北亞熱帶山毛櫸家系早期選擇

蘇彩晴，王軍輝，段世元，田開(kāi)春，黃成名，吳賢軍，李亞雄，祁萬(wàn)宜

(1.湖北省宜昌市夷陵區(qū)國(guó)有樟村坪林場(chǎng)，湖北 宜昌 443145；2.國(guó)家林業(yè)局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/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)

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北亞熱帶山毛櫸家系早期選擇

蘇彩晴1，王軍輝2，段世元1，田開(kāi)春1，黃成名1，吳賢軍1，李亞雄1，祁萬(wàn)宜3

(1.湖北省宜昌市夷陵區(qū)國(guó)有樟村坪林場(chǎng)，湖北 宜昌 443145；2.國(guó)家林業(yè)局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/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)

在山毛櫸優(yōu)良家系超級(jí)苗圃采用強(qiáng)化培育技術(shù)對(duì)山毛櫸家系苗培育2年后，調(diào)查觀測(cè)了各個(gè)家系苗高、地徑、新梢長(zhǎng)、頂輪分枝數(shù)及保存率。利用標(biāo)準(zhǔn)差法，從該批山毛櫸家系中選擇出5個(gè)優(yōu)良家系進(jìn)行了下一步家系評(píng)價(jià)，通過(guò)多階段選擇，達(dá)到選出優(yōu)良家系的目的。2013年3月?tīng)I(yíng)造山毛櫸5個(gè)家系試驗(yàn)林，根據(jù)5年(苗齡2年)保存率和生長(zhǎng)量發(fā)現(xiàn)：其中山毛櫸家系4號(hào)不適宜該處生長(zhǎng)，自然陶汰了；初步選擇出山毛櫸1個(gè)優(yōu)良家系現(xiàn)實(shí)增益5年生平均樹(shù)高比其它 3個(gè)平均樹(shù)高增高10.9%，新梢增長(zhǎng)36.6%，地徑增粗27.3%，頂輪分枝數(shù)增多50%。

山毛櫸；家系；生長(zhǎng)；評(píng)價(jià)

1　引 言

山毛櫸樹(shù)(sylvaticaLinnaeus)屬橡樹(shù)科落葉闊葉樹(shù)。分布于中國(guó)浙江、安徽、江西、四川、貴州、云南、湖南、湖北、廣東、廣西等省。在云南該樹(shù)種是海拔1500～1800m的天然闊葉樹(shù)林的主要樹(shù)種。在湖北海拔1000～2100m地帶常與麻櫟屬樹(shù)種混生或成純林。樹(shù)高約25m，胸徑約60cm，樹(shù)干通直，樹(shù)皮淺灰或灰色、薄而平滑，是營(yíng)造工業(yè)原料林和大徑級(jí)用材林的優(yōu)質(zhì)樹(shù)種[1]。為加快山毛櫸家系人工林發(fā)展，2013年春季營(yíng)造山毛櫸5個(gè)家系試驗(yàn)林，目的在于利用早期選擇及多階段選優(yōu)開(kāi)展優(yōu)良家系的早期評(píng)價(jià)，為我國(guó)發(fā)展山毛櫸家系林業(yè)提供技術(shù)支撐[2]。

根據(jù)20世紀(jì)70年代末和80年初宜昌地區(qū)高山造林樹(shù)種生態(tài)調(diào)查結(jié)果表明[2]，溫性針闊葉混交林[3]為光葉山毛櫸林，光葉山毛櫸分布于海拔1500～1900m的山脊或山坡上部，分布較少。在大老嶺林場(chǎng)、興山縣墳淌坪林場(chǎng)有分布，一般不構(gòu)成純林，常與大穗鵝耳櫪、錐栗、茅栗、米心樹(shù)、桴樹(shù)及油松等樹(shù)種形成混交林。分布地段一般土壤脊薄，只有層草皮土，下面即為母巖。光葉山毛櫸喜光，耐干旱脊薄。大老嶺林場(chǎng)豬槽溝上有一個(gè)巖石裸露的山包(海拔1800 m)，有一塊7光葉山毛櫸3雜林分，郁閉度0.7，群落外貌黃綠色，立木主干高大，林相整齊，其中光葉山毛櫸在主根裸露情況下仍能正常生長(zhǎng)。通過(guò)調(diào)查巖石裸露光葉山毛櫸混交林喬木層樹(shù)種生長(zhǎng)情況，實(shí)測(cè)3株光葉山毛櫸樹(shù)齡52年，樹(shù)高9 m，胸徑15.9 cm，單株材積0.053 m3，年平均0.0018 m3。另在大老嶺林場(chǎng)豬槽溝公路邊，山坡中下部(海拔1530 m)有一塊6光葉山毛櫸4雜林分，郁閉度0.8，土壤深40 cm左右。光葉山毛櫸主干較低矮粗大，分枝多而密，樹(shù)冠呈園錐形，抗風(fēng)、耐寒、耐干旱，是較理想的水土保持樹(shù)種。又通過(guò)調(diào)查實(shí)測(cè)4株光葉山毛櫸樹(shù)齡95年，樹(shù)高25.4 m，胸徑42c m，單株材積1.5738 m3，年平均0.0166 m3。

