杉木第3代良種早期生長增益分析*

盧遠(yuǎn)錦

（福建省泰寧國有林場，福建泰寧，365000）

杉木（Cunninghamia lanceolata）是中國長江流域和秦嶺以南地區(qū)廣泛栽培的高經(jīng)濟(jì)價值用材樹種。栽培區(qū)北起秦嶺南坡，經(jīng)河南桐柏山、安徽大別山，至江蘇句容、宜興，南至廣東信宜、廣西玉林、云南廣南等地，東自江蘇南部、浙江、福建，西至四川大渡河流域等區(qū)域[1]。廣泛的栽培區(qū)域、優(yōu)良的速生性和優(yōu)質(zhì)且適宜的材性決定了杉木在中國南方商品材產(chǎn)區(qū)的重要地位[1,2]。作為商品材主要產(chǎn)區(qū)之一，福建省歷來重視杉木遺傳改良，在遺傳育種和人工林培育領(lǐng)域研究成果豐碩，實踐積累深厚[2,3]。特別是持續(xù)開展了近60年的遺傳育種研究，使福建省杉木良種選育、繁育及應(yīng)用長期處于國內(nèi)較高水平[4]。從20世紀(jì)50年代的種源試驗拉開福建省杉木遺傳育種序幕，至60年代建成全國第一個嫁接種子園而全面開展杉木第1 代育種研究，經(jīng)20世紀(jì)90年代的第2 代育種而凝練了杉木育種研究重要成果[4-5]。21世紀(jì)初，福建省在全國率先開展杉木第3 代育種研究，至2015年成功建成第3 代種子園 430 多 hm2，2018年平均產(chǎn)量 19.5kg·hm-2，高產(chǎn)種子園產(chǎn)量達(dá)到 42.7 kg·hm-2，有效保障了福建省杉木第3 代良種供應(yīng)能力[6]。隨著杉木良種供應(yīng)水平的提高，生產(chǎn)力評價成為杉木第3 代良種廣泛推廣應(yīng)用的關(guān)鍵問題，受到林業(yè)生產(chǎn)單位的密切關(guān)注。如福建省沙縣官莊林場杉木第3 代種子園良種在當(dāng)?shù)丌蝾惲⒌卦炝?a 后平均樹高和胸徑分別達(dá)到8.31m 和10.7cm，年均生長量分別為1.19m 和1.53cm[7]，在南平市延平區(qū)Ⅱ類立地造林3a 后平均樹高和胸徑分別達(dá)到3.75m 和5.3cm，年均生長量分別為1.25m 和1.77cm[8]。福建省光澤華橋國有林場杉木第3 代種子園良種在當(dāng)?shù)丌蝾惲⒌卦炝?.5a 后平均樹高和胸徑分別達(dá)到4.26m 和6.0cm，年均生長量分別為1.70m 和2.4cm，樹高和胸徑生長量分別比1.5 代種子園良種高53.24%和88.92%[9]。已有文獻(xiàn)報道表明杉木第3 代良種在幼林期已表現(xiàn)出明顯的生長優(yōu)勢，但在不同區(qū)域優(yōu)勢度不盡相同。為了摸清杉木第3 代良種在泰寧縣這一杉木中心產(chǎn)區(qū)Ⅱ類立地級產(chǎn)區(qū)[10]的生長優(yōu)勢，為杉木人工林培育提供參考，福建省泰寧國有林場于2013年開展了杉木第3 代良種生長增益對比研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試材料為福建省光澤華橋國有林場杉木第3 代種子園良種（良種審定編號：閩S-CSO（3）-CL-013-2013，以下簡稱第3 代良種），以福建省沙縣官莊國有林場杉木第2.5 代種子園良種（良種審定編號：閩S-CSO（2.5）-CL-022-2013，以下簡稱第2.5 代良種）和福建省泰寧國有林場梅橋工區(qū)主伐杉木人工林（林齡30a）混合種子為對照（以下簡稱人工林混合種）。

1.2 試驗地概況

試驗地位于福建省泰寧國有林場梅橋工區(qū)，地理坐標(biāo)E117°11′29″，N26°54′36″。亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，年平均氣溫17℃，無霜期300d，年平均降雪期4.3d，年平均降水量1775mm，年平均相對濕度84%，年平均日照時數(shù)1738.7h。試驗地為馬尾松人工純林采伐跡地，II 類立地。坡向東南，全坡，坡度10 ～20°，海拔300 ～350m。

