加格達(dá)奇10個種源長白落葉松生長特性研究

劉會鋒，丁永全，趙希寬，胡明華(.大興安嶺農(nóng)林科學(xué)院，黑龍江 大興安嶺 65000；.黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，黑龍江 大興安嶺 65000)

在林木生長過程中，有各種各樣形式的變異，其中以個體變異與種源變異占比最大，為90%。我國于20世紀(jì)50年代開始林木育種，對于分布廣泛的樹種，種源試驗(yàn)比單株選育所取得的改良效果要更大。目前，進(jìn)行種源試驗(yàn)的樹種主要有馬尾松、火炬松、杉木、楊樹、落葉松等樹種。杜坤對1983年?duì)I造日本落葉松種源試驗(yàn)林胸徑材積進(jìn)行調(diào)查，方差分析、多重比較結(jié)果表明各種源胸徑、單株材積間差異顯著，小隴山林區(qū)生長最好的種源為遼寧恒仁，其次為寬甸，胸徑和單株材積最大均為遼寧恒仁種源，平均生長量達(dá)到19.0 cm和0.193 4 m3，分別為平均種源的123.1%和120.4%，再次為遼寧寬甸、大孤家，2種源的平均胸徑、平均單株材積生長量都大于日本落葉松各種源的總體平均生長量;生長最差為遼寧本溪、莊河種源[1]。鄂文峰等研究了26年生7個不同種源興安落葉松邊材心材生長特征，表明不同種源間胸徑(DBH)、心材半徑(HR)、邊材寬度(SW)、邊材面積(SA)、(MSGR)等生長特征參數(shù)均存在顯著差異，生長特征參數(shù)的平均值最大種源地鶴北位于最南端，平均值最小為三站種源，邊材面積(SA)、心材面積(HA)與平均邊材生長速率MSGR的關(guān)系與種源關(guān)系顯著，這些差異主要是通過生長速率差異實(shí)現(xiàn)的[2]。

長白落葉松的種源試驗(yàn)開始于20世紀(jì)70年代，如今已有許多研究基礎(chǔ)。楊傳平等對長白落葉松種源進(jìn)行了區(qū)劃，分成了白刀山(包括雞西、穆棱、白刀山、天橋嶺)種源區(qū)、小北湖(包括大海林、小北湖)種源區(qū)、白河(包括大石頭、白河、露水河、和龍)種源區(qū)和桓仁四個種源區(qū)[3]。楊傳平、劉桂豐等人對17年生長白落葉松種源試驗(yàn)的研究揭示了其地理變異的規(guī)律，并指出可以以生長性狀作為種源區(qū)劃和選擇的主要依據(jù)[4]。毛玉琪等對龍江縣錯海林場11年生11個種源的長白落葉松和10年生17個種源興安落葉松試驗(yàn)林進(jìn)行觀察研究，發(fā)現(xiàn)各種源主要生長性狀差異明顯，并選出了優(yōu)良長白落葉松種源大海林、白刀山和小北湖3個以及興安落葉松友好、烏伊嶺兩個種源[5]。李景云等認(rèn)為，降水量和日照時數(shù)是長白落葉松生長的主要?dú)夂蛴绊懸蜃?，對帽兒山地區(qū)長白落葉松種源進(jìn)行多重比較結(jié)果表明，小北湖是帽兒山試點(diǎn)的最佳種源[6]。賈慶彬?qū)|北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場31年生長白落葉松種源試驗(yàn)林和黑龍江省林口縣青山林場26年生長白落葉松自由授粉家系子代測定林進(jìn)行了研究，測定了生長性狀、材性性狀、樹干平均含碳率、干材生物量、碳儲量等指標(biāo)，綜合比較，篩選出了小北湖、白刀山兩個固碳能力最高的兩個種源[7]。李巍巍的研究發(fā)現(xiàn)在帽兒山地區(qū)，長白落葉松種源各種源的樹高、胸徑、材積、冠幅差異顯著，遺傳力50%以上，綜合來說，生長最好的為小北湖，白刀山，白河次之[8]。王創(chuàng)爭等人從26年生大興安嶺東坡長白落葉松種源試驗(yàn)的研究中得出，以樹高、胸徑和材積為標(biāo)準(zhǔn)，雞西種源是加格達(dá)奇試驗(yàn)點(diǎn)的最高種源，大海林和小北湖也是可選種源[9]。本研究以加格達(dá)奇34年生長白落葉松10個種源為研究對象，通過對長白落葉松不同種源在加格達(dá)奇生長因子的研究，探討不同種源長白落葉松樹高、胸徑、材積的變異情況，以期得出最適于加格達(dá)奇生長的優(yōu)良長白落葉松種源。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地區(qū)位于大興安嶺南坡，123°45′—124°26′ E，50°09′—50°35′ N，境內(nèi)有白河自西向東通過。山丘地貌，地勢比較平緩，平均海拔472 m，寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬季漫長，全年平均氣溫-1.2 ℃，最高溫度32 ℃，最低溫度-41.5 ℃，年降水494.8 mm。林下灌木及草本植物較茂盛，主要灌木有杜鵑(Rhododendronsimsii)、胡枝子(Lespedezabicolor)、多花薔薇(Rosamultiflora)、柳葉繡線菊(Spiraeasalicifolia)、寬葉杜香(Ledumpalustrevardilatalum)。草本主要有圓葉鹿蹄草(Pyroladahurica)、莎草科類(Cyperaceae)、禾本科類(Gramineae)、小葉章(Calamagrostisangustfolia)、蚊子草(Fllipendulaangustifolia)等。加格達(dá)奇物種豐富，土壤肥沃，但因長期的破壞使得該地區(qū)森林質(zhì)量不高，樹種單一，生產(chǎn)力低下[10]。