2　材料與方法

山毛櫸5個(gè)家系試驗(yàn)林全部試驗(yàn)材料種子由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研研究所提供，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)研究所育苗，2013年3月湖北省宜昌市林業(yè)科學(xué)研究所調(diào)運(yùn)山毛櫸5個(gè)家系2年生苗木180株，在樟村坪林場(chǎng)開(kāi)展試驗(yàn)造林。

2.1試驗(yàn)林概況

山毛櫸5個(gè)家系試驗(yàn)林位于該場(chǎng)馬槽驛伐區(qū)，用GPS定位于31°16′35″N、111°11′38″E，海拔1140 m。坡度8°，坡位中下部、坡向西。造林前為鵝掌楸(PinusarmandiFranch.)人工林，天然闊葉樹(shù)混交林采伐跡地，天然闊葉樹(shù)以少量錐栗(Castaneahenryi(Skan)Rehd.etWils)、茅栗(C.seguiniiDode)、光皮樺(BetulaluminiferaH.Winkl)、大葉楊(PopulusiasiocarpaOliv)、杉木(Cunninghamialanceolata)和馬尾松(Pinusmassoniana)為主，林下植物以天然鹽膚木(RhuschinensisMill.)、宜昌木姜子(LitseaichangensisGamble)和箬葉竹(IndocalamuslongiauritusH.M)、卵果薔薇(RosahelenaeRehd.etWils)、大丁草(Leibnitziaanandria(L)Nakai)和蕨類等植物為主[4]。屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候[5]。土壤類型主要以花崗巖發(fā)育而成的山地黃棕壤、黃壤為主，pH值在6.1～7.2之間，土層平均厚度為50～110 cm，土壤肥沃[6]。

2.2試驗(yàn)方法

山毛櫸5個(gè)家系試驗(yàn)林按照國(guó)際林聯(lián)制定種源試驗(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)組設(shè)計(jì)[7]，形成3行×3株的9株方形小區(qū)，4次重復(fù)，依山順勢(shì)縱向排列長(zhǎng)方形，每個(gè)系號(hào)均掛有標(biāo)牌；每個(gè)方塊四角處均栽高50 cm水泥樁作永久性標(biāo)識(shí)；試驗(yàn)林面積0.2 hm2。2012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，白石灰定點(diǎn)，小區(qū)、重復(fù)間用白石灰打線挖溝界。穴狀整地[8]，規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm。2013年3月苗木根部用泥漿漿根造林[9]，株距行距均為2 m×2 m 。

2.3幼林管理

山毛櫸5個(gè)家系幼林撫育管理，即第1年分別在6月中旬和8月上旬及9月下旬撫育3次，以后連續(xù)3年在7月和9月中旬育2次，撫育方法采用全面割灌、除草，常年做好護(hù)林防火和病蟲(chóng)害防治工作[10]。

2.4數(shù)據(jù)調(diào)查

山毛櫸5個(gè)家系生長(zhǎng)季結(jié)束后統(tǒng)計(jì)當(dāng)年造林成活率，用測(cè)樹(shù)卷尺對(duì)樹(shù)高、當(dāng)年抽梢長(zhǎng)、冠幅、頂輪分枝數(shù)和地徑進(jìn)行測(cè)量。2013年10月下旬調(diào)查成活率，2016年3月18日調(diào)查保存率、樹(shù)高、地徑、當(dāng)年新抽梢長(zhǎng)、冠幅和頂輪分枝數(shù)。

2.5數(shù)據(jù)處理

山毛櫸5個(gè)家系試驗(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)年新梢生長(zhǎng)、地徑、南北平均冠幅、頂輪分枝數(shù)。用算術(shù)平均法分小區(qū)統(tǒng)計(jì)成活率、保存率和各生長(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]。入選家系的現(xiàn)實(shí)增益=現(xiàn)實(shí)增益h入選家系性狀平均值-總體平均值/總體平均值×100。

3　結(jié)果與分析

3.1造林成活率和保存率

筆者在2013年10月下旬調(diào)查了山毛櫸5個(gè)家系

試驗(yàn)林成活率100%。2016年3月18日調(diào)查了山毛櫸5個(gè)家系試驗(yàn)林保存率，其中山毛櫸家系4號(hào)不適宜該試驗(yàn)點(diǎn)生長(zhǎng)，被自然陶汰了；山毛櫸4個(gè)家系保存率變動(dòng)幅度在33%～72%之間，平均為43%。

