鐵刀木家系測定初報

摘要：為了發展鐵刀木紅木用材林，引進泰國和華南地區等地40個家系種子來漳州育苗，開展子代測定，采用生長性狀遺傳變異分析，以各家系單株立木材積為主要評價指標，同時考慮入選家系的胸徑、樹高和冠幅生長量不低于群體均值為標準進行評價和選擇，結果表明：6a生鐵刀木按參試家系20%的入選率，選出早期生長優良家系7個即20號、16號、27號、29號、32號、9號、40號，實際入選率為17.5%，其平均立木材積、胸徑、樹高、冠幅、成活率和保存率分別為0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，比群體均值分別增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；立木材積、胸徑、樹高和冠幅遺傳增益分別達18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。初選出的7個優良家系生長快，適應性較強，可以優先在閩南地區山地造林推廣，待今后樹齡增長后再做進一步復選與決選。

關鍵詞：鐵刀木；家系；立木材積；測定；早期選擇

中圖分類號：S792.28

鐵刀木（拉丁學名： Cassia siamea Lam.），又名黑心樹，系蘇木科決明屬雞翅木類的名貴硬木和紅木樹種，為高大常綠喬木，較不耐寒，適宜在0。C以上的熱帶和南亞熱帶地區造林。林木生長迅速，年均生長量樹高1.5～2m、胸徑1.5～2cm，樹高達20m以上[1]。心材為暗褐色至紫褐色，露于大氣中則變黑色，遂又稱為黑檀，木材中等堅重，耐腐耐濕不蟲蛀，氣干密度為0.63～1.01g/cm3，是制作上等的家具和高級建筑及裝飾材等優良材料[2]。因此，為了豐富珍貴樹種造林，精準提升森林質量，漳州市林業局與中國林科院熱林所合作，于2018年引進鐵刀木國內外種源（家系）的種子育苗，在詔安國有防護林場等地營造種源（家系）試驗林，系統地開展鐵刀木子代測定，期望能夠選擇出可在閩南地區山地造林推廣的優良家系。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

鐵刀木家系試驗林營造于詔安國有防護林場龍思工區8-9小班（116°59′20″E、24°0′49″N），海拔220-280 m，坡向東北坡，坡度23℃。年平均氣溫21.6℃，極端最高氣溫39.6℃，極端最低氣溫-1.5℃，年均降水量1530mm左右。土壤為紅壤，土層厚度 50～80cm，地力中等，立地類型Ⅲ類。植被以桃金娘、芒萁骨、五節芒為主，平均高度0.6～1.0m。

1.2試驗材料

鐵刀木40個家系試驗苗木，由漳州市林業局引進泰國及國內廣西和海南等種子，安排到福建省林下國有林場育苗基地統一育苗和供應，培育1a生營養袋苗木，出圃造林時平均苗木高度40～60cm。種子來源詳見表1。

1.3試驗方法

1.3.1 試驗設計

試驗采用完全隨機區組設計，4株小區，8次重復，試驗地造林面積0.1hm2。在試驗地周圍種植鐵刀木保護2行，防止試驗林邊緣樹受破壞損失和消除邊緣效應，提高試驗準確性。

造林前對尾巨桉采伐跡地清雜堆燒，沿等高線方向按行距3 m人工開設小水平帶寬度0.6m，在帶上按株距2m挖明穴50cm×30cm×30cm、回表土，施基肥N-P-K含量各占15%的復合肥250g/穴（下同），于2019年4月造林。造林后第1a～2a每年全面劈草2次，追施復合肥200g/株，在第2a冬季修枝一次，修剪強度為樹高的1/4；第3a～4a每年全面劈草1次，追施復合肥250～400g/株，在第4a冬季再修枝一次，修剪強度為樹高的1/3，以促進主干生長，培育優良干形。

1.3.2 調查統汁

2019年12月對試驗林調查造林成活率；2024年5月上旬進行全林每木檢尺，調查測量保存率和胸徑、樹高、冠幅生長量。

應用DPS數據處理系統，作方差分析及LSD法多重比較，對有關遺傳參數估計等[3]。各指標計算公式：單株立木材積V=0.000052764291×D1.8821611×H1.0093166，式中：V為材積（m3），D為胸徑（cm），H為樹高（m）；遺傳力h2=1-1/F處理，式中：h2為遺傳力，F為收縮系數；遺傳增益△G =s×h2p /μ×100%，式中：△G為遺傳增益，s為選擇差，h2p為家系遺傳力，μ為群體平均值。

