杉木第3 代良種造林篩選初報

翁建宇

（福建省將樂國有林場，福建將樂353300）

杉木（Cunninghamia lanceolata （Lamb.） Hook） 樹干通直圓滿，材質輕韌，耐腐抗蛀，是優(yōu)良的材用樹種[1]。第九次全國森林資源清查結果表明杉木人工林面積達到1.48 億畝，蓄積量達7.55 億m3，分別占全國人工喬木林總面積、總蓄積量的1/4 和1/3，均為全國第一[2]。福建是杉木重要產(chǎn)區(qū)之一，杉木研究工作開展較早[3,4]，取得了豐碩的研究成果。已有研究表明，杉木第3 代良種在苗期就表現(xiàn)出較大的生長優(yōu)勢，且具有較廣泛的適應性。福建省內(nèi)的沙縣、光澤縣、泰寧縣、武平縣等多個地區(qū)都先后開展了杉木良種對比試驗，幼林期生長結果表明杉木第3 代良種比第2.5 代良種、第2 代良種以及人工林混合種都生長優(yōu)良[5,6]。但從已有的報道看，不同杉木第3 代種子園良種在不同地區(qū)的早期生長也有所差異[7]。因此，不同產(chǎn)區(qū)通過造林試驗篩選最適宜的杉木第3 代良種是杉木人工林高質量發(fā)展的基本要求。福建省將樂國有林場于2017 年開展了杉木第3 代良種造林對比試驗，對試驗林4 a 林齡時的生長性狀進行分析，旨在為將樂縣區(qū)域篩選適宜的杉木第3 代良種，提升杉木人工林培育的遺傳控制水平。

1 試驗地概況

試驗地位于福建省將樂國有林場明頭山工區(qū)61 林班10 大班60 小班，東經(jīng)117°25′50″，北緯26°43′3″。屬亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均降水量1698.2 mm，相對濕度81.2%，極端高溫40 ℃，極端低溫-3 ℃，年平均溫度18.7 ℃，年無霜期295 d，夏季高溫多雨，冬季溫暖濕潤。造林地前茬屬杉木林地，土壤為紅壤，立地較為肥沃，坡向南坡，坡度20°~ 25°，海拔190 ~ 278 m。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

參試材料為9 個杉木品種，分別為將樂3 代種子園、衛(wèi)閩3 代種子園、白砂3 代種子園、洋口3 代種子園、永安3 代種子園、華安西陂3 代種子園、建陽3 代種子園、尤溪3 代種子園、光澤3 代種子園。每個品種試驗苗木1800 株，共計16200 株，由將樂國有林場培育。

2.2 試驗方法

造林前對林地進行煉山、清雜后，根據(jù)山脊、溝谷將造林地由山頂至山底基本平分為3 大區(qū)。每一大區(qū)的立地條件、坡向等基本一致，面積約2.67 hm2，每一大區(qū)為一個重復，共3 個重復，總面積約8 hm2。造林時，將每一大區(qū)再平分為9 小區(qū)，每個小區(qū)面積約0.27 hm2，每一小區(qū)各種植一個品種，小區(qū)之間種植2 行馬尾松作標志行。株行距為1.8 m × 1.8 m，整地方式按照60 cm × 40 cm × 40 cm 規(guī)格挖穴、回表土，每穴施0.5 kg 過磷酸鈣作基肥。2016 年在將樂林場苗圃地播種育苗，于2017 年3 月用1 年生實生苗造林。采用完全隨機區(qū)組試驗設計，每個品種3 個重復，每個小區(qū)種植株數(shù)約為600 株。造林2 a 后開始對每木胸徑進行連年調(diào)查勘測，連續(xù)調(diào)查4 a。單株立木材積估算使用福建省杉木二元立木材積公式（DB35T 1823-2019）[8]進行計算，V＝0.00005877042D1.9699831H0.89646157，式中：V為單株立木材積（m3），D為胸徑（cm），H為樹高（m）。采用IBM SPSS Statistics19.0 軟件進行單因素方差分析和多重比較。

3 結果與分析

3.1 品種間各性狀方差分析

從表1 可知，不同杉木第3 代良種各性狀在品種、重復以及品種與重復的交互作用的顯著性系數(shù)P＜0.05，說明不同3 代良種表現(xiàn)出較為明顯的性狀差異，并且這些差異來源于品種、重復以及重復與品種之間的交互作用。

表1 不同杉木第3 代良種各性狀方差分析

3.2 品種間各生長性狀均值比較

由圖1 可知，4a 林齡時，在將樂地區(qū)綜合性狀表現(xiàn)最優(yōu)的是建陽3 代良種，其平均樹高、胸徑和單株立木材積分別為5.01 m、7.97 cm 和0.0167 m3；其次是將樂3 代、衛(wèi)閩3 代、永安3代、白砂3 代良種，這4 個良種的生長性狀相差較小，平均樹高、胸徑、單株立木材積分別為4.89 ~ 4.97 m、7.46 ~7.72 cm、0.0140 ~ 0.0148 m3；綜合性狀表現(xiàn)較差的是尤溪3 代和光澤3 代種子園良種，其中尤溪3 代平均樹高、胸徑、單株立木材積分別為4.37 m、6.45 cm、0.0091 m3，光澤3 代良種平均樹高、胸徑、單株立木材積分別為4.48 m、6.80 cm 和0.0105 m3。LSD 多重比較分析結果表明，良種間各性狀表現(xiàn)存在較大的差異。

