北美栎树引种试验研究

北美栎树引种试验研究应用研究北美栎树引种试验研究黄利斌李晓储朱惜晨颜建法.(1江苏省林业科学研究院2无锡市林业站3宜兴市林场)摘要:系统引种了北美栎属10个树种在江苏育苗,造林.观察记录栎树苗期生长及在不同地点造林成活率,保存率,树高,地径,冠幅生长,秋季物候及叶色等性状变异,并与江苏乡土栎树麻栎,小叶栎,栓皮树和青冈栎等进行比较.综合生长,适应性及观赏性状指标,初步选择水栎和柳叶栎为优良速生用材观赏树种,南方红栎,红栎和北方红栎为优良秋叶观赏树种.认为江苏地区引种北美栎树应以分布于气候较相似的美国东南部亚热带的水栎,柳叶栎和南方红栎等树种为主.关键词:美国栎属;引种;适应性;初期生长;秋季叶色StudiesonIntroductionofNoahAmericanOaksHUANGli-bin,LIxiao.chu,ZHUxi.cheng2,YANjian.fa3(1JiangsuAcademyofForestry;2WuxiCityAgricultureandForestryBureau;3ForestFarm ofYixingcity)Abstract:Theperformancesoftenkindofoaks(rccoccinea,Q.rubra,Q.phellos,Q.nigra,Q.fa t—cate,Q.velutina,Q.stellata,Q.macrocarpa,Q.alba,Q.robur)whichintroducedfromNorthA mericahavebeeninvestigatedinJiangsuProvince.Thesurviverate,heightandbasaldiametergrowt h,autumnphe—nologyandleavescolorwereexaminedindifferenttestsitesandcomparedwithnativeoaks(Q .chenii,Q.variabilisQ.).Basedongrowth,adaptabilityandornamentalcharacteristics,Q.nigraandQ.p hil一/osareselectedfortimberandlandscapebecauseofitsfastgrowthrate,andQ.fa~ate,Q.coccin eaandQ. rubraareselectedforlandscapespeciesbecauseofitsexcellentredleavesintheautumn.Introd uctionof NorthAmericanoaksinJiangsudistrictshouldbefocusedonQ.nigra,Q.andQ.fo~tethatare distributedinsubtropicsofSouth—eastUniteStateswiththesimilarclimate. Keywords:NorthAmericanoaks;Introduction;Adaptability;Growth;Changeofleavecolo r栎树是山毛榉科栎属(pL)树种的统称,全世界约有450多种,中国分布约150种,是温带至亚热带阔叶森林的重要树种之一.栎树适应性很强,耐干旱瘠薄或耐水湿,木材材质优良,叶形优美多姿,色彩斑烂,是优良的用材和绿化景观树种.为此,自1998年开展了北美栎树种质资源引种与栽培研究_lJ,先后引种北美栎树lO个种,36个种源,家系,种子500ks,培育苗木4.5万余株.对引种栎树育苗技术,物候,生长规律与适应性,树种及种源家系间生长差异等进行了全面研究,并分析探讨北美栎树在江苏的引种潜力和利用前景.1材料与方法1.1试验材料引种树种种子由中国林业科学研究院提供,种源收稿日期:2OO4—09—27修回日期:2OO4—11-12基金项目:江苏省农业科技推广项目"优良国外栎树新品种引种示范推广"(编号BC2004307)研究内容之一和国家"十五"科技攻关项目"中国城市森林网络体系'点'的研究与示范"(2OOlBA516A15—07)协作研究内容之一.