安徽不同区域雄性杨树优良品种（系）筛选研究

2023-11-12苗婷婷吴中能刘俊龙丁昌俊孙慧闫彩霞杨传宝张均

安徽林业科技 2023年5期

苗婷婷，吴中能，刘俊龙，丁昌俊，孙慧，闫彩霞，杨传宝，张均

（1.安徽省林业科学研究院，安徽合肥 230031；2.中国林科院林业研究所，北京 100091；3.安庆大观区林长制办公室，安徽安庆 246002；4.安徽省速生丰产林项目办公室，安徽合肥 230001)

杨树（Populusspp.）是安徽省主要造林树种之一，在维护生态平衡、缓解木材供需矛盾、加快人造板工业和纸浆工业的发展、促进农村经济发展等方面具有不可替代的重要作用。2014 年森林资源二类调查结果显示，安徽省杨树栽培面积达886 666.67 hm2，占全省林业用地面积的1/5，主要分布在淮北、江淮和沿江地区。在淮北地区，以杨树为主的农田林网防护林体系，可调节农业小气候、抵御自然灾害、改善农业生产条件、为农业稳产高产提供保护屏障；在沿江地区，以杨树为主的长防林和血防林，对治理水土流失、改善长江流域生态和卫生环境、提高居民生活水平都起到了重要作用。

早期安徽省推广的杨树品种90%以上为雌性，目前，已进入成熟期，如果林分中或周边混杂有雄性植株，到开花结实时节，即四五月份，杨树栽培区从农村到城市普遍出现飞絮现象，对周边环境及居民身心健康造成一定的影响，特别是大量杨絮堆积极易引起火灾，对人民群众的生产生活带来极大隐患。

采用引种和杂交育种是解决杨树飞絮的有效措施。选育适合安徽省不同立地条件，且生长快、材质优、干形好、抗性强、不飞絮杨树雄性品种，进而扩大中试范围，在全省进行辐射推广[1]，既能调整杨树品种结构，减轻杨树飞絮对周边环境的不良影响，又能丰富全省杨树种质资源，为杨树育种奠定物质基础。

2012 年起，安徽省财政就列出专项资金支持开展“杨树产业发展营造林示范项目”，同时，委托安徽省林业科学研究院就杨树现有林培育技术、大径材培育关键技术、雄性杨树优良无性系选育等开展科技攻关。本研究在淮北、沿淮、江淮、沿江地区分别建立区试林、中试林20 hm2，并结合所承担的“十三五”“十四五”重点研发计划子课题等建立的各雄性杨树试验林，开展不同区域雄性杨树优良品种（系）调查与筛选研究，以期为雄性杨树优良品种（系）在全省推广示范提供科学依据。

1 试验地概况

1.1 淮北地区

实验地位于阜阳市太和县赵庙镇范寨村，115°30′16″E、33°25′22″N，属暖温带季风气候，四季分明，光照充足，气候温和，雨量适中。年均降雨量797.2 mm，降雨多集中在七八月份；全年无霜期214 d，年均日照时数2 444.3 h；年平均气温14.9 ℃，多年极端最高气温40.8 ℃，多年极端最低气温-21.3 ℃。土壤类型为砂姜黑土。

1.2 沿淮地区

实验地位于蚌埠市固镇县任桥镇，117°12′30″E、33°24′25″N，海拔高度约16～22.5 m，属暖温带气候，光照充足，四季分明，雨水充沛。年平均降水量为966 mm，蒸发量为1 362 mm；全年无霜期236 d，年均日照时数1 467.3 h；平均气温在14.4 ℃，多年极端最高气温38.2 ℃，多年极端最低气温-17 ℃。土壤类型为砂姜黑土。

1.3 江淮地区

分别位于合肥市肥西县和淮南市毛集社会发展综合实验区。

肥西县杨树试验林位于紫蓬镇长刘村大郢河边北坡，117°62′09″E、33°46′56″N，属北亚热带气候区，光照充足，四季分明，雨水充沛。年平均降水量为1 000 mm，平均湿度70%；年均日照时数2 015 h，年平均气温在15.4 ℃，多年极端最高气温40.6 ℃，多年极端最低气温-16 ℃。土壤类型为黏盘黄棕壤。

