CN104106441A - 一种红桦优树选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的公开了一种红桦优树选择方法，确定选优区域在优选区域内进行红桦优树初选，初选采用“优势木对比法”进行红桦优树选择；对通过初选的红桦优树进行复选，确定通过复选的树高、胸径和材积三项入选标准值，树的树高、胸径和材积三项指标超过这个标准，就可入选，没有达到这个标准，就不能入选；对通过复选的红桦优树进行决选，制定优树决选综合评定指标评分表，经过综合评分总分达到70分以上，且树干通直度和结实等级评分大于4分的，通过决选，得到最终红桦优树选择结果。本发明提高红桦利用率，快速达到红桦育种目标。

Description

一种红桦优树选择方法

技术领域

本发明属于林木良种选育技术领域，涉及一种红桦优树选择方法。

背景技术

优树是指在相似环境条件，如相同立地条件、相同树龄、采取相同营林措施的天然林分或人工林中，在生长量、形质、材质及抗性适应性上表现特别优良的个体。优树选择，就是从天然林或人工林群体中，按选种目标和优树标准进行表型个体的选择，从入选的优良单株上采种或采穗，进行繁殖、比较和遗传测定，进一步评选出遗传品质真正优良的单株，建立种子园或采穗圃繁育良种。所以优树选择是林木改良的重要途径和基本手段，是提高林业生产力水平的重要基础。

红桦(Betula albo-sinensis Burk)是桦木科桦木属的落叶大乔木，为中国特有种。红桦广泛分布于我国西南、西北和华北的天然林区，是该地区主要的森林建群树种之一，主要生长在海拔1800m以上的山地，在2400～3000m范围的阴坡、半阴坡、半阳坡的中上部生长良好，常组成纯林，有时与华山松、云杉、冷杉混生。红桦根系发达，林冠下植被繁茂，枯枝落叶多，土壤疏松，截持地表径流能力强，对于中山、亚高山地带水源涵养、水土保持具有重要作用。

红桦木材淡红褐色，质地坚硬，纹理致密，色泽均匀，有弹性，可供枪托、飞机、枕木、火柴杆、家具、乐器、细木工及军工用材和特制用材，也是胶合板工业的重要材料。桦皮可提取皮焦油和烤胶，用于鞣革和医药。树液可制饮料。

在高海拔天然林区，由于天然分布的树种单一，适应人工栽植的针、阔叶树种较少，在造林时树种选择较为困难。而红桦不仅具有自然分布海拔较高、生长稳定、抗病虫害和适应性强等特性，而且天然更新能力强、生长快、材质好、遭受破坏后容易自然萌芽恢复及人工栽植成活率较高。基于此，作为我国西南、西北和华北天然林区高海拔区优良的乡土阔叶造林树种，红桦在造林实践中表现出非常突出的优势，可与其它针叶树种进行混交造林，形成生长稳定的针阔混交林，起到优化林分结构、提升林分质量、防止和减轻森林病虫害的作用，对提高森林生态安全、丰富森林景观、促进林业增效等具有重要的意义。而优良的种质资源是红桦人工林起到这些作用和实现这些效益的先决条件和保障。但目前红桦用种基本是野外不经选择采集的一般林分种子，大多处于见种就采、有种即用的状态，遗传品质差，造成林分生产力低下，可以说红桦良种是限制当前红桦扩大造林与推广应用的首要问题。为保障高质量的营造红桦人工林对良种的需要，改变生产上随意采种，种子良莠不齐的状况，亟须对红桦进行遗传改良，加快红桦良种化进程，而优树选择又是遗传改良中最基础、最重要的工作。因此，要实现红桦的扩大造林与推广应用，就需要实现红桦用种的良种化，而红桦优树选择是获得红桦优良品种和生产群体的重要手段。优树是按表现型选择的，林木表现型是遗传基础和环境因子共同作用、相互影响的结果，因此制定科学的优树选择方法是提高选择效果的前提。然而现有技术中，尚没有红桦优树选择的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红桦优树选择方法，以优树使用目的确定优树选择因子及选择标准，进而制定相应的选择策略，将性状优良的红桦单株选择出来，为红桦的良种选育提供资源基础和保障。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：确定选优区域；

步骤2：在优选区域内进行红桦优树初选，初选采用“优势木对比法”进行红桦优树选择；

步骤3：对通过初选的红桦优树进行复选，确定通过复选的树高、胸径和材积三项入选标准值，树的树高、胸径和材积三项指标超过这个标准，就可入选，没有达到这个标准，就不能入选；