3.2生長(zhǎng)量方差分析

由表1 中看出，山毛櫸4個(gè)家系試驗(yàn)林5年生保存率和生長(zhǎng)量的差異分析；山毛櫸4個(gè)家系造林5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)組間的地理位置、地形地勢(shì)和土壤條件等方面基本一樣；除地徑差異極顯著外，由表1可見(jiàn)，雖然山毛櫸4個(gè)家系各方面生長(zhǎng)量已逐漸表現(xiàn)出差異，但該差異還未達(dá)到顯著性水平；這可想而知是因?yàn)樯矫珯?個(gè)家系造林的時(shí)間還比較短，而使林分生長(zhǎng)還沒(méi)有達(dá)到分化程度所造成的。

表1　山毛櫸4個(gè)家系生長(zhǎng)量方差分析

3.3生長(zhǎng)量相關(guān)分分析

從表2中看出，山毛櫸4個(gè)家系試驗(yàn)林5年(2015)生時(shí)各生長(zhǎng)量指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果；除樹(shù)高與當(dāng)年新梢生長(zhǎng)之間的相關(guān)系數(shù)不顯著外，其樹(shù)高與地徑之間的相關(guān)系數(shù)為0.752，樹(shù)高與冠幅之間的相關(guān)系數(shù)為0.705，樹(shù)高與頂輪分枝數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為0.338，冠幅與地徑之間的相關(guān)系數(shù)為0.665，地徑與頂輪分枝數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為0.548，均在 0.05以上；對(duì)應(yīng)的P值都接近0，表示指標(biāo)間具有顯著和極顯著的正相關(guān)關(guān)系。這足夠說(shuō)明在山毛櫸家系間選擇速生優(yōu)質(zhì)的家系是可行的。

表2　山毛櫸4個(gè)家系生長(zhǎng)量相關(guān)分析

注:樣本均為16個(gè)，“**”表示P<0.01，極昱著相關(guān)

3.4家系生長(zhǎng)量比較

山毛櫸4個(gè)家系試驗(yàn)林5年(2015)生造林生長(zhǎng)量及保存率統(tǒng)計(jì)1個(gè)優(yōu)良家系平均生長(zhǎng)量最大(見(jiàn)表3)，平均樹(shù)高達(dá) 89.8 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[12]。其中3號(hào)優(yōu)良家系5年生時(shí)單株最大樹(shù)高110.0 cm，當(dāng)年抽梢20.0 cm，地徑1.7 cm，冠幅57.0 cm，頂輪分技數(shù)3個(gè)，保存率36%。

4　結(jié)論與討論

2010～2015年歷時(shí)6年，根據(jù)調(diào)查保存率和生長(zhǎng)量結(jié)果，其中山毛櫸家系4號(hào)不適宜該試點(diǎn)生長(zhǎng)自然陶汰了[13]；從山毛櫸4個(gè)家系中選擇出山毛櫸1個(gè)優(yōu)良家系現(xiàn)實(shí)增益5年生平均樹(shù)高比其它3個(gè)平均樹(shù)高增高10.9%，新梢增長(zhǎng)36.6%，地徑增粗 27.3%，頂輪分枝數(shù)增多50%。山毛櫸4個(gè)家系生長(zhǎng)量與鄉(xiāng)土天然林鄉(xiāng)土光葉山毛櫸(CK)生長(zhǎng)量相似，并且選出的優(yōu)良家系的生長(zhǎng)量增益是比較大的。通過(guò)排序綜合比較，可以初選出適應(yīng)性、穩(wěn)定性、速生性和形質(zhì)性狀均較好的山毛櫸為3號(hào)優(yōu)良家系>5號(hào)家系>1號(hào)家系，并能夠初步淘汰不適宜的家系，對(duì)于迫切需要造林的地區(qū)，早期選擇的結(jié)果可以提供一定的參考。然而由于造林時(shí)間和山毛櫸家系生長(zhǎng)周期相比還較短，對(duì)初選結(jié)果的穩(wěn)定性及可靠性仍需要持續(xù)的、長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)比較研究，才能做出最終評(píng)價(jià)。但這足于說(shuō)明山毛櫸新品種選育研究更深入、更系統(tǒng)，并達(dá)到一個(gè)新的水平，為國(guó)家儲(chǔ)備林基地建設(shè)，營(yíng)造工業(yè)原料林和大徑級(jí)用材林等優(yōu)質(zhì)高效多功能森林提供技術(shù)支撐[14]。

表3　山毛櫸5個(gè)家系生長(zhǎng)量比較

[1]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.

[2]課題組.宜昌地區(qū)高山森林樹(shù)種生態(tài)調(diào)查研究[J]．湖北林業(yè)科技,1982(2):23～52.

[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].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2002.

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

[8]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.

[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]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.

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

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

2016-04-11

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(編號(hào)：2012BAD01B02-1)

蘇彩晴(1976—)，女，工程師，主要從事主要造林樹(shù)種選擇和森林旅游研究。

王軍輝(1972—)，男，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事林木遺傳育種研究。

S792

A

1674-9944(2016)11-0009-03