云杉屬的種和種源選擇試驗(yàn)

張雙英， 王軍輝， 田開春， 孫曉梅， 陶明新，黃成名， 劉 軍， 祁萬宜

(1.宜昌市林業(yè)科學(xué)研究所， 湖北 宜昌 443111； 2.中國林業(yè)科學(xué)院林業(yè)研究所， 北京 100091； 3.宜昌市夷陵區(qū)國有樟村坪林場， 湖北 宜昌 443111)

云杉屬的種和種源選擇試驗(yàn)

張雙英1， 王軍輝2， 田開春3， 孫曉梅2， 陶明新3，黃成名1， 劉 軍3， 祁萬宜1

(1.宜昌市林業(yè)科學(xué)研究所， 湖北 宜昌 443111； 2.中國林業(yè)科學(xué)院林業(yè)研究所， 北京 100091； 3.宜昌市夷陵區(qū)國有樟村坪林場， 湖北 宜昌 443111)

于湖北省宜昌市夷陵區(qū)國有樟村坪林場營造云杉屬5個(gè)種18個(gè)種源的種和種源試驗(yàn)林，進(jìn)行云杉屬的種和種源選擇試驗(yàn)。結(jié)果表明：5種云杉18個(gè)種源的造林成活率為76%～92%，平均85.0%；保存率為27%～73%，平均46.1%。歐洲云杉的平均成活率和平均保存率最高，分別達(dá)89.0%和60.0%，其中4號、6號2個(gè)種源的平均成活率和平均保存率分別達(dá)87.5%和67.0%。6年生歐洲云杉的平均樹高比其它4個(gè)種的平均樹高生長量提高36.85%，其中最優(yōu)良種源是4號和6號種源，該2個(gè)種源的平均樹高生長量比5號和7號2個(gè)種源提高26.63%；4～6年生林不同種源的保存率與歷年生長量的差異均達(dá)到了顯著或極顯著水平；4年生林樹高和地徑之間、5年生林樹高和冠幅之間、6年生林樹高和地徑之間的相關(guān)系數(shù)均在0.5以上，指標(biāo)間具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

云杉屬； 種； 種源； 選擇

云杉屬(Picea)植物在全世界有約40種，主要分布在50～60°N的寒溫帶或凍原地帶，少數(shù)分布在溫帶或亞熱帶的濕冷高山上，是低熱量地區(qū)的重要建群樹種。云杉屬樹種單位面積年生長量大，木材品質(zhì)好，用途廣，是西歐、北歐、波羅等的海沿岸國家以及俄羅斯和加拿大的重要工業(yè)用材樹種。我國的云杉屬植物有18個(gè)種7個(gè)變種，分布于東北、華北、西北、西南以及臺灣等地。20世紀(jì)50年代末，日本落葉松在鄂西山區(qū)首次引種成功；80年代初，我們開始對10個(gè)國家的7個(gè)針葉樹種37個(gè)種源進(jìn)行引種選擇試驗(yàn)[1-2]，至今已有33年。歐洲云杉生長快，抗性強(qiáng)，是很好的工業(yè)用材樹種[3]，也是良好的園林綠化樹種，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。為此，在21世紀(jì)，我們進(jìn)一步開展了云杉屬的種和種源選擇研究工作，為云杉屬樹種的開發(fā)利用提供參考。

