杉木第3代種子園優(yōu)良家系實(shí)生裸根苗早期生長(zhǎng)對(duì)比分析

孟慶銀，林華章，林源華，江先桂，陳耀升，姜承財(cái)，林 明，周孫斌，陳森森

（1.福建省沙縣官莊國(guó)有林場(chǎng)，福建 沙縣 365050；2.福建省大田桃源國(guó)有林場(chǎng)，福建 大田 366100）

杉木（Cunninghamia lanceolata）為杉科（Taxodiaceae）杉木屬（Cunninghamia）喬木，分布范圍廣，遍布我國(guó)整個(gè)亞熱帶地區(qū)，是我國(guó)南方主要的用材林樹種之一，生長(zhǎng)快，材性好，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，在建筑、家具制造、裝飾用材、造船等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用[1-5]。林木種子園是生產(chǎn)優(yōu)良遺傳品質(zhì)和播種品質(zhì)的良種載體。目前杉木第3代種子園良種已在生產(chǎn)中大力推廣應(yīng)用，極大提高了福建省杉木人工林的生長(zhǎng)量，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在子代測(cè)驗(yàn)林中看到，組成混系種子園的親株家系間有很大的遺傳差異，采用種子園中最優(yōu)的幾個(gè)家系的種子造林會(huì)獲得更大的增益[6-7]，因此開展優(yōu)良家系早期生長(zhǎng)觀測(cè)評(píng)價(jià)具有重要意義[8]。鑒于此，本文以杉木第3代種子園5個(gè)優(yōu)良家系2年生試驗(yàn)林為研究對(duì)象，對(duì)比不同家系早期生長(zhǎng)狀況，以期指導(dǎo)杉木第3代種子園優(yōu)良家系合理利用，為推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省大田桃源國(guó)有林場(chǎng)（25°17'N，117°34'E)，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛，四季分明，年均降水量1 040～2 435 mm，年均氣溫18.3℃，年均相對(duì)濕度81.1%，年均無(wú)霜期230～311 d，屬低丘陵小盆地，海拔450～820 m，坡度25°～35°，長(zhǎng)坡全坡。腐殖層厚度10～20 cm，土壤為山地黃紅壤，立地質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)，前期為馬尾松林。林下植被以淡竹葉（Lophatherum gracile）、斑鳩菊（Vernonia esculenta）、芒萁（Dicranopteris dichotoma）、山菊（Chrysanthemum indicum）、烏毛蕨（Blechnum orientale）等為主。

1.2 試驗(yàn)材料

參試不同家系良種和混合良種來源于福建省沙縣官莊國(guó)有林場(chǎng)杉木第3代種子園，5個(gè)家系實(shí)生祼根苗木分別為JX1、JX2、JX3、JX4、JX5，另設(shè)杉木第3代種子園混合種實(shí)生裸根苗木為對(duì)照（CK）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 造林設(shè)計(jì)

2020年3月12日造林，5個(gè)家系和對(duì)照（CK）沿山坡水平橫坡方向從左到右，縱坡從上到下種植，不同家系之間用木荷隔離，各家系種植小區(qū)的立地條件基本相同。造林前煉山整地，株行距為1.8 m×2.0 m，穴規(guī)格40 cm×30 cm×30 cm。2022年3月測(cè)定不同家系試驗(yàn)林生長(zhǎng)量。

1.3.2 測(cè)定方法

造林前對(duì)每個(gè)家系和對(duì)照CK苗木隨機(jī)抽取30株,重復(fù)3次，5個(gè)家系和對(duì)照CK苗木測(cè)量共計(jì)540株，測(cè)量苗高和地徑，見表1。2022年3月對(duì)每個(gè)家系幼林隨機(jī)測(cè)量100株樹高和地徑，重復(fù)3次，5個(gè)家系和對(duì)照CK幼林測(cè)量共計(jì)1 800株，見表3。測(cè)算2年生5個(gè)家系和對(duì)照（CK）試驗(yàn)林樹高和地徑相對(duì)苗期同比增長(zhǎng)量和同比增長(zhǎng)幅度，見表5。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和聚類分析，檢驗(yàn)相關(guān)指標(biāo)的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 杉木第3代種子園不同家系實(shí)生裸根苗高和地徑生長(zhǎng)狀況