步骤4：对通过复选的红桦优树进行决选，制定优树决选综合评定指标评分表，经过综合评分总分达到70分以上，且树干通直度和结实等级评分大于4分的，通过决选，得到最终红桦优树选择结果。

进一步，步骤1中确定选优区域的条件为：

没有经过负向选择的天然林或人工林；林分郁闭度大于0.6，选优树种不少于50％；选优树种平均树高大于10m，平均胸径10～50cm；孤立木、散生木、林缘木不作为优树选择。

进一步，步骤2中优势木对比法为在入选的优良林分中，呈“N”字形路线行进，选择树干通直、圆满，分叉高度大，生长量大于邻近植株的红桦优良单株作为红桦优树的候选优树，对候选优树实测计算出其材积，在候选优树的基础上确定对比树并实测，以候选优树为中心半径20～30m范围内，选取3～5株仅次于候选优树的个体作为对比树，测定对比树的树高、胸径，计算出材积，进行候选优树与对比树差异显著性检验：

红桦优树选择以反映生长量的树高、胸径和材积为主要的选择因子，利用t检验进行候选优树与其优势木树高、胸径、材积3个因子的差异显著性检验，t检验公式如下：

$t=\frac{\stackrel{\‾}{d}}{S_d/\sqrt{n}}=\frac{\mathrm{\Σd}/n}{\sqrt{(\mathrm{\Σ}{d}^2-\frac{{\left(\mathrm{\Σd}\right)}^2}{n})/\left[n(n-1)\right]}}$

式中：t表示差异显著性检验的统计量，d表示候选优树与对比树的平均值在树高、胸径、材积三个因子上的差值，表示差值的平均数，S_d表示差值的标准差，n表示差异显著性检验的数量，若t>t_0.05(n-1)，则表明红桦候选优树与优势木之间存在显著差异，候选优树能够成为初选优树进入复选程序，若t<t_0.05(n-1)，候选优树则不能够成为进入初选的优树。

进一步，步骤3中复选过程为：首先确定入选标准值的取值范围，按与优势木平均值比较的树高、胸径和材积3项指标的数值，每项指标增加5％检验1次，算出t值，当算出每项指标相隔5％的两个t值，一个差异显著一个差异不显著时，两个相隔5％的数值即为优树入选标准的取值范围；在入选标准的取值范围内，每隔1％检验1次，得到与候选优树树高、胸径、材积3个因子数值差异显著的入选标准值，根据获得的入选标准值，在通过初选优树中把树高、胸径和材积3项指标均达到入选标准值的优树作为通过复选的优树。

进一步，步骤4中决选的过程是在复选后树高、胸径和材积达标的前提下，按照树高、胸径、材积、枝下高与树高比值、干形、高径比、生长势、结实等级这几项的综合评分总分达到70分以上，且树干通直度和结实等级评分必须>4分，否则予以淘汰。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种红桦优树选择方法按照以下步骤进行：

步骤1：确定选优区域，优树选择应在已确定的种子调拨区及适宜的优良种源内进行，若种子调拨区和种源区未划分时，应在用种相应的生态区进行。确定选优林分标准，优树选择应在适宜选优区域内的优良林分内进行。林分状况不同会影响对候选优树的评价，从而影响选优的质量。确定选优林分时，应优选以下条件：

●没有经过负向选择的天然林或人工林(无砍大留小迹象)；

●林分郁闭度大于0.6，选优树种不少于50％；

●林木生长良好，选优树种平均树高大于10m，平均胸径10～50cm；

●选择的优树要适当分散，在每个林分中不宜选择过多的优树；

●孤立木、散生木、林缘木不作为优树选择。

步骤2：红桦优树选择标准和选择方法。

红桦优树选择标准不能一概而论，不同的林种、林龄以及选择目标有不同的选择标准。林木选择是基于对某些性状进行的选择。一般情况下，用材树种的选择包括生长量指标、形质指标、抗性及适应性指标等内容。本发明以红桦作为一般用材林为选优目标，速生丰产是红桦优树选择的首要条件，以反映生长量的树高、胸径和材积为主要的选择因子，加上形质指标，综合评定。

红桦优树选择按照初选、复选、决选三个程序进行。

初选：采用“优势木对比法”进行红桦优树选择：

●踏查：在入选的优良林分中，呈“N”字形路线行进，了解林木生长状况和林地基本概况，选择树干通直、圆满，分叉高度大，生长量大于邻近植株的红桦优良单株作为红桦优树的候选优树。

