20 個楊樹無性系生長特性比較

趙珮 ，曹幫華* ，吳麗云 ，周傳慶，楊德菊

(1.山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)生態(tài)與環(huán)境重點實驗室，山東 泰安 271000;2.臨沂市林業(yè)局，山東 臨沂276000;3.費縣林業(yè)局，山東 費縣273400;4.費縣國有祊河林場，山東 費縣 273400)

楊樹具有生長快、成材早、產(chǎn)量高、易于更新的特點，是世界中緯度平原地區(qū)栽培面積最大、木材產(chǎn)量最高的速生用材樹種之一。我國20 世紀70年代引入美洲黑楊、歐美楊等無性系品種，80年代楊樹在我國的淮海地區(qū)、江漢平原及江浙沿海等地得到了大面積推廣［1-3］。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，紙漿材、纖維材、板材等工業(yè)用材量急劇增加，速生楊以其速生、豐產(chǎn)的優(yōu)良性能在全國得到了快速發(fā)展，造林面積成倍增加［4］。目前，全國速生豐產(chǎn)林面積約600 萬hm2，但楊樹品種繁雜、良莠不齊，年平均生產(chǎn)力9 112 m3/hm2，遠低于新西蘭、瑞典、巴西等林業(yè)發(fā)達國家的水平［5-6］。根據(jù)目前林業(yè)發(fā)展的趨勢，引進新的優(yōu)良楊樹品種是楊樹發(fā)展亟待解決的問題，但速生楊品種較多，品種間的差異較大，新品種的盲目引進和推廣勢必為林業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展帶來一定損失，經(jīng)驗表明，只有經(jīng)過試驗示范，選擇適宜當?shù)刈匀画h(huán)境及栽培模式的新品種，才能獲得良好的經(jīng)濟效益。本試驗中選擇目前引種較多的20 個優(yōu)良楊樹無性系進行1年生扦插苗的栽植對比試驗，栽植后4年對林分進行全面調(diào)查，以期獲得各無性系品種的生長特性表現(xiàn)和差異情況，為指導試驗區(qū)的楊樹引進和栽培品種的選擇提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為20 個國內(nèi)外優(yōu)良楊樹無性系品種，依次標記為1～20 號。

表1 20 個楊樹無性系名稱及編號對照表Table 1 Comparison table of 20 poplar clones names and their numbers

1.2 試驗地概況

試驗地位于山東省東南部的費縣，地處北緯35°1＇～35°33＇，東經(jīng)117°36＇～118°19＇，屬低山丘陵區(qū)，土質(zhì)為沙壤土。平均氣溫為13.4℃，極端最高氣溫為39.1℃，極端最低氣溫為-18.3℃，年平均降水量為856.4 mm，最大降水量為1 249.2 mm，最少年降水量524 mm，降水量的75%在汛期，形成春旱、夏澇、秋又旱的特點。

試驗林于2008年3月營造，利用的20 個楊樹無性系1年生扦插苗胸徑為2 cm 以上，苗高為2～3 m。采用完全隨機區(qū)組試驗設計，每個品種3 個區(qū)組、每小區(qū)9 株，3 次重復，造林株行距3 m×5 m。造林后進行正常的人工管理。

1.3 研究方法

2 結果與分析

2.1 不同楊樹無性系胸徑生長量分析

2.1.1 不同楊樹無性系帶皮和去皮胸徑生長量比較

對不同楊樹無性系5年生苗帶皮和去皮胸徑進行測量，繪制柱形圖見圖1。從圖中可以看出，各無性系的胸徑生長量存在顯著差異;帶皮胸徑變動范圍在7.66～11.62 cm，去皮胸徑的變動范圍在7.08～10.28 cm;帶皮胸徑生長量最大的系號依次為中駐6 號、50 楊、桑迪，去皮胸徑生長量最大的系號依次為中駐6 號、桑迪、NL351;帶皮和去皮胸徑生長量最低的均為中洛759、2001、I-107 號。帶皮和去皮胸徑所反映的各無性系間胸徑生長量差異情況基本一致，即胸徑生長量最高的為中駐6 號，生長量最低的為中洛759。

