李亞雄,王軍輝,田開春,艾菊,韓俊勇,劉軍,胡華,祁萬宜

(1.宜昌市夷陵區(qū)國有樟村坪林場,湖北 宜昌 443145;2.國家林業(yè)局林木培育重點實驗室 中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所,北京 100091;3.宜昌市林業(yè)科學研究所,湖北 宜昌 443111)

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川西云杉云南66個家系的早期評價

李亞雄1,王軍輝2,田開春1,艾菊1,韓俊勇1,劉軍1,胡華3,祁萬宜3

(1.宜昌市夷陵區(qū)國有樟村坪林場,湖北 宜昌 443145;2.國家林業(yè)局林木培育重點實驗室 中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所,北京 100091;3.宜昌市林業(yè)科學研究所,湖北 宜昌 443111)

摘要：以設置在宜昌市的川西云杉云南66個家系試驗林為材料,對營造7年生(苗齡4年)的川西云杉云南66個家系保存率和生長量進行了統(tǒng)計分析,結果表明：其中有15個家系不適應試點生長被自然淘汰了;川西云杉云南51個家系7年生保存率和生長量各性狀間呈顯著、極顯著的正相關系,運用性狀的綜合評價方法篩選得到川西云杉云南優(yōu)良家系5個現(xiàn)實遺傳增益7年生的平均樹高比其它 46個平均樹高提高23.6 %,當年抽梢提高11.1 %,地徑提高 20 %,冠幅提高 21.1 %,保存率提高13 %。

關鍵詞：川西云杉;云南家系;早期選擇;綜合評價

1引言

川西云杉(Piceabalfouriana)廣泛分布于四川西部、西藏東部及南部、青海南部,分布區(qū)大致位于29°30′～32°50′N,93°45′～102°30′E,是青藏高原上云杉屬植物分布的北緣樹種,垂直分布西部為3500～4300 m,東部為2600～3900 m。川西云杉由于生長快,材質優(yōu)良,是分布區(qū)的主要造林樹種,已逐漸成為我國西南林區(qū)的主要后備森林資源。利用在云南天然林中選優(yōu)得到的 66個川西云杉優(yōu)樹自由授粉種子為研究對象,通過連續(xù)對 4～7年生川西云杉云南66個家系試驗林的適應性成活率和保存率、生長性狀、苗高、地徑、 抽梢長度和形質性狀冠幅的調查統(tǒng)計重點分析,得到不同川西云杉云南66個家系的適應能力,各性狀的遺傳變異規(guī)律及性狀間的相關性,并運用性狀的綜合評價方法初步篩選出幼林期的優(yōu)良川西云杉云南家系,試圖為云杉家系早期造林選擇和良種的調撥使用提供科學依據(jù)[1]。

2試驗區(qū)概況

樟村坪林場位于宜昌市西北部,是武陵山區(qū)與秦巴山區(qū)的中間地帶。地理位置位于111°4′～111°13′E,31°11′～31°18′N,海拔900～1962 m,總面積7000 hm2。屬亞熱帶季風濕潤氣候,主要由季風環(huán)流所控制,年平均氣溫為12.6 ℃,無霜期205 d左右,極端端最低溫-20 ℃，最高溫度為37 ℃,晝夜日差溫度達9～12 ℃,年隆雨量1450～1900 mm,集中在6～8月,占全年隆雨量的40 %,年蒸發(fā)量為900～1000 mm,相對濕度為70 %～80 %,常年云霧較多[2]。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,略顯酸性,土壤中極具腐殖質,自然養(yǎng)分含量較高,略顯黑色,土層平均厚度為50～110 cm,土壤肥沃[3]。植被屬北亞熱帶“秦巴山地”落葉闊葉林和針葉林帶,已知的有植物有82科392種。川西云杉云南66個家系試驗林選擇在該場的馬槽驛分場紅藤溝、拱撟公路上下地段營造部分川西云杉66個云南家系,用GPS定位見表1。

表1　川西云杉云南家系試驗林地理位置情況

造林前為鵝掌楸(PinusarmandiFranch.)人工林為主,天然闊葉樹混交林的采伐跡地,天然闊葉樹以少量錐栗(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]。