●候选优树实测：首先用超声波测高器和围尺分别实测候选优树的树高和胸径，用生长锥在胸高位置钻取过髓心的木芯，测定候选优树的年龄。然后实测其冠幅(分东西、南北向)、活枝下高、最粗侧枝基径、分枝角度等，同时观察记录候选优树的冠型、通直度、圆满度、生长势，最后计算出其材积。材积计算公式为：V＝0.000048941911D^2.0172708H^0.88580889。式中，V表示候选优树的材积，D表示候选优树的胸径，H表示候选优树的树高。

●在候选优树的基础上选择对比树并实测：以候选优树为中心，半径20～30m范围内，保证坡向、坡度、土壤厚度等立地因子相同的情况下，选取3～5株仅次于候选优树的个体作为对比树，以其树高、胸径和材积3项指标均值作为评选优树的标准。一般，纯林以候选优树为中心半径为20m，混交林以候选优树为中心半径为30m。测定对比树的树高、胸径，计算出材积，并计算出平均值。

●红桦候选优树与对比树差异显著性检验：

速生丰产是红桦优树选择的首要条件，红桦优树选择以反映生长量的树高、胸径和材积为主要的选择因子。利用t检验进行候选优树与其优势木树高、胸径、材积3个因子的差异显著性检验。t检验公式如下：

$t=\frac{\stackrel{\&OverBar;}{d}}{S_d/\sqrt{n}}=\frac{\mathrm{\&Sigma;d}/n}{\sqrt{(\mathrm{\&Sigma;}{d}^2-\frac{{\left(\mathrm{\&Sigma;d}\right)}^2}{n})/\left[n(n-1)\right]}}$    (公式1)

式中：t表示差异显著性检验的统计量，d表示候选优树与对比树的平均值在树高、胸径、材积三个因子上的差值，表示差值的平均数，S_d表示差值的标准差，n表示差异显著性检验的数量(即初选优树的数量)。

若t>t_0.05(n-1)，则表明红桦候选优树与优势木之间存在显著差异，候选优树能够成为初选优树进入复选程序。若t<t_0.05(n-1)，候选优树则不能够成为进入初选的优树。

对评选出的初选优树，在树干1.5m处用红漆涂环，并在其易于察看的方向写明优树号，各优势木亦同时做出标记和编号。填写优树登记表，拍摄优树照片，描绘优树位置示意图，记载必要的附加说明。

步骤3：复选，候选优树是在相同的立地条件下，在同种同龄的林分中，生长和品质上特别优良的单株。候选优树是按表现型选择的，只有入选精度高，评选原则正确，选择效果才能好。这个数值一般以优势木平均值的百分数来表示。如果候选树的性状值超过这个标准，就可入选，没有达到这个标准，就不能入选。

入选标准值的确定，包括以下两个方面的内容：

●确定入选标准值的取值范围，按与优势木平均值比较的树高、胸径和材积3项指标的数值，优势木平均即对比树的平均值，每项指标增加5％检验1次，由公式1算出t值，当算出每项指标相隔5％的两个t值，一个差异显著一个差异不显著时，两个相隔5％的数值即为优树入选标准值此项指标的取值范围。

●入选标准值的获取，在入选标准的取值范围内，按上述方法每隔1％检验1次，得到与候选优树树高、胸径、材积3个因子数值差异显著的入选标准值。

初选优树中树高、胸径和材积3项指标均达到复选入选标准值的优树作为通过复选的优树，可以进入决选程序。

步骤4：决选，对树高、胸径和材积3项指标均达到标准的复选优树结合形质指标做进一步的决选，提高选择效果，保障优良基因型的获得。

根据实际调查的树高、胸径、材积、枝下高与树高比值、干形、高径比、生长势、结实等级因素，对各项指标进行评分，制定优树决选综合评定指标评分表，如表1所示。最终决选出的优树应在复选后树高、胸径和材积达标的前提下，综合评分总分达到70分以上，且树干通直度和结实等级评分必须>4分，否则予以淘汰。

表1

注：树高、胸径、材积评分标准中的“Δ”为3.2复选中的入选标准值；对于健康状况指标，由于入选的红桦优树都没有病虫害，所以未分级。

下面通过各种实施例来说明：但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1：在四川省农作物育种攻关课题“林竹新品种选育”中进行了川西高海拔区桦木良种选育工作，课题组对四川川西高海拔区包括红桦在内的桦木资源进行全面调查，并开展了系统的种质收集和选优工作。有关红桦优树选择方法研究以及过程如下：