毛集杨树试验林位于夏集镇境内，地处淮南市西南部，海拔19～25 m，季风明显，气候温和，湿润多雨，日照充足，降水充沛。年均日照时数2 283.5 h，全年太阳辐射量为123.8 kcal/m2；年平均气温为15.1 ℃，年平均降水量为905.2 mm，全年无霜期215.5 d。土壤类型为潮土。

1.4 沿江地区

分别位于安庆市大观区沙漠洲林场和新官洲林场，以及铜陵市义安区。

沙漠洲林场杨树试验林地理坐标为117°0′34″E、30°30′25″N，新官洲林场杨树试验林地理坐标为116°54′36″E、30°26′24″N，均位于安庆市大观区，海拔约13 m，属北亚热带气候，光照充足，四季分明，雨水充沛。年平均降水量为1 368 mm，蒸发量为1 476 mm；全年无霜期245 d，年均日照时数2 030 h；年平均气温在16.5 ℃，多年极端最高气温44.7 ℃，多年极端最低气温-12.5 ℃。土壤类型为潮土。

义安区杨树试验林地理坐标为117°48′36″E、31°7′12″N，海拔高度约10 m，属北亚热带气候，光照充足，四季分明，雨水充沛。年平均降水量为1 360.3 mm，蒸发量为1 517 mm；全年无霜期230 d，年均日照时数2 000～2 050 h；年平均气温在16.4 ℃，多年极端最高气温40.2 ℃，多年极端最低气温-11.9 ℃。土壤类型为潮土。

2 试验材料

2.1 淮北地区

太和试验林于2016 年春植苗造林，造林密度为3 m×8 m，主要品种有江淮1 号杨、2025 杨、巨霸杨、湘林90 杨、I-102 杨、鲁林3 号杨、鲁林9 号杨、鲁林16 号杨、中汉17 号杨、中嘉2 号杨等，随机区组设计。当年成活率除2025 杨外，均达到90%以上。2025 杨由于苗木调运过程中失水严重，加之造林时天气严寒，因此当年成活率不高，经截干处理后，次年成活率较高。

2.2 沿淮地区

固镇试验林于2017 年3 月截干造林，造林密度为4 m×6 m，主要品种有江淮1 号杨、2025 杨，以及从山东省引种的03-19-99 杨、03-02-15 杨、03-02-13 杨等，总面积1.3 hm2。随机区组设计，每个小区6～10 株，5～6 次重复。当年成活率达95%以上。

2.3 江淮地区

肥西试验林于2014 年植苗造林，造林密度为3 m×4 m，主要品种有江淮1 号杨、2025 杨、巨霸杨、中汉17 杨、17-61 杨等，总面积6.67 hm2左右。随机区组设计，每个小区5～10 株，3 次重复。当年成活率达95%以上。

毛集试验林于2012 年3 月植苗造林，根据地下水位高低（1.5～2.0 m，0.5～1.0 m）共造两片试验林。造林密度为3 m×5 m，主要品种有69 杨（雌性）、2025 杨、L-802 杨、I-26 杨、中荷4 号杨、中潜3 号杨等。完全随机区组设计，每个小区5 株，3 次重复。当年成活率达95%以上。

2.4 沿江地区

大观沙漠洲林场试验林于2015 年春季插干造林，主要品种有江淮1 号杨、江淮2 号杨、黄淮3 号杨、巨霸杨、2025 杨、湘林90 杨等。试验林位于江滩地，存在季节性上水的现象，采取挖沟抬垄模式，沟中养鱼，垄上种树，宽窄行配置，株距3 m，行宽6～10 m，且行向与水流方向一致。当年成活率达95%以上，但2016 年遭大水冲毁，保存率较低。2018 年又新建了江淮1 号杨、江淮2 号杨，巨霸杨、2025 杨等试验林。由于每年不同程度上水，目前保存率为80%左右。此外，另有一片2013 年插干造林的湘林90 杨试验林，宽窄行配置，保存率较好，达90%以上。

大观新官洲林场试验林于2014 年3 月植苗造林，主要品种为湘林90 杨，密度为3 m×9 m。保存率为90%左右。林地存在季节性上水现象。

义安试验林于2017 年2 月植苗造林，造林密度主要有4 m×6 m、4 m×9 m、4 m×12 m，主要品种有江淮1 号杨、3804 杨、3412 杨、巨霸杨、皖林1 号杨（雌性）、湘林90 杨、2025 杨、189 杨。随机区组设计，4 次重复，每个小区10 株。其中湘林90 杨为插干造林，由于人为原因造成当年成活率不高，次年进行了补植。除湘林90 杨外，其他品种当年成活率达95%以上。

