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农 业 科 学
白云杉(Piceaglouce(Moench)Voss),原产
北美洲北部,分布区范围北纬40°～68°、西
经50°～160°,主分布区包括东加拿大全部
和内陆加拿大 ,向南到美国中北部的大湖
地区和小湖地区。垂直分布从海平面到海
拔1500m,包括沿海到大陆的多种气候 ,是
北美洲分布最广、最重要的速生用材树种
之一。
白云杉常见于各种森林类型中 ,从加拿
大寒温带针叶林区开始 ,一直分布到尼亚加
拉森林、五大湖森林、莱斯提固什森林、阿卡
蒂森林到美国的阿迪龙达克森林区到处可
见。伴生树种极为丰富,常见种类有白桦、山
杨、黑云杉、红杉、冷杉、班克松、红松、白松、
糖槭、山毛榉等 ,伴生树种自南向北呈现明
显的变化趋势,体现了各种林型向北寒温带
针叶林区的过渡 ,在此寒温带针叶林区 ,白
云杉与黑云杉等树种形成了亚顶极群落。分
布区内土壤种类丰富 ,多为各种灰壤 ,小部
分灰色壤土、富石灰性土、暗棕钙土及棕钙
土等。分布区内有足够的水分 ,降水分布均
匀 ,夏季稍多。在白云杉主分布区 ,年均降水
1000mm以上 ,其中生长季降水量占39%～
45%;冬季较为寒冷 ,降雪量在1400mm以上 ,
局部地区超过2500mm。分布区内大部地区
为大陆性气候 ,少数为海洋性气候 ,生长期
70d～130d,一月均温 -28℃～ -10℃ ,七月均
温28℃～35℃。
为了丰富长白山林区优良林木基因资
源 ,选择适宜国外速生丰产树种 ,我省从80
年代初开展了系统的引种驯化研究工作。
白云杉种源的研究始于1988年 ,现将试验
结果进行阶段总结如下。
1 试验地概况
白云杉种源育苗和造林试验地设在临
江柳毛河林场 ,是典型的长白山森林类型。
育苗地位于北纬41°57′、东经127°25,海拔
830m,壤土为壤土 ,pH值6.5、坡度5° ,坡向
阳坡。造林地设在南柳毛作业区 ,海拔
1100m,暗棕壤 ,皆伐迹地 ,坡向西北 ,坡位
中腹部,坡度5°～1０°。柳毛河林场年均温
3℃ ,一月均温 -17.1℃ ,七月均温 22.2℃ ,
≥10℃积温2759℃ ,年降水量857mm,多集
中在6、7、8月 ,年积雪期 4～5个月 ,最大积
雪厚度500mm,相对湿度71％。天然植被是
以红松为主的针阔叶混交林。
2 试验材料和方法
2.1材料来源
试验材料由中国林科院林业研究所和
林业部林木种子公司提供 ,共11个产地 ,见
表1。
2.2种子处理
采用混沙低温冷藏法。种子经0.5%高
锰酸钾溶液消毒后 ,与经过消毒的河沙以
1∶3比例混合置于冷库中冷藏2～3个月。播
种育苗前取出变温催芽。
2.3试验设计与分析法
育苗和造林采用随机区组设计。苗期
试验 3次重复 ,造林试验 5次重复 ,株行距
1 . 5× 1 .5 m, 16株小区 ,正方形配置 ,红皮
云杉做对照 (代号Ｍ )。
分析方法 :采用双因素方差分析、LSR
检验和多性状综合评定等分析方法。幼树
材积计算公式为V=0.000056D1.891561.