由表1可知，5個(gè)家系在苗期苗高生長(zhǎng)最大的是JX4，苗高均值為55.9 cm；苗高生長(zhǎng)最小的是JX1，苗高均值為48.7 cm。5個(gè)家系苗高大小順序?yàn)镴X4＞JX3＞JX5＞JX2＞CK＞JX1，其中JX4、JX3、JX5和JX2比CK分別大10.3%、5.9%、2.8%和1.2%，JX1相對(duì)CK小4.1%。5個(gè)家系在苗期地徑生長(zhǎng)最大的是JX1，地徑均值為7.0 mm；地徑生長(zhǎng)最小的是CK，地徑均值為6.2 mm；5個(gè)家系地徑大小順序?yàn)镴X1＞JX2＞JX4＞JX5＞JX3＞CK，相對(duì)CK分別大12.9%、9.7%、6.5%、3.2%和1.6%；5個(gè)家系高徑比的大小順序?yàn)镴X3＞JX4＞CK＞JX5＞JX2＞JX1；就變異系數(shù)而言，JX1苗高變異系數(shù)最大為14.8%，說明JX1苗期單株間苗高生長(zhǎng)分化最大、JX3地徑變異系數(shù)最大為20.6%，說明JX3苗期單株間地徑生長(zhǎng)分化最大，5個(gè)家系苗高變異系數(shù)大小順序?yàn)镴X1＞JX2＞JX3＞CK＞JX5＞JX4，5個(gè)家系地徑變異系數(shù)的大小順序?yàn)镴X3＞JX2＞JX4＞JX1＞CK＞JX5，5個(gè)家系高徑比變異系數(shù)的大小順序?yàn)镴X4＞JX3＞JX1＞JX5＞CK＞JX2。

表1 杉木第3代種子園不同家系實(shí)生裸根苗生長(zhǎng)狀況Tab.1 Growth of bare root seedlings of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

為對(duì)比5個(gè)家系苗木生長(zhǎng)真實(shí)差異，對(duì)苗高、地徑和高徑比進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表2，由表2可知，5個(gè)家系苗高、地徑差異不顯著（P＞0.05），高徑比差異顯著（P＜0.05）。

表2 杉木第3代種子園不同家系實(shí)生裸根苗生長(zhǎng)方差分析Tab.2 Analysis on the difference of seedling length of bare root seedlings of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

2.2 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林樹高和地徑生長(zhǎng)狀況

由表3可知，5個(gè)家系2年生幼林樹高生長(zhǎng)最大的是JX5，均值為2.85 m；樹高生長(zhǎng)最小的是JX3，均值為2.35 m。5個(gè)家系2年生幼林樹高值大小順序?yàn)镴X5＞JX2＞CK＞JX1＞JX4＞JX3，其中JX5和JX2相對(duì)CK分別大10.5%和3.5%，JX1、JX4和JX3相對(duì)CK分別小4.0%、5.7%和9.8%。5個(gè)家系2年生幼林地徑生長(zhǎng)最大的是JX2，均值為60.3 mm；地徑生長(zhǎng)最小的是JX4，均值為50.6 mm。5個(gè)家系2年生幼林地徑大小順序?yàn)镴X2＞JX5＞JX1＞CK＞JX3＞JX4，JX2、JX5和JX1相對(duì)CK分別大14.6%、9.9%和6.8%，JX3和JX4相對(duì)CK分別小1.5%和4.0%。5個(gè)家系高徑比大小順序?yàn)镴X5＞CK＞JX4＞JX3＞JX2＞JX1。就變異系數(shù)而言，JX3幼林2年生樹高變異系數(shù)最大為16.2%，說明JX3幼林2年生單株間樹高生長(zhǎng)分化最大；JX4幼林2年生地徑變異系數(shù)最大為20.7%，說明JX4幼林2年生地徑單株間生長(zhǎng)分化最大。5個(gè)家系2年生幼林樹高變異系數(shù)大小順序?yàn)镴X3＞JX4＞CK＞JX5＞JX2＞JX1，5個(gè)家系2年生幼林地徑變異系數(shù)大小順序?yàn)镴X4＞JX3＞CK＞JX5＞JX1＞JX2，5個(gè)家系（CK）高徑比變異系數(shù)大小順序?yàn)镴X4＞JX3＞JX2＞JX5＞JX1＞CK。