1 試驗(yàn)地自然地理概況

試驗(yàn)地選擇在西陵峽北岸西北部的宜昌市夷陵區(qū)國有樟村坪林場。該地位于東經(jīng)111°04′—111°13′，北緯31°11′—31°18′，東西長約14km，南北寬約13km。其氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候[4]，年均氣溫12.6℃；無霜期158～218d，年降雨量1650mm；土壤以山地黃壤、山地黃棕壤為主，有少量山地沼澤土、沉甸沼澤土分布[5]。境內(nèi)最低海拔900m，最高海拔1962m，森林覆蓋率達(dá)95.8%。該林場有喬木83科392種(其中有珙桐(Davidiainvolucrata)、水杉(MetasequoiaglyptostroboidesHu et Cheng)、銀杏(GinkgobilobaL.)等珍稀保護(hù)樹種70余種)、灌木50多種、草本200余種、藤本10余種[6]。云杉屬的種和種源試驗(yàn)林營造在該場的馬槽驛伐區(qū)。此處平均海拔1150m，坡度20°, 中坡,向西；造林前以鵝掌楸(PinusarmandiFranch.)人工林為主，有少量天然闊葉樹混交林采伐跡地。天然闊葉林中喬木以錐栗(Castaneahenryi(Skan)Rehd.etWils)、茅栗(C.seguiniiDode)、光皮樺(BetulaluminiferaH.Winkl)、大葉楊(PopulusiasiocarpaOliv)為主,林下植物以鹽膚木(RhuschinensisMill.)、宜昌木姜子(LitseaichangensisGamble)、箬竹(IndocalamuslongiauritusHand.Mazz)、卵果薔薇(RosahelenaeRehd.et Wils)、大丁草(Leibnitziaanandria(L)Nakai)和蕨類等植物為主[6]。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用云杉屬5個(gè)種18個(gè)種源的種子由中國林業(yè)科學(xué)院林業(yè)研究所提供，其中歐洲云杉(Piceaabies)選用4個(gè)捷克種源種子，白云杉(Piceaglauca)選用2個(gè)加拿大種源種子，黑云杉(Piceamariana)選用10個(gè)美國種源種子，藍(lán)云杉(Piceapungens)選用1個(gè)加拿大種源種子，紅皮云杉(PiceakoraiensisNakai)選用1個(gè)中國黑龍江林口種源種子。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 育苗 于國家云杉良種基地甘肅省小隴山林業(yè)實(shí)驗(yàn)局林業(yè)科學(xué)研究所育苗。

2.2.2 造林 2009年3月共調(diào)運(yùn)1800株2年生苗造林。采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)[7]，5株×5株(25株)方形小區(qū)，5次重復(fù)，依山順勢縱向長方形排列，每1個(gè)小區(qū)面積為100m2(10m×10m)，試驗(yàn)林面積共1hm2。2008年冬季對造林地進(jìn)行全面清理，并根據(jù)試驗(yàn)要求用皮尺量距，白石灰定點(diǎn)，小區(qū)、重復(fù)間用白石灰打線挖溝界。穴狀整地，穴的規(guī)格為50cm×50cm×40cm。苗木根部用泥漿漿根造林，株行距為2m×2m[8]。

2.2.3 幼林管護(hù) 撫育時(shí)間為第1年分別在6月中旬和8月上旬及9月下旬各撫育1次，共3次；以后連續(xù)3年在7月和9月中旬各撫育1次，每年2次。撫育方法采用全面割灌、草。同時(shí)，常年做好護(hù)林防火和病蟲害防治工作。

2.2.4 試驗(yàn)林調(diào)查 2009年10月調(diào)查試驗(yàn)林成活率，2012年4月調(diào)查試驗(yàn)林保存率，并分別在2009、2010、2011及2012年秋季樹木停止生長后進(jìn)行每木生長調(diào)查，測量指標(biāo)包括樹高、當(dāng)年高生長、胸徑、枝下高和冠幅。用算術(shù)平均法分小區(qū)統(tǒng)計(jì)平均成活率和保存率及各年度生長量[9]。方差分析、相關(guān)分析采用 SAS/STAT 6．12軟件中PROCANOVA進(jìn)行計(jì)算。

3 結(jié)果與分析

3.1 造林成活率和保存率

統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)表明，5種云杉18個(gè)種源的平均造林成活率為76%～92%，平均85.0%；保存率為27%～73%，平均46.1%。歐洲云杉的平均成活率和平均保存率最高，分別達(dá)89.0%和60.0%，其中4號、6號2個(gè)種源的平均成活率和平均保存率分別達(dá)87.5%和67.0%。