1选优区域确定：

川西高海拔红桦分布区地处横断山脉立地差异大，遗传多样性丰富，为红桦优良单株的选育创造了有力的条件，可以充分利用种内种源间的变异。在没有进行红桦种源试验的情况下，为了保证以后种子园的种子(种条)能在四川省使用，优树选择的范围立足省内，考虑红桦在四川的分布情况以及利于选优工作进行等因素，确定选优区域为四川甘孜州泸定、康定、丹巴、雅江、新龙、炉霍、道孚、甘孜等县，四川阿坝州理县、小金、金川等县。

2踏查：

首先收集有关资料，了解选优区域红桦分布、经营管理和生长等情况。接着邀集熟悉山林情况的人员开座谈会，提供优树线索。在群众“报优树”的基础上，再深入林区，了解林分分布状况与林分结构特点，确定具体的选优林分、选优路线。选择具有典型代表性林分进行选优试点，研究分析主要性状变异的幅度，统一选优标准与方法。

3、初选：

选优人员深入选优林分，寻找出候选树和对比木，采用5株对比木选优法。选优林分均为红桦天然林，考虑林木间的亲缘关系，优树间距大于树高的10～20倍的距离。利用目测的方法在离候选树20～30m范围内，选定5株仅次于候选树的优势木为对比木，按统一的优树标准与选优方法实测评选。选择的标准主要包括生长量、外形、抗性、品质及结实能力等。候选优树的单位生长量大于优势木单位生长量，即可初定为初选优树。按上述方法，共选出优树52株，260株优势木，如表2所示红桦初选优树级5株优势木测定数据。

表2

注：限于篇幅，上表数据为部分优树资料示例

根据表2数据先分别计算出候选优树与优势木平均值及林分平均木在树高、胸径、材积三个因子上的差值，再利用公式1，计算出各因子的t值。如下表3红桦优树与优势木均值t值表。

表3

从统计学书籍上可以查出，t_0.05(51)为2.01。

其中，0.05表示0.05显著水平，用来检测假设的概率标准为5％；51指的是自由度，51＝52-1(n-1)，n为样本数。2.01是0.05水平，自由度为51时的临界t值。

从表3可知，候选优树与优势木平均值及林分平均木在树高、胸径、材积3个因子上的差异显著。说明候选优树的生长量大于对比优势木生长量，可把这52株候选优树定为初选优树。

对评选出的初选优树，在树干1.5m处用红漆涂环，并在其易于察看的方向写明优树号，各优势木亦同时做出标记和编号。填写优树登记表，拍摄优树照片，描绘优树位置示意图，记载必要的附加说明

4复选：

根据获得的Δ值，可以从初选优树中把树高、胸径和材积3项指标均达到标准的优树作为复选优树。按照前述方法，可以获得各因子入选标准Δ值的取值范围和临界Δ值，计算结果见下表4。

表4红桦优树入选标准Δ值取值范围和临界Δ值表

从表4可知，红桦优树复选标准为：树高应超过优势木平均树高的8％，胸径应超过优势木平均胸径的17％，材积应超过优势木平均材积的52％。按照此标准，这次初选的52株红桦优树，树高达到标准者有36株，胸径达到标准者有23株，材积达到标准者有22株，3项均达到标准者有16株。

5决选：

把表4中的临界Δ值代入表1，可以得到此次红桦优树决选综合评定评分标准(表5)。综合评分总分达到70分以上，且树干通直度和结实等级评分必须>4分，否则予以淘汰。根据此表，对初选的52株优树进行综合评定，决选出红桦优树11株，入选率为21％。

表5红桦决选优树评分标准

本发明中，优树是指在同样的生长环境条件下，在生长速度，木材质量及抗性等方面均优于其他个体的林木。在同一林分立地环境相同条件下，树木性状的差异，可以看作是由于其遗传性差异引起的。当某些树木性状优于其周围的同种、同年龄的其他树木的性状，表现出经济性状的提高，这称为遗传增益。优树的遗传增益很大，对于用材林来说，遗传增益程度主要表现在树高、胸径和材积的生长量增长的大小。为此，在相同的立地条件下，选出树高、胸径和材积增长量大的红桦，其遗传增益必大。在此基础上，结合红桦树干通直度、自然整枝程度等形质指标做进一步的筛选，即可以将性状优良的红桦单株选择出来，为红桦良种选育提供资源基础和保障。