表3 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長(zhǎng)狀況Tab.3 Growth status of 2-year-old young forests of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

為對(duì)比5個(gè)家系2年生幼林生長(zhǎng)真實(shí)差異，對(duì)樹高、地徑和高徑比進(jìn)行方差，分析結(jié)果見表4。由表4可知，5個(gè)家系2年生幼林樹高、地徑差異不顯著（P＞0.05），高徑比差異顯著（P＜0.01）。

表4 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長(zhǎng)方差分析Tab.4 Analysis of growth variance of 2-year-old young forests of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

2.3 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長(zhǎng)相對(duì)苗期增長(zhǎng)狀況

由表5可知，5個(gè)家系2年生幼林，樹高生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)量最大的是JX5，樹高同比增長(zhǎng)量均值為2.3 m；樹高生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)量最小的是JX3，樹高同比增長(zhǎng)量均值為1.8 m；5個(gè)家系2年生幼林樹高同比增長(zhǎng)量大小順序?yàn)镴X5＞JX2＞CK＞JX1＞JX4＞JX3，其中5個(gè)家系2年生幼林樹高生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)量之間差異不顯著（P＞0.05）；5個(gè)家系2年生幼林，樹高生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)幅度最高的是JX5，樹高同比增長(zhǎng)幅度均值為446.6%；樹高生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)幅度最小的是JX2，樹高同比增長(zhǎng)幅度均值為326.1%。5個(gè)家系2年生幼林樹高同比增長(zhǎng)幅度大小順序?yàn)镴X5＞JX1＞CK＞JX3＞JX4＞JX2，其中5個(gè)家系2年生幼林樹高生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)幅度之間差異不顯著（P＞0.05）。

5個(gè)家系2年生幼林，地徑生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)量最大的是JX2，地徑同比增長(zhǎng)量均值為53.5mm；地徑生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)量最小的是JX4，地徑同比增長(zhǎng)量均值為44.0 mm。5個(gè)家系2年生幼林地徑同比增長(zhǎng)量大小順序?yàn)镴X2＞JX5＞JX1＞CK＞JX3＞JX4，其中5個(gè)家系2年生幼林地徑生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)量之間差異不顯著（P＞0.05）；5個(gè)家系2年生幼林，地徑生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)幅度最大的是JX5，地徑同比增長(zhǎng)幅度均值為803.9%；地徑生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)幅度最小的是JX4，地徑同比增長(zhǎng)幅度均值為657.1%。5個(gè)家系2年生幼林地徑同比增長(zhǎng)幅度大小順序?yàn)镴X5＞JX2＞CK＞JX3＞JX1＞JX4，其中5個(gè)家系2年生幼林地徑生長(zhǎng)同比增長(zhǎng)幅度之間差異不顯著（P＞0.05）。

表5 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林相對(duì)苗期同比增長(zhǎng)狀況Tab.5 Year on year growth of 2-year-old young forests of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

2.4 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長(zhǎng)聚類分析

根據(jù)5個(gè)家系和對(duì)照（CK）杉木2年生幼林樹高和地徑的平均值，通過ward聚類分析，可將5個(gè)家系和對(duì)照（CK）分成3個(gè)類群（圖1），JX2為A類群；JX1和JX5為B類群；JX3、JX4和CK為C類群。A類群為2年生JX2幼林生長(zhǎng)較好，樹高均值為2.67 m，地徑均值為60.3 mm；B類群為2年生JX1和JX5幼林生長(zhǎng)中等，樹高均值為2.67 m，地徑均值為57.0 mm；C類群為2年生JX3、JX4和CK幼林生長(zhǎng)較慢，樹高均值為2.46 m，地徑均值為51.7 mm。

圖1 基于樹高、地徑的杉木不同家系2年生幼林的聚類分析Fig.1 Cluster analysis of 2-year-old young forests of different C.lanceolata families based on tree height and ground diameter