圖1 參試品種逐年保存率

圖2 試驗林及品種樹高累積生長和連年生長

1.3 試驗方法

2012年10月煉山、清雜堆燒后按株行距2.0m×2.0m 挖明穴整地，晾曬1 個月后每穴施0.5kg 過磷酸鈣回表土拌勻后回心土。選擇坡面一致，立地較為一致的造林地營建試驗林，將試驗地水平劃分為3 個區(qū)塊，每一區(qū)塊面積0.5 ～1.0hm2，試驗林面積共計2.67hm2。每一區(qū)塊種植一個品種。2013年1月用1a 生實生苗造林，苗木高度達(dá)到《主要造林樹種苗木質(zhì)量分級》[11]要求，第3 代良種、第2.5 代良種和人工林混合種平均苗高分別為0.43m、0.42m 和 0.42m。初植密度 2500 株·hm-2，每一區(qū)塊的四周栽植兩行木荷為隔離帶，根據(jù)《杉木速生豐產(chǎn)林培育技術(shù)規(guī)程》撫育管理[10]。2013年12月在每個區(qū)塊中部設(shè)置 1 個20m×20m 固定樣地，造林后1 ～3a 每年底調(diào)查樣地中每木樹高，第4a 開始調(diào)查樹高、胸徑，每年均記錄死株數(shù)量。根據(jù)樹高、胸徑估算單株立木材積[12]：V＝0.00005877042D1.9699831H0.89646157，式中：V 指單株立木材積（m3），D 指胸徑（cm），H 指樹高（m）。利用 IBM SPSS Statistics19.0 軟件統(tǒng)計分析[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 保存率分析

圖1為各參試品種逐年保存率（造林當(dāng)年為成活率）曲線。造林當(dāng)年各品種成活率均較高，達(dá)到96.67 ～100%，表明造林質(zhì)量較高。從造林后第2a 開始，保存率開始下降，介于93.62 ～98.86%間。第3 代種子園良種保存率4a 林齡時下降到的86.17%后保持穩(wěn)定，第2.5 代種子園良種下降到3a 林齡時的94.44%后保持穩(wěn)定，而對照逐年持續(xù)下降，6a 林齡時僅為73.33%?？傮w來看，保存率大小順序為：第2.5 代良種＞第3 代良種＞人工林混合種。保存率穩(wěn)定后，第2.5 代良種較第3 代良種高9.60%。

2.2 生長量分析

圖2為造林6a 后試驗林及各品種樹高累計生長量和連年生長量。試驗林6a 林齡時樹高平均累計生長量5.80m，最大連年生長量出現(xiàn)在第4年，達(dá)到1.33m。第3 代種子園良種6a 林齡時樹高累計生長量最大，達(dá)到6.60m，比人工林混合種大44.42%。第2.5 代種子園良種為6.00m，比人工林混合種大31.29%。造林當(dāng)年，由于根系恢復(fù)，參試品種樹高生長量（當(dāng)年底樹高均值與苗木均高之差）均較小。造林后第2a 樹高快速增長，而第3 代和第2.5 代種子園良種最大連年生長量均大于人工林混合種，且最大連年生長量均出現(xiàn)在造林后第4年，較人工林混合種提早1年，有利于林分提早郁閉，降低營林成本。進(jìn)一步對品種間6a 林齡時樹高、胸徑和單株立木材積進(jìn)行方差分析（表1），結(jié)果表明品種間生長差異均極顯著。進(jìn)一步的LSD 多重比較分析表明樹高、胸徑、單株立木材積由大到小排序均為：第3 代＞第2.5 代＞CK（“＞”表示顯著大于）。表2列出了各品種6a 林齡時生長性狀均值，結(jié)合方差分析和多重比較結(jié)果可知，第3 代種子園良種樹高比第2.5 代種子園良種顯著大10.00%，比人工林混合種顯著大44.42%；胸徑比第2.5 代種子園顯著大28.57%，比人工林混合種顯著大78.47%；單株立木材積比第2.5 代種子園顯著大67.81%，是人工林混合種的4.03 倍。可見第3 代種子園良種較第2.5 代種子園良種和人工林混合種具有更強(qiáng)的速生性。

