全 文 ：青海农林科技 ·试 验 研 究 · 2009年第 4期
白云杉引种试验研究
王　彬 ,郑淑霞 ,王志涛 ,辛永清
(青海省林业研究所 ,青海　西宁　810016)
摘　要:通过对青海省部分地区白云杉两年的引种试验研究 ,结果表明:白云杉在青海少数高山地区和繁
殖圃生长表现良好 ,其它地区表现较差 ,主要为干梢严重 、保存率下降等, 适应种植范围小;相关性分析表明:当
地环境因子对白云杉的高度 、地径生长状况有很大影响 ,影响效果为:降雨量 >坡向 >土壤肥力 >海拔。
关键词:白云杉;引种;相关性分析;驯化
中图分类号:5722.7　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1004-9967(2009)04-0001-04
StudyonIntroductionofPiceaglaucainQingHai
WANGBin, ZHENGShu-xia, WANGZhi-tao, XINYong-qing
(QinghaiForestInstitute, XiningQinghai810016, China)
Abstract:TheintroductionofPiceaglaucafortwoyearsinpartsareainQinghaiwasstudied.Theresult
showedthatthegrowthperformanceofPiceaglaucaispositiveinminorityalpandpropagategardeninQing-
hai, butnegativeinothersarea, themajorproblemarethese:thetipseriouslydried, theratioofsurviveis
low, thefeasibleplantareaissmal.Thereletivityanalysisshowedthattheheightgrowthandthediameter
growtharesignificantlyefectedbyenvironmentfactors.Thefactorsorderisrainfal>slopedirection>soil
fertility>altitude.
Keywords:Piceaglauca;Introduction;Correlationanalysis;Domestication
　　云杉属 [ 1] (Picea)的分布范围 、人工造林面
积 [ 2]仅次于松属 。在北美地区的加拿大和美国
大湖区 ,分布着大面积的云杉林 ,是重要的成林
树种[ 3] 。就文献资料的分析 [ 4, 5] ,我国和北美具
有密切的历史渊源和现代植物区系成分的相关
联系 ,这为我们探索和利用北美植物种质资源的
可能性提供了可靠的依据 。
白云杉(Piceaglauca)隶属松科云杉属 ,原产
美国 、加拿大 ,是北美主要用材树种之一 。白云
杉为常绿乔木 ,树干通直 ,树冠呈圆锥形 ,高度可
达 15 ～ 24m,材质优良 ,纹理通直 ,是造纸 、建筑 、
家具等用材[ 6] ,白云杉 1700年首次引种栽培到
英国 ,到 20世纪 80年代初期 ,我国黑龙江 、内蒙
古 、北京等省市先后进行了引种 。 1980年前后 ,
中国林业科学研究院从北美引进白云杉 、黑云
杉 ,在我国温带不同生态区广泛开展多地点多树
种多产地的引种对比试验 [ 7] ,中国三北 009项目
办公室从 1990 ～ 1999年引种了白云杉进行造林
试验 ,其 1a生苗木越冬后保存率比较高 ,苗期基
本稳定 [ 8]等前期研究基础为本试验提供了可靠
的科学依据 。
1　原产地分布及自然概况
白云杉分布范围广 ,从美国阿拉斯加到加拿
大纽芬兰省 ,最北可达北纬 68°,是北美洲北部最
耐寒的针叶树种之一 [ 9] 。向南至不列颠哥伦比
亚省北部。分布区南界达到美国明尼苏达州 、岗
斯康星州 、密歇根州 ,向东延伸到纽约州 ,美国西
部蒙大拿也有少量分布 。在美国阿拉斯加及加
拿大 , 1月平均气温达 -28.9℃,分布区最低温度
可达 -56℃。该树种有相当一部分分布在加拿
大永久冻土区 ,生长区北界 7月均温 10℃,南界
21℃,无霜期南部 130 ～ 140d,北部仅 60d。年降
