全 文 : 2016年6月 Journal of Green Science and Technology 第11期
收稿日期:2016-04-17
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划课题(编号:2012BAD01B02-1)
作者简介:石辉平(1973—),男,工程师,主要从事主要造林树种选育和森林培育研究。
通讯作者:王军辉(1972—),男,研究员,博士生导师,主要从事林木遗传育种研究。
欧洲云杉二代优良家系早期选择
石辉平1,王军辉2,黄成名3,田开春1,赵红武4,胡 华3,吴贤军1,祁万宜3
(1.湖北省宜昌市夷陵区樟村坪林场,湖北 宜昌443145;2.国家林业局林木培育重点实验室/
中国林业科学研究院林业研究所,北京100091;3.湖北省宜昌市林业科学研究所,
湖北 宜昌443111;4.湖北省宜昌市夷陵区林业局,湖北 宜昌443100)
摘要:对欧洲云杉家系采用强化培育技术管理2a后,调查了各家系苗高、地径、新梢长、侧枝数及保存率。
利用标准差法,经过2次选择出欧洲云杉二代32个家系,进行了家系评价,通过进一步选择,选出了二代优
良家系。结果表明:从欧洲云杉二代32个家系中,选择出3个优良家系即pab10ts015、pab10ts017和
pab10ts022,现实增益6a生平均树高比其它29个提高20.5%,当年抽梢提高60.3%,地径提高25.8%,冠
幅提高23.9%,顶轮分枝数提高25%,保存率提高18.3%,比神农架(CK)大果青扦平均树高提高23.1%。
关键词:欧洲云杉;二代家系;生长;选择
中图分类号:S791.18 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)11-0012-03
1引 言
欧洲云杉(Picea abies(L.)Karst.)属松科云杉属
常绿乔木,树冠尖塔形,枝条细密,主要分布在欧洲中、
北部海拔2000m左右,年降水量500~1000mm地带。
欧洲云杉喜凉爽湿润气候,在我国引种栽培潜力较大,
是目前国外云杉在国内适生区表现最好的树种[1],主要
用于城市绿化观赏树种,广泛用于制作圣诞树。西欧、
北欧、波罗的海沿岸国家,俄罗斯、加拿大相继开展扦插
繁殖和无性系利用途径的研究[2]。2012年3月在湖北
省宜昌市夷陵区樟村坪林场营造了欧洲云杉32个二代
家系试验林,旨在利用早期选择开展优良二代家系的应
用研究,为我国规模化推广欧洲云杉家系提供技术
支撑[3]。
2 材料与方法
欧洲云杉二代32个家系试验种子由中国林业科学
研究院林业研究所提供,从甘肃省小陇山林业实验局林
业科学研究所国家云杉良种基地欧洲云杉育种林中选
择的,共186个优良单株自由授粉种子,采种育苗造林;
并从已开花结实的32个优良单株中再次采集种子强化
育苗。2012年3月由湖北省宜昌市林业科学研究所调
运欧洲云杉二代32个家系2年生苗木,计1887株,定
植于国有樟村坪林场马槽驿分场黄土包地段。
2.1 试验林概况
欧洲云杉二代32个家系试验位于鄂西北山区宜昌
市夷陵区国有樟村坪林场,东经111°4′~111°13′,北纬
31°11′~31°18′,海拔900~1962m。植被属北亚热带
“秦巴山地”落叶阔叶林和针叶林带,已知的有植物有
82科392种[4]。欧洲云杉二代家系32个试验林选择在
该场的马槽驿红藤沟伐区,用GPS定位于北纬31°17′
13″,东经111°11′30″,海拔1085m。坡度16°,坡位中下
部,坡向西北。该区域属亚热带季风湿润气候[5],年平
均气温为12.6 ℃,极端最低温-20℃、最高温度为
37℃,年降雨量1450~1900mm,相对湿度为70%~
80%。土壤类型主要以花岗岩发育而成的山地黄棕壤、
黄壤为主,pH值在6.1~7.2之间,土层平均厚度为50
~110cm,土壤肥沃[6]。
2.3 试验方法
欧洲云杉二代32个家系试验按照国家标准造林,
采用完全随机区组设计[7],4株方形小区,15次重复,
按照山势随机排列,每个方块边长为15m×15m,试验
小区面积225m2,排列25个系号100株,试验林面积1
hm2,四角埋水泥桩标识界限。2011年冬砍除杂灌,穴
状整地[8],规格40cm×40cm×30cm,造林时苗木采用
泥浆沾根,确保定植成活率,株行距[9]均为2m×2m。
3 结果与分析
3.1 造林成活率和保存率
2010年调查了欧洲云杉二代32个家系试验造林
成活率[10],全部成活。2015年调查了欧洲云杉造林保
存率,保存率最低为10%,最高为87%,,平均为69%。
其中欧洲云杉二代3个优良家系保存率分别为82%、
85%、87%,平均为85%。
3.2 生长量方差分析
