王月嬋,于世河,赫 亮,馬 悅,吳騰暉,馮 健*
(1.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院,遼寧 沈陽(yáng) 110032;2.國(guó)有清原滿族自治縣大孤家林場(chǎng),遼寧 清原 113311;3.國(guó)有燈塔市鏵子林場(chǎng),遼寧 燈塔 111300)
東部白松Pinusstrobus又名北美喬松,原產(chǎn)加拿大東南部和美國(guó)東北部,北界由加拿大東部紐芬蘭往西,經(jīng)魁北克達(dá)安大略省,轉(zhuǎn)向東南,順著美國(guó)明尼蘇達(dá)州、衣阿化州到密執(zhí)安湖和伊利湖南部,往西南沿阿巴拉契亞山脈,通過(guò)美國(guó)北部和東部地區(qū)到大西洋沿岸廣大地區(qū)[1]。東部白松具有速生、材質(zhì)優(yōu)良的特性,可用于建筑、家具、造船等,為優(yōu)質(zhì)用材樹(shù)種。同時(shí),東部白松樹(shù)體高大挺拔,樹(shù)皮光滑、有光澤,針葉藍(lán)綠色,又是優(yōu)良的綠化樹(shù)種。東部白松在遼寧的引種最早可追溯到20世紀(jì)初,熊岳樹(shù)木園引種東部白松。董健等[2]自20世紀(jì)80年代開(kāi)始在遼寧南部、東部開(kāi)展該樹(shù)種的引種試驗(yàn),結(jié)果表明東部白松不同種源在生長(zhǎng)速度上差異很大,最優(yōu)種源比最差種源生長(zhǎng)快40%~80%,總體生長(zhǎng)良好。東部白松為遼寧地區(qū)引種成功樹(shù)種[3-8]。
種源選擇是一種較快獲得良種的方法,國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者進(jìn)行了種源選擇研究。伍漢斌等[9]從31年生杉木成熟林中選擇出的29個(gè)優(yōu)良種源適宜在江西省及周邊地區(qū)推廣,最大種源較最小種源的胸徑、樹(shù)高和單株材積性狀分別高75.86%、48.55%、263.76%。胡文杰等[10]以14個(gè)省份22個(gè)楓香種源為研究材料,選取生長(zhǎng)性狀指標(biāo)和形質(zhì)指標(biāo),選出優(yōu)良種源6個(gè),入選的優(yōu)良種源平均胸徑、樹(shù)高、材積、冠幅和通直度分別大于總體均值的5.25%、8.30%、16.51%、1.26%和2.11%。潘艷艷等[11]以4個(gè)種源的169個(gè)日本落葉松半同胞家系為材料,選取樹(shù)高、胸徑指標(biāo)進(jìn)行分析,成功篩選出2個(gè)優(yōu)良種源。本研究以從加拿大引進(jìn)的15個(gè)種源東部白松9年生林分為材料,對(duì)其樹(shù)高、胸徑、冠幅進(jìn)行調(diào)查并分析,以期篩選出適合遼東山區(qū)的優(yōu)良種源,為東部白松在該地區(qū)大面積推廣應(yīng)用提供良種資源。
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地設(shè)在遼寧省撫順市國(guó)有清原滿族自治縣大孤家林場(chǎng),位于長(zhǎng)白山系千山山脈龍崗支脈,氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,冬寒夏熱,年均氣溫5.3 ℃,土壤屬于暗棕壤、棕壤,年均降水量806.5 mm,無(wú)霜期130 d左右。
1.2 參試種源與試驗(yàn)設(shè)計(jì)
參試東部白松種源(表1)均從加拿大引進(jìn),于2005年引種并播種育苗,2009年春季造林,林地為落葉松采伐跡地,造林前煉山清理,穴狀整地,整地規(guī)格40 cm×40 cm×30 cm,試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每小區(qū)9株,共設(shè)置5次重復(fù),從山腳向山頂依次排列,株行距為2 m×2 m,采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)用紅松4年生苗木作為對(duì)照CK。造林后當(dāng)年及第2年分別于6月和8月?lián)嵊?次,第3年7月?lián)嵊?次。
表1 參試種源信息
1.3 試驗(yàn)林調(diào)查與數(shù)據(jù)處理
2017年11-12月對(duì)種源試驗(yàn)林進(jìn)行每木調(diào)查,胸徑(D)用圍尺測(cè)量,精確到0.001 cm;樹(shù)高(H)利用VtrtexⅣ超聲波測(cè)高測(cè)距儀直接測(cè)量,精確到0.001 m。
單株材積計(jì)算公式:
V=0.193 283 21D2H+0.007 734 35DH+0.821 419 15D2
