四川杉木第二代無(wú)系種子園洪雅半同胞子代測(cè)定林生長(zhǎng)分析

鮮 偉，吳開(kāi)志，陳保軍，陳國(guó)全

(1.洪雅縣國(guó)有林場(chǎng)，四川 洪雅 620360；2.四川省林業(yè)廳，四川 成都 610000)

杉木[Cunninghamialanceolata(Lamb． ) Hook．]是我國(guó)特有的重要用材樹(shù)種之一，其分布廣、面積大、產(chǎn)量高、用途廣，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)中發(fā)揮了重要作用[1]。作為中國(guó)南方省區(qū)最重要的造林樹(shù)種之一，杉木在林業(yè)發(fā)展中占有重要的地位[2]。第八次全國(guó)森林資源清查結(jié)果顯示全國(guó)森林面積達(dá) 2.080 ×108hm2,森林覆蓋率為 21.63%，其中杉木林面積達(dá) 1.096 ×107hm2[3]。其干形通直圓滿(mǎn)，木材紋理通直，材質(zhì)輕韌，氣味芳香，抗蟲(chóng)耐腐，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4]。我國(guó)大規(guī)模的杉木遺傳改良工作始于20世紀(jì)70年代，第1個(gè)杉木種子園在福建建成[5]。開(kāi)展杉木半同胞子代測(cè)定，能夠在充分發(fā)掘第二代種子園遺傳品質(zhì)的同時(shí)，為高世代種子園營(yíng)建提供技術(shù)依據(jù)[6]。洪雅縣國(guó)有林場(chǎng)在八面山工區(qū)建設(shè)了杉木2代種子園子代測(cè)定林。本文對(duì)10 a生的杉木2代無(wú)性系種子園半同胞子代測(cè)定林調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。研究其遺傳變異穩(wěn)定性，各家系生長(zhǎng)情況、增益情況優(yōu)劣，以能為下一步高世代種子園建設(shè)提供幫助。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)屬中亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，雨熱同季，冬無(wú)嚴(yán)寒、夏無(wú)酷熱，霜雪少見(jiàn)，云霧多，濕度大，日照少和霜期短，年平均氣溫16.8 ℃，全年無(wú)霜期304 d，無(wú)死冬現(xiàn)象，年均日照時(shí)數(shù) 1 080 h，年日照率24%，年均降雨量 1 493.8 mm，土壤主要為紫色土、山地黃壤和山地黃棕壤，土層厚度40 cm～100 cm，pH值5.0～6.5之間。

2 材料與方法

子代測(cè)定林造林苗木來(lái)源于高縣月江森林所杉木第二代嫁接無(wú)性系種子園種子2008年所育合格的I、II級(jí)壯苗，2009年春季完成造林，初植苗木苗齡1 a,平均地徑0.4 cm，平均苗高25 cm。共51個(gè)參試家系，對(duì)照采用洪雅杉木混合種子所育苗木。

本區(qū)域采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)造林，試驗(yàn)區(qū)面積3.66 hm2，初植密度 2 505株·hm-2，設(shè)置兩個(gè)區(qū)組，重復(fù)28次，小區(qū)株數(shù)4株，帶狀整地筑臺(tái)，臺(tái)面寬1.2 m以上，臺(tái)距2 m，按2 m×2 m的株行距，采用品字型錯(cuò)位配置方式，植穴規(guī)格為70 cm×70 cm×50 cm。根據(jù)杉木長(zhǎng)勢(shì)調(diào)查胸徑、樹(shù)高、冠幅、輪盤(pán)枝數(shù)等。前6年每年調(diào)查1次，2017年末進(jìn)行10年期調(diào)查。

3 結(jié)果與分析

3.1 各性狀方差分析

將胸徑數(shù)據(jù)、樹(shù)高數(shù)據(jù)、材積數(shù)據(jù)按照家系分組，用excel表格在顯著水平α=0.05條件下進(jìn)行單因素方差分析，所得結(jié)果如表1。

表1方差分析

由以上結(jié)果可以看出，八面山杉木2代子代測(cè)定林胸徑、樹(shù)高、材積方差分析中F值均大于檢驗(yàn)臨界值F crit，所以家系不同，子代林胸徑、樹(shù)高、材積均有顯著差異。由此可見(jiàn)八面山杉木2代子代測(cè)定林對(duì)于分析四川杉木2代種子園各家系的子代生長(zhǎng)特性具有重要的參考意義。

3.2 變異系數(shù)分析

在高世代種子園建立家系選擇過(guò)程中，除了家系性狀的優(yōu)劣作為參考，家系的遺傳穩(wěn)定性也是重要控制指標(biāo)。由于樹(shù)高在測(cè)定時(shí)存在的誤差相對(duì)較大。本文以胸徑為主要指標(biāo)作遺傳變異分析。

分析結(jié)果見(jiàn)表2。表2中家系按照變異系數(shù)由小到大順序排列，變異系數(shù)越小表示家系性狀越穩(wěn)定。13號(hào)家系變異系數(shù)最小,為0.1652。29號(hào)家系變異系數(shù)最大，為0.2190。子代測(cè)定林群體變異系數(shù)平均值為0.1868， 變異系數(shù)小于群體均值的家系有29個(gè)，占參試家系的57%。對(duì)照ck變異系數(shù)為0.1830，胸徑變異系數(shù)小于ck的家系有21個(gè)，占參試家系的41%。測(cè)定林整體變異系數(shù)較ck稍大。在家系選優(yōu)時(shí)可以結(jié)合各家系增益情況進(jìn)行綜合選擇。

