全 文 ：第 32卷　第 1期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 32 No. 1
2004年 1月 Jour. of No rthw est Sci-Tech Univ . o f Ag ri. a nd Fo r. ( Na t. Sci. Ed. ) Jan. 2004
花旗松引种试验研究
张存旭 ,袁秀平 ,韩创举
(西北农林科技大学 林学院 ,陕西杨凌 712100)
　　 [摘　要 ]　在秦岭火地塘进行了 10个美国花旗松全同胞家系的引种试验。 结果表明 ,不同家系间 8年生树
高、地径、当年高生长量存在显著差异 ;家系内个体间树高、地径差异显著 ;树高广义遗传力为 54. 6% ,遗传变异系
数为 17. 5% ; 8年生幼林高生长与 1、 2年生苗高间存在显著相关 ,表明早期从严选择是可能的。 80%的家系长势好
于当地油松。 生长表现较好的家系有 241× 65, 65× 14和 OL-2× 241。
[关键词 ]　花旗松 ;引种试验 ;全同胞家系 ;遗传力
[中图分类号 ]　 S791. 161. 04　　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2004) 01-0066-03
　　花旗松 ( Pseudotsuga menz iesii )原产北美洲西
部 ,是重要的用材树种之一。我国在庐山、北京植物
园、延安树木园曾有少量引种栽培 [1 ]。 笔者 1994年
从美国引进 10个花旗松全同胞家系 ,并进行了苗期
试验 [2, 3 ]。 1997年与当地油松进行了造林对比试验。
本试验以引种的 8年生花旗松幼林为材料 ,研究不
同家系间和家系内的生长及适应性特征差异 ,旨在
为早期评定和选择提供理论依据。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
　　试验材料为 10个花旗松家系: OL-197× 16-16-
2, 165× 82-11, 82-11× SM-308, 603× 16-16-2, O L-
2× 241, 241× 65, 603× 97, 16-16-2× 223, 65× 14,
202-37× 82-11;对照为油松 ( Pinus tabulaeform is )。
试验设在西北农林科技大学火地塘教学实验林场。
该地位于北纬 33°26′,东经 108°27′,海拔 1 620 m ,
年平均温度 8℃ , 1月份平均温度 - 2. 8℃ , 7月份
平均温度 18. 5℃ ,极端最高温度为 33. 9℃ ,极端最
低温度 - 25. 5℃ ,无霜期 199 d,年降水量 1 133
mm。土壤为棕色森林土 , pH5. 5～ 7. 0。
1. 2　试验方法
1995年育苗 , 1997-03造林。试验采用完全随机
区组设计 ,株行距 2 m× 3 m , 3次重复。区组内每一
家系为一小区 ,每一小区株数不等 ,管理方法一致。
在 2002-09生长停止后 ,于每一小区随机测量 10株
树的树高、地径和当年高生长量。 2001年春天调查
其抗寒性。采用方差分析对树高、地径和当年高生长
量进行差异显著性检验 ;估算树高和地径的广义遗
传力和遗传变异系数 ;以 8年生树高与 1、 2年生苗
高进行早晚期相关分析 ;采用 LSD测验对不同家系
和对照进行多重比较。所有数据均采用 SAS统计软
件进行分析 [4, 5 ]。
2　结果与分析
2. 1　家系间生长特性的差异
　　由表 1可知 , 10个家系中平均树高最大的是 5
号 ,为 2. 28 m ,超过群体水平 12. 9% ;而生长最差的
10号家系仅为群体水平的 79. 7%。平均地径的变异