3材料與方法

川西云杉云南66個家系全部試驗材料的種子由中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所提供,并安排在國家云杉良種基地甘肅省小隴山林業(yè)實驗局林業(yè)科學研究所育苗[5],2012年3月湖北省宜昌市林業(yè)科學研究所調運川西云杉云南家系66個4年生苗木2152株,到試驗地國有樟村坪林場造林[6]。

3.1試驗設計

川西云杉云南66個家系以國際林聯(lián)制定的種源試驗方案和我國林木遺傳育種學為指導,采用隨機田間試驗設計[7],依山順勢縱向排列長方形塊狀,每個方塊邊長為20 m×5 m,面積100 m2,無重復,每個系號均掛有標牌;每個方塊四角處均栽高50 cm水泥樁作永久性標識[8];試驗林面積1 hm2。2011年冬季對造林地進行全面清理,并根據(jù)田間試驗林要求用皮尺量距,白石灰定點,小區(qū)、每長方形塊間用白石灰打線挖溝界。穴狀整地,規(guī)格50 cm×50 cm×40 cm。2012年3月苗木根部用泥漿蘸根造林[9],株行均為1.5 m×1.5 m。

3.2幼林管理

川西云杉云南66個家系幼林撫育管理,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、割草,常年做好護林防火和病蟲害防治工作[10]。

3.3數(shù)據(jù)調查

川西云杉云南66個家系生長季結束后統(tǒng)計當年造林成活率,用測樹卷尺對樹高、當年抽梢長、冠幅、頂輪分枝數(shù)和地徑進行測量。2012年10月調查成活率,2015年10月23日調查保存率、樹高、地徑、當年抽梢長、冠幅和頂輪分枝數(shù)。

3.4統(tǒng)計處理

用算術平均法分小區(qū)統(tǒng)計成活率、保存率和各性狀生長量,數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計學軟件SAS/STAT 6.12軟件中PROCANOVA過程計算進行性狀間相關分析[11]。

4結果與分析

4.1造林成活率和保存率

2012年10月調查了川西云杉云南66個家系試驗林成活率為100 %。2015年10月23日調查了云杉試驗林保存率,其中川西云杉云南15個家系不適應該場的生長被自然淘汰了[12];川西云杉云南51個家系7年生變動幅度在10 %～77 %之間,平均為33 %。

4.2生長量相關分分析

對川西云杉云南66個家系田間試驗林7年生時各生長量指標的相關分析結果見表2。從表2中看出,2015年7年生時樹高和當年抽新梢之間的相關系數(shù)為0.687,樹高與地徑0.266,樹高和冠幅之間的相關系數(shù)為0.712,樹高和頂輪分枝數(shù)之間的相關系數(shù)為0.333,地徑和冠幅之間的相關系數(shù)為0.326,地徑和頂輪分枝數(shù)之間的相關系數(shù)為0.267,頂輪分枝數(shù)和冠幅之間的相關系數(shù)為0.333,均在 0.05 以上;對應的 P 值都接近 0,表示指標間具有顯著和極顯著的正相關關系?？芍m然川西云杉云南51個家系系各生長量已逐漸表現(xiàn)出生長差異,但樹高與地徑和地徑與頂輪分枝數(shù)相關還未達到顯著性水平。這可能是因為林木栽植時間還較短、而使林分生長還沒有達到分化程度所致[13]。

表2　川西云杉云南優(yōu)良家系相關分析

注:樣本均為51個,“**”表示P<0.01,極顯著相關

4.3家系生長量比較

川西云杉云南51個家系造林生長量及保存率由統(tǒng)計結果表3看出,至2015年 7年生時川西云杉云南優(yōu)良家系5個平均生長量最大,平均樹高達 63.8 cm;樹干通直,樹皮黑褐色,針葉綠色,未有發(fā)現(xiàn)病蟲為害和倒,生長勢好。其中13/pba08xz090號優(yōu)良家系7年生時單株最大樹高96.0 cm,當年抽梢 16.0 cm,地徑2.0 cm,冠幅75.0 cm,一級分技5個,保存率36 %。

