陳元品

(福建省德化葛坑國有林場，福建 德化 362509)

1 引言

禿杉(Taiwaniaflousiana)系第三紀古老孑遺樹種，是世界珍稀瀕危植物[1～4]，斷續(xù)分布在福建、貴州、云南、湖北和緬甸北部等地[5，6]。樹木學家陳嶸《中國樹分類學》(1973)記載福建在民國期間仍是禿杉的重要分布區(qū)之一[7，8]。因其分布范圍廣泛，加之分布區(qū)地理上的間隔，故受氣候、地貌、土壤等生態(tài)條件的影響，形成了具有一定差異的地理種源[9，10]。在禿杉引種造林的過程中， 圍繞禿杉的引種試驗、 苗期培育、 營林技術(shù)、 撫育管理等方面展開了一系列的研究， 取得顯著的成果[8～12]， 然而， 關(guān)于禿杉種源試驗長期系統(tǒng)性追蹤測定的研究極少查及相關(guān)文獻。摸清這些自然變異和遺傳變異的規(guī)律，對擴大禿杉栽培范圍，豐富福建省中高海拔山區(qū)造林用材樹種[11]，從中選出生長快、抗性強、材質(zhì)好的優(yōu)良種源，進而選擇優(yōu)良家系、優(yōu)良無性系，對豐富中高海拔山區(qū)造林樹種，提高森林總體素質(zhì)具有重要作用。為此，福建省德化葛坑國有林場從1992年開始了禿杉引種種源試驗，并進行了長期測定?，F(xiàn)將中林階段研究情況總結(jié)如下。

2 材料與方法

2.1 參試材料

試驗材料由全國禿杉種源試驗協(xié)作組提供，共5個種源，具體參試種源號碼及原產(chǎn)地來源見表1。 1992年育苗， 1993年3月造林。造林當年塊狀撫育1次，全鋤一次，2～5年每年撫育兩次。郁閉后未進行撫育間伐。

表1 參試種源來源及產(chǎn)地情況

2.2 試驗地概況

試驗地設在福建省德化葛坑國有林場(北緯24°25′，東經(jīng)118°11′)，位于戴云山北麓。土壤多為山地紅壤、黃紅壤，海拔垂直高度(480～1000 m)。年降水量1800～2000 mm，年平均氣溫17 ℃，最高氣溫34.8 ℃，最低氣溫-9℃，屬中亞熱帶南緣中高山氣候類型。試驗林位于39林班2大班3小班，海拔900～950 m，立地質(zhì)量等級為Ⅲ級。林地準備采用煉山清雜，挖明穴，回表土，規(guī)格為50 cm×50 cm×30 cm，株行距為2 m×2 m。

2.3 試驗設計與數(shù)據(jù)收集

試驗采用完全隨機區(qū)組設計，5個參試處理，采用5株單列小區(qū)，重復8次。行排列垂直于等高線，上下左右種植一行禿杉作保護行。2015年對試驗林胸徑、樹高、冠幅和枝下高等指標進行觀測，并建立數(shù)據(jù)庫。

3 統(tǒng)計與分析

3.1 單株材積估算

禿杉單株材積計算公式[12]：

V=0.00005877D1.9699831H0.89646157

(1)

式(1)中，V為材積/m3,D為胸徑/cm,H為樹高/m。

方差分析：以單株觀測值為單位進行方差分析。采用SAS統(tǒng)計分析軟件的Proc means模塊。

μ=∑Xi/n

(2)

S=[∑(Xi-X)2/n-1]1/2

(3)

CVp=S/μ×100%

(4)

式(2)～式(4)中：μ為性狀的平均值；S為性狀的表型標準差；CVp稱為性狀變異系數(shù)；Xi為個體觀測值；n為觀測個數(shù)[14]。

3.2 遺傳參數(shù)估算

以單株值為統(tǒng)計單位估算的單點遺傳力如下[13～16]：

(5)

(6)

(7)

(8)

4 結(jié)果與分析

4.1 生長性狀遺傳變異

4.1.1 生長表現(xiàn)

表2列出了試驗點種源試驗林生長情況。從表2可知，試驗林24a生時，試驗林的樹高、胸徑、材積、枝下高、冠幅平均值分別為12.31 m、16.4 cm、0.1597 m3、6.51 m、3.22 m，變異系數(shù)分別為20.69%、27.72%、73.56%、25.25%和29.07%。試驗林各性狀變異系數(shù)均較大，變化范圍為20.69%～73.56%，材積的變異系數(shù)最大，達73.56%。由此可知，禿杉不同種源的生長性狀差異較大，變異比較豐富，為優(yōu)良種源的選擇提供了依據(jù)。