3 数据调查及处理

调查方法为每木检尺，测量胸径、树高、冠幅等生长量指标，采用WPS 和DPS9.0 进行数据分析，材积公式采用V=0.005 72+0.660 56D2+0.666 67D2H-0.638 62D3H+0.394 5D2H×lgD 计算。

4 结果与分析

4.1 淮北地区

由表1 可知，太和试验林杨树平均胸径为24.10 cm，平均树高为23.08 m，平均单株材积为0.409 8 m3。单株材积超过江淮1 号杨（对照）的有2 个，依次为湘林90 杨、巨霸杨，分别高出39.83%、38.38%。试验林胸径年平均增量为3.22 cm，树高年平均增量为2.93 m，高于林业行业标准LY/T 1895-2010《杨树速生丰产用材林定向培育技术规程》[2]中作为培育单板和纤维材原料林为主的生长指标（胸径年平均增量3.2 cm，树高年平均增量2.4 m）。单株材积年均增量排名前4 位的依次为巨霸杨、湘林90 杨、2025杨和江淮1 号杨。2025 杨由于栽植当年失水严重做了截干处理，实际生长较其他品种要晚一年，尽管如此，2025 杨单株材积年均增量也高于江淮1 号杨。

表1 太和试验林雄性杨树生长量调查

从各品种（系）胸径和树高生长进程图可知（图1），造林后2 至4 年是其快速生长期，胸径、树高平均连年生长量为3.09～6.07 cm 和3.03～4.33 m。5 年后增长速度开始减缓，胸径、树高平均连年生长量为1.39～1.84 cm 和1.96～2.08 m。造林前3 年试验林进行了林农间作，在林下种植小麦，除草施肥，以耕代抚，改良土壤，管理措施到位，促进了林木的生长。后期生长变缓，一方面是跟树木本身生长规律有关，另一方面与环境气候有关。如2022 年罕见的高温和夏秋连旱等极端气候，对树木生长的影响很大。

图1 太和试验林杨树各品种（系）胸径和树高生长进程

4.2 沿淮地区

由表2 可知，固镇试验林5 个品种（系）中胸径、树高和单株材积最大的均为江淮1 号杨，胸径年平均增量为4.49 cm，树高年均增量为2.58 m，单株材积年均增量为0.007 6 m3，分别比2025 杨（对照）高出66.91%、27.72%和22.58%。03-02-15 杨胸径年均增量位列第二，胸径年平均增量为2.92 cm，树高年均增量为1.96 m，单株材积年均增量为0.006 4 m3，在从山东省引种的无性系中位列第一。方差分析可知，江淮1 号杨胸径、树高、单株材积与其他品种差异均达到了极显著水平。结合生长进程图（图2）可看出，造林后2 至5 年，江淮1 号杨一直保持快速生长，胸径平均连年生长量最高达到5.06 cm，树高最高达3.69 m。

图2 固镇试验林5 个杨树品种（系）胸径、树高生长进程

表2 固镇试验林杨树生长量调查

4.3 江淮地区

4.3.1 肥西试验林

由表3 可知，坡上杨树试验林中，2025 杨胸径年均增长量最大，为2.408 cm；其次是中汉17 号杨、江淮1 号杨和巨霸杨，分别为2.267 cm、2.123 cm 和1.874 cm。单株材积年均增长量最高的是2025 杨，为0.006 12 m3；其次是中汉17 号杨、江淮1 号杨和巨霸杨。试验林中除中汉17 号杨保存率较低外，其余平均保存率都在97%以上。由表3 和图3 可知，平缓地带2025 杨和巨霸杨胸径生长量都要高于坡上。一方面因为平缓地带立地条件好；另一方面是林地进行了间作，以耕代抚，促进了林木生长。综合研判，该样地中2025 杨的长势是最突出的，巨霸杨和江淮1 号杨表现中上等。

图3 肥西试验林杨树胸径、树高生长进程

表3 肥西试验林杨树生长情况调查

4.3.2 毛集试验林

毛集试验林已连续调查多年，2021 年后受塌陷影响，林地长时间浸泡在水中，部分树木已濒临死亡。留存杨树品种2020 年调查结果见表4。

表4 毛集试验林杨树生长情况调查

对品种和地势高低做双因素方差分析发现，胸径均没有显著差异。地势高的地方普遍好于地势低的地方。其中长势最好的为L-802 杨，8 年生平均胸径为26.14 cm，超过69 杨25.56%；其次是2025 杨，为24.99 cm，超出69 杨20.03%。

