樟子松无性系种子园去劣疏伐技术研究

李树森，王福森，李晶，贯春雨

（黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

去劣疏伐是林木种子园经营管理的一项重要技术措施。早期建立的林木种子园由于母树的生长发育，种子园母树树体高大，枝丫交错，园内郁闭度大，透光性差，严重影响种子园种子产量和质量。为使种子园种子优质高产稳产，必须进行去劣留优疏伐。为此，我们开展了樟子松初级无性系种子园去劣疏伐试验，为种子园集约经营管理提供科学依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验区位于黑龙江省龙江县错海林场樟子松种子园15个小班，小班面积1hm2。4个优树产地及植株年龄分别为内蒙古的罕达盖30年生和31年生、黑河的卡伦山30年生和31年生、大兴安岭的塔尔根33年生、古莲33年生，无性系237个。1977—1980年嫁接建园。初植密度，分别为620、496、400、336和273株·hm－2等5种，其对应的株行距为4 m×4m、4m×5m、5m×5m、6m×5m、6m×6 m 5种。樟子松种子园母树嫁接植株保存率89%。平均树高6.1m，平均胸径12.4cm，平均冠幅4.7 m。

1.2 研究方法

1.2.1 种子园疏伐原则 （1）清除园内砧木、病虫害严重、树体残缺形体不好的母树；（2）根据优树子代生长和结实测定结果，伐除表现不良的无性系；（3）注意不要形成天窗；（4）为了遗传多样性，保持尽可能多的无性系；（5）保持同一无性系之间的有效距离；（6）按设计疏伐强度进行疏伐。

1.2.2 种子园密度与郁闭度调整 种子园密度与郁闭度是种子园经营管理的最重要指标之一。密度指标是按hm2保留株数计算。郁闭度是用母树的树冠垂直投影占总面积的方法测算。不同密度公顷郁闭度Y＝G2π／4×N／10 000，其中，Y为郁闭度，G为冠幅，N为hm2保留株数。

1.2.3 无性系调整 根据樟子松优树子代测定结果，卡伦山、罕达盖、塔尔根、古莲4个产地共选出优良家系111个，这些是改建1.5代种子园要尽量保留的无性系，其他（126个无性系）是主要疏伐对象。

1.2.4 疏伐后结实量与种子产量 方法是以小班（面积1hm2）为单位，每小班抽查出1行（21～31株），每株选取1级和2级标准枝，查定标准枝数和标准枝球果个数，测定单个球果重量，计算单株球果重，单位面积结实量，推算单位面积种子产量。

1.2.5 疏伐后种子园播种品质 按国家标准GB 2772－81《林木种子检验方法》测定种子园种子的千粒质量、发芽率和发芽势。

2 结果与分析

2.1 樟子松初级无性系种子园的调整情况

2.1.1 密度与无性系调整 按照疏伐原则，2004年和2005年两次对樟子松初级无性系种子园进行疏伐，疏伐强度均为15%，4个产地，5种初植密度。疏伐后，卡伦山产地种子园母树由原来的425株·hm－2减少到277株·hm－2，无性系数由原来的36.6个，减少到现在的34.2个；罕达盖产地种子园母树由原来的425减少到283株·hm－2，无性系数由原来的36.6个，减少到现在的33.6个；塔尔根和古莲产地种子园母树由原来的411株·hm－2减少到265株·hm－2，无性系数由原来的56.0个，减少到现在的54.3个。种子园内母树减少，个体竞争减弱，有利于种子园的母树生长发育和开花结实。

2.1.2 郁闭度调整 郁闭度是衡量种子园疏密程度的一项重要指标，我们用母树的树冠垂直投影占总面积的方法测算了种子园4个产地的5个不同密度的郁闭。

表1 樟子松初级无性系种子园疏伐前后比较

从表1中可看出，通过30%的疏伐，卡伦山产地的郁闭度由疏伐前的1.0下降到0.79；罕达盖产地的郁闭度由疏伐前的0.97下降到0.75；塔尔根和古莲产地的郁闭度由疏伐前的1.0，下降到0.76。但卡伦山、罕达盖、塔尔根和古莲产地4m×4m、4 m×5m两个株行距的郁闭度伐后还是在0.88以上，有的甚至接近1.0，还是密度过大，影响母树生长发育。

疏伐前2004年种子园树龄为30～33a，郁闭度已达0.91～1.0，已严重影响母树生长发育和开花结实。经2次达30%的疏伐，种子园的保存率为63.5%～66.5%，4m×4m、4m×5m的郁闭度为0.88～0.89，还是稍密一些；5m×5m、6m×5m、6 m×6m的郁闭度为0.61～0.78，保留180～250株·hm－2比较合适。