作者简介:黄利斌(1966一),男,江苏常熟人,副研究员,主要从事林木育种及栽培研究工作.30产地为北美东部宾夕法尼亚,田纳西,德克萨斯,阿肯色,路易斯安娜,密西比等州,分别于1998,2000和2001年引进.以当地乡土栎属树种麻栎(Q.acutissi. D'la),小叶栎(Q.mriabilis),栓皮栎(Q.chenii)和近似种青冈栎(Cyclobalanopsisgl~ca)等作对照.引种试验树种详见表1.表1引种北美栎树树种(种源,家系)概况1.2试验方法育苗在江苏省林科院内和宜兴市林场进行,采用秣业.}技开式2005年第19卷第1期芽苗移栽,容器育苗.造林试验分别在江苏宜兴市林场,江苏省林科院,东海李埝林场,无锡惠山森林公园,苏州旺山苗圃等地进行,用1a生苗造林.其中,宜兴林场试点10个栎种,按随机区组设计,4次重复,24株(4m×6m)小区,以麻栎,小叶栎和青冈栎为对照,株行距2m×3m;东海李埝林场试点红栎,北方红栎和柳叶栎3个树种,按随机区组设计,4次重复,24株(4m×6m)小区,以青冈栎做对照,株行距3m×3.5m;江苏省林科院试点红栎,柳叶栎和北方红栎3个树种按种质资源收集设计造林,以栓皮栎和青冈栎为对照,株行距0.8m×0.8m.无锡惠山森林公园,苏州旺山苗圃,江苏省林科院沭阳基地等试点造林试验与绿化大苗培育相结合,株行距0.5m×0.8m.各造林点的气候,立地概况见表2.表2各引种造林地自然概况1.3观测分析方法苗期试验测定种子千粒重,播种后每隔10d观测1次种子场圃发芽率和幼苗展叶率,每30粒为1 个小区,重复3次.幼苗移栽后每10d测定1次苗高生长量,苗木停止生长后测定苗高,地径生长量.造林后当年调查成活率,3a后调查保存率.每年测定树高,胸(地)径,冠幅,分枝等生长因子.观测抗寒性,抗旱性及病虫为害等.物候与生长节律观测,每个树种,种源家系随机抽取20～4o株样株,从春季4月开始,每隔5d1次,观测萌芽率,展叶率;秋季从11月初开始,每隔3d1 次,调查树叶变色期,变色率,开始落叶期和完全落叶期等.从开始萌叶至生长停止,每15d1次,测定幼树的高,径生长.对观测数据进行方差分析和多重检验,分析比较不同树种,种源间差异.2结果与分析2.1种子发芽特性试验结果表明,第1批引种的3个树种20个家系中,北方红栎的发芽率最高,平均发芽率达80.4%,种源家系间变幅为45.87%～100%;柳叶栎和红栎各有1个种源种子发芽率很低,不足5%,基本未成苗,除此外其它种子的平均发芽率分别为49.48%和48.73%,种源家系间变幅为27.28%～88.10%和18.92%～100%.30d展叶率为柳叶栎最高,达33.66%,其次为红栎(25.28%),北方红栎最低(16.67%).说明发芽展叶速度为柳叶栎>红栎>北方红栎.棕业科技开|c2005年第l9卷第1期第2批引种的5个树种及种源家系中,柱栎,黑栎依阿华和密苏里种源出苗最早,播种后30d种子发芽率分别为49.5%,45.3%和79.4%,幼苗展叶率为25.7%,20.0%和60.7%,出苗数已约占总出苗量的2/3.其次为北方大果栎伊利诺斯种源,南方红栎阿肯色种源和黑栎安大略种源,30d发芽率分别为29.3%,22.9%和14.9%,40d幼苗展叶率分别为46.7%,38.1%,5.7%.水栎各种源发芽均最迟,播种后40d尚未开始发芽,说明水栎种子发芽需要较高积温.