水量最高达 1000mm以上 。
2　试验设计及试验区概况
根据海拔高度 、土壤状况 、坡向(阴坡 、阳坡 、
平地)共设十二个立地类型 ,两次重复 ,其中平地
试验点一次重复 ,另根据将来树种推广的需要 ,
每县各设一个繁殖圃 。试验地内设 2 5个小样
收稿日期:2009-07-02
1
方 ,样方面积 25m2 ,不同样方间距为 2m,每个小
样方内设白云杉 1株 ,共配置 25株;各试验地具
体情况见表 1。
　表 1 各试验点自然条件概况表
试验地
类型
试验区
编号 试验区 地理位置 土壤质量 坡向 降雨量(mm) 海拔(m)
高　位　山　
旱　地
6 平安县峡群林场苗圃 N:36.19E:101.05 贫瘠 平坡 560 2890
7 互助县边滩苗圃 N:36.45E:101.55 肥沃 平坡 500 2800
17 湟中县南朔山林场 N:36.27E:102.26 贫瘠 阴坡 540 2920
18 湟中县南朔山林场 N:36.27E:102.26 贫瘠 阳坡 540 2920
19 平安县峡群林场东岔苗圃 N:36.19E:101.55 肥沃 阴坡 560 2933
20 平安县峡群林场东岔苗圃 N:36.19E:101.55 肥沃 阳坡 560 2890
21 乐都县药草台林场东沟苗圃 N:36.16E:102.15 肥沃 阴坡 500 2869
22 乐都县药草台林场西沟苗圃 N:36.17E:102.14 贫瘠 阴坡 500 2841
23 乐都县下北山林场 N:36.35E:102.38 肥沃 阳坡 580 2964
24 乐都县下北山林场 N:36.35E:102.38 贫瘠 阳坡 580 2967
低　位　山　旱　地
5 湟中县多巴苗圃 N:36.39E:101.32
肥沃 平坡
450
2360
8 乐都县雀儿滩苗圃 N:36.27E:102.21 贫瘠 平坡 300 2076
9 湟中县蚂蚁沟试验林场 N:36.30E:101.33 肥沃 阴坡 500 2800
10 湟中县蚂蚁沟试验林场 N:36.29E:101.35 肥沃 阳坡 500 2656
11 平安县石家营南山 N:36.30E:102.03 贫瘠 阴坡 280 2130
12 平安县石家营南山 N:36.30E:102.03 贫瘠 阳坡 280 2130
13 平安县边家滩试验站 N:36.30E:101.59
贫瘠 阴坡
280
2190
14 平安县边家滩试验站 N:36.30E:101.59 贫瘠 阳坡 280 2190
15 乐都县雀儿滩 N:36.27E:102.21 肥沃 阴坡 300 2026
16 乐都县雀儿滩 N:36.27E:102.21 肥沃 阳坡 300 2076
繁　殖　圃
1 湟中县蚂蚁沟老幼堡苗圃 N:36.30E:101.38 肥沃 平坡 510 2550
2 平安县苗圃 N:36.30E:102.09 肥沃 平坡 380 2170
3 互助县中心苗圃 N:36.22E:102.08 肥沃 平坡 450 2360
4 乐都县湟水林场老鸦苗圃 N:36.24E:102.37 肥沃 平坡 310 1866
2
3　不同试验区白云杉适应状况比较
保存率表现:白云杉保存率区间在 0% ～
96%,有 5个试验点保存率在 60%以上 ,其余各
试验点保存率都低于 70%。保存率较高的试验
点为繁殖圃和浅山试验点 ,由图 1可看出 ,其保
存率表现为繁殖圃 >低山地 >高山地 ,其中在 4
号试验点保存率最高达到 96%。
生长表现:白云杉在 24个试验点的生长较
好 ,地径生长在 0 ～ 1.31cm之间 ,高度生长在 0 ～
47.67cm之间 ,当年高生长量在 0 ～ 14.10cm,从
平均生长状况来看 ,白云杉地径生长量在高山地
最大 ,由图 2得出 ,平均生长量由大到小依次为
高山地 >低山地 >繁殖圃 。由图 3得出 ,高生长
量排序为高山地 >繁殖圃 >低山地 。其中地径
生长量最大的试验点是 18号 ,试验点为湟中县
南朔山林场 ,高生长量最大的是 24号试验点 ,为
乐都县下北山林场。
干梢状况表现:通过 24个试验点的观测 ,白
云杉主要表现不良是干梢和冻害严重 ,有 6个试
验点由于干梢过重导致全部死亡 ,分别是 5、11、
12、13、14、18号试验点 ,在低山地和繁殖圃干梢