表1 6a 林齡生長性狀方差分析

表2 6a 林齡生長性狀均值

表3 多年度生長性狀變異系數(shù)方差分析

表4 生長性狀多年度變異系數(shù)均值

2.3 林分整齊性分析

方差分析各品種間多年度生長性狀變異系數(shù)（表3），結(jié)果表明各品種間樹高、胸徑和單株立木材積多年度變異系數(shù)差異均極顯著，進(jìn)一步的LSD 多重比較分析表明樹高變異系數(shù)由小到大排序為：第3 代=第2.5 代＜CK，胸徑變異系數(shù)由小到大排列為：第3 代＜第2.5 代=CK，單株立木材積變異系數(shù)由小到大排列為：第3 代＜第2.5 代=CK（“=”表示差異不顯著，“＜”表示顯著小于）。表4列出了各品種生長性狀多年度變異系數(shù)均值，結(jié)合方差分析和多重比較結(jié)果可知，第3 代種子園良種幼齡期單株間樹高分化程度比人工林混合種顯著低39.72%，單株間胸徑分化程度比第2.5 代種子園顯著低27.72%，單株間單株立木材積分化程度比第2.5 代種子園顯著低24.33%。因此，第3 代種子園良種較第2.5 代種子園良種和人工林混合種具有更高的林分整齊性。

3 小結(jié)與討論

福建省自開展杉木第3 代育種以來，已在光澤縣、將樂縣、沙縣、南平市延平區(qū)等區(qū)域?qū)Ω＝ㄊ∮认獓辛謭錾寄镜? 代種子園、福建省沙縣官莊國有林場杉木第3 代種子園、福建省光澤華橋國有林場杉木第3 代種子園等良種進(jìn)行了早期生長測試[7-9，14-15]，結(jié)果表明杉木第3 代良種在這些區(qū)域3 ～7a 林齡時樹高年均生長量可達(dá)1.1 ～1.5m，胸徑年均生長量可達(dá)1.6 ～1.8cm。近年來，杉木第3 代良種普及率在福建省杉木人工林建設(shè)中逐年提高[14]，為了進(jìn)一步擴(kuò)大第3 代良種生產(chǎn)力測試區(qū)域，為良種使用提供參考，本研究在泰寧縣對福建省光澤華橋國有林場杉木第3 代種子園良種早期生長增益進(jìn)行造林測試。結(jié)果表明杉木第3 代良種林分4a 林齡后，保存率穩(wěn)定維持在86.17%，樹高連年生長量達(dá)到最大值1.55m。6a 林齡時樹高達(dá)到6.60m，比杉木速生豐產(chǎn)林中心產(chǎn)區(qū)Ⅱ類立地級中徑材生長量指標(biāo)（3.7m）[14]大78.38%，比第2.5 代種子園良種大10.00%，比人工林混合種大44.42%，年均生長量達(dá)到1.10m；胸徑達(dá)到10.53cm，比杉木速生豐產(chǎn)林中心產(chǎn)區(qū)Ⅱ立地級中徑材生長量指標(biāo)（5.6cm）大88.04%，比第2.5 代種子園良種大28.57%，比人工林混合種大78.47%，年均生長量達(dá)到1.8cm；而單株立木材積達(dá)到0.03581m3，比第2.5 代種子園良種大67.81%，是人工林混合種的4.03 倍，年均生長量達(dá)到0.00597m3。在保持明顯的生長優(yōu)勢同時，第3 代種子園良種林分整齊性較高，樹高、胸徑和單株立木材積在單株間的分化程度較第2.5 代種子園良種低39.72%、27.72%和24.33%。因此，杉木第3 代種子園良種在泰寧區(qū)域幼齡期生長增益十分明顯，可作為杉木良種推廣應(yīng)用。

試驗中發(fā)現(xiàn)杉木第3 代良種造林4a 后保存率較第2.5 代良種低9.60%，在利用第3 代良種造林時，還可適當(dāng)提高初植密度，以提高林分生長穩(wěn)定后的植株數(shù)量。雖然試驗林地為Ⅱ類立地，但杉木第3 代良種在早期已表現(xiàn)出了優(yōu)異的速生性，6a 林齡時樹高、胸徑年均生長量分別達(dá)到了1.10m、1.8cm，明顯優(yōu)于第2.5 代良種和人工林混合種。但是鑒于林齡較小，還應(yīng)持續(xù)調(diào)查分析試驗林，進(jìn)一步觀測分析第3 代種子園良種生長優(yōu)勢，為杉木人工林高效培育提供持續(xù)參考。另外，從試驗結(jié)果也可看出，就生長性狀而言，第3 代良種增益大于第2.5 代良種大于人工林混合種，這反映了良種選育對林木品種生產(chǎn)潛力的提高具有明顯作用，并且通過選育而獲得的增益具有累積效應(yīng)。