杉木优良无性系闽杉1号幼林生长分析

林玉泉

(福建省泰宁国有林场，福建 泰宁 354400)

1 引言

杉木(Cunninghamialanceolata)为我国南方等地区非常重要的一种速生、材质优异的人工林造林树种，因此在我国人工林木材生产上享有非常高的地位，同时杉木在我国具有非常悠久的栽培历史，广泛分布于我国大部分地区，由于其分布区生境差异大和生态遗传隔绝，在长期系统发育中，不同种源和家系的杉木存在显著的差异[1～5]。为了促进杉木人工林的速生丰产，我国的林业育种专家在杉木良种选育上进行了广泛的研究，福建省自20世纪70年代起相继建立了杉木母树林、种子园，提供良种应用于速生丰产林基地建设，取得了显著成效。但近年来随着林业生产的发展与生产规模的扩大，单纯依靠杉木种子园生产种子进行育苗已不能满足人工造林对良种苗木需求量的不断扩大，另一方面，林业育种专家的研究表明无性系造林具有较高的遗传增益，尤其是杉木无性系繁殖技术的重大突破，使杉木人工造林开始进入无性系造林的崭新阶段[6～10]。因此，通过培育杉木无性系进行人工造林越发的被重视，培育杉木无性系造林不仅可以突破以往只有通过培育杉木实生苗造林为唯一途径，而且杉木无性系培育技术还可以在短时间内培育出大量的优质苗木供生产造林的需求，这是杉木实生苗无法比拟的。本研究以杉木第2代种子园良种为对照，通过造林试验，对比分析了杉木优良无性系闽杉1号的幼林生长情况，为其推广造林提供参考。

2 试验地概况

试验地设在泰宁国有林场梅桥工区，26°54′36″N，117°11′29″E。亚热带季风性湿润气候，年平均降水量1781 mm，相对湿度83%，极端高温41 ℃，极端低温-8 ℃，年平均气温17.5 ℃，无霜期为301 d，年平均日照时间为1736.8 h。夏季高温多雨，冬季温暖湿润，适宜杉木人工林培育。试验地坡向东南，坡度10°～20°，海拔300～350 m，前茬为马尾松人工纯林，Ⅱ类立地。

3 材料与方法

3.1 试验材料

试验材料为杉木良种闽杉1号，为速生优良无性系，由福建省林业科学研究院选育，良种审定编号：闽-S-SC-CL-010-2018，以福建省沙县官庄国有林场杉木第2代种子园良种为对照。闽杉1号苗木由福建省洋口国有林场扦插培育，对照苗木由福建省将乐国有林场播种培育，试验苗木均为大田裸根苗。

3.2 试验方法

于2014年11月进行试验林造林整地，由于没炼山，因此试验地进行耙带整地，以株行距1.8 m×1.8 m、穴规格为50 cm×40 cm×40 cm挖明穴，每穴施0.5 kg过磷酸钙回表土拌匀后回心土。山场造林采用随机区组设计，3个区组也即3次重复，区组沿坡从上往下排列，每个区组2个小区，每个小区种植一个品种，共计6个小区，每个小区面积5～8亩。每个区组四周种植2行木荷为标志行。2015年2月份用1年生试验苗造林，闽杉1号苗木平均苗高36 cm，地径0.4 cm，对照平均苗高43 cm，地径0.5 cm。造林后在每个小区中间设置1个20 m×20 m固定样地，样地内每株挂牌标识。2015～2020年每年11～12月份调查每个样地内每株树高和胸径(造林后前3年调查树高，第4年开始调查胸径)。根据公式V=0.00005877042D1.9699831H0.89646157估算单株立木材积[10]，式中D指胸径，单位cm，H指树高，单位为m。