圖1 品種間各性狀均值及相對增幅

以參試良種各性狀的總體水平（平均樹高、胸徑、單株立木材積分別為4.75 m、 7.40 cm、 0.134 m3） 為參照，進一步對各良種的增益幅度進行分析。結果可得，建陽3 代良種平均樹高、胸徑和單株立木材積比總體水平分別大4.72%、7.75%和24.60%；將樂3代、白砂3 代、衛(wèi)閩3 代和永安3 代良種各生長性狀略高于總體水平，平均樹高分別大3.77%、2.17%、3.16%和2.72%，平均胸徑分別大2.99%、4.32%、1.23%和0.85%，單株立木材積分別大10.24%、7.16%、6.57%和4.89%；洋口3 代和華安西陂3 代綜合表現(xiàn)略低于整體水平，單株立木材積分別低5.27%和6.07%；光澤3 代、尤溪3 代在該地區(qū)表現(xiàn)顯著低于其他品種，相較總體水平，平均樹高分別低6.45%和8.75%，平均胸徑分別低8.04%和12.81%，單株立木材積分別比整體水平低21.80%及31.90%。

3.3 各性狀變異系數(shù)及方差分量分析

由表2 可見，參試良種樹高變異系數(shù)在15% ~ 19%之間，其中永安3 代和洋口3 代變異最大，尤溪3 代和白砂3 代變異最小；胸徑變異系數(shù)在22% ~ 30%之間，其中華安西陂3 代變異系數(shù)最大（29.09%），白砂3代變異系數(shù)最?。?2.34%）；單株立木材積變異系數(shù)為56% ~ 75%，華安西陂3 代變異系數(shù)最大（74.83%），白砂3 代（56.55%） 和將樂3 代（58.40%） 最小。

表2 良種間各性狀變異系數(shù)

以單株為單位的方差分析結果（表3） 表明，品種方差分量占比極低，而環(huán)境方差分量和交互作用占比較高，其中環(huán)境方差分量分別占樹高、胸徑及單株立木材積的總方差成分的73.12% 、74.35%及72.06%，而良種與重復之間交互作用占比為26.88%、25.65%及27.94%，說明參試3 代良種生長性狀差距與品種無關，但受環(huán)境以及品種與環(huán)境之間交互作用的影響較為顯著。

表3 生長性狀方差成分分析

4 結論與討論

4.1 不同良種生長差異

為進一步發(fā)掘良種的生長潛力，做到適地適良種，本研究在分析樹高、胸徑和單株立木材積這三個重要的生長性狀基礎上開展了適宜將樂地區(qū)推廣的杉木優(yōu)良品種選擇。以往的研究表明，杉木是一個存在地理變異的樹種，不僅不同種源的杉木生長性狀存在明顯差異[9]，而且不同品種及家系的苗期生長也存在一定差異[10]。袁雅琪等[11]研究表明，不同年齡段年輪寬度現(xiàn)實增益存在種源效應，種源類型可分為前期速生型和后期速生型。伍漢斌等[12]調(diào)查結果表明，不同生長時期杉木種源的胸徑、樹高和材積在種源間均存在顯著差異，并有顯著的地理變異規(guī)律，胸徑和樹高生長地理變異模式均表現(xiàn)為雙向漸變，并從中篩選出42 個生長較為快速的種源。黃昌春[13]研究表明，在同等立地條件和營林技術下，優(yōu)良家系綜合性狀顯著優(yōu)于對照試驗林，且林分較為整齊，但不同家系純林之間也存在顯著差異；賴文勝等[14]研究表明，14個1 ~ 3 代杉木種子園良種的生長性狀間均存在顯著或極顯著差異，且尤溪3 代杉木良種表現(xiàn)最優(yōu)。

本研究中，參試杉木第3 代良種間的生長性狀存在一定差異。根據(jù)各性狀表現(xiàn)，9 個杉木3 代良種可分為四個檔次：表現(xiàn)最優(yōu)的為建陽3 代良種，各性狀表現(xiàn)均優(yōu)于其他良種；其次是將樂3 代、白砂3 代、衛(wèi)閩3代以及永安3 代良種，整體表現(xiàn)良好，但顯著低于建陽3 代；第三檔為洋口3 代與華安西陂3 代，總體表現(xiàn)略低于參試品種性狀整體均值；第四檔為尤溪3 代和光澤3 代良種，兩者各性狀均顯著低于整體均值。此外，各第3 代良種在樹高及胸徑的變異系數(shù)都較低，樹高變異系數(shù)均低于20%，胸徑變異系數(shù)均低于30%，說明杉木第3 代良種具有較高的林分齊性，這與盧遠錦[5]、黃昌春[13]、鄒軍[15]等關于杉木第3 代良種生長性狀研究結果相一致。

4.2 不同品種的廣適性

樹種的生長性狀表現(xiàn)受遺傳效應和環(huán)境效應的雙重影響，阮梓材等[16]的研究結果表明，立地間生長差異極顯著，方差分量占39.46%；地點×家系間交互效應達極顯著水平。張貴云等[17]對49 個杉木無性系的測定結果表明，杉木無性系與環(huán)境的交互效應極其顯著。環(huán)境與品種間的交互效應具體反映品種生長性狀在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性，本研究中，通過對參試品種性狀方差分量的剖析，表明3 代良種的遺傳品質較為穩(wěn)定，品種間遺傳差異較小，性狀差異主要是由環(huán)境以及環(huán)境與品種之間的交互影響造成的。因而，在試驗地范圍內(nèi)，無法篩選出廣適于將樂地區(qū)各立地條件的杉木第3 代良種。但由于交互作用顯著，交互效應占各性狀方差分量的30%左右，表明不同良種生長狀況對環(huán)境依賴性較高，可以通過改良土壤條件、選擇適宜的杉木良種等措施有效提高林分質量。此外，需要進一步開展立地條件調(diào)查，找到影響杉木良種生長的關鍵環(huán)境因子。