表3　川西云杉云南優(yōu)良家系生長量比較

編號家系號4年生苗木7年生樹木株數(shù)H/cmH/cm抽梢/cmD/cm冠幅/cm頂輪分枝數(shù)保存率/%H/排序23pba08xz0793630.256.79.11.233.13191524pba08xz1253325.347.85.40.728.44153925pba08xz0403326.026pba08xz0932920.627pba08xz1383221.361.29.51.136.3219728pba08xz0102924.329pba08xz0443825.349.87.90.929.12243530pba08xz1482922.563.09.11.238.8332531pba08xz0182740.748.06.00.730.32113832pba08xz1262524.553.49.01.039.33322633pba08xz0912626.051.87.60.835.83503034pba08xz1042823.463.110.71.042.2432435pba08xz0982626.153.010.01.232.93272736pba08xz1012520.541.27.61.023.82124637pba08xz1222622.658.910.81.134.13351138pba08xz1142523.041.07.30.928.02124739pba08xz1322517.545.75.80.823.72244340pba08xz0732424.046.36.50.923.02174141pba08xz1002418.342pba08xz1233124.655.810.21.127.53191943pba08xz1432325.347.36.81.226.44354044pba08xz1472423.441.07.31.527.53254745pba08xz1202216.955.79.91.537.43592046pba08xz0082224.253.67.21.433.93462447pba08xz0152127.038.06.11.126.63435148pba08xz0262226.049pba08xz0512124.639.25.00.928.74675050pba08xz0942123.451pba08xz1022419.052pba08xz0242128.053pba08xz0872129.054pba08xz1112120.340.56.80.927.13384955pba08xz1372021.064.59.31.538.5460256pba08xz1412122.356.88.21.239.63431457pba08xz0111825.156.56.81.235.54221558pba08xz0061829.349.38.01.029.72173659pba08xz0122027.051.67.91.129.53403160pba08xz0162027.261pba08xz0202028.745.06.00.824.53104462pba08xz0221824.163pba08xz0782029.668.48.40.936.8325164pba08xz0812032.060.712.71.241.3415865pba08xz0882021.351.36.51.232.02203266pba08xz0992022.544.56.50.831.52204551個家系平均24.952.88.21.133.933313pba08xz0904428.659.87.61.244.8336530pba08xz1482922.563.09.11.238.8332434pba08xz1042823.463.110.71.042.2432355pba08xz1372021.064.59.31.538.5460263pba08xz0782029.668.48.40.936.832515個優(yōu)良家系平均25.063.89.01.240.2337其它46個家系平均24.951.68.11.033.2332南北巴山松60.6北方油松56.7

5結語

云杉屬樹種豐富且自然分布范圍廣,地理家系變異大,進行優(yōu)良種和種源的選擇效果好、 增益大。運用性狀的綜合指數(shù)評價法[14],從2008～2015年歷時8年,選擇出川西云杉云南優(yōu)良家系5個現(xiàn)實遺傳增益7年生的平均樹高比其它 46個平均樹高提高23.6 %,當年抽梢提高11.1 %,地徑提高 20 %,冠幅提高 21.1 %,保存率提高16 %。

樟村坪林場的7年生川西云杉云南優(yōu)良家5個現(xiàn)實遺傳增益平均樹高比引入至大老嶺林場的南北方巴山松[15]平均樹高提高5.1 %,比北方油松的平均樹高提高12.5 %。其中川西云杉云南家系15個不適應該場的生長被自然淘汰了。通過排序比較,可以初選出適應性、穩(wěn)定性、速生性和形質性狀均較好的川西云杉云南優(yōu)良家系,并能夠初步淘汰不適宜的家系,對于迫切需要造林的地區(qū),早期選擇的結果可以提供一定的參考。然而由于造林時間和川西云杉云南家系生長周期相比還較短,對初選結果的穩(wěn)定性及可靠性仍需要持續(xù)的、長時間的觀測比較研究,才能做出最終評價。

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中圖分類號：S791.18

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)03-0001-04

作者簡介：李亞雄(1974—)，男，湖北宜昌人,主要從事造林選育和森林培育研究工作。通訊作者：王軍輝(1972—),男,研究員,博士生導師,主要從事林木遺傳育種研究。

基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃課題(編號:2012BAD01B02-1)

收稿日期：2016-01-02