3H0.99532。
3 结果分析
3.1苗期生长性状差异分析
在引种育苗地表现抗寒能力强 ,无病
虫害 ,速生。各种源3年生苗高、地径方差分
析结果列于表2。
大多数种源苗期生长量比对照红皮云
杉速生 ,其中最优种源高径生长量分别是
对照的 2.4和 1.42倍、是最差种源 (阿拉斯
加 )的2.9和1.6倍。二年生苗木越冬试验表
明 ,所有白云杉种源在引种地都未发生冻
害 ,表现出较强的抗寒性 ,说明育苗地能满
足白云杉生长所需的立地条件和气候条
件。
3.2幼树生长情况
3.2.1树高生长差异分析
10年生白云杉种源幼树间、种源间
(F=5.35)树高生长量存在极显著差异 ,最
优安大略种源树高是对照的2.5倍 ,是最差
种源密执安 (J)的1.46倍。种源间当年高生
长量差异也十分显著 ,最优的安大略种源
是对照的2.99倍 ,是最差种源的 1.48倍 (如
表3)。
白云杉种源选择及地理变异研究
张英俊 赵继芝
(吉林省长春市林业勘察设计研究院 长春 130022)
摘 要:白云杉是北美的速生树种,在吉林省引种10a生时,优良种源树高、胸径、材积分别是对照红皮云杉的2.4、2.6、5.86倍及参试
种源平均值的1.18、1.28、1.77倍 ,引种效果十分明显。种源多性状综合评定结果 ,安大略、纽约、明尼苏达三个种源为优良种源。优
良种源主要分布在北美五大湖周围,该区域是白云杉的中心分布区,也是优良种源基因富集区。白云杉种源生长性状存在一定的地理变
异,生长量随原产地降水量的减少而增大,随积温的增加而降低。
关键词:白云杉 引种 种源选择 地理变异
中图分类号 :K90 文献标识码 :A 文章编号 :1672-3791(2011)08(c)-0167-02
表1 白云杉种源产地及代号
表2 白云杉种源生长方差分析
表3 白云杉种源生长性状差异分析
注：F0.01(8.16)=3.89F0.01(7.14)=4.28
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各种源基本上保持稳定上升的趋势 ,
但1997、1998两个生长年度树木当年生长
量出现下降 ,个别种源生长速度下降的幅
度较大 ,如达科他种源。树高LSR检验 (表4)
结果可将参试种源分成三种类型 ,生长速
度型 :包括D、K、B三种源 ;缓慢型 ,M种源 ;
中庸型 ,其它种源。
3.2.2 胸径、材积生长差异
各种源间10年生幼树胸径、材积差异
显著 ,最优种源胸径、材积生长量分别是
最差种源的1.63、3.42倍和全部种源均值
的 1.28、1.77倍。检验结果依胸径大小 ,把
参试种源分成二组 :一组为生长较快种
源 ,包括D、K、B、G;另一组生长中等种源 ,
包括其它 7个种源 ;依材积可划分四类 :D
为速生类 ,K、B为次速生类 ,G、H为中等
类 ,I、A、J为生长较慢类。
3.3多性状综合评定
依据白云杉各种种源在试验地的表
现 ,选择树高、当年高生长量、胸径、材积、
冠幅和保存率 ,对各种源进行综合评定 ,见
表5。
综合评定结果 ,按种源优劣进行了排
序。生产力最高、性状最优良的种源是安大
略种源 ,其次是明尼苏达和纽约种源 ,排在
前三位的优良种源能够最大程度地利用引
种地的生态、土壤、气候条件 ,发挥优良基
因潜在的性能 ,生长速度很快 ,保存率高 ,
生物量大。
3.4种源选择
根据种源试验结果和各地引种结果 ,
结合我省各地具体生态条件 ,确定安大略
种源为我省中东部林区的适宜种源。降水
较多的白山地区和通化地区可以选择安大
略、纽约和明尼苏达种源 ;降水相对少的吉
林地区和延边地区应选择安大略、明尼苏