欧洲云杉二代32个家系试验林7年生保存率和生
长量的方差分析结果见表1。从表1中看出,欧洲云杉
二代32个家系7年生各区组间的差异不显著,是区组
间的环境基本相似所导致[11];除地径差异不显著外,各
欧洲云杉二代32个家系的生长量差异显著和极显著。
21
DOI:10.16663/j.cnki.lskj.20160707.005
石辉平,等:欧洲云杉二代优良家系早期选择 植物与植被
表1 欧洲云杉二代家系32个生长量方差分析
年龄 变异来源 离差平方和 自由度 方差 F值
7年
(2015)
保存率 126665.37 31 4085.98 5.98**
树高 126665.37 31 4085.98 5.98**
当年抽梢 24687.31 31 796.37 1.75*
地径 21.8 31 0.7 1.3
冠幅 15745.14 31 507.91 2.92**
顶轮分枝数 214.4 31 6.92 3.02**
3.3 生长量相关分析
欧洲云杉二代32个家系试验林7年生长量相关分
析结果见表2。从表2中看出,7年生时树高和当年抽
新梢、冠幅之间的相关系数分别为0.797、0.666,表现
为较强的正相关关系。树高和地径、顶轮分枝数之间的
相关系数为0.432、0.492,顶轮分枝与地径、冠幅之间
的相关系数为0.312、0.378,地径和冠幅之间的相关系
数为0.315,表现为一般的正相关关系。
表2 欧洲云杉二代家系32个生长量相关分析
项目 树高与新梢 树高与地径 树高与冠幅
树高与顶
轮分枝数
地径与冠幅
地径与顶
轮分枝数
顶轮分枝
数与冠幅
皮尔逊(Pearson)相关系数 0.456** 0.432** 0.666** 0.492** 0.315** 0.312** 0.374**
双侧近似P值 0.000 0.001 0.000 0.014 0.002 0.000 0.001
注:样本均为480个,“**”表示P<0.01,极昱著相关
3.4 家系生长量比较
欧洲云杉二代32个家系7年生造林生长量统计结
果表明,3个优良家系平均树高达102.7cm;生长过程
没发现病虫为害和倒伏现象,长势较好。其中16/
pab10ts017号优良家系7年生时单株最大树高151.0
cm,当年抽梢41.0cm,地径2.5cm,冠幅74.0cm,顶轮
分技数5个,生长迅速,表现最好(见表3)。
表3 欧洲云杉二代3个优良家系生长量比较
编号 家系号
3年生苗木
株数 H/cm
7年生树木
H/cm 抽梢/cm D/cm 冠幅/cm 顶轮分枝数 保存率/%
H/排序
1 pab10ts001 60 30.77 70.5 16.3 1.2 39.2 5 78 31
2 pab10ts002 60 25.89 74.9 18.4 1.7 43.8 3 65 28
3 pab10ts003 60 34.06 77.8 23.5 1.5 45.2 4 77 26
4 pab10ts004 60 38.22 87.3 34.1 1.4 47.3 5 78 16
5 pab10ts005 60 35.77 82.0 24.1 1.3 45.1 4 72 23
6 pab10ts006 60 40.23 88.7 27.9 1.5 45.5 4 75 13
7 pab10ts007 60 36.58 86.6 23.0 2.0 47.8 4 70 18
8 pab10ts008 60 38.71 96.9 36.9 1.7 50.1 4 73 7
9 pab10ts009 60 44.13 91.5 27.4 1.4 49.0 4 80 11
10 pab08mg003 60 31.00 72.9 28.0 1.2 37.4 4 73 29
11 pab10ts011 60 37.88 95.3 31.3 1.7 52.4 5 78 9
12 pab10ts012 60 37.68 83.1 29.8 1.7 47.1 4 82 21
13 pab10ts013 60 37.83 79.7 18.1 1.7 45.4 4 65 24
14 pab10ts015 60 34.84 96.8 39.3 2.0 49.1 5 87 8
15 pab10ts016 60 35.60 88.1 29.8 1.5 46.0 4 80 15
16 pab10ts017 60 41.05 112.1 40.2 1.6 62.7 5 82 1
17 pab10ts019 60 39.41 83.4 24.9 1.6 44.8 5 78 20
18 pab10ts021 60 36.49 84.2 21.7 1.7 44.9 5 65 19
19 pab10ts022 60 33.83 99.2 37.6 1.7 53.1 5 85 2
