云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系選擇

薛伶俐，王軍輝，賈子瑞，黃成名，李有東，高本旺，田開(kāi)春，祁萬(wàn)宜

（1.湖北省宜昌市林業(yè)局天然林保護(hù)工程管理中心，湖北 宜 昌443005；2.國(guó)家林業(yè)局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 中 國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京100091；3.湖北省宜昌市林業(yè)科學(xué)研究所，湖北 宜 昌443111；4.湖北省宜昌市夷陵區(qū)國(guó)有樟村坪林場(chǎng)，湖北 宜 昌443145）

1 引言

為了豐富北亞熱帶山區(qū)新的工業(yè)用材針葉樹(shù)種，持久而長(zhǎng)遠(yuǎn)地提高工業(yè)人工林分生產(chǎn)力，從20世紀(jì)80年代初起，多年多批次地引種了歐洲云杉（Piceaabies）等數(shù)種世界著名工業(yè)用材針葉樹(shù)種，為本地區(qū)探索、開(kāi)拓更適應(yīng)、優(yōu)質(zhì)高效和多抗的新材料。據(jù)此，在中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所的支持指導(dǎo)下，分別于1979年引種神農(nóng)架大果青扦（Piceaneoveitchii）和1984、1986、1993、2006年開(kāi)展了系統(tǒng)的歐洲云杉（Piceaabies）引種和區(qū)域化試驗(yàn)及栽培模式試驗(yàn)，選育適合北亞熱帶育種區(qū)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)云杉屬種、種源、家系和歐洲云杉無(wú)性系等新品種，進(jìn)行綜合配套試驗(yàn)選擇研究，迄今已有37年了；在我國(guó)長(zhǎng)江三峽地區(qū)建立了寶貴的種質(zhì)資源庫(kù)，為建立國(guó)家儲(chǔ)備林制度和建設(shè)全國(guó)木材戰(zhàn)略儲(chǔ)備生產(chǎn)基地及為今后開(kāi)展樹(shù)種改良提供了豐富的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)。目的在于使該地區(qū)人工林的經(jīng)營(yíng)達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效和多抗的目標(biāo)；推進(jìn)北亞熱帶云杉造林良種化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，為發(fā)展北亞熱帶云杉種、種源、家系和無(wú)性系提供科學(xué)依據(jù)。為此，在中國(guó)林科院林業(yè)研究所的支持指導(dǎo)下，于2011年春再一次營(yíng)造了云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林；目的在于利用早期選擇及多階段選優(yōu)開(kāi)展優(yōu)良種、家系和無(wú)性系的選擇，為發(fā)展北亞熱帶云杉種、家系和無(wú)性系提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林全部試驗(yàn)材料的苗木由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研研究所提供，并安排在國(guó)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)研究所播種和扦插育苗，2011年3月湖北省宜昌市林業(yè)科學(xué)研究所調(diào)運(yùn)云杉9個(gè)種195個(gè)家系378個(gè)無(wú)性系3年生苗木21 403株，到試驗(yàn)點(diǎn)宜昌市夷陵區(qū)國(guó)有樟村坪林場(chǎng)造林［1］。

