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鄂西山地云杉引种与栽培技术

2016-10-11韩庆瑜曹荣军王军辉甘德军田开春黄成名李道新祁万宜

绿色科技 2016年15期
关键词:材积大果家系

韩庆瑜,曹荣军,王军辉,祁 松,甘德军,田开春,黄成名,李道新,祁万宜

(1.湖北省宜昌三峡大老岭自然保护区管理局,湖北 宜昌 443005;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.湖北省宜昌市夷陵区国有樟村坪林场,湖北 宜昌 443145;4.湖北省宜昌市林业科学研究所,湖北 宜昌 43111)



鄂西山地云杉引种与栽培技术

韩庆瑜1,曹荣军1,王军辉2,祁 松1,甘德军4,田开春3,黄成名4,李道新1,祁万宜4

(1.湖北省宜昌三峡大老岭自然保护区管理局,湖北 宜昌 443005;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.湖北省宜昌市夷陵区国有樟村坪林场,湖北 宜昌 443145;4.湖北省宜昌市林业科学研究所,湖北 宜昌 43111)

建立了世界水平的国家级云杉种质资源库。在以国际林联制定的种源试验方案和我国林木遗传育种学理论指导下,在全世界40个云杉种中收集到乡土大果青扦和引种欧洲云杉等松科云杉属1个针叶树种的15个种、46个种源、298个家系和553个无性系,共计897份。选择出了适应鄂西山地栽培的优质、高效和多功能森林速生树种,结果表明:欧洲云杉30年生平均材积现实增益比人工林乡土(CK)大果青扦材积提高52.2%,天然林大果青扦材积提高78.8%。从39个种源中选择出欧洲云杉4个优良种源8年生平均树高生长量比其它35种源平均树高提高37.4%,其它云杉4个种平均树高提高40.7%;比神农架(CK)大果青扦平均树高提高75.4%;比甘肃省小陇山地欧洲云杉优良家系和无性系平均树高提高4.9%。从欧洲云杉553个无性系中选择出49个优良无性系现实增益7年生平均树高比其它504个平均树高提高30.2%;比神农架(CK)大果青扦平均树高提高24.8%。欧洲云杉二代32个家系中选择出3个优良家系现实增益6年生平均树高比其它 29个平均树高提高20.5%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高23.1%;与甘肃省小陇山地欧洲云杉优良家系和无性系生长量相吻合。从云杉266个家系中选择出32个良家系现实增益7年生平均树高比其它234个平均树高提高18.1%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高33%。比甘肃省小陇山地云杉优良家系平均树高提高26.2%。进行了欧洲云杉区域化试验,适宜海拔1000~2000 m左右,欧洲云杉密度、整地与抚育栽培技术试验,找出了最佳栽培方式。为云杉遗传改良奠定了坚实的种质材料基础。最适宜鄂西山地发展的是优质欧洲云杉种、种源、家系和无性系,可大力提高新造林分生产力。

鄂西山地;云杉引种和种源;无性系和家系;栽培技术

1 引言

为了加快鄂西山地(大巴山、武当山、荆山、巫山等山脉组成)云杉遗传改良的进程,需要营建国际化的种质资源库,收集保存全世界丰富的云杉种质资源,拓展鄂西山地云杉遗传改良的基础研究和繁育平台,构建具有鄂西山地云杉气候资源特点的快捷遗传改良和良种化现代体系。据此,在中国林业科学研究院林业研究所的大力支持和指导下,笔者于1979年引种神农架大果青扦(Piceaneoveitchii)和1984、1986、1993年开展了系统的欧洲云杉(Piceaabies)引种和2006年区域化试验及栽培模式试验以及云杉属部分种的种源、无性系和家系试验,选育适合鄂西山地育种区的高产优质云杉属(Picea)种和种源、欧洲云杉无性系和家系、云杉家系等新品种,进行综合配套试验选择研究,迄今已有37年了。目的在于利用早期选择及多阶段选优开展优良种、种源、无性系和家系的选择,为发展鄂西山地云杉种、种源、无性系和家系提供科学依据。在我国鄂西山地建立了宝贵的种质资源库,为建立国家用材林储备制度和今后开展树种改良提供了丰富的遗传物质基础。同时,也使该地区人工林的经营达到优质、高效和多功能森林的目标,推进鄂西山地云杉造林良种化和产业化进程。