4.4 沿江地区

4.4.1 大观试验林

由表5 可知，大观沙漠洲林场试验林杨树3 个品种长势良好，单株材积年均增长量排序为巨霸杨、江淮1 号杨和2025 杨；巨霸杨胸径年均增长量为3.79 cm，单株材积年均增长量为0.006 9 m3，比2025 杨高出9.35%，位列第一。然而因为该处样地存在季节性上水现象，2021 年5 月当地遭遇暴风雨袭击，发生了雷电、大风及短时强降水等强对流天气，其中最大风力为12 级，试验林遭受重创。几片试验林均遭风灾损失较大，经报主管部门批准于2022 年春重新造林。

表5 大观沙漠洲林场试验林杨树生长量调查

由表6 可知，大观新官洲林场8 年生的湘林90杨平均胸径为27.17 m，平均树高为22.61 m，平均单株材积为0.505 4 m3，胸径、树高和单株材积年均增长量分别为1.82 cm、1.73 m 和0.005 9 m3。

表6 大观新官洲林场试验林湘林90 杨生长量调查

4.4.2 义安试验林

由表7 可知，5 年生杨树试验林中各品种长势良好，胸径年均增长量都超过了3 cm。巨霸杨平均胸径最大，为26.21cm；其次是2025 杨、189 杨和皖林1 号杨，分别是21.35 cm、21.00 cm 和20.84 cm。巨霸杨胸径年均增长量最大，为3.13 cm；其次是2025 杨。分析这几年调查数据结果发现，试验林中表现较好为巨霸杨和2025 杨。湘林90 杨因人为原因于造林第2 年补植，生长晚一年，如换算成同龄，平均胸径为23.70 cm，仅次于巨霸杨，比皖林1 号杨高出13.72%，长势良好。

表7 义安试验林不同密度杨树胸径生长量调查/cm

对不同密度试验林不同品种的胸径做双因素方差分析（表8）。结果表明，不同密度间差异不显著，各品种间差异达极显著水平。

表8 胸径方差分析

5 结论与讨论

5.1 结论

杨树速生、适应性强、用途广，不同品种（系）在不同地区生长差异较大，选育引进适合本土区域种植的优良品种（系），不仅对当地生态环境建设，而且对林业产业可持续发展都有重大意义[3]。

5.1.1 淮北地区

太和试验林雄性杨树普遍长势良好，按单株材积年均增量排序依次为巨霸杨、南抗3 号杨、湘林90杨、2025 杨和江淮1 号杨。此处试验林抚育管理措施到位，造林前3 年进行了林农间作，改良了土壤肥力，以耕代抚，促进了林木的生长。因此，在淮北地区表现比较好的雄性杨树品种有巨霸杨和湘林90 杨，江淮1 号杨和2025 杨表现中上，需继续跟踪观测。

5.1.2 沿淮地区

固镇试验林雄性杨树5 个品种（系）中，胸径、树高和单株材积最大的均为江淮1 号杨，长势最好，与其他4 个品种（系）有极显著差异。该试验林土壤类型为砂姜黑土，保水保肥效果较差，前期抚育管理措施没到位，因此试验林长势普遍弱于太和样地，而江淮1 号杨在此样地表现不错，说明其比较耐瘠薄。

5.1.3 江淮地区

从肥西试验林和毛集试验林杨树连续调查数据来看，2025 杨在江淮地区长势表现突出，L-802杨、巨霸杨和江淮1 号杨属中上等。

5.1.4 沿江地区

大观沙漠洲林场和新官洲林场杨树试验林连续多年调查结果发现，8 年左右的湘林90 杨长势良好，开花期没有发生飞絮现象；江淮1 号杨抗逆性强，长势良好。文献表明[4]，江淮1 号杨在安庆大观海口镇南埂林场长势亦较好。综合分析，长势较好的有湘林90 杨和江淮1 号杨，经过5 至10 年的跟踪调查发现，这两个雄性杨树品种生长量大，抗逆性强，值得在沿江地区推广。此外，巨霸杨和2025 杨长势也不错，应继续跟踪调查。