川西云杉西藏75个家系选择研究

2015-04-17陈和芳王军辉田开春段世元韩俊勇石辉平祁万宜

绿色科技 2015年10期

陈和芳，王军辉，田开春，段世元，刘军，韩俊勇，石辉平，祁万宜

（1.宜昌市夷陵区国有樟村坪林场，湖北宜昌443145；2.国家林业局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所，北京100091；3.宜昌市林业科学研究所，湖北宜昌443111）

1 引言

川西云杉（piceabaifourianaRehd.etWils）为松科云杉属常绿乔木常绿乔木，树高可达40m，胸径1m，是一种分布宽广的优良用材树种，在其分布区内西自东经920的西藏自港澳治区索县，东至东经1 020的四川康定，南至北纬300的四川乡城一带，北至北纬330的青海省玉树县，其垂直分布自海拔3 000m起上至4 100m森林垂直分布界限地带，在此之间气候变化差异显著，因而影响了树木的形态变异，生长快慢也随海拔高度不同而有差异。在康定东北大炮山上分布于海拔3 000～3 700m地带的川西云杉，叶较长，方条形或近方条形，球果常较大，多呈紫红色或红紫色，林木生长较快；再向上分布在海拔3 800～4 000m近山顶一带，其叶扁短，球果短小，呈紫黑色或黑色，林木生，长较慢。在大金以北山谷及马尔康、刷金寺一带海拔3 700m以上地带，川西云杉的叶形及球果形态颜色的变异性及林木生长快慢与大炮山上的林木的变异性相似。在川西云杉分布区内选用它进行森林更新荒山造林时，首先应进一步了解其分布规律以及在不同环境条件下生长发育的规律性，从而因地制宜地合理调拨种子，制定有效的更新造林的技术措施，用以促进林木生长，提高单位面积产量，达到森林速生丰产的目的［1］。对此，我们于2011年春营造了川西云杉西藏家系75个田间试验林，利用早期选择，为发展我国川西云杉家系林业提供遗传材料［2，3］。

2 材料与方法

全部试验材料的种子由中国林业科学研究院林业研究所提供，并安排在国家云杉良种基地甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所育苗，2011年3月湖北省宜昌市林业科学研究所调运川西云杉西藏家系75个3年生苗木4500株，到试验地国有樟村坪林场造林。

2.1 试验林概况

试验林选择在该场的三叉垭伐区，用GPS定位31°9′33″N，110°4′41″E，海拔1 565m。坡度8°，坡位上部，坡向西。造林前为日本落叶松（Larixkaempferi（lamd）Garr.）人工林为主，天然阔叶树混交林的采伐迹地，天然阔叶树以少量锥栗（Castaneahenryi（Skan）Rehd.etWils）、茅栗（C.seguiniiDode）、大叶杨（Populus iasiocarpaOliv）、漆树（Toxicodendronvernicifluum）为主［4］，林下植物以天然盐肤木（RhuschinensisMill.）、宜昌木姜子（LitseaichangensisGamble）和箬叶竹（IndocalamuslongiauritusH.M）、卵果蔷薇（Rosa helenaeRehd.etWils）、大丁草（Leibnitziaanandria（L）Nakai）和蕨类等植物为主。属亚热带季风湿润气候［5］，主要由季风环流所控制，年平均气温为12.6℃，无霜期205d左右，极端最低温－20℃、最高温度为37℃，昼夜日差温度达9～12℃，年隆雨量1 450～1 900mm，集中在6～8月，占全年隆雨量的40%，年蒸发量为900～1 000mm，相对湿度为70%～80%，常年云雾较多［6］。土壤为黄陵穷隆式背斜的东北，基底为黄陵杂岩，土壤母质基岩多以红色花岗岩为主，少量页岩、砂岩为辅。土壤类型主要以花岗岩发育而成的山地黄棕壤、黄壤为主［5］，以山地沼泽土、山地沉甸沼泽土、棕色石灰土为辅，局部地区有少量水积土分布，属沙质粘土，ph值在6.1～7.2之间，略显酸性，土壤中极具腐殖质，自然养分含量较高，略显黑色，土层平均厚度为50～110cm，土壤肥沃［6］。