1.2 研究材料

試驗(yàn)材料取自加格達(dá)奇34年生長白落葉松(包括阿爾山、露水河、天橋嶺、白河、和龍、穆棱、大海林、小北湖、白刀山、雞西)共10個種源，各種源種子于1980年采集,1981年進(jìn)行育苗，1982年定植，2014年進(jìn)行疏伐。加格達(dá)奇種源試驗(yàn)林造林設(shè)計(jì)均采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，10個種源，3次重復(fù)。每個種源在每個小區(qū)定植21株。造林株行距3 m×3 m。

1.3 取樣方法數(shù)據(jù)獲取

用伐倒木取樣的方法進(jìn)行取樣。測量每株伐倒木的胸徑、樹高，計(jì)算材積。每個種源每個重復(fù)伐取解析木2株，3次重復(fù)6株，10個種源共伐取解析木60株。每個單株伐取兩段，2～3 m一段，3～4 m一段，共取720個樣本。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用Excel2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和整理，用PASW Statistics18進(jìn)行方差分析和變異系數(shù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 長白落葉松變異分析

對長白落葉松胸徑、樹高、材積變異分析表明，各種源樹高平均變異系數(shù)為18.22%、胸徑平均變異系數(shù)為11.50%、材積平均變異系數(shù)為34.60%。

圖1 10種源長白落葉松樹高變異分析

2.1.1 樹高變異分析 對長白落葉松各種源樹高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如圖1所示：長白落葉松種源樹高變化程度一般，不同種源落葉松的變異系數(shù)差別較大。其中，小北湖、大海林兩個種源變異系數(shù)最大。小北湖種源變異系數(shù)達(dá)到11.00%，大海林種源變異系數(shù)為8.24%。露水河和天橋嶺兩個種源變異系數(shù)最小。露水河種源變異系數(shù)為5.12%，天橋嶺種源變異系數(shù)5.56%，平均變異系數(shù)為7.31%。變異系數(shù)最高的小北湖種源比變異系數(shù)最低的露水河種源高115.0%。

2.1.2 胸徑變異分析 對長白落葉松各種源胸徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見圖2：長白落葉松種源胸徑變異程度因不同種源差別較大，其中，白河、露水河兩個種源變異系數(shù)最大。白河種源變異系數(shù)是11.87%，露水河種源變異系數(shù)是11.50%。阿爾山和雞西兩個種源變異系數(shù)最小。阿爾山種源變異系數(shù)為2.92%，雞西種源變異系數(shù)為3.51%，平均變異系數(shù)為7.98%。變異系數(shù)最高的白河種源比變異系數(shù)最低的阿爾山種源高305.9%。