总出苗率最高为黑栎密苏里种源,达83.3%;其次为南方红栎阿肯色种源,柱栎,黑栎依阿华种源和北方大果栎伊利诺斯种源,分别为69.5%,66.4%, 61.3%和60%;水栎德克萨斯种源和北方大果栎蒙大纳种源出苗率最低,仅为15.7%和20.0%.2.2引种生长表现2.2.1苗期生长虽然引种栎树容器苗当年生长量普遍较小(小于裸根苗),但树种间差异明显.1a生容器苗高生长量英国栎最大,为27.2cm,其次为柳叶栎,平均高22.19 cm,再次为南方红栎(平均13.58～18.60cm),北方大果栎(平均14.35～16.94cm)和水栎(平均13.35～18.2cm),黑栎和北美白栎生长量最小,分别为7.28～10.11cm和8.49cm.从宜兴试点育苗结果看,1a生苗地径生长量北方大果栎(平均0.42cm)和北美白栎(平均0.41cm)较大,水栎(平均0.33cm)和黑栎(平均0.33cm),其次,英国栎和柱栎最小(分别为0.31和0.30cm).苗高变异系数普遍大于地径变异31应用研究系数,说明苗高个体间的分化比地径明显.2.2.2幼林期生长由表3结果可知,在引种的北美栎树中,造林初期年均树高生长量最大的为水栎,柳叶栎;其次为南方红栎,英国栎;红栎和北方大果栎生长表现最差.在中亚热带北部至北亚热带的苏南地区,柳叶栎造林5a时,平均树高达3.77～3.87m,地径5.86～8.12cm,冠幅1.70～2.55m;最大单株树高已达5.1m,地径10.1cm;水栎造林3a时平均树高达2.87～3.6lm,地径3.09～4.65cm,冠幅1.33～1.77m;最大单株树高达4.0m,地径5.87cm,冠幅1.90m.水栎和柳叶栎树年均高生长量分别为0.96～1.20m和0.75～0.91m,超过对照栎树(麻栎,小叶栎,栓皮栎)平均值71.4%和28.2%,超过对照青冈栎157.1%和92.3%;地径年均生长量达1.36～1.55cm和1.17～1.62cm,超过对照栎树(麻栎,小叶栎,栓皮栎)平均值27.6%和13.2%,超过对照青冈栎169.4%和138.9%.在暖温带苏北东海,沭阳试点,其不同引种栎树生长变化与苏南试点相似,也是柳叶栎和水栎生长优于南方红栎,南方红栎优于北方红栎和红栎,但其绝对生长量小于苏南各试点(见表3).表3不同地点引种栎树造林生长表现注:"3-1"表示造林苗木为1a生,造林后第3年年终测定结果,"3.5—1"表示造林苗木为1a生,造林后第4年6月中旬(半个生长季)时测定结果.2.3生长节律与物候2.3.1季节生长节律由图1可看出,8种引种栎树苗期表现出不同的季节生长节律.红栎,北方红栎,北方大果栎和黑栎1a生苗全年高生长主要集中在5月,6月生长明显下降,7月开始基本停止生长;柳叶栎,水栎和柱栎1 a生苗全年高生长有两次高峰,5月生长较快,6,7月:份生长减慢,8月生长加快,出现另一个生长峰值,9, l0月生长减慢,并逐渐停止生长.前两个树种的生长期长,生长峰值最明显,为其造林速生提供了基础. 南方红栎1a生苗高生长5月最快,6月开始生长减慢,但以后逐月生长较均衡,没有明显的峰值出现.引种树种的生长节律除决定于树种本身的遗传特性外,还受引种地综合生态因子的影响,反映了对引种撼生科技开发2005年第19卷第1期地自然环境的适应性,也为引种树种的栽培管理提供了科学依据.—t一红栎5月6月7月8PJ9PJIOPj月份北方红栎柳叶栎水栎南方红栎北方大果栎柱栎黑栎图1引种栎树苗高季节生长节律2.3.2秋季叶色变异栎类是北美主要的秋色红叶观赏树种之一,研究引种栎树的秋季叶色变化,可为优良色叶观赏树种的选择提供依据.据观测,在引种北美栎树中,红栎,南方红栎,水栎,北方红栎和黑栎的秋季叶色有明显的红叶过程,柱栎和北方大果栎呈黄褐色,柳叶栎呈黄色或桔黄色,色泽较亮丽.其中,北方红栎春季展叶最迟,秋季落叶最早;红栎和南方红栎秋叶呈绯红色,树叶宿存树上很长时间不脱落,红叶期较长.其中家系间差异也很明显,如红栎9820的落n-Itl~迟,红叶期长达2个月;水栎在苏南地区幼龄呈半常绿,冬季基本不落叶,树叶红绿相间,十分美丽.