达和达科他西部种源。
4 种源的性状变异
4.1生长性状
从育苗到造林 ,种源间在生长性状上
存在明显的差异。优良种源原产地分布在
五大湖区周围 ,安大略种源在寒温带针叶
林区内或稍偏南部 ,纽约种源来自于阿巴
拉契亚山脉北端的阿迪龙达森林区 ,明尼
苏达种源置于苏必利尔高地西端佛米利恩
山脉的云杉—冷杉森林中 ,这些森林类型
或是寒温带针叶林 ,或是向寒温带针叶林
的过渡带 ,这种林型再向南就进入东北松
林和东北硬木林。这一区域降水比较丰富 ,
从明尼苏达的 700mm左右到纽约州的
1000mm以上 ,在生长季雨量分配比较适
宜。明尼苏达1月均温 -22℃ ,7月38℃ ,年最
低温度 -35℃ ,最高可达 68℃ ,生长期 100
天 ,冬季冻土层1～4英寸 ,此类大陆性气候
会形成特定的森林类型。与引种地相比 ,虽
然温差没有这样大 ,降雪也没有那么多 ,但
其它条件极为相似 ,非常适宜白云杉的生
长。密执安种源 ,密西根种源位于湖区内 ,
北有苏必利尔高地 ,西有默诺默尼山脉 ,东
有阿巴拉契亚山脉阻挡 ,无霜期相对延长
40天左右 ,降水超过1000mm以上 ,各项气温
均值超过其它产地 ,海拔较低 ,水热条件远
远优于其它种源而形成了特定的类型。在
引种地 ,树木却表现生长缓慢。在育苗期 ,
这类种源生长十分迅速(密执安种源),一年
生苗高、地径为22cm、0.37cm,高生长已达
到当地红皮云杉出圃标准 ,说明低海拔、浇
足水和较高的温度有利于生长。而上山造
林后 ,由于各方面条件都不能得到完全的
满足而出现了生长下降 ,这种现象在我省
的集安引种试验中也得到了证实。因此白
云杉最适的生态环境应是湿润、凉爽的气
候条件 ,这个结论对种源选择十分有益。
4.2抗性性状
10年引种试验结果表明 ,白云杉是一
个抗性极强的树种。从育苗到造林未发生冻
害 ,也未发现有任何病虫害 ,生长状况良好。
它对温度的适应幅度较大 ,从年均温6.5℃
(集安 )到2℃都能生长 ,但对水分和土壤的
要求较为严格。要求年降水在500mm以上 ,
生长季降水300mm以上才能正常生长 ;年
降水量800mm以上、生长季降水量400mm以
上才表现优良。土壤肥沃、通透性好、土层
深厚的森林土上生长良好。在引种地集安 ,
虽然水热条件好 ,但土壤质地差 ,肥力较
低 ,10年生树木平均高不足2m。在我省西部
抚余 ,虽然育苗获得成功 ,但造林却不能成
活 ,表现出较弱的抗旱性。种源试验结果表
明 ,不同种源表现出对水热和土壤条件的
不同需求 ,在临江产生了差异显著的生长
类型 ,说明原产地降水量大的种源 ,树木生
长量不如降水量相对较少的种源 ,年积温
较高种源的不如较低的种源。
5 结论与讨论
(1)种源试验结果证明 ,白云杉是一个
生长迅速的优良树种。与乡土树种红皮云
杉相比 ,各种源平均树高是对照的2.22倍。
采用最佳种源造林 ,十年生高、径、材积分
别是红皮云杉的2.4、2.56、5.86倍 ,增产效
果十分明显。
(2)白云杉种源间生长性状差异极显
著 ,保存率、抗性差异不显著。综合评定 ,选
出安大略种源、明尼苏达种源和纽约种源
为吉林省的优良种源 ,其中安大略种源为
最佳种源 ,可以在我省中东部地区推广使
用。
(3)白云杉种源存在一定的地理变异 ,
种源生长量与原产地的生态条件关系极为
密切 ,特别是降水和温度因子。各地在引种
白云杉时 ,一定要考虑当地的条件 ,切勿盲
目引种。
参考文献
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表4 生长性状LSR检验表
表5 白云杉种源多性状综合评定