2 研究地区概况

试验林地处鄂西山地的宜昌市国有大老岭林场和夷陵区国有樟村坪林场等地点进行。鄂西山地位于长江中上游,与陕渝东、湘西交界,为我国东部平原丘陵区的一级阶梯,向西进入我国中部山区的二级阶梯的过渡区域,东经108°31′~111°05′,北纬29°31′~33°00′,海拔64.5 m(三斗坪)~3105 m(神农架),属北亚热带季风气候区,年平均气温为15~18 ℃,年降水量1000~1200 mm。极端最高气温达44 ℃,极端最低气温达-9.2 ℃。相对湿度达60%~89%,土壤属于红黄壤与黄棕壤地带。植被以亚热常绿阔叶林为基带的山地植被,基带以壳斗科的栲、青冈和栎属,或樟科的楠木属、桢楠属为群落的建群成份组成不同带的常绿阔叶林。在山地垂直带上有混交林、亚高山暗针叶林或落叶阔叶林等类型。有维管植物5582种,分属于242科1374属。

3 材料与方法

3.1研究材料来源

供试验的材料全部由中国林业科学研究院林业研究所提供,在全世界40个云杉种中收集到乡土大果青扦和引种欧洲云杉等松科云杉属1个针叶树种的15个种、46个种源、298个家系和553个无性系,共计897份种质资源;共12批次,引进培育种质资源苗木50多万株造林;试验林面积110 hm2,见表1。

3.2技术路线

按照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,采用随机完全区组设计;对云杉属的神农架大果青扦(Piceaneoveitchii)、白扦(Piceameyeri)、川西云杉(Piceabalfouriana)、青海云杉(Piceacrassifolia)、红皮云杉(Piceakoraiensis)、长叶云杉(Piceasmithiana)、丽江云杉(Picealikiangeusis)、青扦(Piceawilsonii)、黄果云杉(Piceahirtella) 和紫果云杉(Piceapurpurea)10个种;国外云杉种为欧洲云杉(Piceaabies)、白云杉(Piceaglauca)、蓝云杉(Piceapungens)、黑云杉(Piceamariaa)、西加云杉(Piceasitchensis) 等5个种。做全分布区的采种,开展苗期和大田的试验,以大田比较试验为主体的技术路线。进行生长和抗性等多个特征、特性遗传变异研究。通过以上研究,使云杉新品种选育研究更深入,更系统,并达到一个新的水平,以处于国际研究的先进行列。

表1 试验材料数目和面积

注:括号中代表材料数

3.3调查方法

对引进的神农架大果青扦、各欧洲云杉种和种源;云杉种、种源、家系和无性系造林后37年、32年、30年、20年、12年和8年林木生长量进行调查;对欧洲云杉引种和种源试验示范林生长量调查,采取样地面积边长10 m×10 m=100 m2。用钢卷尺测定苗木生长量,用皮尺和日本国SK宣真工业株式会社测树米尺测定树高生长,用围尺测定胸径生长,进行每木检尺。计算分析生长量情况,进行统计学分析。

4 欧洲云杉引种

林木引种驯化是人类利用、改造和保护树种资源的重要手段。引进适宜生长及有经济价值的外来树种,不仅可以丰富本地的造林树种,调整林木结构,提高林地生产力和改善森林景观,而且可以为品种选育和改良提供新的基因资源。宜昌市林科所成立以来,尤其是20世纪70~80年代期间,先后从国外引进了上百个树种,从中遴选出了日本落叶松、日本柳杉等多种速生优良树种,并成功地营造了大面积的速生丰产林。欧洲云杉是从国外同期引种的包括欧洲赤松、美班克松和花旗松、日本冷杉等10多个树种中生长表现较好的树种之一。通过37年的试验,林木生长势良好,大老岭林场已有多株开始开花结实。