2.2 营林措施

幼林抚育采用3∶1∶1∶1方式（第1年分别在6月中旬和8月上旬及9月下旬抚育3次，以后连续3a在7月和9月中旬育2次），抚育方法采用全面割灌、草，常年做好护林防火和病虫害防治工作［7］。

2.3 试验方法

试验采用随机完全区组设计［8］，2行×2株4株方形小区，15次重复，依山顺势纵向排列长方形，每个方块边长为15m×15m面积225m2正方形内25个系号100株，每个系号均挂有标牌；每个方块四角处均栽高50cm水泥桩作永久性标识［9］。试验林面积1hm2。2010年冬季对造林地进行全面清理，并根据田间试验林要求用皮尺量距，白石灰定点，小区、重复间用白石灰打线挖沟界。穴状整地，规格50cm×50cm×40cm。2011年3月苗木根部用泥浆浆根造林，株行均为1.5m×1.5m［10］。

2.4 数据处理

用算术平均法分小区统计成活率、保存率和各生长量［9］，采用统计学软件 SAS/STAT 6.12 软件中PROCANOVA过程计算进行统计学分析［12］。

3 结果与分析

3.1 造林成活率和保存率

2011年10月调查了川西云杉西藏家系75个4年（苗龄3年）生试验田林成活率为100%；2015年3月13～15日调查了川西云杉西藏家系75个7年（苗龄3年）生试验田林保存率，变动幅度在85%～100%之间，平均为93%；选择出7年（苗龄3年）生8个试验田林保存率，变动幅度在95%～100%之间，平均为97%。

3.2 生长量方差分析

川西云杉西藏家系75个7年生时生长量和保存率的差异见表1。从表1中看出，川西云杉西藏家系75个造林成活率高，保存率和7年生长量方差分析，各区组间的差异不显著，即区组间的土壤条件基本相似；各川西云杉西藏家系平均数之间的差异均达到了极显著水平。

表1 川西云杉西藏家系75个生长量方差分析

3.3 生长量相关分析

对川西云杉西藏家系75个7年生时各生长量指标的相关分析结果见表2。从表2中看出，2014年7年生时树高和当年抽新稍之间的相关系数为0.734，树高和地径之间的相关系数为0.605，树高和冠幅之间的相关系数为0.696，树高和一级分枝数之间的相关系数为0.536，地径和冠幅之间的相关系数为0.384，地径和一级分枝数之间的相关系数为0.495，一级分枝数和冠幅之间的相关系数为0.370，均在0.05以上；对应的P值都接近0，表示指标间具有显著和极显著的正相关关系。

表2 川西云杉西藏家系75个家系生长量相关分析

3.4 优良无性系生长量比较

川西云杉西藏家系75个造林保存率及历年生长量统计结果看出，至2015年7年生时川西云杉西藏家系8个优良无性系平均生长量最大，平均树高达63.3cm；树干通直，树皮黑褐色，针叶绿色，未有发现病虫为害和翻蔸，生长势好［15］。其中36/pba08xz079号优良川西云杉西藏家系7年生时单株最大树高100.0cm，当年抽稍25.0cm，地径2.6cm，冠幅65.0cm，一级分技数5个，保存率98%。樟村坪林场的川西云杉8个优良西藏家系7年生试验田林的树高生长量与20世纪80年代引入至大老岭林场的油松和巴山松［12～14］7年生试验林的生长量比较结果见表3和表4。从表3和表4中看出，欧洲云杉36个优良无性系平均树高比引入至大老岭林场的南北方巴山松平均树高增长4%，比北方油松的平均树高增长11.1%，也说明该树种西藏家系适宜生长于鄂西山区［15，16］。