3.2 歷年生長量比較

5種云杉18個(gè)種源造林成活率、保存率及歷年生長量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。從表1中看出，至2012年(6年生時(shí))，歐洲云杉4號、6號2個(gè)種源平均生長量最大，樹高達(dá)65.2cm；黑云杉10號種源的次之，為64.1cm；高生長最小的是紅皮云杉1號種源，其樹高生長僅為29.8cm。歐洲云杉的平均樹高比其它4個(gè)種的平均樹高提高36.85%；歐洲云杉中4號、6號2個(gè)種源平均樹高生長量比5號和7號2個(gè)種源提高26.63%。可見，歐洲云杉4號、6號種源的樹高生長量顯著高于其它云杉種源。以上結(jié)果與祁萬宜等的研究結(jié)果[10]一致。

同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)，歐洲云杉種的4號和6號優(yōu)良種源的樹干通直，樹皮黑褐色，針葉綠色，未有發(fā)現(xiàn)病蟲為害，生長勢好；4號種源單株最大樹高1.18m,當(dāng)年抽稍37.0cm；6號單株最大樹高1.15m, 當(dāng)年抽梢31.5cm。

表1 5種云杉18個(gè)種源造林成活率、保存率及歷年生長量Tab.1 Theafforestedsurvivalrate,thepreservingrateandgrowthof5speciesand18provenancesofPicea樹種種源號2009年2010年2011年2012年成活率(%)H(cm)H枝下高(m)H抽梢(m)D冠地(cm)S冠幅(cm)H(cm)H抽梢(m)S冠幅(cm)H(cm)H抽梢(m)D冠地(cm)S冠幅(cm)保存率(%)樹高排序紅皮云杉18319.44.83.70.2810.524.36.512.529.87.80.918.9361828628.65.04.80.4510.536.38.617.149.513.01.021.04912白云杉38226.87.24.90.278.335.98.412.945.910.40.919.12815平均8427.76.14.90.369.436.18.515.047.711.71.020.13948438.96.87.00.3114.348.312.422.162.214.51.531.873358828.46.36.50.3811.334.19.315.650.212.51.123.24711歐洲云杉69137.26.38.80.4213.549.313.720.268.118.21.532.661179232.34.46.50.4611.236.87.916.552.712.21.023.8609平均8934.26.07.20.3912.642.110.818.658.314.41.327.96088529.18.09.10.3412.830.812.920.860.517.51.129.431497729.44.08.60.3613.939.311.219.951.314.80.925.14210109238.46.49.50.4215.847.910.717.964.114.31.329.9532118431.05.27.30.3311.243.211.119.659.514.11.026.9395128636.46.27.70.3613.046.810.121.658.813.31.125.9516黑云杉137625.65.36.40.2511.135.610.118.253.214.91.126.9328148826.54.78.10.316.836.612.317.658.217.21.126.5367158731.45.18.60.3712.740.011.219.540.115.61.128.44716168124.94.47.10.2410.736.110.717.149.513.50.921.92712177727.64.77.90.2910.032.810.216.546.211.51.020.04514平均8330.05.48.00.3311.838.911.118.954.114.71.126.140藍(lán)云杉189131.36.97.20.4512.138.49.819.038.711.81.325.77217平均8730.06.06.70.3811.637.99.917.748.216.11.124.853

樟村坪林場的歐洲云杉4號和6號2個(gè)優(yōu)良種源6年生林的樹高生長量與20世紀(jì)80年代引入至大老嶺林場的歐洲云杉[11]以及華山松[12]、油松和巴山松[14]種源試驗(yàn)林6年生林的生長量比較結(jié)果見表2。從表2中看出，歐洲云杉4號、6號2個(gè)優(yōu)良種源平均樹高比引入至大老嶺林場的南北方華山松的平均樹高增長56.35%，比北方油松的平均樹高增長34.16%，比南北方巴山松平均樹高增長25.38%。2處的歐洲云杉樹高生長量均超過了其它松屬樹種，也說明該樹種適宜生長于鄂西山區(qū)[13]。