4.1欧洲云杉的植物学特征

欧洲云杉(Piceaabies)属松科,云杉属,常绿大乔木,高50 m,胸径1.5~2.5 m。树皮深灰色,综裂成小块薄片,树冠尖塔形,枝轮生、浓密,新梢弧形叶羽毛状,主侧枝斜上伸展,小枝通常下垂,一年生小枝红褐色,无毛或有疏毛,无白粉,芽鳞先端反卷;冬芽圆锥形,先端尖,鳞片红褐色,有纵脊,具短柔毛;叶螺旋状排列,越冬顶芽周围针叶顺时针旋转,主干针叶近贴近树干,侧枝针叶与枝干呈60度角,叶四棱形,直或微弯,叶长1.2~2.5 cm,横切面斜方形,四边均有气孔线。花雌雄同株,花期5~6月,雌球花和雄球花于5月下旬~6月上旬,球果下垂,种鳞宿存,苞鳞短小,不外露。球果圆柱形,长10~15 cm,成熟浅绿色,熟后淡褐色;种鳞较薄,斜方状倒卵形,先端截形微凹,边缘有不规则锯齿,球果在当年的秋季种子成熟散落或宿存数月至1年。种子长4 mm,翅长1.5~1.7 cm。材质硬、重量轻、颜色浅、纹理细密、质地均匀,纤维粗度为12.84 g/100 mm,宽度0.04484 mm,长宽比37.24 mm,可作乐器的共鸣板以及其它建筑用材,是很有潜力的工业用材树种。在城市可以用作美化观赏树种,广泛用作圣诞树。

4.2欧洲云杉原产地概况

欧洲云杉(Piceaabies)主产挪威,广泛分布于欧洲的中部和北部,从比利牛斯山、阿尔卑斯山到巴尔干半岛,向北到德国东部和斯堪的纳维亚半岛,向东通过波兰到乌拉尔山及波罗的海地区,广泛分布于欧洲的中部和北部,是德国、捷克、匈牙利和意大利等欧洲14个国家的乡土树种。垂直分布在海拔2000 m左右的地区,但目前人们在1000 m以下的低海拔也能栽培。原产地降雨量500~1000 mm气候类型属亚寒带、温带湿润气候,夏季干燥而凉爽,冬季湿润而温暖。欧洲云杉喜酸性、肥沃的土壤,能生长在积水较多的粘土上。在美国东部和加拿大东部也有引种栽培。该树种具有适应性强,耐霜冻,生长潜力大,枝条浓密,材质硬,重量轻、颜色浅、纹理细密、质地均匀,纤维长等特点,已成为西欧、北欧、波罗的海沿岸国家和俄罗斯、加拿大等国的主要工业用材树种。

4.3国内引种情况

1936年庐山植物园开始引进欧洲云杉,60年生大树高达18 m,胸径65 cm,材积2.8571 m3。目前该树种长势良好,表现出抗风雪严寒、耐冰冻雪压的较强适应性。此外长春、辽宁熊岳、呼和浩特、北京、延安、青岛、杭州等地均有引种栽培。青岛中山公园20年生欧洲云杉,树高11 m,胸径35 cm,材积0.5523 m3。我国大陆引种范围由北纬29°~43°,东经106°~125°;海拔由26.42~1600 m;土壤pH值4.9~6.5到pH值8(呼和浩特),pH值8(延安)。其引种范围之广,自然条件差异之大,足以说明欧洲云杉在我国具有较强在适应性。

20世纪80年代初,湖北宜昌在中国林业科学研究院林业研究所的支持下,先后从欧美亚10个国家引进了欧洲云杉等种子营造试验林。试验结果表明,欧洲云杉对气候的适应性范围较广,既适宜温暖湿润的气候,但也耐大气干旱。根据生长量比较分析,在鄂西山地大老岭林场栽培欧洲云杉法国种源32年最大单株树高16.3 m,胸径44.2 cm,材积1.4666 m3;德国种源30年最大单株树高15.8 m,胸径35.5 cm,材积0.9092 m3,当年抽稍最高1.1 m。建始长岭岗林场欧洲云杉德国种源18年最大单株树高10.2 m,胸径21.3 cm,材积0.1485 m3,当年抽稍最高1.25 m。未有遭遇雨雪冰冻灾害,也未发生病虫害,具有较强的抗逆性和适应性,现已推广造林2000 hm2。欧洲云杉在鄂西山地表现更加速生,单位面积年生长量高,材质优良,是培育纸浆材和大经材的理想树种之一,在鄂西山地和北方高纬度地区作为重要的工业用材树种和园林绿化树种,广泛应用于人工造林,推广应用前景十分广阔。