相对较轻 ,如 1、2、9、10、15号试验点未出现干梢
情况。
轻度干梢(干梢长度 /整株长度 <1 /4)中度
干梢(1/4<干梢长度 /整株长度 <1/2)重度干
梢(干梢长度 /整株长度 >1/2)
　表 2 各试验点白云杉生长数据表
试验点 地径(cm) 树高(cm) 当年高(cm) 地径平均(cm) 树高平均(cm) 当年高平均(cm) 保存率(%) 干梢状况
1 0.29 15.27 2.77 0.29 15.27 2.77 88 无
2 0.77 26.20 1.85 0.77 26.20 1.85 60 无
3 0.91 19.91 4.00 0.00 0.00 0.00 28 轻度
4 0.50 28.32 4.16 0.50 28.32 4.16 96 重度
5 0.96 25.00 6.84 0.96 25.00 6.84 72 重度
6 0.69 16.24 4.57 0.69 16.24 4.57 8 重度
7 0.60 26.44 3.00 0.00 0.00 0.00 20 轻度
8 0.95 27.28 11.28 0.95 27.28 11.28 96 轻度
9 0.26 14.80 2.20 0.26 14.80 2.20 20 无
10 0.28 15.83 3.00 0.28 15.83 3.00 24 无
11 0.64 13.57 1.26 0.64 13.57 1.26 0 全死
12 0.53 15.64 2.93 0.53 15.64 2.93 0 全死
13 0.51 21.13 3.38 0.51 21.13 3.38 0 全死
14 0.45 26.50 3.25 0.45 26.50 3.25 0 全死
15 0.80 31.00 14.10 0.80 31.00 14.10 8 无
16 0.52 18.54 7.98 0.52 18.54 7.98 28 轻度
17 0.44 13.2 6.0 0.62 13.45 6.62 32 重度
18 1.31 20.13 6.00 1.31 20.13 6.00 0 全死
19 0.69 15.65 3.68 0.69 15.65 3.68 4 重度
20 0.77 12.0 6.38 0.70 15.4 6.00 0 全死
21 0.96 25.08 6.54 0.96 25.08 6.54 52 中度
22 0.92 31.20 4.00 0.92 31.20 4.00 17 轻度
23 1.22 47.67 5.00 1.22 47.67 5.00 12 重度
24 1.13 46.00 2.00 1.13 46.00 2.00 27 轻度
图 1　白云杉在不同试验点保存率比较 图 2　白云杉在不同试验地类型地径生长比较
3
图 3　白云杉在不同试验地类型高度生长比较
4　白云杉生长影响因子分析
从图 1、图 2、图 3看到:白云杉从高度和地径
生长量来考虑 ,高山试验点普遍高于低山 ,保存
率繁殖圃最好 ,为探讨坡向 、土壤肥力 、海拔 、降
雨量对白云杉生长状况的影响 。以白云杉高度 、
地径分别为因变量 ,以坡向 、土壤肥力 、海拔 、降
雨量为自变量采用偏相关二维检验分析 ,分析结
果见表 2。
白云杉的地径受坡向 、土壤肥力 、海拔 、降雨量
的影响效果依次为降雨量 >坡向 >土壤肥力 >
海拔 ,白云杉地径与降雨量在 P=0.01的水平上
显著正相关 ,与土壤肥力在 P=0.05的水平上显
著正相关 ,与坡向在 P=0.05的水平上显著正相
关 ,与海拔在 P=0.05的水平上显著负相关 ,但
相关系数较小。
白云杉的高度受四因素影响依次为降雨量
>坡向 >土壤肥力 >海拔 ,其中与降雨量在 P=
0.01的水平上显著正相关 ,与坡向在 P=0.01的
水平上显著正相关 ,与土壤肥力在 P=0.05的水
平上显著正相关 ,与海拔显著负相关 , 但显著性
概率低 ,受其影响效果较小 。
以上数据分析得出 ,白云杉的地径和高度普
遍受土壤肥力 、降雨量和坡向的影响较大 ,受海
拔的影响较小 ,降雨量越大生长相对越好 ,在脑
山地区有较充足的降雨量 ,满足白云杉幼苗对水
分的需求 ,同时白云杉的地径和高度受海拔负面
影响 ,但影响较小 ,主要是因为海拔高温度低 ,对
白云衫的苗期生长产生冻害。
