川西云杉云南66个家系的早期评价

2016-04-18李亚雄王军辉田开春艾菊韩俊勇刘军胡华祁万宜

绿色科技 2016年3期

李亚雄,王军辉,田开春,艾菊,韩俊勇,刘军,胡华,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)

川西云杉云南66个家系的早期评价

李亚雄1,王军辉2,田开春1,艾菊1,韩俊勇1,刘军1,胡华3,祁万宜3

摘要：以设置在宜昌市的川西云杉云南66个家系试验林为材料,对营造7年生(苗龄4年)的川西云杉云南66个家系保存率和生长量进行了统计分析,结果表明：其中有15个家系不适应试点生长被自然淘汰了;川西云杉云南51个家系7年生保存率和生长量各性状间呈显著、极显著的正相关系,运用性状的综合评价方法筛选得到川西云杉云南优良家系5个现实遗传增益7年生的平均树高比其它 46个平均树高提高23.6 %,当年抽梢提高11.1 %,地径提高 20 %,冠幅提高 21.1 %,保存率提高13 %。

关键词：川西云杉;云南家系;早期选择;综合评价

1引言

川西云杉(Piceabalfouriana)广泛分布于四川西部、西藏东部及南部、青海南部,分布区大致位于29°30′～32°50′N,93°45′～102°30′E,是青藏高原上云杉属植物分布的北缘树种,垂直分布西部为3500～4300 m,东部为2600～3900 m。川西云杉由于生长快,材质优良,是分布区的主要造林树种,已逐渐成为我国西南林区的主要后备森林资源。利用在云南天然林中选优得到的 66个川西云杉优树自由授粉种子为研究对象,通过连续对 4～7年生川西云杉云南66个家系试验林的适应性成活率和保存率、生长性状、苗高、地径、抽梢长度和形质性状冠幅的调查统计重点分析,得到不同川西云杉云南66个家系的适应能力,各性状的遗传变异规律及性状间的相关性,并运用性状的综合评价方法初步筛选出幼林期的优良川西云杉云南家系,试图为云杉家系早期造林选择和良种的调拨使用提供科学依据[1]。

2试验区概况

樟村坪林场位于宜昌市西北部,是武陵山区与秦巴山区的中间地带。地理位置位于111°4′～111°13′E,31°11′～31°18′N,海拔900～1962 m,总面积7000 hm2。属亚热带季风湿润气候,主要由季风环流所控制,年平均气温为12.6 ℃,无霜期205 d左右,极端端最低温-20 ℃，最高温度为37 ℃,昼夜日差温度达9～12 ℃,年隆雨量1450～1900 mm,集中在6～8月,占全年隆雨量的40 %,年蒸发量为900～1000 mm,相对湿度为70 %～80 %,常年云雾较多[2]。土壤类型主要以花岗岩发育而成的山地黄棕壤、黄壤为主,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50～110 cm,土壤肥沃[3]。植被属北亚热带“秦巴山地”落叶阔叶林和针叶林带,已知的有植物有82科392种。川西云杉云南66个家系试验林选择在该场的马槽驿分场红藤沟、拱挢公路上下地段营造部分川西云杉66个云南家系,用GPS定位见表1。

表1　川西云杉云南家系试验林地理位置情况

造林前为鹅掌楸(PinusarmandiFranch.)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)、光皮桦(BetulaluminiferaH.Winkl)、大叶杨(PopulusiasiocarpaOliv)、杉木(Cunninghamialanceolata)和马尾松(Pinusmassoniana)为主,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(RosahelenaeRehd.etWils)、大丁草(Leibnitziaanandria(L)Nakai)和蕨类等植物为主[4]。

3材料与方法

川西云杉云南66个家系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[5],2012年3月湖北省宜昌市林业科学研究所调运川西云杉云南家系66个4年生苗木2152株,到试验地国有樟村坪林场造林[6]。

3.1试验设计

川西云杉云南66个家系以国际林联制定的种源试验方案和我国林木遗传育种学为指导,采用随机田间试验设计[7],依山顺势纵向排列长方形块状,每个方块边长为20 m×5 m,面积100 m2,无重复,每个系号均挂有标牌;每个方块四角处均栽高50 cm水泥桩作永久性标识[8];试验林面积1 hm2。2011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、每长方形块间用白石灰打线挖沟界。穴状整地,规格50 cm×50 cm×40 cm。2012年3月苗木根部用泥浆蘸根造林[9],株行均为1.5 m×1.5 m。

3.2幼林管理

川西云杉云南66个家系幼林抚育管理,即第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3年在7月和9月中旬育2次,抚育方法采用全面割灌、割草,常年做好护林防火和病虫害防治工作[10]。

3.3数据调查

川西云杉云南66个家系生长季结束后统计当年造林成活率,用测树卷尺对树高、当年抽梢长、冠幅、顶轮分枝数和地径进行测量。2012年10月调查成活率,2015年10月23日调查保存率、树高、地径、当年抽梢长、冠幅和顶轮分枝数。