4.1.2 生長性狀遺傳變異分析

表3列出了試驗點種源試驗林樹高、胸徑、材積、抽高，枝下高和冠幅的方差分析結(jié)果。由表3可知，試驗林24 a生時，樹高、胸徑、材積和枝下高在重復、種源、重復和種源交互作用的差異均達顯著或極顯著水平；冠幅在重復、種源的差異達到極顯著水平，在重復和種源交互作用的差異沒有達到顯著水平。

表2 種源試驗林生長性狀表現(xiàn)

表3 種源生長性狀方差分析

表4列出了試驗點24a生的生長性狀遺傳參數(shù)估值。由表4可知，試驗林24a生時，樹高、胸徑、材積、枝下高和冠幅的種源遺傳力分別為0.58、0.41、0.63、0.34和0.42，單株遺傳力分別為0.33、0.19、0.26、0.11和0.28?？傮w上，樹高、胸徑、材積在種源水平上受中強度的遺傳控制，在單株水平上均受較弱的遺傳控制。枝下高和冠幅在種源及單株水平上均受較弱的遺傳控制。

表4 種源生長性狀遺傳參數(shù)估算

4.2 優(yōu)良種源選擇

開展禿杉種源測定的最重要的目的就是能夠選擇不同用途的禿杉優(yōu)良種源供生產(chǎn)推廣用。從參試的材料中篩選出具有不同用途的禿杉優(yōu)良材料，是開展禿杉種源測定的重要目標。從表5可以看出，根據(jù)種源各性狀的遺傳增益排名，試驗點1號種源的樹高、胸徑和材積的平均值分別為13.73 m、18.88 cm、0.2008 m3，遺傳增益的平均值分別為4.90%、5.27%和22.99%，排名第1。

表5 試驗點5個種源24年生表現(xiàn)

4.3 優(yōu)良單株選擇

根據(jù)速生優(yōu)良種源的選擇結(jié)果，從種源試驗林中篩選出的優(yōu)良種源中的優(yōu)良單株共5株，結(jié)果列于表6。從表6可知，從1號優(yōu)良種源中選擇的5個優(yōu)良單株，24a生時樹高、胸徑和材積的平均值分別為18.2、28.78 cm和0.6009 m3，遺傳增益的平均值分別為15.79%、14.34%和71.83%。所入選的優(yōu)良單株生長性狀表現(xiàn)良好，具有較高的增益水平。

表6 優(yōu)良種源中的優(yōu)良個體及其24年生表現(xiàn)

5 結(jié)論與討論

通過對福建省德化葛坑國有林場1993年營造的相同立地條件下的禿杉種源試驗林的調(diào)查觀測，并對調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，試驗林24 a生時，禿杉不同種源試驗林的樹高、胸徑、材積、枝下高、冠幅平均值分別為12.31 m、16.4 cm、0.1597 m3、6.51 m、3.22 m，變異系數(shù)分別為20.69%、27.72%、73.56%、25.25%和29.07%。試驗林各性狀變異系數(shù)均較大，變化范圍為20.69%～73.56%，材積的變異系數(shù)最大，達73.56%。由此可知，禿杉不同種源的生長性狀差異較大，變異比較豐富，為優(yōu)良種源的選擇提供了依據(jù)。樹高、胸徑、材積、枝下高和冠幅的種源遺傳力分別為0.58、0.41、0.63、0.34和0.42，單株遺傳力分別為0.33、0.19、0.26、0.11和0.28?？傮w上，樹高、胸徑、材積在種源水平上受中強度的遺傳控制，在單株水平上均受較弱的遺傳控制[17～21]。枝下高和冠幅在種源及單株水平上均受較弱的遺傳控制。根據(jù)種源各性狀的遺傳增益排名，選出1號種源為優(yōu)良種源。按照速生豐產(chǎn)的標準，篩選出5株優(yōu)良單株，樹高、胸徑和材積的平均值達18.2 m、28.78 cm和0.6009 m3，遺傳增益的平均值達15.79%、14.34%和71.83%。這些優(yōu)良種源可通過有性或無性繁育方式在福建省中高海拔山地等區(qū)域進行推廣應用。

根據(jù)以上分析可知樹高、胸徑、材積在種源水平上受中強度的遺傳控制，在單株水平上均受較弱的遺傳控制；在福建德化相同的立地條件下，通過對24a生種源試驗林的調(diào)查和各生長性狀的分析對比，初步選擇出1號種源為優(yōu)良種源。由于受人力和物力等條件的影響，選擇的種源參試材料只有5個，且未在福建省不同地區(qū)進行區(qū)域試驗。因此，后續(xù)研究需繼續(xù)收集禿杉地理分布區(qū)的種源，在福建省不同地區(qū)甚至我國禿杉分布區(qū)開展種源測定，選出廣譜性優(yōu)良品種為禿杉資源培育提供良種支持。