　表 3 偏相关二维检验分析表
土壤肥力 坡向 海拔 降雨量
相关系数 显著值 相关系数 显著值 相关系数 显著值 相关系数 显著值
地径 .221 .046＊ .322 .04＊ -.202 .05＊ .642＊＊ .002
高度 .430 .02＊ .522 .006＊＊ -.187 .062 .743＊＊ .001
　　＊.显著相关　　＊＊极显著相关
5　结论与讨论
5.1　结论
(1)白云杉生长量和保存率在不同的土地类
型中变化很大 ,地径生长:高山地 >低山地 >繁
殖圃;高度生长:高山地 >繁殖圃 >低山地;保存
率:繁殖圃 >低山地 >高山地。
(2)相关性分析表明:白云杉的生长状况与
不同的降雨量 、海拔 、坡向有很大的相关性;降雨
量在 280 ～ 560mm内 ,降雨量越大生长越好;同时
在阴坡的生长状况优于阳坡。
5.2　讨论
通过初步的研究得出 ,白云杉在青海有望推
广种植 ,但适应范围较小 ,主要表现为干梢严重 、
保存率降低 、少数也受病虫的侵害 ,导致在很多
地区都不宜种植 。本文在研究白云杉引种试验
过程中主要存在以下几个问题:
(1)针叶树种生长周期长 ,引种地点分布于
高海拔和寒冷地区 ,苗期生长较慢 ,对白云杉调
查时间较短 ,还需以后更进一步的持续调查方能
确定适生地 。
(2)引进的白云杉种源单一 、规模小 ,较难确
定其在青海的真正适生范围。
为了更进一步的做好白云杉引种工作 ,建议
考虑以下几个方面:
(1)云杉的研究起步晚 ,云杉的引种及种源
选择应当考虑预见性和长远目标 ,以免出现遗传
基础狭窄 、基因单一和育种材料缺乏不易获得的
问题。
(2)在白云杉引种试验中 ,扩大种源和不同
条件引种区 。同一分布区的不同种源或同一种
源的不同引种区其适应性都不同 ,应根据不同种
源进行生境因子的综合分析 ,找出它们在新生境
条件下受压制的主导因子 ,从而通过栽培技驯化
等措施或选育的方法 ,来提高或改良它们对不利
因子的适应能力 ,以便于推广应用 。同时还应考
虑不同种源适生条件 、生长状况及其它指标与在
引种地区的各种表现对比 、耐寒品种的选择及引
种 ,进行种源试验 ,确定适宜青海地区条件的最
佳种源 。
(3)在引种试验过程中应加强管理措施 ,尤
其做好病虫害防治工作。
(下转第 11页)
4
13.6t/ha· a[ 11] ,固碳造林的成本为 320元 /t·a,
我国森林生产氧气的成本为 400元 /t[ 12] 。根据
森林资源清查资料 ,按照光合作用法计算可得 ,
保护区森林每年固定 CO2的数量为 4.284×105t,
提供 O2的数量为 3.116 ×105t,采用造林成本法
求出固定 CO2和提供 O2的价值分别为 13709万
元 和 12464 万 元 。 固 碳 制 氧 总 价 值
26173万元 /a。
3.3.6　吸收 SO2量的价值
根据《中国生物多样性国情研究报告》 ,每削
减 1tSO2 的投资成本为 600元 , 单位森林面积
SO2吸收量为 152.13㎏ / hm2· a[ 11] ,据此算出森
林吸收二氧化硫的价值 288万元 /a。
3.3.7　森林滞尘价值
据 《中国生物多样性国情研究报告 》,针叶林
的滞尘能力为 33.2t/ hm2 ,阔叶林的滞尘能力为
10.11t/ hm2 , 削减粉尘工程成本为 170元 /t[ 11] 。
保护区有林地的针阔比为 1∶5。根据如上的参
数 。可得本区森林滞尘的间接经济价值 =(针叶
林面积 ×针叶林滞尘能力 +阔叶林面积 ×阔叶
林滞尘能力 ×5)+6 ×削减粉尘工程成本 =
7475万元 /a。
3.3.8　间接总价值
豫南地区国家级自然保护区生物多样性间
接总价值 79660万元 /a。
4　结语
豫南地区国家级自然保护区生物多样性总
价值估计 138804万元 /a,其中直接价值 59144万
元 /a,占总价值的 42.6%;间接价值 79660万元 /
a,占总价值的 57.4%。因此可见 ,建立保护区 ,
保护生物多样性 ,充分发挥其生态功能 ,对于维
持生态平衡 ,稳定环境 ,提高国民经济全面协调
可持续发展十分必要 。
参考文献:
〔1〕吴钢 , 肖寒 , 赵景柱等.长白山森林生态系统服务功
能〔J〕.中国科学 , 2001, 5(31):471-480.