表2變異系數(shù)分析

3.3 各家系現(xiàn)實(shí)增益分析

根據(jù)測(cè)定的各家系胸徑、樹(shù)高、材積平均值，計(jì)算各家系與ck比較的增益情況，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3

各家系現(xiàn)實(shí)增益情況

由表3可知，子代測(cè)定林平均胸徑現(xiàn)實(shí)增益范圍-3.24%～15.79%，平均胸徑最大值為4號(hào)家系，達(dá)到15.43 cm。平均樹(shù)高現(xiàn)實(shí)增益范圍-0.14%～8.25%，最大家系為40號(hào)，達(dá)到8.2 m。材積平均值現(xiàn)實(shí)增益范圍-1.98%～39.24%，最大為4號(hào)家系，達(dá)到0.0835 m3。由于材積由胸徑與樹(shù)高兩個(gè)因子決定，所以以材積為主要分析指標(biāo)，家系平均材積大于ck的有50個(gè)家系。其中4號(hào)家系材積現(xiàn)實(shí)增益最大，達(dá)到39.24%，29號(hào)家系材積現(xiàn)實(shí)增益最小為-1.98%，表現(xiàn)不及對(duì)照，子代林整體現(xiàn)實(shí)增益明顯。

3.4 遺傳穩(wěn)定與現(xiàn)實(shí)增益綜合分析

經(jīng)計(jì)算，子代林整體平均胸徑14.41 cm，平均樹(shù)高7.8 m，平均材積0.070 m3。對(duì)照ck平均胸徑13.55 cm，平均樹(shù)高7.53 m，平均材積0.060 m3。整體胸徑增益6.3%，整體樹(shù)高增益3.6%，整體材積增益16.7%。根據(jù)表2，子代測(cè)定林遺傳變異系數(shù)群體平均值為0.1868。以變異系數(shù)低于群體平均值，材積遺傳增益高于群體平均值為選優(yōu)條件，滿(mǎn)足條件的家系有4號(hào)、44號(hào)、10號(hào)、34號(hào)、21號(hào)、8號(hào)、11號(hào)、43號(hào)、22號(hào)、42號(hào)、28號(hào)、19號(hào)、7號(hào)和47號(hào)，具體情況見(jiàn)表4。

表4優(yōu)選家系情況表

以上家系平均單株材積為0.0744 m3，比群體平均單株材積高出24%。遺傳變異系數(shù)0.1756，比子代林群體平均值低5.9%。以上單系具有相對(duì)更高的穩(wěn)定性和更好的豐產(chǎn)性。值得在實(shí)踐中進(jìn)一步推廣應(yīng)用研究。

4 結(jié)論與討論

(1)八面山杉木2代子代測(cè)定林整體表現(xiàn)與對(duì)照ck相比性狀優(yōu)勢(shì)明顯。胸徑、樹(shù)高、材積均有明顯增益。胸徑單株最大值出現(xiàn)在42號(hào)家系中，達(dá)到23.7 cm，樹(shù)高單株最大值出現(xiàn)在31號(hào)家系中，達(dá)到14.8 m。4號(hào)家系、40號(hào)家系分別具有最大單株胸徑平均值和最大單株樹(shù)高平均值?？梢?jiàn)四川杉木2代無(wú)性系種子園的營(yíng)造是十分成功的，其所育苗木在大量的營(yíng)造林實(shí)踐中產(chǎn)生了巨大的良種效應(yīng)。

(2)八面山杉木2代無(wú)性系種子園子代測(cè)定林不同家系間胸徑、樹(shù)高、材積均有顯著差異，具有測(cè)定分析選優(yōu)的價(jià)值。子代生長(zhǎng)性狀受不同家系遺傳因素影響，具有不同的表現(xiàn)。子代測(cè)定林對(duì)營(yíng)建更高世代種子園具有重要意義。

(3)測(cè)定林群體平均遺傳變異系數(shù)與本地杉木水平相近 ，其中21個(gè)家系遺傳穩(wěn)定性?xún)?yōu)于對(duì)照。有29個(gè)家系遺傳穩(wěn)定性?xún)?yōu)于子代林群體均值。不同家系間遺傳穩(wěn)定性波動(dòng)較大，在進(jìn)行高世代種子園家系選擇時(shí)，應(yīng)該參考子代測(cè)定林遺傳穩(wěn)定性表現(xiàn)。

(4)綜合現(xiàn)實(shí)增益和遺傳穩(wěn)定性，兩項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于群體平均的家系有4號(hào)、44號(hào)、10號(hào)、34號(hào)、21號(hào)、8號(hào)、11號(hào)、43號(hào)、22號(hào)、42號(hào)、28號(hào)、19號(hào)、7號(hào)、47號(hào)，入選率為27.5%。以上家系平均單株材積為0.0744 m3，比群體平均單株材積高出24%。通過(guò)八面山杉木2代無(wú)性系種子園子代測(cè)定林表現(xiàn)，以上家系既具有良好的生長(zhǎng)形狀表現(xiàn)，又具有較好的遺傳穩(wěn)定表現(xiàn)，在營(yíng)建更高世代種子園，優(yōu)樹(shù)選擇時(shí)可作重點(diǎn)考量，加以利用。