5 鄂西山地引种试验

5.1试验地概况

引种试验点先后分别位于宜昌市国有大老岭林场、恩施州建始县长岭岗林场、宜昌市夷陵区樟村坪林场、兴山县坟淌坪林场、神农架林区林科所、五峰后河国有实验林场和五峰县国有大花坪林场。

大老岭林场位于湖北省宜昌市长江西陵峡北岸约50 km处的大老岭林场,范围其山势水系都以天宝山为中心,呈放射状向四周延伸,中间高,四周低; 100°52′47″~111°00′21″E,30°00′13″~31°04′07″N,海拔960~2005.5 m,总面积7000 hm2,属典型的北亚热带山地气候;年平均气温11 ℃,最高气温27 ℃,最低气温-15 ℃。年降雨量1400~1600 mm,相对湿度89%,无霜期220 d左右。土壤以山地黄棕壤为主,土层深厚肥沃,有机质含量高达9%~12%,质地疏松,透气性能良好。森林植被丰富,有8个植被型,50个群系,植物种类繁多,据初步调查有种子植物149科768属2017种,既有马尾松、杉木、华山松、巴山松、马褂木、银鹊等乡土树种;又有日本落叶松、水杉、柳杉、欧洲云杉和赤松等引进树种;还有珙桐、连香等珍稀树种。

建始长岭岗林场110°03′E,30°48′N。场内地势较高,海拔1600~1900 m,相对高差200 m,平均坡度25°,总面积1000 hm2,属北亚热带气候;年平均气温11.7 ℃,极端最高气温29 ℃,极端最低气温-17.2 ℃ 。年降水量 1884.3 mm,相对湿度85%,无霜期203 d。土壤为山地棕壤。森林植被丰富,主要乡土乔木树种有水冬瓜、擦木、漆树、鹅掌揪、桦木、锥栗等,主要引进树种有日本落叶松、华山松等。

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;111°4′~111°13′E,31°11′~31°18′N,海拔900~1962 m,总面积7000 hm2,属亚热带湿润季风气候区;年平均气温12.6 ℃,最高温度为37 ℃,极端端最低温-20 ℃。年降雨量1450~1900 mm,相对湿度80%,无霜期205 d左右。土壤以山地黄壤为主,pH值在6.1~7.2之间,土层厚度为50~110 cm,自然养分含量高。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。

坟淌坪林场位于宜昌市兴山县,111°3′17″E,31°8′28″N,海拔1500 m,总面积3047 hm2,属北亚热带山地季风气候。年均气温12.6 ℃,最高温度为37℃,极端端最低温-20 ℃。年降雨量1650 mm左右,相对湿度80%,无霜期158~218 d。土壤为山地棕壤,森林植被丰富, 主要乡土乔木树种有大叶杨、擦木、漆树、鹅掌揪、桦木、锥茅栗等.主要引进树种有华山松、日本落叶松等。

神农架林区林科所位于神农架林区松柏镇送郎山、五峰山森林旅游景区内,东经110°24′16″,北纬31°27′17″,海拔1110~1200 m,总面积2000 hm2。属大巴山余脉,中纬度北亚热带季风区,气温偏凉而且多雨。年平均气温11.7 ℃,极端高温36.4 ℃,极端低温-17.7 ℃。年降水量973.3 mm,相对湿度80%,无霜期227 d。植物资源丰富,是红豆杉、篦子三尖杉等珍稀树种的栖息地。主要乡土树种有栓皮栎、茅栗、青冈栎、山杨、桦树、油松、华山松、高山刺叶栎、灯台树等;主要引进树种有华山松、日本落叶松等。

后河林场位于鄂西南五峰土家族自治县中南部,属于云贵高原武陵山脉东北支脉地带,东经110°22′~110°52′,北纬29°59′~30°10′,海拔398.5m~2252.2 m,总面积40964.9 hm2。亚热带季风性气候区,四季分明、垂直气候明显。年平均气温为11.5 ℃,年降水量1814.0 mm,年无霜期211 d,年平均相对湿度76%,土壤为黄棕壤。有11个植被型,45个群系49个群丛,以森林植被为主,其中又以阔叶林为主,其次为针叶林。