2.1.2 不同楊樹無性系胸徑生長量比較

對各無性系5年生苗平均帶皮胸徑進行多重比較，結果如表2 所示。根據(jù)楊樹無性系間胸徑生長量差異1%顯著水平的字母標記，可以看出中駐6 號與中洛759之間，及兩系號與其他無性系之間均有極顯著差異;50 楊與桑迪、NL351、中駐1、W141、黑2 和L35 間無極顯著差異，與其他無性系間差異極顯著;中菏1 號、I-351、102 、W07、109、W03、I-108、中林23 間無極顯著差異;中林23、2001、I-107、T26 間無極顯著差異;中駐6 號胸徑生長量明顯優(yōu)于其他所有無性系。

圖1 20 個楊樹無性系5年生苗帶皮、去皮胸徑生長量Fig.1 DBH growing amount in and out bark of 5a seedling of 20 poplar clones

表2 20 個楊樹無性系5年生苗胸徑、樹高、材積生長量差異顯著性表Table 2 DBH，height and volume comparisons of 5-year-old seedling of 20 poplar clones

2.2 不同楊樹無性系樹高生長分析

2.2.1 不同楊樹無性系樹高生長比較

如表2 所示，對各無性系5年生苗的樹高進行多重比較，結果表明，樹高生長量在不同楊樹無性系間具極顯著差異(P=0.000 1)。5年生苗樹高生長量最高的為中駐6 號和102，均為11.3 m，生長量最低的為I-107，只有8 m。中駐6 號與102 無極顯著差異，與其他無性系差異極顯著;桑迪、中菏1 號、W141 間無極顯著差異，與其他無性系差異極顯著;W07、2001、NL351、W03、109、中駐1 號、黑2、I-351 間無極顯著差異;I-108、中洛759、T26、中林23 間無極顯著差異;I-107與其他各無性系間差異極顯著。

2.2.2 不同楊樹無性系樹高和胸徑生長相關性比較

將各無性系的胸徑和樹高列入同一坐標系，得到各系號5年生苗胸徑和樹高生長關系(圖2)，從圖中可以看出，各系號胸徑和樹高的生長均存在一定的相關性，根據(jù)這個特征可以針對目的無性系進行調(diào)查，利用胸徑和樹高的數(shù)據(jù)建立胸徑樹高關系曲線，為今后立木材積的估算提供依據(jù)。

圖2 20 個楊樹無性系5年生苗樹高和胸徑生長相關性Fig.2 Height and DBH growth correlation of 5a seedling of 20 poplar clones

2.3 不同楊樹無性系材積生長分析

2.3.1 不同楊樹無性系材積生長量比較

如表2 所示，20 個楊樹無性系5年生苗帶皮材積在各無性系間存在顯著差異(P=0.000 1)。材積的變動范圍在20 716.19～54 021.87 cm3，生長量前3 位的無性系為中駐6 號、50 楊和NL351，其中材積生長量最高的是中駐6 號，達到5 4021.87 cm3;材積生長量較低的無性系為T26、I-107 和中洛759，其中生長量最低的為中洛759，僅有20 716.19 cm3。根據(jù)各楊樹無性系間材積生長量差異1%顯著水平的字母標記，可以看出，中駐6 號材積生長量明顯高于其他無性系，與其他無性系間存在極顯著差異;50 楊和NL351 間不存在極顯著差異，但與除桑迪外的其他無性系間差異極顯著;W07、109、W03、I-351、I-108、L35、102 間不存在極顯著差異;T26、I-107 和中洛759 間不存在顯著差異，與其他無性系間差異極顯著。

圖3 20 個楊樹無性系5a 生苗材積生長曲線Fig.3 Volume growth curve of 5a seedling of 20 poplar clones

2.3.2 不同楊樹無性系材積生長曲線比較

根據(jù)樹干解析的結果計算出各無性系每年的材積生長量，繪制各無性系的材積生長曲線(第5年材積為去皮材積)，如圖3 所示。從圖中可以看出，各無性系均呈現(xiàn)J 型增長。一年生扦插苗材積差異不大，扦插后的2年各無性系生長量均比較緩慢，從第4年開始各無性系的生長量大幅增加，各無性系間差異逐漸拉大，材積曲線出現(xiàn)大幅上揚和交叉。根據(jù)圖中曲線分布可以看出，20 個無性系中，5年生苗去皮材積生長量最低的為I-107，最高的為中駐6號。

2.3.3 不同楊樹無性系材積連年生長量比較

圖4 20 個楊樹無性系5年生苗連年生長量Fig.4 Continuous annual growth amount of 5a seedling of 20 poplar clones