表2 歐洲云杉優(yōu)良種源與針葉林生長量比較Tab.2 ComparisonofgrowthbetweenPiceaabiessuperiorprovenanceandconiferousforest地點(diǎn)種種源總樹高(cm)樟村坪林場歐洲云杉4號62.26號68.1華山松南北方41.7大老嶺林場油松北方48.6巴山松南北方52.0歐洲云杉德國98.6

3.3 歷年生長量方差分析

5種云杉18個(gè)種源生長量的差異見表3。從表3中看出，4～6年生時(shí)不同種源的保存率與歷年生長量的差異均達(dá)到了顯著或極顯著水平。

表3 5種云杉18個(gè)種源造林成活率、保存率及歷年生長量方差分析Tab.3 Varianceanalysisoftheafforestedsurvivalrate,thepreservingrateandgrowthof5speciesand18prove-nancesofPicea年齡性狀平方和均方F值3年(2009)成活率1500.61188.2710.944*保存率6567.125386.3011.653**H1858.395109.3176.227**4年(2010)H枝下84.7164.9831.275**H抽梢166.0629.7682.143**D地徑0.4210.0252.529**S冠幅286.64616.8623.999**保存率12094.500711.4413.948**5年(2011)H2730.465160.6165.435**H抽梢247.00514.5302.766**S冠幅579.67134.0984.300**保存率13201.111776.5364.781**H5081.549298.9154.211**6年(2012)H抽梢498.55629.3272.678**D地徑2.6020.1533.170**S冠幅1378.55981.0927.093**

3.4 歷年生長量相關(guān)性分析

對各種源4～6年生時(shí)各生長量指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果見表4。從表4中看出，2010年4年生時(shí)樹高和地徑之間的相關(guān)系數(shù)為0.52,2011年5年生時(shí)樹高和冠幅之間的相關(guān)系數(shù)為0.78，2012年6年生時(shí)樹高和地徑之間的相關(guān)系數(shù)為0.56，均在0.5以上；對應(yīng)的P值都接近0，表示指標(biāo)間具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系[15]。

表4 云杉5種18種源歷年生長量相關(guān)分析Tab.4 Correlationanalysisofgrowthof5speciesand18provenancesofPicea2010年樹高與地徑2011年冠幅與樹高2012年樹高與地徑皮爾遜(pearson)相關(guān)系數(shù)0.52**0.78**0.56**雙側(cè)近似P值0.000.000.00 注:樣本數(shù)均為72個(gè)?！?*”表示P<0.01,即極顯著相關(guān)。

4 結(jié)論與討論

(1) 5種云杉18個(gè)種源的平均造林成活率為76%～92%，平均85.0%；保存率為27%～73%，平均46.1%。歐洲云杉的平均成活率和平均保存率最高，分別達(dá)89.0%和60.0%，其中4號、6號2個(gè)種源的平均成活率和平均保存率分別達(dá)87.5%和67.0%。

(2) 6年生歐洲云杉的平均樹高比其它4個(gè)種的平均樹高提高36.85%。歐洲云杉中最優(yōu)良種源是4號和6號種源，該2個(gè)種源的平均樹高生長量比5號和7號2個(gè)種源提高26.63%；4～6年生時(shí)不同種源的保存率與歷年生長量的差異均達(dá)到了顯著或極顯著水平；4年生林樹高和地徑之間、5年生林樹高和冠幅之間、6年生林年樹高和地徑之間的相關(guān)系數(shù)均在0.5以上，指標(biāo)間具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系。在鄂西山區(qū)最適宜發(fā)展的歐洲云杉優(yōu)良種源是4號和6號捷克云杉種源。

(3) 樟村坪林場的6年生歐洲云杉4號、6號2個(gè)優(yōu)良種源平均樹高比引入至大老嶺林場的南北方華山松的平均樹高增長56.35%，比北方油松的平均樹高增長34.16%，比南北方巴山松平均樹高增長25.38%。

[1] 祁萬宜，應(yīng)中華，王軍輝，等．幾種針葉樹種引種試驗(yàn)研究[J]．河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，40(1)：38-44.

