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《中国林业科学研究院》 2011年
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木本能源植物蒙古栎与辽东栎资源调查与优良种质资源筛选

厉月桥  
【摘要】:蒙古栎(Quercus mongolica Fisch)与辽东栎(Quercus liaotungensis Koidz)是十分具有发展前景的非粮木本淀粉能源植物,有望为生物燃料乙醇工业提供稳定、充足和多元化的原料保障。本文以蒙古栎与辽东栎为研究对象,通过2009年和2010年两年间对蒙古栎与辽东栎全国资源调查和优良种质资源筛选研究,系统分析了我国蒙古栎与辽东栎资源分布特征,完成了其现有林资源区划;对蒙古栎与辽东栎不同产地种子主要经济性状地理变异规律进行了分析,选择出了经济性状优良的种源和区域;构建了蒙古栎与辽东栎优良单株综合评价体系,筛选出单一性状或综合性状优良的单株和群体;对蒙古栎与辽东栎天然群体进行了类型划分,选择出经济性状优良的类型。为蒙古栎与辽东栎进一步开发利用奠定了坚实的基础。也为其它木本淀粉能源植物开发研究,提供了可借鉴的方法,研究的主要结果如下。 (1)蒙古栎与辽东栎在我国分布区域广阔,其中: 蒙古栎分布于北纬34°39'~52°43',东经111°12'~134°46',我国华北、东北10个省、自治区、直辖市均有其资源分布;分布区主要跨越我国寒温带、温带和暖温带3个气候带。其在我国分布界限为黑龙江漠河县–内蒙古鄂伦春自治旗–阿尔山–霍林格勒–克什克腾旗–多伦县–河北蔚县–阜平县–河南济源市一线以东地区,以及河南省三门峡市–登封市–江苏省连云港市一线以北区域;蒙古栎分布内的地形地貌以中山、低山和丘陵漫岗为主,林下主要土壤类型为山地棕壤、暗棕壤、淋溶褐土和灰色森林土。 辽东栎地理分布范围为北纬31°27'~41°08'和东经102°29′~126°11′,我国东北、西北和华北16个、自治区和直辖市均有其资源分布。分布区跨越我国温带、暖温带和北亚热带3个气候带。其在我国分布界限为黑龙江穆棱–吉林省吉林市–通辽市–内蒙古林西县–多伦–河北张家口–内蒙古包头市–山西大宁–陕西延川–志丹–甘肃华池–宁夏固原–甘肃天水–临夏–青海循化–甘肃夏河–迭部–四川九寨一线以东地区以及四川理县–茂县–陕西太白–河南登封–山东青岛一线以北地区。辽东栎分布区的地形地貌以高原、中山低山及丘陵漫岗为主,林下主要土壤类型为黄绵土、淋溶褐土、山地棕壤和暗棕壤。 (2)蒙古栎与辽东栎的垂直分布上限、下限均随地理经度的增加呈显著下降趋势,而随地理纬度的增加,垂直分布上、下限虽亦表现下降趋势,但这种趋势不明显。 (3)依据不同地区资源集中分布程度与资源量不同,蒙古栎与辽东栎资源分布区可划分为4种基本类型:集中分布区、次集中分布区、天然散生分布区和人工零星栽植区。 蒙古栎集中分布区整体上呈连续状分布于大兴安岭北部东坡、大兴安岭南部西侧山地、小兴安岭、长白山外围低山丘陵、辽东山地和冀北山地;其次集中分布区主要分布于太行山北段、大兴安岭南部燕山东翼、辽西冀东低山丘陵和辽南山地中、低山丘陵区,为集中分布区的外围延伸部分。 辽东栎的集中分布区与次集中分布区均呈间隔状分布,其集中分布区位于陇秦晋南部山地、太行山中南部山地以及冀北山地和辽东山地,次集中分布区位于秦岭北坡西段关山山地,太行山北段和辽西冀东低山丘陵。 (4)蒙古栎与辽东栎的集中、次集中分布区资源总面积分别约为672.57万公顷和124.22万公顷;其中中、幼龄林面积分别占其资源总面积的72.96%和58.27%,而近、成熟龄林仅分别占22.76%和31.07%。不同地区各龄级林分所占比例的不同。 (5)不同种源蒙古栎种子在种长、种宽、种长/种宽、单果重及淀粉含量方面均存在极显著差异(p0.01)。其中种长与种宽、单果重间均存在极显著正相关关系,种宽与单果重存在极显著正相关,种宽与淀粉含量存在显著正相关(p0.05)关系;种宽与海拔存在显著性负相关,与7月均温存在显著正相关;单果重与7月均温存在显著正相关。通过聚类分析,16个种源可以划分为3个类群,大果高淀粉含量类群、小果低淀粉含量类群和中果中淀粉含量类群,其中黑龙江带岭、辽宁本溪和内蒙古大杨树3个种源为优良种源。 (6)不同种源辽东栎种子在种长、种宽、种长/种宽、单果重及淀粉含量方面均存在极显著差异。种长与种长/种宽呈显著正相关关系,种长与单果重呈极显著正相关关系,种长/种宽与单果重呈显著正相关关系;7月均温与种长呈显著正相关,与单果重呈极显著正相关,种宽与年日照时数呈显著负相关关系;通过聚类分析,8个辽东栎种源可以划分为2大类群,大果高淀粉率类群和小果低淀粉含率类群,前者主要分布于辽东栎天然分布区的西部,后者主要分布于辽东栎天然分布区的东部;陕西黄陵、陕西陇县和内蒙古赤峰种源为优良种源。 (7)共初选出蒙古栎优良单株41株,辽东栎优良单株21株。通过对优树单一经济性状的分析,进一步选择出了高淀粉、大果型和高单产的单一性状优良的植株和群体。 (8)采用层次分析法构建了蒙古栎与辽东栎优良单株综合性状评价指标体系。并依此进行多性状综合选优分析,共选择出高产、大果和高淀粉含量综合性状优良的10株蒙古栎和4株辽东栎单株和综合性状优良的群体。 (9)在对天然群体类型划分基础上,共选择出蒙古栎优良类型2个,辽东栎优良类型3个。分别为蒙古栎簇生中果型和散生大果型,辽东栎簇生中果型、簇生大果型和散生大果型。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S792.18

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