幅度是 4. 2～ 5. 3 cm,其中生长最好的是 5号家系 ,
超过群体平均值 15. 2% ,生长最差的 10号家系是
群体平均值的 91. 3%。当年生长最快的 5号家系高
生长量可达 38. 3 cm,而生长较差的 10号家系仅为
25. 7 cm。方差分析结果表明 ,不同家系间树高、当年
高生长量差异达极显著水平 ,地径生长达显著水平。
2. 2　家系内生长特性的差异
遗传变异存在于不同家系间 ,以及同一家
系的不同个体间。由表 1可知 ,不同家系内个体
间的树高 、地径和当年高的变化分别为 1. 16～
3. 04 m , 2. 4～ 7. 5 cm和 15～ 50 cm。方差分析表明 ,
[收稿日期 ]　 2003-07-07
[基金项目 ]　西北农林科技大学科研专项基金
[作者简介 ]　张存旭 ( 1961- ) ,男 ,陕西澄城人 ,副教授 ,在职博士 ,主要从事森林遗传及生物技术研究。
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2004. 01. 015
家系内个体间树高和地径差异显著 ,当年高生长差 异不显著。
表 1　 10个家系 8年生树高、地径和当年高生长量特征值及多重比较 ( LSD0.05 )
Table 1　 Mean values o f v ariable and lea st significant diffe rence test for 10 families
家系
Families
树高 /m
Heigh t
地径 /cm
Basal diameter
当年高生长量 / cm
Primary shoot
均值
Mean
变异范围
Range
均值
M ean
变异范围
Range
均值
Mean
变异范围
Rang e
OL-197× 16-16-2 1. 98 bc 1. 34～ 2. 18 4. 5 bc 3. 2～ 4. 9 31. 3 cd 20～ 41
165× 82-11 1. 93 c 1. 36～ 2. 09 4. 4 bc 2. 8～ 5. 2 29. 5 d e 15～ 39
82-11× SM-308 2. 03 bc 1. 55～ 2. 46 4. 6 bc 3. 5～ 5. 7 32. 8 bcd 24～ 43
603× 16-16-2 2. 01 bc 1. 47～ 2. 49 4. 6 bc 3. 7～ 5. 5 32. 6 bcd 27～ 48
OL-2× 241 2. 28 a 1. 68～ 3. 04 5. 3 a 4. 1～ 6. 3 38. 3 a 26～ 50
241× 65 2. 10 abc 1. 58～ 2. 65 4. 8 ab 3. 9～ 7. 5 35. 9 abc 23～ 44
603× 97 2. 11 abc 1. 45～ 2. 54 4. 6 bc 2. 8～ 5. 9 33. 3 bcd 22～ 42
16-16-2× 223 1. 94 bc 1. 16～ 2. 10 4. 3 bc 2. 4～ 5. 0 30. 8 d 19～ 37
65× 14 2. 18 ab 1. 63～ 2. 84 4. 7 abc 3. 5～ 6. 4 34. 0 abcd 27～ 45
202-37× 82-11 1. 61 d 1. 18～ 2. 02 4. 2 c 3. 1～ 4. 8 25. 7 e 15～ 36
油松 P inus tabulaeformis 1. 65 1. 20～ 1. 99 4. 4 bc 2. 9～ 4. 8 37. 0 ab 24～ 49
　　注:同列数据后标相同字母者表示差异不显著。
Note: Th ere is no signi fi cant dif f erence wi th same letter at the column.