4 结论与讨论

（1）2008～2015年历时8年，选择出川西云杉西藏优良家系8个现实遗传增益7年生平均树高比其它67个平均树高提高24.3%，当年抽梢提高27.1%，地径提高21.43%，冠幅提高 21.03%，一级分枝数提高33.33%，保存率提高5.43%。本研究结果造林后4年生树木生长量与国家云杉良种基地甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所育苗的3年生苗木生长量结果相吻合。

（2）樟村坪林场的7年生川西云杉西藏优良家系8个现实遗传增益平均树高比引入至大老岭林场的南北方巴山松平均树高提高4%，比北方油松的平均树高提高11.11%。

表3 优良川西云杉西藏家系75个生长量比较

续表3

表4 川西云杉西藏家系与其它家系和无性系生长量比较

续表4

（3）2011年在樟村坪林场营造的7年生云南丽江云杉家系15个平均树高108.4cm＞紫果云杉家系5个平均树高85.8cm＞川西云杉香格里拉家系32个平均树高84.9cm＞欧洲云杉无性系378个平均树高84.5 cm＞红皮云杉家系37个平均树高73.0cm＞青扦云杉家系9个平均树高60.4cm＞青海云杉家系15个平均树高53.6cm＞川西云杉云杉西藏家系75个平均树高52.0cm＞黄果云杉家系7个平均树高42.6cm。

（4）选择出7年生云南丽江云杉优良家系3个平均树高122.3cm＞欧洲云杉优良无性系36个平均树高111.2cm＞川西云杉香格里拉优良家系5个平均树高93.6cm＞紫果云杉优良家系1个平均树高93.1cm＞红皮云杉优良家系4个平均树高82.2cm＞青扦优良家系1个平均树高65.3cm＞川西云杉云杉西藏优良家系8个平均树高63.3cm＞青海云杉优良家系3个平均树高61.9cm＞黄果云杉优良家系1个平均树高56.5cm。

（5）选择出优良家系和无性系中的最大单株7年生欧洲云杉无性系327/pab08ts1031号树高175cm＞云南丽江云杉家系8/plik08yn008号树高172cm＞川西云杉香格里拉家系16/pba08yn033号树高140.0cm＞紫果云杉家系5/ppu08zhx009号树高136cm＞红皮云杉家系21/pkor08hlj037号树高126cm＞黄果云杉家系1/pliki08xz001号树高 107cm＞青扦家系 3/pwi08qh009号树高105cm＞青海云杉家系3/pcr08qh013号树高102cm＞川西云杉云杉西藏家系36/pba08xz079号树高100.0cm。

［1］宋璐，齐德新，马建伟，等.川西云杉家系苗期性状遗传通径分析及综合选择［J］.东北林业大学学报，2014，42（7）：20～23.

［2］王军辉，张守攻，石淑兰，等.对外引工业用针叶树种木材化学组成与纤维形态的研究［J］.河北农业大学学报，2005，28（4）：38～42.

［3］祁万宜，应中华，王军辉，等.几种针叶树种引种试验研究［J］.河南农业大学学报，2006，40（1）：38～44.

［4］郑万均.中国树木志（第一卷）［M］.北京：中国林业出版社，1983.

［5］北京林学院.气象学［M］.北京：中国林业出版社，1981.

［6］许松林，赵传良，王勋朗.宜昌土壤［M］.武汉：中国地质大学出版社，2002.

［7］孙晓梅，张守攻，祁万宜，等.北亚热带高山区日本落叶松造林整地与抚育技术的研究［J］.林业科学研究，2007，20（2）：235～240.

［8］［英］R.福克纳.林木种子园［M］.北京：中国林业出版社，1981.

［9］祁万宜，孙晓梅，张守攻，等.北亚热带高山区日本落叶松纸浆用材林初植密度的研究［J］.华中农业大学学报，2007，26（4）：552～556.

［10］中国树木志编委会.中国主要树种造林技术［M］.北京：中国林业出版社，1981.

［11］辽宁省林业学校.数理统计［M］.北京：中国林业出版社，1984.

［12］肖学芳，祁万宜，王军辉，等.华山松种源选择研究［J］.湖北林业科技，2008（1）：1～7.