連年生長量指林木生長進程中各年度的當年生長量，一般林木材積的連年生長量幼年時低，隨后逐年增大，一定年齡達到峰值，隨著林齡增長，通過生長高峰期后，連年生長量下降，本試驗中的各楊樹無性系均為5年生苗，就楊樹生長總體來看尚處幼齡期。從圖4 中可以看出，各無性系連年生長量均呈遞增趨勢，1年生苗栽植后的兩年生長量較低，隨后大幅增長，說明了無性系經(jīng)過緩苗期后，逐漸適應了當?shù)氐牧⒌貤l件并開始迅速生長;第1年時各系號間差別不大，隨著年齡的增加，材積連年生長量差異逐漸增大，至第5年材積連年生長量已達到差異顯著水平。無性系3 中駐6 號連年生長量明顯高于其他無性系，1 號T26 明顯低于其他無性系;中駐6 號、黑2、NL351、50 楊、L35 第5年連年生長量遞增明顯，說明這些無性系連年生長量處在顯著上升階段;T26、W07、中駐1 號第5年連年生長量與第4年差別不大，但他們的共同點是第4年連年生長量較第3年差別大，說明這幾個系號的連年生長量雖仍在增長，但已逐漸趨于穩(wěn)定等接近峰值。

2.3.4 不同楊樹無性系帶皮、去皮實驗形數(shù)比較

樹干材積與比較圓柱體體積之比稱為形數(shù)［7］。實驗形數(shù)是我國南京林業(yè)大學林昌庚教授根據(jù)正形數(shù)設計出的，是用以測算樹干干形飽滿度的指標［8］。理論上實驗形數(shù)具有正形數(shù)不受樹高影響和胸高形數(shù)測算較容易的優(yōu)點，并且實驗形數(shù)的穩(wěn)定性較好［9-10］。根據(jù)實驗形數(shù)的定義，有

式中:f?——實驗形數(shù)，V——樹干材積，g1.3——胸高斷面積，h——樹高。

分別計算帶皮和去皮實驗形數(shù)，并繪制柱形圖(圖5)。

圖5 20 個楊樹無性系5年生苗帶皮、去皮實驗形數(shù)比較Fig.5 Comparison of experimental form in and out bark of 5a seedling of 20 poplar clones

從圖中可以看出，由于帶皮和去皮材積以及相對應的胸高斷面積的差異，使得各無性系的帶皮和去皮實驗形數(shù)不盡相同，從而說明樹皮對樹干的形狀有一定影響;但無論帶皮實驗形數(shù)還是去皮實驗形數(shù)，所反映的各系號實驗形數(shù)變動趨勢存在顯著的一致性，說明各無性系干形雖均受到樹皮的影響，但這種差異在對不同無性系干形進行比較時基本可以忽略，利用帶皮或去皮實驗形數(shù)都可以反映各無性系的干形差異。從圖中可以看出，20 個無性系的帶皮實驗形數(shù)的變動范圍在0.273～0.399，去皮實驗形數(shù)的變動范圍在0.281～0.392;實驗形數(shù)反映的是樹干的飽滿程度，實驗形數(shù)越大則樹干飽滿度越高，故各無性系中樹干飽滿度最高的為13 號無性系2001，飽滿度最低的為2 號無性系102。

3 結論

林木胸徑、樹高和材積生長量是反映林木生長特性的重要指標，通過對20 個楊樹無性系進行胸徑、樹高和材積3 方面的差異性比較，可以綜合反映20 個楊樹無性系在試驗地區(qū)的生長特性表現(xiàn)情況，為今后的試驗區(qū)目的無性系選用和推廣提供依據(jù)。結果表明，20 個楊樹無性系中，胸徑、樹高、材積生長量均在各無性系間表現(xiàn)出極顯著差異。中駐6 號胸徑生長量明顯優(yōu)于其他所有無性系，I-107、T26、中洛759 胸徑生長表現(xiàn)較差;5年生苗樹高生長量最高的為中駐6 號和102，生長量最低的為I-107;材積生長量最高的是中駐6號，達到54 021.87 cm3，明顯高于其他無性系，與其他無性系間存在極顯著差異，材積生長量較低的無性系為T26、I-107 和中洛759，其中生長量最低的為中洛759。綜合來看，中駐6 號為最適于試驗地區(qū)推廣栽植的無性系，50 楊、桑迪、NL351 表現(xiàn)也較好，可供選擇;I-107 和中洛759 不宜在試驗區(qū)栽植。

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