本发明优点还有：

1采用优势木对比法进行优树选优，技术简单、容易掌握，外业调查测树工作量小。

2在进行优树选择时，不仅考虑生长指标，还把形质指标也作为重要因子加以重视。

3在保证优树生长指标的前提下，应用各选择性状综合评分对优树进行评定。

4采取“初选—复选—决选”的优树选择程序有利于优树的优中选优，提高选择效果，保障优良基因型的获得。

5可以根据不同的需要来决定选用优树的数量。在无性繁殖利用时可以选择数量较少综合评分值高的优树作为繁殖材料，而在有性繁殖利用时适当增加选用优树的数量，以减少繁殖群体自交的概率，有利于提高优树选择的综合效果。

Claims (5)

1.一种红桦优树选择方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤1：确定选优区域；

步骤2：在优选区域内进行红桦优树初选，初选采用“优势木对比法”进行红桦优树选择；

步骤3：对通过初选的红桦优树进行复选，确定通过复选的树高、胸径和材积三项入选标准值，树的树高、胸径和材积三项指标超过这个标准，就可入选，没有达到这个标准，就不能入选；

步骤4：对通过复选的红桦优树进行决选，制定优树决选综合评定指标评分表，经过综合评分总分达到70分以上，且树干通直度和结实等级评分大于4分的，通过决选，得到最终红桦优树选择结果。

2.按照权利要求1所述一种红桦优树选择方法，其特征在于：所述步骤1中确定选优区域的条件为：没有经过负向选择的天然林或人工林；林分郁闭度大于0.6，选优树种不少于50％；选优树种平均树高大于10m，平均胸径10～50cm；孤立木、散生木、林缘木不作为优树选择。

3.按照权利要求1所述一种红桦优树选择方法，其特征在于：所述步骤2中优势木对比法为在入选的优良林分中，呈“N”字形路线行进，选择树干通直、圆满，分叉高度大，生长量大于邻近植株的红桦优良单株作为红桦优树的候选优树，对候选优树实测计算出其材积，在候选优树的基础上确定对比树并实测，以候选优树为中心半径20～30m范围内，选取3～5株仅次于候选优树的个体作为对比树，测定对比树的树高、胸径，计算出材积，进行候选优树与对比树差异显著性检验：

红桦优树选择以反映生长量的树高、胸径和材积为主要的选择因子，利用t检验进行候选优树与其优势木树高、胸径、材积3个因子的差异显著性检验，t检验公式如下：

$t=\frac{\stackrel{\&OverBar;}{d}}{S_d/\sqrt{n}}=\frac{\mathrm{\&Sigma;d}/n}{\sqrt{(\mathrm{\&Sigma;}{d}^2-\frac{{\left(\mathrm{\&Sigma;d}\right)}^2}{n})/\left[n(n-1)\right]}}$

式中：t表示差异显著性检验的统计量，d表示候选优树与对比树的平均值在树高、胸径、材积三个因子上的差值，表示差值的平均数，S_d表示差值的标准差，n表示差异显著性检验的数量，若t>t_0.05(n-1)，则表明红桦候选优树与优势木之间存在显著差异，候选优树能够成为初选优树进入复选程序，若t<t_0.05(n-1)，候选优树则不能够成为进入初选的优树。

4.按照权利要求1所述一种红桦优树选择方法，其特征在于：所述步骤3中复选过程为：首先确定入选标准值的取值范围，按与优势木平均值比较的树高、胸径和材积3项指标的数值，每项指标增加5％检验1次，算出t值，当算出每项指标相隔5％的两个t值，一个差异显著一个差异不显著时，两个相隔5％的数值即为优树入选标准的取值范围；在入选标准的取值范围内，每隔1％检验1次，得到与候选优树树高、胸径、材积3个因子数值差异显著的入选标准值，根据获得的入选标准值，在通过初选优树中把树高、胸径和材积3项指标均达到入选标准值的优树作为通过复选的优树。

5.按照权利要求1所述一种红桦优树选择方法，其特征在于：所述步骤4中决选的过程是在复选后树高、胸径和材积达标的前提下，按照树高、胸径、材积、枝下高与树高比值、干形、高径比、生长势、结实等级这几项的综合评分总分达到70分以上，且树干通直度和结实等级评分必须>4分，否则予以淘汰。