] 楊 斌. 柳樹苗期年生長模型的研究[J]. 西北林學院學報，2006，21（6）：97-99.

[5] 曹健康，方樂金. 光皮樺幼林生長節律的觀察研究[J]. 林業科學研究，2006，19（3）：404-407.

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[7] Hannerz M， Sonesson J， Ekberg I. Genetic correlations between growth and growth rhythm observed in a short-term test and performance in long-term field trails of Norway spruce[J]. Can J For Res， 1999， 29： 768-778.