3 討論與結(jié)論

苗高和地徑是反映苗木質(zhì)量?jī)?yōu)劣的兩個(gè)重要指標(biāo)[9]，參試的5個(gè)家系苗木苗高大于對(duì)照（CK）的家系有JX4、JX3、JX5和JX2，相對(duì)CK分別大10.3%、5.9%、2.8%和1.2%，苗高小于對(duì)照（CK）的家系有JX1，相對(duì)CK小4.1%；參試的5個(gè)家系苗木地徑大于對(duì)照（CK）的家系有JX1、JX2、JX4、JX5和JX3，相對(duì)CK分別大出12.9%、9.7%、6.5%、3.2%和1.6%。高徑比越大，說明苗木生長(zhǎng)纖細(xì)[10]，高徑比最大為JX3，高徑比均值為86.1，高徑比最小JX1，高徑比均值為69.1；就變異系數(shù)而言，JX1苗高變異系數(shù)最大為14.8%，JX4苗高變異系數(shù)最小為4.1%，JX3地徑變異系數(shù)最大為20.6%，JX5地徑變異系數(shù)最小為4.8%，JX4高徑比變異系數(shù)最大為8.8%，JX2高徑比變異系數(shù)最小為1.8%。

參試的5個(gè)家系2年生幼林樹高表現(xiàn)為，參試的5個(gè)家系樹高大于對(duì)照（CK）的家系有JX5和JX3，相對(duì)CK分別大10.5%和3.5%，樹高小于對(duì)照（CK）的家系有JX1、JX4和JX3，相對(duì)CK分別小4.0%、5.7%和9.8%；參試的5個(gè)家系地徑大于對(duì)照（CK）的家系有JX2、JX5和JX1，相對(duì)CK分別大14.6%、9.9%和6.8%，地徑小于對(duì)照（CK）的家系有JX3和JX4，相對(duì)CK分別小1.5%和4.0%；高徑比最大為JX5，高徑比均值為49.4，高徑比最小為JX1，高徑比均值為44.1；就變異系數(shù)而言，JX3幼林樹高變異系數(shù)最大為16.2%，JX1幼林樹高變異系數(shù)最小為6.5%，JX4幼林地徑變異系數(shù)最大為20.7%，JX2幼林地徑變異系數(shù)最小為0.4%，JX4幼林高徑比變異系數(shù)最大為5.9%，CK幼林高徑比變異系數(shù)最小為0.7%。

參試的5個(gè)家系幼林2年生時(shí)，其中幼林樹高同比苗期增長(zhǎng)量大于CK的有JX5和JX2，增長(zhǎng)量分別為2.3 m、2.2 cm、增長(zhǎng)幅度大于CK的有JX5和JX1，增長(zhǎng)幅度分別446.6%和415.0%；其中幼林地徑同比苗期增長(zhǎng)量大于CK的有JX2、JX5和JX1，增長(zhǎng)量分別為53.5 mm、51.4 mm和49.2 mm、增長(zhǎng)幅度大于CK的有JX5和JX2，增長(zhǎng)幅度分別為803.9%和796.2%。

聚類分析能較全面評(píng)估5個(gè)家系和對(duì)照（CK）2年生幼林的生長(zhǎng)[11-12]，結(jié)果表明，5個(gè)家系和對(duì)照（CK）2年生幼林可分成3個(gè)類群，A類群JX2幼林具有較高的樹高和較粗的地徑，2年生幼林生長(zhǎng)較快；B類群JX1和JX5幼林生長(zhǎng)中等；C類群JX3、JX4和CK幼林生長(zhǎng)較慢。

隨著育種理論及技術(shù)的進(jìn)步和不斷創(chuàng)新，利用優(yōu)良家系發(fā)展家系林業(yè)以期獲得更大增益[13]。綜合比較分析：JX1、JX2和JX5幼林生長(zhǎng)較理想。本試驗(yàn)由于時(shí)間短，且種在一個(gè)小班內(nèi)，雖然營(yíng)林撫育措施相同，但要全面評(píng)價(jià)5個(gè)不同家系的遺傳增益，還要多布點(diǎn)造林，做長(zhǎng)期跟蹤觀測(cè)，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[14-15]。