夷陵区鸦鹊岭镇东西泉村罗泽华苗圃位于夷陵区东部,东经111°10′52″,北纬30°14′40″,海拔160 m,属中亚热带湿润气候,年平均气温16.5 ℃,年均降水量1078.8 mm。土壤有机质含量丰富,为丘陵岗地。

大花坪林场位于鄂西南五峰土家族自治县中南部,地处云贵高原东延部分的尾部地带,属武陵山余脉,东经110°14′9″,北纬31°7′2″,海拔1540~2260 m,总面积8133.3 hm2,以石灰岩和灰质页岩为主。

5.2造林试验结果与分析

先后于1979年从神农架引入乡土大果青扦和1984年从中国林科院林研所引进欧洲云杉法国(北京育苗3年生)种源,1986年欧洲云杉德国(种子8601)和(北京育苗3年8801)种源,美国花旗松(Pseudotsugamenziesii),日本冷杉(Abiesfirma)及欧洲赤松(Pinussylvestris)法国海牙种源大老岭林场海拔1670老场部屋后,块状对比试验。分别在大老岭林场新宫海拔1300 m、清凉湾海拔1650 m、沙河老场部海拔1680 m和烧香堡1770 m造林。1993年从中国林科院林研所引进欧洲云杉德国种源种子育苗、在湖北建始县国有长岭岗林场扩大引种试验造林。经32年的试验表明,生长势表现良好,2006年冬、2008年和2009年春再次引进欧洲云杉捷克种源3年生苗木分别在湖北宜昌国有大老岭林场海拔1231 m、1335 m、1361 m、1758 m、1821 m、1916 m;国有樟村坪林场海拔1060 m、1110 m、1502 m;兴山县国有坟淌坪林场海拔1505 m、1578 m、1714 m;湖北神农架林区林科所海拔1119 m;湖北五峰后河国有实验林场海拔875 m;丘陵岗地罗泽华苗圃海拔160 m和五峰县国有大花坪林场2016 m开展海拔区域试验示范林,见表2。1986年引种的欧洲云杉德国种源种子(8601)树龄25年时就开始开花结实,树高、胸径和材积与乡土针叶树种杉木、巴山松和油松相比达到极显著或显著性差异水平。

5.2.1造林成活率、保存率调查分析

我们对造林后成活率和保存率的调查结果见表2。

5.2.2生长量调查分析

2015年11月调查大老岭林场试验点的首次引进的神农架大果青扦试验林37年(1979年)生最大单株树高11.7 m,胸径30.8 cm,材积0.6309 m3;初次引种欧洲云杉法国种源试验林32年(1984年)生最大单株树高16.3m,胸径44.2 cm,材积1.4666 m3;德国种源30年(1986年)生最大单株树高16.8 m,胸径35.5 cm,材积0.9093 m3,当年生最大抽稍1.1 m;捷克种源12年(2007年)生最大单株树高3.5 m,胸径6.3 cm,材积0.0158 m3,当年生最大抽稍0.92 m。长岭岗林场欧洲云杉德国种源20年(1993年)生最大单株树高10.5 m,胸径22.0 cm,材积0.257 m3,当年生最大抽稍1.25 m。樟村坪林场欧洲云杉捷克种源12年(2007年)生最大单株树高3.3 m,胸径6.2 cm,材积0.0155 m3,当年生最大抽稍0.91 m。坟淌坪林场欧洲云杉捷克种源12年(2007年)生最大单株树高3.6 m,胸径6.3 cm,材积0.0158 m3,当年生最大抽稍0.67 m。神农架林区林科所欧洲云杉捷克种源12年(2007年)生最大单株树高3.6 m,胸径6.4 cm,材积0.0160 m3,当年生最大抽稍1.0 m。后河林场欧洲云杉捷克种源12年(2007年)生最大单株树高2.9 m,胸径5.1 cm,材积0.0128 m3,当年生最大抽稍1.0 m。大花坪林场欧洲云杉德国种源4年(2015年)生最大单株树高0.56 m,地径1.2 cm,当年生最大抽稍0.14 m。丘陵岗地罗泽华苗圃欧洲云杉德国种源10年(2015年苗龄5年)生最大单株树高3.0 m,胸径5.5 cm,材积0.0138 m3,当年生最大抽稍0.33 m。欧洲云杉生长量比较见表3。