2.2 試驗(yàn)點(diǎn)概況

云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林選擇在湖北省宜昌市夷陵區(qū)國(guó)有樟村坪林場(chǎng)伐區(qū)，東經(jīng)111°4′～111°13′，北緯31°11′～31°18′，海拔900～1 962 m。該場(chǎng)森林資源現(xiàn)有總面積10.8萬(wàn)畝，活立木蓄積47.5萬(wàn)m3，森林覆蓋率達(dá)95.8%。植被屬北亞熱帶“秦巴山地”落時(shí)闊葉林和針葉林帶，已知的有植物82科392種。試驗(yàn)林海拔1 500 m左右，坡度20°左右，坡位中上部，坡向東西。天然針闊葉樹(shù)混交林的采伐跡地，天然針闊葉樹(shù)以少量杉木（Cunninghamialanceolata）、馬尾松（pinusmassnianaLamb）、錐栗（Castaneahenryi（Skan）Rehd.etWils）、茅栗（C.seguiniiDode）、大葉楊（PopulusiasiocarpaOliv）和漆樹(shù)（Toxicodendron vernicifluum）為主，林下灌木以天然鹽膚木（Rhus chinensisMill.）、宜昌木姜子（LitseaichangensisGam－ble）、箬葉竹（IndocalamuslongiauritusH.M）、卵果薔薇（RosahelenaeRehd.etWils）為主，藤本類(lèi)以葛藤（Argyreiaseguinii（Levl）Van.exLev）、青藤（Cocculus trlopus（Thumb.）Dc.）、獼猴桃（Actinidiachinensis panch）為主和草本蕨類(lèi)（Pteridophyta）等植物為主［4］。屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫為12.6℃，無(wú)霜期205 d左右，極端端最低溫－20℃、最高溫度為37℃，晝夜日差溫度達(dá)9～12℃，年隆雨量1 450～1 900 mm，年蒸發(fā)量為900～1 000 mm，相對(duì)濕度為70%～80%，常年云霧較多［5］。土壤類(lèi)型主要以花崗巖發(fā)育而成的山地黃棕壤、黃壤為主，pH值在6.1～7.2之間，略顯酸性，土壤富含腐殖質(zhì)，自然養(yǎng)分較高，略顯黑色，土層平均厚度為50～110 cm，土壤肥沃［6］。

2.3 營(yíng)林措施

云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林幼林撫育管理時(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(chóng)害防治工作［7］。

2.4 試驗(yàn)方法

云杉9個(gè)種195個(gè)系家378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林以國(guó)際林聯(lián)制定的種源試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化方案和我國(guó)林木遺傳育種學(xué)為指導(dǎo)，采用隨機(jī)完全區(qū)組田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)［8］，2行×2株，4株方形小區(qū)，云杉家系15次重復(fù)、歐洲云杉無(wú)性系5次重復(fù)，依山順勢(shì)縱向、橫向排列長(zhǎng)方形，每個(gè)方塊無(wú)性系邊長(zhǎng)為20 m×20 m面積400 m2，家系邊長(zhǎng)為15 m×15 m面積225 m2，正方形內(nèi)25個(gè)系號(hào)100株，每個(gè)系號(hào)均掛有標(biāo)牌；每個(gè)方塊四角處均栽高50cm水泥樁作永久性標(biāo)識(shí)［9］。試驗(yàn)林面積20 hm2。2010年冬季對(duì)造林地進(jìn)行全面清理，并根據(jù)田間試驗(yàn)林要求用皮尺量距，白石灰打點(diǎn)，小區(qū)、重復(fù)間用白石灰打線挖溝界。穴狀整地，規(guī)格50 cm×50 cm×40 cm。2011年3月苗木根部用泥漿漿根造林，株行距無(wú)性系均為2 m×2 m和家系1.5 m×1.5 m［10］，云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系試驗(yàn)林四周?chē)锰烊会橀熈趾腿斯と毡韭淙~松林為主隔離帶保護(hù)區(qū)。

2.5 數(shù)據(jù)處理

云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林調(diào)查成活率、保存率和在冬季樹(shù)木生長(zhǎng)停止后進(jìn)行每木生長(zhǎng)調(diào)查，測(cè)量指標(biāo)包括樹(shù)高、當(dāng)年新稍生長(zhǎng)、地徑、南北平均冠幅、一級(jí)分枝數(shù)。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項(xiàng)生長(zhǎng)量。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SAS／STAT 6.12軟件中PROCANOVA過(guò)程計(jì)算進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析［11］。

3 結(jié)果與分析

3.1 造林成活率和保存率

2011年10月調(diào)查了云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林成活率為100%；2015年3月調(diào)查了云杉9個(gè)種195個(gè)家系378個(gè)無(wú)性系試驗(yàn)林保存率，變動(dòng)幅度在39%～100%之間，平均為83.1%；選擇出云杉1個(gè)優(yōu)良種試驗(yàn)林保存率，變動(dòng)幅度在75%～95%之間，平均為89%；62個(gè)優(yōu)良家系和無(wú)性系試驗(yàn)林保存率，變動(dòng)幅度在85%～100%之間，平均為89.6%；通過(guò)對(duì)保存率方差分析，結(jié)果表明差異性極顯著。