圖2 10個種源長白落葉松胸徑變異分析

2.1.3 材積變異分析 對長白落葉松各種源材積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，由圖3可見：長白落葉松種源材積變異豐富，不同種源間變異系數(shù)差異較大。其中露水河、小北湖兩個種源變異系數(shù)最大。露水河種源變異系數(shù)達(dá)到25.38%，小北湖種源變異系數(shù)為25.22%。雞西和穆棱兩個種源變異系數(shù)最小。雞西種源變異系數(shù)為9.58%，穆棱種源變異系數(shù)11.30%，平均變異系數(shù)為17.17%。變異系數(shù)最高的露水河種源比變異系數(shù)最低的雞西種源高164.9%。

圖3 10種源長白落葉松材積變異分析

3 結(jié)論

不同種源長白落葉松樹高平均變異系數(shù)為7.31%，其中小北湖種源變異系數(shù)最高為11.00%，露水河種源的變異系數(shù)最低為5.12%。方差分析表明，苗高在不同種源間差異不顯著，樹高平均值最大是阿爾山種源，樹高平均值達(dá)到17.54 m，阿爾山種源樹高比生長最差的穆棱種源高出8.2%，高于種源平均值3.4%。

不同種源長白落葉松胸徑平均變異系數(shù)為7.98%，白河種源變異系數(shù)最高為11.87%，阿爾山種源變異系數(shù)最低為2.92%。方差結(jié)果顯示，胸徑在不同種源間差異不顯著，胸徑平均值最大的為天橋嶺種源，平均值達(dá)20.85 cm，比最差的大海林種源高出11.0%，高于種源平均值4.8%。

不同種源長白落葉松材積平均變異系數(shù)為17.17%，露水河種源變異系數(shù)最高為25.38%，雞西種源變異系數(shù)最低為9.58%。方差分析表明，材積在不同種源間差異不顯著，材積平均值最大的為天橋嶺和和龍種源，達(dá)到0.28 m3，比材積最差的小北湖、穆棱種源高出21.7%，高于種源平均值9%。

不同種源的長白落葉松在胸徑、樹高、材積均存在著豐富變異。從樹高、胸徑和材積的統(tǒng)計(jì)分析可知，阿爾山種源樹高占優(yōu)勢，天橋嶺種源在胸徑和材積均占優(yōu)勢，對比分析發(fā)現(xiàn)天橋嶺種源長白落葉松生長性狀優(yōu)良，胸徑和材積均大于其他各個種源，且天橋嶺種源材積變異系數(shù)低于平均值，說明整個種源性狀較為統(tǒng)一，因此，認(rèn)定天橋嶺長白落葉松為加格達(dá)奇地區(qū)最適長白落葉松樹種引種地，可進(jìn)一步加大引進(jìn)種植規(guī)模。

[1] 杜坤.日本落葉松種源林試驗(yàn)調(diào)查分析[J]. 甘肅林業(yè)科技,2006，31(2):19-21

[2] 鄂文峰,王傳寬,楊傳平,等.興安落葉松邊材心材生長特征的種源效應(yīng)[J]. 林業(yè)科學(xué)，2009，45(6)：109-115

[3] 楊傳平,楊書文,劉桂豐,等.長白落葉松種源區(qū)區(qū)劃的研究[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1991(3)：28-34

[4] 楊傳平,劉桂豐. 長白落葉松種群地理變異研究[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2001，12(6)：801-805

[5] 毛玉琪,張景林,王福森,等.長白落葉松、興安落葉松種源試驗(yàn)研究[J]. 防護(hù)林科技，1993(02)：10-15

[6] 李景云,于秉君,褚延廣,等. 帽兒山地區(qū)21年生長白落葉松種源試驗(yàn)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，30(4)：114-117

[7] 賈慶彬,張含國,王美玲,等.長白落葉松家系碳含量遺傳變異與高固碳家系選擇[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41(5)：29-33

[8] 李巍巍.不同種源長白落葉松生長與紙漿材材性研究[D]. 哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2009

[9] 王創(chuàng)爭,馬文海,石德山,等.大興安嶺東坡26年長白落葉松最優(yōu)種源選擇[J].防護(hù)林科技，2008(5):27-30

[10] 岳慶華,王洪杰,田軍.加格達(dá)奇林業(yè)局森林資源現(xiàn)狀特點(diǎn)及可持續(xù)發(fā)展對策[J]. 內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)，2003，26(2)：8-10