表2 欧洲云杉不同海拔造林情况

表3 人工林欧洲云杉生长量比较

以海拔为因素、树高生长量为指标进行单因素方差分析,分析结果如表4,表中Fα=6.2>F0.05=3.49;Fα=6.2>F0.01=5.95,说明海拔间差异显著。

表4 欧洲云杉在不同海拔间方差分析

欧洲云杉在不同海拔间差异显著,进行q多重比较如表8,计算L.S.D.,5%L.S.D.=t0.05×Sd=0.34782;1%L.S.D.=t0.01×Sd=0.491691,多重比较表明,海拔875 m与海拔1578 m差异不显著,与其它地点差异显著;海拔1578 m与海拔1916 m、1119 m差异不显著与其它海拔点差异显著;海拔1916 m、1821 m与其它海拔1119 m、1505 m差异显著;海拔1916 m、1821 m、1361 m、1758 m、1335 m、1060 m之间差异不显著。

结合各海拔点立地条件分析,兴山县坟淌坪林场情人弯海拔1578 m为局部沼泽地,欧洲云杉捷克种源12年(2007年)生最大单株树高2.8 m,胸径4.9 cm,材积0.0133 m3,磨子槽海拔1714 m、12年(2007年)生最大单株树高3.8m,胸径6.3 cm,材积0.0158 m3,石坂坪海拔1502 m、12年(2007年)生最大单株树高3.6 m,胸径8.3 cm,材积0.0208 m3。神农架林区林科所海拔1119 m、12年(2007年)生最大单株树高3.6 m,胸径6.4 cm,材积0.0160 m3;由此判断其差异为土壤或管理差异造成。大老岭林场郭家垭海拔1758 m、12年生日本落叶松中龄林与欧洲云杉捷克种源混交林;大花坪林场海拔2016 m、4年(2015年)生最大单株树高56 cm,地径1.2 cm。调查表明,欧洲云杉捷克种源耐阴性强,但植株个体间高生长量差异明显,最低的植株仅为上层木或未遮阴林分的60%,见表5。

表5 q多重比较

5.3讨论

(1)经过37年的多批次多试点引种研究,欧洲云杉30年生平均材积现实增益比人工林乡土大果青扦材积提高52.2%,天然林大果青扦材积提高78.8%。比引入的日本冷杉材积提高47.2%,美国花旗松材积提高54.7%,欧洲赤松材积提高146.1%。宜昌杉木材积提高107.2%,三峡华山松材积提高118.9%,三峡巴山松材积提高122.6%,北方油松材积提高135.7%。

(2)通过多点海拔适生区域试验,欧洲云杉适宜鄂西山区海拔1000~2000 m,年降水量在1000 mm以上的冷凉山区栽培。见参考文献[1]~[5]已发表的论文,此处不再重复。

云杉种和种源见参考文献[6]~[7]已发表的论文,此处不再重复 。

欧洲云杉优良无性和家系见参考文献[9]~[11]已发表的论文,此处不再重复。

云杉优良家系见参考文献[12]~[23]已发表的论文,此处不再重复)。

云杉栽培技术见参考文献[24]~[26]已发表的论文,此处不再重复。

6 结论与讨论

首次在我国开展了“鄂西山地云杉引种与栽培技术”。

(1)1979~2015年,历时37年,建立了世界水平的国家级云杉种质资源库。在以国际林联制定的种源试验方案和我国林木遗传育种学理论指导下,在全世界40个云杉种中收集到乡土大果青扦和引种欧洲云杉等松科云杉属1个针叶树种的15个种、46个种源、298个家系和553个无性系,共计897份;为云杉遗传改良奠定了坚实的种质材料基础。开展了4次云杉属的神农架(CK)大果青扦和引种欧洲云杉试验示范林,以生长量、形态等特征、特性,选择出适应鄂西山地栽培的优质、高效和多抗速生树种欧洲云杉,并进行了示范性推广应用。欧洲云杉30年生平均材积现实增益比人工林乡土大果青扦材积提高52.2%,天然林大果青扦材积提高78.8%。