3.2 生長(zhǎng)量方差分析

云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林7年生時(shí)保存率和生長(zhǎng)量的差異見(jiàn)表1。從表1中看出，云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系造林7年保存率和生長(zhǎng)量方差分析，各區(qū)組間的差異不顯著，即區(qū)組間的土壤條件基本相似；各云杉種、家系和無(wú)性系平均數(shù)之間的差異均達(dá)到了極顯著水平。

表1 云杉9個(gè)種195個(gè)家系378個(gè)無(wú)性系平均生長(zhǎng)量方差分析

3.3 生長(zhǎng)量相關(guān)分分析

對(duì)云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林7年生時(shí)各生長(zhǎng)量指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果見(jiàn)表2。從表2中看出，至2014年，7年生時(shí)樹(shù)高和當(dāng)年抽新稍之間的相關(guān)系數(shù)為0.887，樹(shù)高與地徑0.930，樹(shù)高和冠幅之間的相關(guān)系數(shù)為0.592，樹(shù)高和一級(jí)分枝數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為0.483，地徑和一級(jí)分枝數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為0.462，一級(jí)分枝數(shù)和冠幅之間的相關(guān)系數(shù)為0.856，均在0.05以上；對(duì)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。

表2 云杉9個(gè)種195個(gè)家系378個(gè)無(wú)性系平均生長(zhǎng)量相關(guān)分析

3.4 優(yōu)良種、家系和無(wú)性系生長(zhǎng)量比較

云杉9個(gè)種195個(gè)家系和378個(gè)無(wú)性系田間試驗(yàn)林造林保存率和年生長(zhǎng)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表3看出，至2014年7年，生時(shí)麗江云杉家系1個(gè)種平均生長(zhǎng)量最大，平均樹(shù)高達(dá)108.4 cm；樹(shù)干通直，樹(shù)皮黑褐色，針葉綠色，未有發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)為害和倒，生長(zhǎng)勢(shì)好［15］。其中歐洲云杉優(yōu)良無(wú)性系327／pab08ts1031號(hào)7年生時(shí)單株最大樹(shù)高175.0 cm，當(dāng)年抽稍63.0 cm，地徑2.5 cm，冠幅96.0 cm，一級(jí)分技數(shù)5個(gè)，保存率100%。樟村坪林場(chǎng)的云杉9個(gè)種195個(gè)家系378個(gè)無(wú)性系7年生試驗(yàn)林的樹(shù)高生長(zhǎng)量與20世紀(jì)80年代引入至大老嶺林場(chǎng)的華山松［12］、油松和巴山松［13］以及歐洲云杉德國(guó)種源（8601）［14］7年生試驗(yàn)林的生長(zhǎng)量比較結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 云杉9個(gè)種195個(gè)家系378個(gè)無(wú)性系平均生長(zhǎng)量比較

4 結(jié)論與討論

（1）2008～2015年歷時(shí)8年，選擇出1個(gè)優(yōu)良麗江云杉家系種的現(xiàn)實(shí)遺傳增益［15，16］7年生平均樹(shù)高比其它8個(gè)種平均樹(shù)高提高52.2%，當(dāng)年抽稍提高32.1%，地徑提高37.5%，冠幅提高52.0%，一級(jí)分枝數(shù)33.3%，保存率提高6.6%。選擇出云杉62個(gè)優(yōu)良家系和無(wú)性系的現(xiàn)實(shí)遺傳增益7年生平均樹(shù)高比其它511個(gè)家系和無(wú)性系平均樹(shù)高提高19.03%，當(dāng)年抽稍提高15.3%，地徑提高12.5%，冠幅提高16.6%，保存率提高9.3%。