2.2 疏伐与种子园结实的关系

疏伐前，对不同产地、不同密度樟子松初级无性系种子园的单株结实量、单位面积结实量和单位面积的产种量进行抽样调查。2007年11月，以同样的方法进行了上述各因子的调查研究，详见表2。结果表明，疏伐2年后樟子松母树单株结实量、公顷球果结实量及种子产量分别比疏伐前提高2.98倍、1.45倍和1.00倍。

表2 樟子松初级无性系种子园疏伐前后结实情况比较

2.3 疏伐与种子园种子播种品质的关系

种子园疏伐增加母树光照强度和营养空间，促进母树生长发育，提高结实量和种子成熟度，增加种子饱满度和种粒质量，从而提高种子的播种品质，见表3。从表3看出，疏伐后种子千粒质量达8.32g，比疏伐前提高2.7%，发芽率提高25.2个百分点，发芽势提高32.5个百分点，种子园疏伐后效果十分明显。

表3 樟子松初级无性系种子园疏伐前后播种品质比较

2.4 樟子松初级无性系种子园疏伐年龄

2.4.1 樟子松母树树高、胸径和冠幅生长规律 根据种子园、母树林等樟子松母树10a、11a、14a、17 a、20a、27a、30a、33a和40a的树高、胸径和冠幅的生长数据，选用树木生长的对数模型、二次曲线、混全曲线、幂函数、S形曲线、生长曲线、指数函数和logistic曲线等8种函数模型进行拟合运算，根据决定系数选取最优模型。树高与树龄关系拟合运算结果见表4。

表4 树高与树龄关系拟合运算结果

决定系数R2最大为0.971，所以树高生长最优模型 为S形 曲 线，H＝e3.199－26.012／A（其中，H为 树高，A为年龄）。检验值Sig.＝0.000，达到极显著水平。

同理，胸径生长与树龄关系最优模型为S形曲线，D1.3＝e4.125－30.240／A（其 中，D1.3为 胸 径，A为年龄）；冠幅大小与树龄关系最优模型为二次曲线，G＝ －1.332＋0.282A－0.001A2（其中，G为冠幅，A为年龄）。检验结果均达到极显著水平。

2.4.2 种子园疏伐年龄确定 郁闭度是反映种子园疏密程度的重要指标。本项研究以1hm2（10 000m2）樟子松种子园为单位。不同密度郁闭度Y＝G2π／4×N／10 000（其中，Y为郁闭度，G为冠幅，N为公顷株数）。把G＝ －1.332＋0.282A－0.001A2代入郁闭度公式中，郁闭度与年龄关系为Y＝0.000 078 54N（1.7476 84－0.745 608A＋0.082 168A2－0.000 564A3＋0.000 001A4）（其中，Y为郁闭度，N为不同密度公顷株数，A为年龄）。生产中，郁闭度在0.9左右应该进行疏伐。设定郁闭度等于0.9进行间伐，经计算，樟子松种子园4m×4m、4m×5m、5m×5m、6m×5m和6m×6m不同密度疏伐年龄分别为22a、24a、26a、28 a和31a，为种子园集约经营管理提供科学依据。

3 结论

3.1 种子园经过2次共计30%的疏伐，现在的保存率为63.5%～66.5%；无性系每公顷由原来的36.6～56.6个，降到33.6～54.3个，郁闭度由原来的1.0降到0.75～0.79，公顷保留180～250株较为合适；调整了母树分布结构，改善了种子园的光照条件，增加了母树的营养空间，使樟子松初级无性系种子园达到了去劣疏伐种子园的标准，实现了种子园的提档升级。

3.2 樟子松初级无性系种子园疏伐2年后调查，樟子松母树单株结实量、公顷球果结实量及种子产量分别比疏伐前提高2.98倍、1.45倍和1.00倍。密度对种子园结实影响较大，因此，适时进行疏伐调整种子园密度非常必要。

3.3 疏伐能提高种子园种子的播种品质，其中，疏伐后种子千粒质量达8.32g，比疏伐前提高2.7%，发芽率提高25.2个百分点，发芽势提高32.5个百分点，种子园疏伐后效果十分明显。

3.4 根据母树的生长规律筛选树高、胸径和冠幅生长模型，从而确定不同密度种子园疏伐年龄。研究表明：株行距4m×4m、4m×5m、5m×5m、6m×5m、6m×6m的樟子松种子园疏伐年龄分别为22a、24a、26a、28a和31a。为种子园集约经营管理提供科学依据。