2. 3　树高和地径生长性状遗传变异动态
10个花期松家系群体中存在的遗传变异 ,为选
择优良基因型提供了可能。 但是 ,要提高选择效果 ,
必须首先了解被选择群体的遗传变异动态 ,即遗传
组成或遗传潜力。 遗传力是观察方差中所属遗传变
异的部分 ,性状遗传力大 ,说明该性状受遗传控制较
强 ,受环境的影响较弱 ,如在早期从严选择可以收到
良好效果。从表 2可以看出 ,估算的树高广义遗传力
大于地径 ,这说明遗传对树高的控制作用较地径强 ,
进行早期选择时 ,其效果比地径明显。遗传变异系数
可以衡量群体有关性状的遗传变异潜力 ,遗传变异
系数大 ,该群体的遗传潜力大。由表 2知 ,树高的遗
传变异系数高于地径。综上所述 ,花旗松 10个家系
树高的广义遗传力和遗传变异系数均较高 ,说明从
该群体中以树高为指标进行选择 ,可望得到较大的
遗传增益。
表 2　花旗松生长性状的遗传参数
Table 2　 Genetic pa rame ters of diffe rent g row th charac ters
参数
Parameter
树高
Height
地径
Basal diam eter
平均表型值 ( x-) Mean v alue of ph enotype 2. 02 4. 6
平均值变幅 Range of mean valu es 1. 61～ 2. 28 4. 2～ 5. 3
遗传方差 (W2g ) Genetic variance 0. 125± 0. 069 0. 230± 0. 204
环境方差 (W2e ) Envi ronment variance 0. 104± 0. 031 0. 667± 0. 201
表型方差 (W2p ) Phenotype variance 0. 229± 0. 086 0. 897± 0. 170
广义遗传力 ( H2) /% Generali zed h eritabi lit y 54. 6± 18. 2 25. 6± 21. 6
遗传变异系数 ( GCV) /% Genetic coef ficien ts of variation 17. 5 10. 5
表型变异系数 ( PCV) /% Ph eno type coef ficien ts of variation 23. 7 20. 7
2. 4　树高生长性状的早晚期相关分析
树木生长周期长 ,如果在幼龄期便能根据其生
长表现判定大树的生长优劣 ,则可以实现林木良种
的早期选择 ,从而缩短林木改良周期。早晚期相关是
早期性状选择的一个重要方法 [6, 7 ]。
表 3　花旗松不同年龄的高生长量及其相关分析
Table 3　 Co r rela tion analysis o f heigh t g r ow th cha racte r cm
林龄
Age
家系 Fami lies
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1年生 1 year-old 5. 6 4. 7 4. 7 4. 6 6. 5 5. 0 5. 5 4. 8 6. 4 3. 5
2年生 2 year-old 15. 3 13. 2 16. 5 15. 4 18. 9 19. 4 17. 0 15. 9 20. 3 14. 4
8年生 8 year-old 198 193 203 201 228 210 211 194 218 161
相关系数 Correlation coeff icien ts　　R1, 2= 0. 702* 　　R1, 8= 0. 890* * 　　R 2, 8= 0. 750*
　　由表 3可知 , 8年生花旗松树高与 1、 2年生苗
高之间的相关系数 ( Pearson )分别为 0. 890和
0. 750,经检验呈极显著相关和显著相关。 表明在苗
期生长居前的家系 ,若干年后仍保持其原有的领先
地位 ,如 2年生苗高生长居先的 5、 6、 9号家系 ,到第
8年依然名列前茅。因此 ,在苗期以苗高作为选择性
67第 1期 张存旭等:花旗松引种试验研究
状是可行的。
2. 5　抗寒性分析
花旗松 1～ 2年生苗木不需要采取任何特殊保
护措施即能安全越冬。 1996年春出现异常低温天
气 ,致使部分苗木冻死。 2001年春发生了寒流 ,但花
旗松未受任何影响 ,而对照油松冻害率达 70% 。说
明花旗松对当地的低温条件有一定的适应性。
3　结论与讨论
10个花旗松家系间 8年生树高和当年高生长
量差异极显著 ,地径差异也达显著水平 ,其中 5、 6、 9
号家系生长较好。通过与对照的多重比较看出 ,花旗
松长势好于当地油松。 遗传变异不仅存在于花旗松
不同家系间 ,在同一家系内的不同单株之间也有较
大分化。因此 ,在花旗松优良家系选择的基础上 ,进
行家系 - 单株的配合选择 ,通过遗传增益的叠加效
应 ,可以获得较好的遗传改良效果。
1、 2年生苗高与 8年生树高生长性状的相关分
析表明 ,早晚期树高生长量的相关性是极紧密的。同
时 , 8年生的树高具有较大的遗传变异系数和较高
的遗传力 ,如果早期从严选择 ,可望获得较大的遗传
增益。