2結果與分析

2.1 不同家系鐵刀木生長性狀差異比較

鐵刀木家系試驗林生長性狀方差分析結果表明，第1a造林成活率差異不顯著，6a生胸徑差異極顯著，保存率、樹高和單株立木材積差異顯著，冠幅差異顯著不顯著（表2、表3）。平均立木材積0.0098～0.0327m3、胸徑5.36～9.06cm、樹高6.06～8.45m、冠幅2.17～2.95m、保存率71.88%～100.00%、成活率87.5%～100.00%；平均立木材積、胸徑、樹高、冠幅、保存率和成活率指標均達到或超過試驗林群體值的有7個家系即12號、22號、26號、27號、29號、32號、37號，以平均立木材積、胸徑、樹高、冠幅4個因子均達到或超過試驗林群體值的有10個家系即9號、12號、16號、20號、22號、26號、27號、29號、32號、37號，其中以20號、16號、27號、29號、32號、9號生長表現較為突出。

2.2鐵刀木生長性狀遺傳參數估算

為了反映鐵刀木家系生長性狀的穩定性和遺傳性，提高育種水平，需要作遺傳力測定[4]。鐵刀木各家系胸徑、樹高、冠幅和立木材積的單株遺傳力與家系遺傳力見表4。從表4可知，家系遺傳力以胸徑最高達0.4767，其次立木材積為0.3734，冠幅最低；單株遺傳力以立木材積最高達0.1111，胸徑次之，冠幅最低。從而表明地徑和材積具有較高的遺傳力，可以較穩定地遺傳給后代，是林木育種的重要選擇指標。

2.3鐵刀木家系主要性狀遺傳增益與優良家系的早期選擇

鐵刀木各家系主要性狀的遺傳增益見表5。林木生長優劣最終體現在材積生長量，參照朱積余等[5]對紅錐優良家系選擇和評價方法，結合鐵刀木試驗林實際情況，以各家系單株立木材積為主要評價指標，同時考慮入選家系的胸徑、樹高和冠幅生長量不低于群體平均值為標準進行評價和選擇，按參試家系20%的入選率選出早期生長優良家系8個即20、16、27、29、32、7、9、40，但是，7號家系樹高僅為6.98m，低于樹高群體平均值7.33m，因而剔除該家系，但今后可特別關注其變化狀態，本次實際入選家系7個，入選率為17.5%。7個入選家系單株立木材積、胸徑、樹高、冠幅、成活率和保存率均值為0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，分別比群體平均值增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；單株立木材積、胸徑、樹高和冠幅遺傳增益分別達18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。

3 結論與討論

林木育種表現型選擇，受基因型和環境作用共同影響，育種工作者期望能選擇出基因型表現優良的品種推廣，增加林分產量和質量，提高林地生產力。而家系引種測定時間關系著測定選擇準確性，有些學者對林木測定早期選擇也認為有較高可靠性，如朱積余等研究認為7a生可作為紅錐優良家系選擇年齡[5]，張金文和賴銀華對杉木無性系測定經長期觀測，表明其早期選擇后進入中齡林復選入選率也較高[6-8]，梁一池也提出第一階段試驗在亞熱帶地區造林5～10a即可做出選擇[9]。本研究以6a生鐵刀木子代測定結果表明，第1a造林成活率差異不顯著，胸徑差異極顯著，保存率、樹高和單株立木材積差異顯著，冠幅差異顯著不顯著；平均單株立木材積0.0098～0.0327m3、胸徑5.36～9.06cm、樹高6.06～8.45m、冠幅2.17～2.95m、保存率71.88%～100.00%、成活率87.5%～100.00%。以立木材積為主要選擇指標，同時考慮入選家系的胸徑、樹高和冠幅生長量不低于群體均值為標準進行評價和選擇，在40個家系測定林中，按參試家系20%的入選率選出早期生長優良家系8個即20號、16號、27號、29號、32號、7號、9號、40號，但是，7號家系樹高僅為6.98m，低于樹高群體平均值7.33m，因而剔除該家系，但今后可特別關注其變化狀態，本次實際入選家系7個，入選率為17.5%。7個入選家系單株立木材積、胸徑、樹高、冠幅、成活率和保存率均值為0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，分別比群體平均值增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；單株立木材積、胸徑、樹高和冠幅遺傳增益分別達18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。本試驗優良家系選擇結果與林周明不盡一致[10]，主要原因可能是鐵刀木為熱帶樹種，受兩個造林試驗點氣候立地等環境條件影響，以及選擇樹齡和統計分析方法不同引起差異的，有待于今后繼續觀測比較。

林木育種具有長期性、復雜性和良種選擇的動態性，優良家系會隨著試驗林樹齡增大而發生變化。本試驗選擇出早期生長優良家系7個，由于造林時間較短，各家系的生長特性尚未充分表現，抗逆性也有待于繼續觀察，因而選擇的可靠性隨著林齡增長，將是一個動態選擇過程，今后需要做進一步觀測，實行多林齡多層次選擇，盡早選擇出遺傳穩定性高的家系，以加快鐵刀木良種化進程，提高鐵刀木林分產量和質量，對閩南地區發展珍貴紅木樹種造林，精準提升森林質量，具有重大意義。

參考文獻：

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[10] 林周明.鐵刀木家系引種測定及早期選擇[J].林業勘察設計，2023，3：19-23.