(2)2003~2015年,历时13年,进行了3次云杉种和种源田间试验林。①从云杉5个种中选择出1个优良欧洲云杉现实增益8年生平均树高比其它 4个种平均树高提高29.4%;18个种源中选择出2个优良种源8年生平均树高比其它 16种源平均树高提高25.7%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高71.4%。比甘肃省小陇山欧洲云杉优良家系和无性系平均树高提高2.5%。②云杉3个种中选择出1个优良欧洲云杉现实增益7年生平均树高比其它 2个种平均树高提高54%;21个种源中选择出2个优良种源7年生平均树高比其它 19个种源平均树高提高49%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高79.4%。比甘肃省小陇山欧洲云杉优良家系和无性系平均树高提高7.3%。

(3)2008~2015年,历时8年,进行了3次欧洲云杉优良无性系和家系田间试验林。①从欧洲云杉378个优良无性系中选择出36个优良无性系现实增益7年生平均树高比其它 342个平均树高提高36%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高38.9%。与甘肃省小陇山优良无性系生长量结果相吻合。②欧洲云杉175个优良无性系中选择出13个优良家系现实增益5年生平均树高比其它 162个平均树高提高24.3%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高10.6%。与甘肃省小陇山优良无性系生长量结果相吻合。③欧洲云杉32个二代家系中选择出3个优良家系现实增益6年生平均树高比其它 29个平均树高提高20.5%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高23.1%。与甘肃省小陇山优良无性系生长量结果相吻合。

(4)2008~2015年,历时8年,进行了3次云杉优良家系田间试验林。①从川西云杉西藏75个家系中选择出8个优良家系现实增益7年生平均树高比其它 67个平均树高提高24.3%。与神农架(CK)大果青扦生长量结果相吻合。比甘肃省小陇山川西云杉西藏优良家系平均树高提高29.1%。②川西云杉香格里拉32个家系中选择出5个优良家系现实增益7年生平均树高比其它 27个平均树高提高12.4%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高44%。比甘肃省小陇山川西云杉香格里拉优良家系平均树高提高22.7%。③川西云杉云南66个家系中选择出5个优良家系现实增益6年生平均树高比其它 36个平均树高提高23.6%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高50.1%。比甘肃省小陇山川西云杉云南优良家系7年生树高提高28.1%。④红皮云杉37个家系中选择出系4个优良家现实增益7年生平均树高比其它 33个平均树高提高15.1%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高50.1%。比甘肃省小陇山红皮云杉优良家系平均树高提高28.1%。⑤丽江云杉15个家系中选择出3个优良家系现实增益7年生平均树高比其它 12个平均树高提高16.5%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高52.9%。比甘肃省小陇山丽江云杉优良家系平均树高提高20.5%。⑥青海云杉15个家系中选择出3个优良家系现实增益7年生平均树高比其它12个平均树高提高10.4%。与神农架(CK)大果青和甘肃省小陇山青海云杉优良家系平均树高生长量相吻合。⑦青扦9个家系中选择出1个优良家系现实增益7年生平均树高比其它8 个平均树高提高9.2%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高0.5%。比甘肃省小陇山青扦优良家系平均树高提高20.5%。⑧黄果云杉7个家系中选择出1个优良家系现实增益7年生平均树高比其它 6个平均树高提高40.2%。与神农架(CK)大果青和甘肃省小陇山青海云杉优良家系平均树高生长量相吻合。⑨紫果云杉5个家系中选择出1个优良家系现实增益7年生平均树高比其它4 个平均树高提高10.8%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高43.2%。比甘肃省小陇山紫果云杉优良家系平均树高提高34.5%。⑩长叶云杉优良家系7年生平均树高生长量比神农架(CK)大果青扦平均树高提高150.5%。比甘肃省小陇山林业实验局林科学研究所国家云杉基地长叶云杉优良家系平均树高提高83.5%, 当年抽稍提高14.8%,地径提高8.3%。选择出长叶云杉1个优良家系现实增益4年生平均树高比其它 3个平均树高提高21%,当年抽稍提高18.7%,地径提高2.2%,顶轮分枝数提高15%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提高269.5%。比甘肃省小陇山林业实验局林科学研究所国家云杉基地长叶云杉优良家系平均树高提高80.2%,地径提高83.3%。