3.4统计处理

用算术平均法分小区统计成活率、保存率和各性状生长量,数据采用统计学软件SAS/STAT 6.12软件中PROCANOVA过程计算进行性状间相关分析[11]。

4结果与分析

4.1造林成活率和保存率

2012年10月调查了川西云杉云南66个家系试验林成活率为100 %。2015年10月23日调查了云杉试验林保存率,其中川西云杉云南15个家系不适应该场的生长被自然淘汰了[12];川西云杉云南51个家系7年生变动幅度在10 %～77 %之间,平均为33 %。

4.2生长量相关分分析

对川西云杉云南66个家系田间试验林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,2015年7年生时树高和当年抽新梢之间的相关系数为0.687,树高与地径0.266,树高和冠幅之间的相关系数为0.712,树高和顶轮分枝数之间的相关系数为0.333,地径和冠幅之间的相关系数为0.326,地径和顶轮分枝数之间的相关系数为0.267,顶轮分枝数和冠幅之间的相关系数为0.333,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。可知虽然川西云杉云南51个家系系各生长量已逐渐表现出生长差异,但树高与地径和地径与顶轮分枝数相关还未达到显著性水平。这可能是因为林木栽植时间还较短、而使林分生长还没有达到分化程度所致[13]。

表2　川西云杉云南优良家系相关分析

注:样本均为51个,“**”表示P<0.01,极显著相关

4.3家系生长量比较

川西云杉云南51个家系造林生长量及保存率由统计结果表3看出,至2015年 7年生时川西云杉云南优良家系5个平均生长量最大,平均树高达 63.8 cm;树干通直,树皮黑褐色,针叶绿色,未有发现病虫为害和倒,生长势好。其中13/pba08xz090号优良家系7年生时单株最大树高96.0 cm,当年抽梢 16.0 cm,地径2.0 cm,冠幅75.0 cm,一级分技5个,保存率36 %。

表3　川西云杉云南优良家系生长量比较

编号家系号4年生苗木7年生树木株数H/cmH/cm抽梢/cmD/cm冠幅/cm顶轮分枝数保存率/%H/排序23pba08xz0793630.256.79.11.233.13191524pba08xz1253325.347.85.40.728.44153925pba08xz0403326.026pba08xz0932920.627pba08xz1383221.361.29.51.136.3219728pba08xz0102924.329pba08xz0443825.349.87.90.929.12243530pba08xz1482922.563.09.11.238.8332531pba08xz0182740.748.06.00.730.32113832pba08xz1262524.553.49.01.039.33322633pba08xz0912626.051.87.60.835.83503034pba08xz1042823.463.110.71.042.2432435pba08xz0982626.153.010.01.232.93272736pba08xz1012520.541.27.61.023.82124637pba08xz1222622.658.910.81.134.13351138pba08xz1142523.041.07.30.928.02124739pba08xz1322517.545.75.80.823.72244340pba08xz0732424.046.36.50.923.02174141pba08xz1002418.342pba08xz1233124.655.810.21.127.53191943pba08xz1432325.347.36.81.226.44354044pba08xz1472423.441.07.31.527.53254745pba08xz1202216.955.79.91.537.43592046pba08xz0082224.253.67.21.433.93462447pba08xz0152127.038.06.11.126.63435148pba08xz0262226.049pba08xz0512124.639.25.00.928.74675050pba08xz0942123.451pba08xz1022419.052pba08xz0242128.053pba08xz0872129.054pba08xz1112120.340.56.80.927.13384955pba08xz1372021.064.59.31.538.5460256pba08xz1412122.356.88.21.239.63431457pba08xz0111825.156.56.81.235.54221558pba08xz0061829.349.38.01.029.72173659pba08xz0122027.051.67.91.129.53403160pba08xz0162027.261pba08xz0202028.745.06.00.824.53104462pba08xz0221824.163pba08xz0782029.668.48.40.936.8325164pba08xz0812032.060.712.71.241.3415865pba08xz0882021.351.36.51.232.02203266pba08xz0992022.544.56.50.831.52204551个家系平均24.952.88.21.133.933313pba08xz0904428.659.87.61.244.8336530pba08xz1482922.563.09.11.238.8332434pba08xz1042823.463.110.71.042.2432355pba08xz1372021.064.59.31.538.5460263pba08xz0782029.668.48.40.936.832515个优良家系平均25.063.89.01.240.2337其它46个家系平均24.951.68.11.033.2332南北巴山松60.6北方油松56.7

5结语

云杉属树种丰富且自然分布范围广,地理家系变异大,进行优良种和种源的选择效果好、增益大。运用性状的综合指数评价法[14],从2008～2015年历时8年,选择出川西云杉云南优良家系5个现实遗传增益7年生的平均树高比其它 46个平均树高提高23.6 %,当年抽梢提高11.1 %,地径提高 20 %,冠幅提高 21.1 %,保存率提高16 %。

樟村坪林场的7年生川西云杉云南优良家5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[15]平均树高提高5.1 %,比北方油松的平均树高提高12.5 %。其中川西云杉云南家系15个不适应该场的生长被自然淘汰了。通过排序比较,可以初选出适应性、稳定性、速生性和形质性状均较好的川西云杉云南优良家系,并能够初步淘汰不适宜的家系,对于迫切需要造林的地区,早期选择的结果可以提供一定的参考。然而由于造林时间和川西云杉云南家系生长周期相比还较短,对初选结果的稳定性及可靠性仍需要持续的、长时间的观测比较研究,才能做出最终评价。

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