（2）樟村坪林場(chǎng)的7年生選擇出1個(gè)優(yōu)良麗江云杉家系種現(xiàn)實(shí)遺傳增益平均樹(shù)高比引入至大老嶺林場(chǎng)的南北方華山松的平均樹(shù)提高47.5%，比南北方巴山松平均樹(shù)高提高78.9%，比北方油松的平均樹(shù)高提高91.2%；比美國(guó)花旗松平均樹(shù)高提高35.5%；比歐洲云杉德國(guó)種源（8601）平均樹(shù)高提高74.7%。

（3）2011年在樟村坪林場(chǎng)營(yíng)造的7年生優(yōu)良麗江云杉家系平均樹(shù)高比紫果云杉家系平均樹(shù)高提高26.3%，川西云杉香格里拉家系平均樹(shù)高提高27.7%，歐洲云杉無(wú)性系平均樹(shù)高提高28.3%，紅皮云杉家系平均樹(shù)高提高48.5%，青扦云杉家系平均樹(shù)高提高79.5%，青海云杉家系平均樹(shù)高提高53.6%，川西云杉云杉西藏家系平均樹(shù)高提高108.5%，黃果云杉家系平均樹(shù)高提高154.5%。

（4）選擇出7年生麗江云杉優(yōu)良家系平均樹(shù)高比歐洲云杉優(yōu)良無(wú)性系平均樹(shù)高提高10.0%，川西云杉香格里拉優(yōu)良家系平均樹(shù)高提高62.7%，紫果云杉優(yōu)良家系平均樹(shù)高提高31.4%，紅皮云杉優(yōu)良家系平均樹(shù)高提高48.8%，青扦優(yōu)良家系平均樹(shù)高提高87.3%，川西云杉云杉西藏優(yōu)良家系平均樹(shù)高提高93.2%，青海云杉優(yōu)良家系平均樹(shù)高提高97.6%，黃果云杉優(yōu)良家系平均樹(shù)高提高116.5%。

（5）選擇出優(yōu)良家系和無(wú)性系中的最大單株7年生歐洲云杉無(wú)性系327／pab08ts1031號(hào)樹(shù)高比麗江云杉家系8／plik08yn008號(hào)樹(shù)高提高1.7%，川西云杉香格里拉家系16／pba08yn033號(hào)樹(shù)高提高25.0%，紫果云杉家系5／ppu08zhx009號(hào)樹(shù)高提高28.7%，紅皮云杉家系21／pkor08hlj037號(hào)樹(shù)高提高38.9%，黃果云杉家系1／pliki08xz001號(hào)樹(shù)高提高63.6%，青扦家系3／pwi08qh009號(hào)樹(shù)高提高66.7%，青海云杉家系3／pcr08qh013號(hào)樹(shù)高提高71.6%，川西云杉云杉西藏家系36／pba08xz079號(hào)樹(shù)高提高75.0%。

［1］安三平，王麗芳，王美琴，等.歐洲云杉無(wú)性系苗期選育［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，39（12）：16～19.

［2］王軍輝，張守攻，石淑蘭，等.對(duì)外引工業(yè)用針葉樹(shù)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.

［3］祁萬(wàn)宜，應(yīng)中華，王軍輝，等.幾種針葉樹(shù)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.

［4］鄭萬(wàn)均.中國(guó)樹(shù)木志（第一卷）［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1983.

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

［6］許松林，趙傳良，王勛朗等.宜昌土壤［M］.武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2002.

［7］孫曉梅，張守攻，祁萬(wàn)宜，等.北亞熱帶高山區(qū)日本落葉松造林整地與撫育技術(shù)的研究［J］.林業(yè)科學(xué)研究，2007，20（2）：235～240.

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

［9］祁萬(wàn)宜，孫曉梅，張守攻，等.北亞熱帶高山區(qū)日本落葉松紙漿用材林初植密度的研究［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（4）：552～556.

［10］中國(guó)樹(shù)木志編委會(huì).中國(guó)主要樹(shù)種造林技術(shù)［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1981.

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

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

［13］張 軍，祁萬(wàn)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（2）：1～6.

［14］祁萬(wàn)宜，應(yīng)中華，付高峰，等.宜昌市幾種工業(yè)用材針葉樹(shù)種引種選擇研究［J］.湖北林業(yè)科技，2004（2）：12～18.

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

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