[2] 馬常耕，王建華，金亞先，等．歐洲赤松引種初報(bào)[J]．林業(yè)科技通訊，1992，35(11)；17-13.

[3] 王軍輝，張守攻，石淑蘭，等．對外引工業(yè)用針葉樹種木材化學(xué)組成與纖維形態(tài)的研究[J]．河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，28(4)；38-42.

[4] 北京林學(xué)院.氣象學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1981.

[5] 北京林學(xué)院.土壤學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1982.

[6] 鄭萬均.中國樹木志(第一卷)[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，1983.

[7] ?？思{R.林木種子園[M].北京：中國林業(yè)出版社，1981.

[8] 中國樹木志編委會.中國主要樹種造林技術(shù)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1981.

[9] 遼寧省林業(yè)學(xué)校.數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1984.

[10] 祁萬宜，應(yīng)中華，付高峰，等．宜昌市幾種工業(yè)用材針葉樹種引種選擇研究[J]．湖北林業(yè)科技，2004，33(2)；12-18.

[11] 劉益平，王軍輝，李道新，等．三峽地區(qū)高山鄉(xiāng)土造林樹種選擇研究[J]．湖北林業(yè)科技，2012，41(6):8-10.

[12] 肖學(xué)芳，祁萬宜，王軍輝，等．華山松種源選擇研究[J]．湖北林業(yè)科技，2008，37(1)：1-7.

[13] 張軍，祁萬宜，黃成名，等．油松和巴山松種源選擇研究[J]．湖北林業(yè)科技，2008，37(2)：1-6.

[14] 沈熙環(huán).林木育種學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1990.

[15] 王禮先,王斌瑞，等.林業(yè)生態(tài)工程學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1998.

(文字編校：唐效蓉)

SelectiontestonthespeciesandprovenanceofPicea

ZHANG Shuangyin1, WANG Junhui2, TIAN Kaichun3, SUN Xiaomei2, TAO Mingxin3, HUANG Chengming1, LIU Jun3, QI Wanyi1

(1.Forestry Research Institute of Yichang City, Yichang 443111, China; 2.Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China; 3.State-owned Forest Farm of Zhangcunping, Yiling District of Yichang City, Yichang 443111, China)

The plantation ofPiceawas constructed in State Forest Farm of Zhangcunping in Yiling District, Yichang City, Hubei Province, which included 5 species and 18 provenances ofPicea, to perform an experiment on the selection of species and provenances. The results showed that, the survival rates of afforestation of 5 species and 18 provenances were 76%～92%, and the average was 85.0%. The preserving rates were 27%～73%, and the average was 46.1%. The average survival rate and the average preserving rate ofEuropeansprucewere the highest, which reached 89.0% and 60.0% respectively, among them, the average survival rate and the average preserving rate of No. 4 and No.6 provenance were 87.5% and 67.0% respectively. Compared to the average height growth of other 4 species, the average height growth of 6-year-oldEuropeansprucewas increased by 36.85%. And the most excellent provenances were No. 4 and No. 6, the average height growths of the two provenances were increased by 26.63% than No. 5 and No. 7 provenances. The difference of the preserving rate and growth among different provenances of 4～6 years old stands reached significant or very significant level. The correlation coefficients between the tree height and ground diameter of 4-year-old stand, between the tree height and crown of 5-year-old stand, between the tree height and ground diameter of 6-year-old stand, were above 0.5, and there

were extremely significant positive correlation between indicators.

Picea; species; provenance; selection

2013 — 04 — 06

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD01B02-1)。

張雙英(1978 — )，女，湖北省羅田縣人，在職大學(xué)專科，工程師，從事主要造林樹種選擇和推廣應(yīng)用研究。

S 791.18

A

1003 — 5710(2013)04 — 0029 — 04

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2013. 04. 008