当地乡土栎树(麻栎,小叶栎,栓皮栎等)秋色主要呈黄色或褐色,景观质量较差.2.4引种适应性与抗性2.4.1造林成活率与保存率对红栎,北方红栎和柳叶栎调查结果表明,虽然采用容器苗造林,但在丘陵干旱立地条件下,3个树种的造林成活率,保存率有明显差异.柳叶栎造林成活率和造林3a的保存率均较高,分别达88.5%～89.9%和88.5%和72.O%(东海试点立地条件很差,保存率略有下降).北方红栎的造林成活率也较高,为82.3%～95%,但东海试点的保存率下降很大,仅44.3%.红栎的成活率和保存率较低,分别为54.2%～76.O%和45.5%～60.2%.3个引种栎树的生长适应性为~pn-I-栎>北方红栎>红栎.对照青冈栎为亚热带树种,在宜兴试点造林成活率与保存率较高,但不适应暖温带东海的环境条件,保存率最低(为22.3%).另据对宜兴试点其它引种栎树的调查观测,水栎抹土科技开农2005年第19卷第1期■■■'rt,■町了__I和南方红栎的成活率和保存率较高,达90%以上,其次为黑栎,柱栎和北方大果栎,成活率和保存率为70%～80%,英国栎的适应性较差,保存率仅51.4%, 北美白栎的保存率最低(不足10%).2.4.2抗逆性与病虫害据观测,引种各栎树在冬季均未出现明显冻害,因此当地低温不是影响北美栎树引种的限制因子. 但在夏季持续高温(35℃以上)时,红栎,北方红栎,柱栎和北方大果栎等苗期出现部分叶子边缘干枯现象. 引种栎树一般少见严重病虫害,育苗主要有蛴螬等地下害虫和刺蛾等食叶害虫,幼林主要有刺蛾,栎毛虫等食叶性虫害,同一林内危害程度为红栎和北方红栎大于柳叶栎,但都比对照小叶栎轻.英国栎叶面被有灰白色霉菌,这与在原产地的习性一致.值得注意的是,红栎育苗在夏季高温时易发生较严重的根腐病害,植株根颈以下逐渐腐烂枯死,严重时可损失苗木30%以上.2.5引种选择与利用的初步评价根据上述测定分析,综合生长,适应性及观赏性状指标,可初步选择水栎和柳叶柳为优良速生用材观赏树种,可在江苏丘陵山区,平原及低湿地用材及生态景观造林中推广应用;南方红栎,红栎和北方红栎为优良秋叶观赏树种,可在丘陵山区森林景观改造, 城市园林绿化中栽培应用.同时,认为江苏地区引种北美栎树应以分布于气候较相似的美国东南部亚热带的水栎,柳叶栎和南方红栎等为主.3结论与讨论(1)在国内首次较系统地引种北美栎属lO个树种,36个种源家系,在江苏进行育苗造林试验.结果表明,在引种北美栎树中,水栎,柳叶栎造林成活率与保存率最高,生长速度最快.南方红栎生长其次,生长量与对照小叶栎,栓皮栎和青冈栎相近.红栎和北方大果栎造林成活率与保存率较低,初期生长也较慢.(2)引种栎树秋季叶色明显变红的树种有红栎,南方红栎,水栎,黑栎,北方红栎.柳叶栎呈黄色或桔黄色.其中南方红栎和红栎秋色呈绯红色,色彩鲜艳,树叶宿存树上不脱落,红叶期较长;水栎在苏南地区幼龄呈半常绿,冬季基本不落叶,树叶红绿相间,十分美观,其景观价值均高于麻栎,小叶栎,栓皮栎等乡土栎树.(3)综合分析生长,适应性及观赏性状等指标,初步选择水栎和柳叶柳为优良速生用材观赏树种,南方红栎,红栎和北方红栎为优良秋叶观赏树种,并提出3342086420暑\.軎受嬗粗应用研究了不同树种在林业生产中的栽培利用途径,为丰富江苏绿化造林树种提供了科学依据.参考文献[1]王豁然,江泽平,汪企明,等.栎树生物学与引种驯化研究[A].林木引种驯化与可持续经营论文集[c]社.1998,251—256.北京:中国环境科学出版[2]汪企明,李晓储,黄利斌,等.美国栎属种源引种,变异研究:种子及苗期生长变异[J].江苏林业科技,1999,26(1):1-6.[3]汪企明,李晓储,黄利斌,等.美国栎属种源引种,变异研究:幼树年高生长节律和物候的变异[J].江苏林业科技,2000,27(4):1-6.[4]汪企明,李晓储,黄利斌,等.江苏省引种美国栎树的研究[A].