式中:V為體積(m3);D為胸徑(cm);H為樹(shù)高(m)。
采用 SPSS 20.0和Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖表繪制。
2.1 東部白松種源生長(zhǎng)指標(biāo)分析
試驗(yàn)林整體生長(zhǎng)良好,15個(gè)種源東部白松各生長(zhǎng)指標(biāo)均高于紅松對(duì)照,差異達(dá)到顯著水平。種源的平均樹(shù)高、胸徑、冠幅(東西+南北)和單株材積平均值分別為4.10 m、5.52 cm、2.03 m+2.04 m和0.007 m3,分別比紅松對(duì)照高1.62 m、3.03 cm、0.82 m+0.77 m和0.006 m3,其中,1號(hào)種源的胸徑和單株材積的平均值最大,分別達(dá)到6.35 cm和0.010 m3,分別比紅松對(duì)照高3.86 cm和0.009 m3,分別比種源平均值高0.83 cm和0.002 m3;8號(hào)種源的樹(shù)高平均值最大,達(dá)到4.67 m,分別比紅松對(duì)照和種源平均值高2.19 m和0.57 m;9號(hào)種源的南北冠幅平均值最大,達(dá)到2.36 m,分別比紅松對(duì)照和種源平均值高1.09 m和0.32 m(表2)。
2.2 東部白松種源保存率分析
從表2看出,東部白松各種源保存率在66.7%~95.6%,其中,保存率最高和最低的種源分別是15號(hào)和5號(hào),分別比紅松對(duì)照提高96%、36%。
2.3 東部白松優(yōu)良種源選擇
東部白松是以用材樹(shù)種引進(jìn)到遼寧地區(qū)的,因此,在篩選優(yōu)良種源時(shí),考慮的關(guān)鍵指標(biāo)是單株材積,根據(jù)以往研究表明,胸徑與單株材積密切相關(guān),因此,本研究以胸徑作為主要參考指標(biāo)篩選優(yōu)良種源,按照20%的入選率,初步篩選出3個(gè)優(yōu)良種源,分別是東部白松種源1號(hào)、8號(hào)和9號(hào),平均胸徑分別達(dá)到6.35 cm、6.27 cm和6.33 cm,分別是紅松對(duì)照和種源平均值的2.55倍和1.15倍、2.52倍和1.14倍、2.54倍和1.15倍;入選種源的樹(shù)高、胸徑、冠幅(東西+南北)和單株材積平均值分別為4.60 m、6.32 cm、2.28 m+2.28 m、0.009 m3,分別比紅松對(duì)照和種源平均值高85.48%和12.20%、153.82%和14.49%、88.43%+79.53%和12.32%+11.76%、800%和28.57%。
表2 東部白松種源各生長(zhǎng)指標(biāo)均值和鄧肯多重比較
3.1 東部白松為引進(jìn)樹(shù)種,原產(chǎn)地加拿大氣候環(huán)境與遼寧地區(qū)氣候環(huán)境存在差異,因此,各種源的生長(zhǎng)適應(yīng)能力不同。樹(shù)種的成活率、保存率在一定程度上反映該樹(shù)種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)程度及其遺傳特性[12]。本研究的15個(gè)種源東部白松保存率在66.7%~95.6%,比鄉(xiāng)土樹(shù)種紅松的保存率高36%~96%,表明東部白松各種源均較適應(yīng)遼東山區(qū)氣候環(huán)境,可為優(yōu)良種源選擇提供較豐富的種源基礎(chǔ)。
3.2 研究表明,15個(gè)種源東部白松各生長(zhǎng)指標(biāo)均高于紅松對(duì)照,按照20%的入選率,初步篩選出3個(gè)優(yōu)良種源,分別是東部白松種源1號(hào)(76°30′W、44°30′N)、8號(hào)(79°45′W、45°15′N)和9號(hào)(79°45′W、44°15′N),3個(gè)優(yōu)良種源的樹(shù)高、胸徑、冠幅(東西+南北)和單株材積平均值分別為4.60 m、6.32 cm、2.28 m+2.28 m、0.009 m3,分別比紅松對(duì)照和種源平均值高85.48%和12.20%、153.82%和14.49%、88.43%+79.53%和12.32%+11.76%、800%和28.57%。曲藝等[13]研究表明,在遼寧白石砬子地區(qū)引種東部白松表現(xiàn)優(yōu)良的為78°W、45°N種源和76°W、44°N種源,與本研究篩選出的優(yōu)良種源地理不盡相同,78°W、45°N種源在本試驗(yàn)中表現(xiàn)一般,有待進(jìn)一步觀察;76°W、44°N種源為本試驗(yàn)篩選的3個(gè)優(yōu)良種源之一,與其他2個(gè)入選種源的生長(zhǎng)狀況相近,初步認(rèn)為篩選的3個(gè)優(yōu)良種源可以在遼東地區(qū)推廣應(yīng)用。