(5)2004~2015年,历时12年,进行了欧洲云杉区域化试验,适宜海拔1000~2000 m左右。欧洲云杉密度、整地与抚育栽培技术试验,找出了最佳栽培方式。

(6)欧洲云杉试验林地最大的气象灾害为多年来,未见洪灾袭击,1984年7月25日夜23:30至次日凌晨3:30,仅4 h内降大到暴雨300 mm。2003年冬季的突发性普降大雪和寒潮及小雨造成的冰冻,极端最低温-20 ℃条件下。2013年8月1日,大老岭出现雷雨大风、短时强降水等强对流天气,降雨量达135.7 mm,小时最大降雨量达46.6 mm。造成当地乡土树种整株翻倒和顶枝折断。近33年间末看到欧洲云杉种、种源、家系和无性系及栽培模式等林木,在海拔1000~1950 m的范围内有冻害,凌折和其它病虫害;具较强的抗自然灾害能力。

(7)本着边试验示范、边调查研究、边推广应用的原则,课题组和合作单位于2003年开始优质欧洲云杉推广应用到鄂西、西北甘肃省小陇山林科所和东北黑龙江省林科所等地区,营造优质高效多抗工业用材林2000 hm2;迄今已有13年了。采用普通种子造林,年蓄积10.5 m3/hm2。采用优良材料造林,现实增益只按10%计算,年材积增加1.05 m3/hm2,2000 hm2增加2100 m3×出材率70%=1470 m3,按1000元/m3计算,每年增加良种经济效益147万元。年蓄积12 m3/hm2, 2000 hm2×12 m3×10年=240000m3×出材率70%=168000 m3;按1000元/m3计算,10年总收入1.68亿元;新增利润按10%计算为1680万元,新增税收按10%计算为1680万元。在我国北亚热带地区建立了宝贵的种质资源库,为建立国家储备林制度和全国木材战略储备生产基地建设及为今后开展树种改良提供了丰富的遗传物质基础。取得了显著的经济、社会和生态三大效益;推广应用前景十分广阔。

最适宜鄂西山地(海拔1000~2000 m左右)发展的是优质欧洲云杉种、种源、家系和无性系,可大力提高新造林分生产力。本研究不仅填补了川渝东、鄂湘西地区空白;还使我国鄂西山地云杉引种与栽培技术进入国际先进行列。建议加大推广优质欧洲云杉造林绿化力度;对云杉属的种、种源、家系和无性系等研究深入持久地开展下去。

致谢:特别是在研究过程中得到了中国林业科学研究院马常耕研究员、张守攻研究员、孙晓梅研究员、王军辉研究员,中国科学院武汉植物植物园金义兴研究员、中国科学院沈阳应用生态研究所张颂云研究员,国家林业局林产工业规划设计院王希群教授级高级工程师,湖北省林业厅林木种苗管理总站王宏乾正高级工程师,原湖北省林科所所长方建初研究员,宜昌地区林业局副局长陈国贤、副局长王震远,宜昌地区林科所所长、书记金亚先高级工程师、周新成高级工程师、殷先觉高级工程师和茅昌勇高级工程师,宜昌国有大老岭林场场长、书记屈家宽及许方明、王辉运等林业界前辈和同仁们热情鼓励、指导和支持,谨致忱挚的谢意。

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2016-07-02

“六五”国家科技攻关项目(编号:(65)4-1(8-4),(65)4-1(8-5));“七五”国家科技攻关项目(编号:(75)4-1(8-4),(75)4-1(8-5));“八五”国家科技攻关项目(编号:(85-018-02-12-2));“九五”国家科技攻关课题(编号:(95-014-03-01));“十五”国家科技攻关课题(编号:2002BA515B04,2004BA515B04);“十一五”国家科技支撑课题(编号:2006BAD01A14);“十二五”国家科技支撑课题(编号:2012BAD01B01,2012BAD01B02-1)

韩庆瑜(1969—),男,高级工程师,主要从事林木遗传育种和天然林保护研究。

王军辉(1972—),男,研究员,博士生导师,主要从事林木遗传育种研究。

S791

A

1674-9944(2016)15-0001-08

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