4 结果分析

4.1 闽杉1号与第2代良种生长差异分析

对参试两个品种各林龄的生长性状进行独立样本T检验，设Xi表示闽杉1号无性系任一生长性状均值，Xj表示杉木第2代良种任一生长性状均值，则Xi-Xj表示闽杉1号与第2代良种的均值差值。树高、胸径和单株立木材积上的T检验结果列于表2。造林后前3年，闽杉1号树高显著低于第2代良种，第4年差异不显著，第5年开始显著高于第2代良种。闽杉1号在4 a林龄时的胸径显著低于第2代良种，但从5 a林龄时开始显著大于第2代良种、单株立木材积亦然。因此，闽杉1号无性系造林后的前4年，生长慢于杉木第2代良种，但这种差异逐年缩小，从第5年开始，快速超过第2代良种的生长。到6 a林龄时，闽杉1号无性系的树高、胸径以及单株立木材积分别比杉木第2代良种大1.79 m、3.19 cm和0.01720 m3。

表2 闽杉1号与第2代良种生长性状T检验

3.2 闽杉1号生长趋势分析

图1～3分别为闽杉1号树高、胸径和单株立木材积累年生长曲线图。树高累年生长曲线(图1)表明，造林后的前4年，闽杉1号无性系树高累年生长曲线斜率与杉木第2代良种相当，第4年以后，明显高于第2代良种。说明1～4 a林龄时，闽杉1号的树高累年生长虽然小于第2代良种，但其生长速率与第2代良种相当，4 a林龄以后闽杉1号树高生长速率加快，相比第2代良种具有更旺盛的生长趋势，5 a和6 a林龄时累计生长量分别为5.26 m和6.55 m，年均生长量分别为1.05 m和1.09 m。而第2代良种在4 a林龄以后，树高累年生长曲线斜率降低，生长速率放缓，5 a和6 a林龄时累计生长量分别为4.44 m和4.76 m，年均生长量分别为0.89 m和0.79 m。

图1 树高累年生长曲线

胸径累年生长曲线(图2)和单株立木材积累年生长曲线(图3)表明，闽杉1号无性系的胸径和单株立木材积累年生长曲线斜率均大于杉木第2代良种，并具有更旺盛的生长趋势。5 a和6 a林龄时，闽杉1号胸径累计生长量分别为6.19 cm和8.79 cm，年均生长量分别为1.24 cm和1.47 cm，单株立木材积累计生长量分别为0.01073 m3和0.02484 m3，年均生长量分别为0.00215 m3和0.00414 m3；第2代良种胸径累计生长量分别为5.35 cm和5.59 cm，年均生长量分别为1.07 cm和0.93 cm，单株立木材积累计生长量分别为0.00692 m3和0.00764 m3，年均生长量分别为0.00138 m3和0.00127 m3。

图2 胸径累年生长曲线

图3 材积累年生长曲线

因此，总体来说，闽杉1号无性系生长速率较杉木第2代良种快，但造林后前4 a树高总生长量较杉木第2代良种低，5 a林龄以后生长速率和总生长量快速提高，均超过杉木第2代良种，6 a林龄时平均树高、胸径和单株立木材积分别为6.55 m、8.79 cm和0.02484 m3，分别比第2代良种高37.61%、57.25%和2.25倍。

5 结论与讨论

由于杉木无性系繁殖能够有效的弥补杉木实生苗总量有限、繁殖速度较慢的不足，同时也增添了杉木育苗的另一途径，并且杉木无性系育苗还能够有效地保持母株的优良生长遗传特性[15～20]，因此杉木的无性系育苗技术非常适合应用在杉木生产育苗中。

本研究以杉木第2代种子园良种为对照，通过生产性造林试验，对比分析了杉木优良无性系闽杉1号与第2代良种幼林的生长情况。结果表明闽杉1号无性系生长速率较杉木第2代良种快，但造林后前4 a树高总生长量较杉木第2代良种低，5 a林龄以后生长速率和总生长量快速提高，均超过杉木第2代良种。6 a林龄时闽杉1号平均树高、胸径分别为6.55 m和8.79 cm，分别比第2代良种高37.61%、57.25%，单株立木材积达到0.02484 m3，是第2代良种的3.25倍。因此，闽杉1号林分幼林期生长明显优于杉木第2代良种。

由于本试验只研究到闽杉1号无性系6 a林龄以来的生长情况，6 a林龄对于杉木生长周期来说只是处于幼龄阶段，因此闽杉1号无性系的后续生长表现还有待进一步研究，闽杉1号无性系6 a林龄以来的生产表现以及试验数据仅供生产推广应用上予以参考。