〔2〕方精云 , 刘国华 , 徐嵩龄.我国森林植被的生物量和
净生产量〔J〕.生态学报 , 1996, 16(5):498-508.
〔3〕李光 , 黄国虎.长白山白坡森林旅游价值研究 〔J〕.延
边大学学报 , 2002, 28(1):56-57.
〔4〕茹永强 , 哈登龙 ,鸡公山自然保护区森林生态系统间
接价值评估〔J〕.信阳师范学院学报 , 2005, 18 (1):71 -
73.
〔5〕张敬增 , 王照平.河南林业生态效益评价 〔M〕.郑州:
黄河水利出版社 , 2006.
〔6〕曹树林.河南 “林业生态效益 ”定价〔J〕.农村 、农业 、
农民 , 2008, 23(1):52.
〔7〕张三焕 , 朱哲 ,李京花 ,长白山森林生态效益资产评估
研究〔J〕.资源科学 , 2002, 24(6):74-79.
〔8〕李海涛 , 严茂超 ,廖迎春等.鸡公山自然保护区森林生
物量动态模拟及其宏观价值评估 〔J〕.河南林业科技 ,
2006.25(4):1-4.
〔9〕严茂超.生态经济学新论〔M〕.北京:中国致公出版
社 , 2001.
〔10〕宋朝枢.鸡公山自然保护区科学考察集 〔M〕.北京:
中国林业出版社 , 1994.
〔11〕国家环境保护局.中国生物多样性国情研究报告
〔R〕.北京:中国环境科学出版社 , 1998.
(上接第 4页)
参考文献:
〔1〕罗建勋 , 孙鹏 ,李晓清.国外云杉遗传改良现状和粗枝
云杉育种策略〔J〕.四川林业科技 , 2001, 22(4):31-40.
〔2〕马常耕.世界云杉无性系林业发展现状 〔J〕.世界林
业研究 , 1993(6):24-31.
〔3〕傅紫芰 , 李建文 , 江泽平.云杉属的分布及引种概况
〔C〕.林木引种驯化与森林可持续经营 〔M〕.北京:中国环
境科学出版社 , 1998.165-174.
〔4〕中国科学院《中国自然地理 》编委会.中国自然地理
(上册)〔M〕.北京:科学出版社 , 1985.
〔5〕吴鲁夫 , 仲崇信.历史植物地理学〔M〕.北京:科学出
版社 , 1964.
〔6〕吉林省林科所.白云杉地理种源试验苗期初报〔J〕.吉
林林业科技 , 1991, (6):8-23.
〔7〕贾忠奎 ,马履一 , 王小平.北美白云杉 、黑云杉在中国
的引种研究〔J〕.江西农业大学学报(自然科学版), 2002,
24(3):340-345.
〔8〕焦树仁 , 张卫东.针叶树引种育苗与造林技术研究简
述〔J〕.防护林科技 , 2000, (4):32-33.
〔9〕张钢 , 季红彬译.加拿大林业概况 〔J〕.国外林业 ,
1993, 23(1):59-62.
11