由于树木是多年生的 ,它不仅必须经受栽培区
全年各种生态因子的考验 ,而且还要经受不同年份
生态条件变化的考验 ,并且 ,树木的生长条件不易受
人为控制和调整。因此 ,在引种不同气候带树种时 ,
只有引种地和原产地气候条件相似 ,引种成功的可
能性才会较大。 花旗松的典型变种生于夏季相对干
旱的温和、潮湿地区 ,年平均气温 7. 2～ 12. 8℃ ,绝
对最高温度 43. 3℃ ,绝对最低温度 - 34. 4℃ ,降水
量为 1 940～ 3 250 mm,无霜期为 82～ 187 d [1 ]。 与
原产地相比 ,本试验引种地除降水量偏少外 ,其余主
要生态因子与原产地无明显差异 ,这是本次引种的
不同家系能够适应引种地的主要原因。 花旗松在原
产地的原始林中 ,平均树高可达 54～ 75 m ,平均胸
径 1. 2～ 1. 8 m。在适宜的立地条件下 , 10年生树高
平均 3. 5～ 4. 5 m ,胸径 2. 5～ 5. 0 cm。我国庐山植物
园引种的花旗松 ,抗冰冻和寒冷 ,但生长缓慢 , 28年
生平均树高只有 3 m,地径 11 cm ,最高 6 m ,地径 12
cm。 北京植物园栽培的 28年生花旗松平均树高 8
m,胸径 14. 2 cm ,幼树能安全越冬 ,已开花结实 [1 ]。
由 8年的试验结果可以初步判定 ,本次引种的花旗
松家系 ,从生长和适应性方面看 ,在秦岭地区的表现
明显好于庐山植物园和北京植物园 ,可以选择好的
家系在秦岭林区一定范围内进行推广。 若要进一步
扩大推广范围 ,还需进行多点试验。
[参考文献 ]
[1 ]　吴中伦 .国外树种引种概论 [M ] .北京:科学出版社 , 1983.
[2 ]　张存旭 ,叶宏谋 ,窦彬生 .花旗松引种苗期试验 [ J] .陕西林业科技 , 1997, ( 1): 15- 16.
[3 ]　张存旭 ,叶宏谋 ,韩　哲 .花旗松不同家系种苗性状变异分析 [ J ].河北林果研究 , 1999, 14( 3) : 204- 207.
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[7 ]　王庆斌 ,张玉波 ,刘国刚 ,等 ,美洲黑杨杂种无性系引种苗期选择 [ J ].东北林业大学学报 , 2002, 30( 5): 11- 14.
Introduction trial research on Pseudotsuga menz iesii
ZHANG Cun-xu, YUAN Xiu-ping,HAN Chuang- ju
(College of Forest ry ,N orthwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling , Shaanxi 712100,China)
Abstract: The int roduction t rial, including 10 full-sib families o f Pseudotsuga menziesii f rom America,
w as carried in Huoditang o f Qinling Mountain. The results showed that the va riance of the g row th of
height , diameter and shoot in 8 year-old among the families w ere significant. There w as also signi ficant dif-
ference among individuals fo r the grow th o f heigh t and diameter. Generali zed heri tabili ty of height w as
54. 6% , genetic coef ficients o f v ariation 17. 5% . Mo reover, the heigh t of 1 yea r-o ld and 2 yea r-old w as
closely co rrela ted w ith 8 year-old height , indicating that ea rly selection wi th 1-year-old or 2-yea r-o ld height
is possible. The g row th perfo rmances of 80% families were bet ter than local species Pinus tabulaeform is.
The excellent fami lies include 65× 14, 241× 65 and OL-22× 41.
Key words: Pseudotsuga menziesii; int roduction t rial; full-sib fami ly; heritability
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