杉木第3 代与第2 代种子园良种幼林期生长对比分析
2020-03-18赖宝富
赖宝富
(福建省武平南坊国有林场, 福建 武平364300)
杉木(Cunninghamia lanceolata) 是我国最重要的乔木树种之一,也是福建省主要的针叶用材树种。杉木分布广泛,生长迅速,材质优良,木材产量高,在我国商品材生产区域,一直深受林业企事业和林农青睐。福建作为我国杉木中心产区之一,历来重视杉木育种工作,自上世纪50 年代开展杉木种源选择以来[1],先后完成了第1 代至第3 代育种研究[2-6]。2006 年开始陆续营建了151.4hm2第3 代种子园,良种产量达到了预期目标[7],在福建省速生丰产林和战略储备林建设中发挥了重要作用。随着杉木遗传改良研究的持续推进,以及良种普及度加大,杉木良种现实生产力一直受到高度关注,但相关文献报道的产区主要集中在福建北部[8-11],福建西部产区的报道甚少。因此,福建省武平南坊国有林场于2013 年春季营建了杉木第2 代、第3 代种子园良种对比试验林,对比分析杉木第3 代种子园良种生长表现,以期为杉木第3 代良种的进一步推广应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
参试材料为2012 年1 月购自福建省洋口国有林场杉木第3 代种子园良种和福建省沙县官庄国有林场杉木第2 代种子园良种在本场培育的1a 生裸根苗。根据《主要造林树种苗木质量分级》[12],选用Ⅰ级苗造林。
1.2 试验地概况
试验地位于福建省武平南坊国有林场黄金寨工区,115°54′55″E、25°11′41″N,海拔395 ~495m,属中亚热带海洋性季风气候,年均温度18℃,年均降水量1780mm,全年无霜期298d。试验地前茬为马尾松人工林采伐迹地,低山地形,平缓地,低坡,坡向南,土壤为山地红壤,土层厚度超过0.8m,腐殖质层厚度0.3~0.4m,立地质量等级为Ⅱ级。
1.3 试验方法
2012 年11 月炼山后,按株行距2.0m×2.0m 整地挖穴,穴规格0.5m×0.4m×0.3m。采用完全随机区组设计,8 次重复,2 个处理,每个小区0.1hm2,试验林面积1.6hm2。小区四周栽植2 行(列) 木荷为标志行,整个试验地外围栽植2 行(列) 木荷为隔离行。2013 年1 月造林,参考《杉木速生丰产林栽培技术规程》对试验林进行抚育管理[13]。造林后,每年底对每个小区每木的生长情况进行调查,第1、第2 年调查树高、保存(成活) 株数,第3 ~7 年调查树高、胸径、保存株数等性状。
1.4 数据处理
根据树高、胸径估算单株立木材积[14]:V=0.00005806186D1.9553351H0.89403304,式中:V- 单株立木材积,D- 胸径,H- 树高,单位分别为m3、cm、m,以小区平均值进行成对等方差假设T 检验[15]。
2 结果与分析
2.1 试验林平均生长
图1 为试验年平均生长量和成活(保存)率。试验林生长良好,7a 林龄时树高、胸径、单株立木材积均值分别达到9.35m、12.78cm 和0.0660m3,年均生长量分别达到1.34m、1.83cm、0.0094m3,分别超过《杉木速生丰产林栽培技术规程》中大径材Ⅰ类地标准的73.26%、72.77%、381.46%。保存率较高,造林当年成活率达到95.30%,造林后第4a 后趋于稳定,达到93.23%。
图1 试验林林龄- 累计生长量曲线
2.2 生长对比分析
表1 表为第3 代良种和第2 代良种在1 ~7a林龄时树高、胸径和单株立木材积成对T 检验的T 值,结果表明:两个品种1a 和2a 林龄时树高差异不显著,但从3a 林龄开始树高、胸径和单株立木材积均达到显著差异。图2、图3 和图4 为两个品种在1 ~7a 林龄时树高、胸径和单株立木材积的对比曲线。3a 林龄后,第3 代良种的树高、胸径和单株立木材积始终较第2 代良种具有生长优势,特别是3a 林龄时,树高较2 代良种高0.89m,大26.25%,这可能与杉木不同世代良种的特性有关,理论上第3 代生长量大于第2 代。此外,第3 代良种林分在2a 林龄时已经郁闭,林分郁闭后也有利于树高生长。7a 林龄时第3 代良种树高达到9.72m,年均生长为1.39m,比第2 代良种高8.24%,胸径达到13.2cm,年均生长为1.9cm,比2 代良种大6.45%,单株立木材积达到0.0727m3,年均生长为0.0104m3,比第2 代良种大22.18%。
表1 品种间生长性状成对T 检验T 值表
2.3 保存率对比分析
图5 为两个品种在1 ~7a 林龄时保存率的对比曲线。第3 代良种栽植当年成活率,及随后各年度保存率与第2 代良种相比仅下降了2.81%~3.16%,但7a 林龄时保存率仍达到91.90%,这表明杉木第3 代种子园作为生产群体,从3 代育种群体选择建园材料时除了考虑速生、产籽量高等因素外,还注重亲本花期同步性、亲本亲缘关系,以及种子园无性系配置等方面[16],其子代的抗逆性并不因遗传改良的进展而显著下降。第3 代良种和第2 代良种保存率均在造林第2 年、第3 年有所下降,并于第4 年分别稳定在91.90%和94.56%。
图2 树高对比曲线
图3 胸径对比曲线
图4 单株立木材积对比曲线
图5 保存率对比曲线
3 小结与讨论
杉木试验林生长量总体表现良好,7a 林龄时树高、胸径、单株立木材积分别超过杉木省级速生丰产林大径材I 类地标准(树高5.61m、胸径7.64cm、单株立木材积0.0151m3) 的73.26%、72.77%、381.46%。第3 代良种和第2 代良种造林7a 后保存率差别不大,分别为91.90%,94.56%。但生长差异极显著,从3a 林龄开始,第3 代良种的树高、胸径和单株立木材积一直较第2 代良种具有生长优势,7a 林龄时树高达到9.72 m,年均生长为1.39m,比第2 代良种高8.24%,胸径达到13.2cm,年均生长为1.9cm,比2 代良种大6.45%,单株立木材积达到0.0727m3,年均生长为0.0104m3,比第2 代良种大22.18%。因此,福建省杉木生长性状遗传改良成效是显著的,在杉木第4 代育种尚未取得实质性成果之前,今后很长一段时期应重视杉木第3 代良种的推广应用。
目前,试验林林龄已达杉木用材林最低采伐年限(21a) 的1/3,其调查数据、统计分析及结论具有一定的可靠性,但为了客观全面掌握杉木不同品种生长增益变化趋势,仍需观测杉木不同代良种在中龄林、成熟林的生长表现。本文仅通过营建对比试验林来分析杉木良种世代更替的初步改良成效,从长远国家战略储备林的整体规划出发,今后除了在杉木适地、适树、适种源、适家系(无性系) 作进一步探索外,另需在杉木营造与经营等方面狠下工夫,实现育种与育林相结合[17],才能实现单位面积、单位时间更多产出。