林木引种驯化与可持续经营论文集[c].北京:中国环境科学出版社.1998.257—26O.(通讯地址:211153,南京市中华门外东善桥)tit_-一'lll_I-一…一一..-?.?.一'.-.一t.0?.'_.1.?*'..?一..'hi?,一'..1__-一-¨till-一.....…"'l¨|-*'Iltl|-一-"-?.¨n|-井冈山槠等阔叶树播种苗年生长规律研究万娜娜吴晟邹元熹肖小林刘志开(1江西省吉安市林木种苗站2吉安市青原区白云山林场)摘要:以井冈山槠,黄山栾树,金叶含笑,石笔木,青榨槭,五角枫,青冈,无患子,山杜英,东京野茉莉和观光木等l1个亚热带优良阔叶树种为对象,研究了11个树种的年苗高生长规律,并用Lo~stic方程拟合了11个树种的苗高生长模型.结果表明,所拟合的l1个树种的苗高生长曲线与实际生长曲线吻合程度高,可作为采用育苗技术措施的依据.关键词:播种苗;年生长规律;Logistic方程;阔叶树种Annua|GrowthRhythmofOne-YearOldSeedlingsofHardwoodSpeciesWANNa-na,WUSheng,ZOUYuan—Xi2XIAOXiao-lin,LIUZhi—kai2(1JiantreeseedandseedlingstationofJian~i;2Baiyunforestfarminqidistrict) Abstract:Annualgrowthrhythmofone—yearseedlingsof11precioushardwoodspecieswasstudiedandthe seedlingheightgrowthpatternsweresimulatedwithlogisticcurveintheyear2002atJiancity. Jiangxiprovince.Theresultsshowthatthegrowthpatternsof11speciesarefittedwellththeactualgro wthcurveandcanbeusedastechniquebasistocultivateseedlings.Keywords:seedlings;Annualgrowthrhythm;Logisticcurve;hardwoodspecies 了解树种的生物学特性,有利于指导在苗木的不同生长阶段,采取相应的育苗技术措施,培育出高质量的苗木,同时避免人力,物力和财力的浪费.近年来,许多深藏在山中的优良阔叶树种正在得到开发利用,但这些树种生物学特性各不相同,其苗木的年生长规律未被人们所认识.开展优良阔叶树种苗木年生长规律的研究,对加快这些树种的开发利用具有重要的意义.本文对井冈山槠(Cyc三06.,zeu),黄山栾树收稿日期:2001—09—04修回日期:2004一l1一l1基金项目:江西省林业科技攻关项目(20O2—2—2)"优良野生观赏植物繁育技术及产业化研究".作者简介:万娜娜(1950一),女,江西南昌人,高级工程师,主要从事林木种苗生产与管理工作.(Koelreutria胁Var.integrifdol~),金叶含笑(Michelia嘲口),石笔木(Tutcheriaspectabilis),青榨槭(Acerd~vidii),五角枫(Acermorro),青冈(C.),无患子(SapindusmuJ~rossi),山杜英(Elaeocarpussylvestris),东京野茉莉(StyraxLontdnensis)和观光木(Tsoongiodendronodor~)等l1个亚热带优良阔叶树种的苗木生长规律进行了研究,以期为11个树种优质苗木的培育提供技术依据.1材料与方法1.1供试材料供试材料为井冈山槠,黄山栾树,金叶含笑,石笔木,青榨槭,五角枫,青冈,无患子,山杜英,东京野茉秣生{-}杖开度2005年第19卷第1期。