20 pab10ts031 60 36.40 88.2 29.7 1.5 47.5 4 82 14
21 pab10ts034 60 39.64 89.7 28.5 1.5 48.2 4 85 12
22 pab10ts037 60 41.49 98.6 23.8 1.8 49.4 5 67 4
23 pab10ts038 60 44.11 99.3 34.6 1.7 51.9 5 80 2
24 pab10ts041 60 39.53 98.4 33.2 1.5 50.4 5 80 6
25 pab10ts042 60 29.24 82.8 23.9 1.3 45.1 4 70 22
26 pab10ts043 60 25.24 72.0 10.0 1.2 37.6 2 10 30
27 pab10ts010 44 44.25 98.5 24.4 1.5 44.2 4 45 5
28 pab10ts033 60 40.72 87.0 22.1 1.4 42.5 3 55 17
29 pab10ts029 35 37.51 75.4 16.3 1.4 36.1 4 45 27
30 pab10ts032 30 32.09 78.7 16.4 1.3 35.0 4 50 25
31 pab10ts028 20 40.72 47.0 18.5 1.2 36.1 3 40 32
32 pab10ts039 38 39.66 92.2 19.2 1.3 40.1 3 60 10
32个家系平均 36.9 84.6 25.4 3.3 40.7 4 69
14 pab10ts015 60 34.8 96.9 39.3 6.3 44.1 5 87 3
16 pab10ts017 60 41.1 104.5 39.2 5.1 53.1 5 82 1
19 pab10ts022 60 33.8 99.2 37.6 4.4 50.6 5 86 2
31
2016年6月 绿 色 科 技 第11期
续表3
编号 家系号
3年生苗木
株数 H/cm
7年生树木
H/cm 抽梢/cm D/cm 冠幅/cm 顶轮分枝数 保存率/%
H/排序
3个优良家系平均 36.6 100.1 38.1 5.3 49.3 5 84
其它29个家系平均 36.9 83.1 24.0 3.1 39.8 4 68
南北华山松种源 73.5
南北巴山松种源 60.6
北方油松种源 56.7
美国花旗松 80.0
欧洲云杉德国种源(8601) 70.0
神农架(CK)大果青扦 80.0 2.1
甘肃小陇山欧洲云杉家系 134.8 2.8
4 结论与讨论
(1)云杉属树种丰富且自然分布范围广,家系地理
变异大,进行优良种和家系的选择效果好、增益大[12]。
运用性状的综合指数评价方法,历时7年,从欧洲云杉
32个二代家系中选择出3个优良家系pab10ts015、
pab10ts017和pab10ts022,现实增益6年生平均树高比
其它29个提高20.5%,当年抽梢提高60.3%,地径提
高258%,冠幅提高23.9%,顶轮分枝数提高25%,保存
率提高18.3%。比神农架(CK)大果青扦平均树高提
高23.1%。与甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究
所国家云杉基地欧洲云杉优良家系生长量一致。
(2)樟村坪林场的6a生欧洲云杉二代3个优良家
系,平均树高比引入至大老岭林场的南北方华山松、南
北方巴山松[13]、北方油松、美国花旗松[14]、欧洲云杉德
国种源(8601)分别提高36.2%、65.2%、76.5%、25.
1%、43.0%。通过排序比较,可以初选出适应性、稳定
性、速生性和形质性状均较好的欧洲云杉优良家系,基
本满足鄂西山区造林需求。由于欧洲云杉家系生长周
期比较长,对其生长的稳定性及可靠性还需进一步观测
试验,通过繁殖质量优良、数量充足的欧洲云杉苗木,为
绿满荆楚提供苗木支持。
参考文献:
[1]安三平,王丽芳,王美琴,等.欧洲云杉无性系苗期选育[J].东北林
业大学学报,2011,39(12):16~19.
[2]王军辉,张守攻,石淑兰,等.对外引工业用针叶树种木材化学组成
与纤维形态的研究[J].河北农业大学学报,2005,28(4):38~42.
[3]祁万宜,应中华,王军辉,等.几种针叶树种引种试验研究[J].河南
农业大学学报,2006,40(1):38~44.
[4]郑万均.中国树木志(第一卷)[M].北京:中国林业出版社,1983.
[5]北京林学院.气象学[M].北京:中国林业出版社,1981.
[6]许松林,赵传良,王勋朗,等.宜昌土壤[M].北京:中国地质大学出
版社,2002.
[7][英]R.福克纳.林木种子园[M].北京:中国林业出版社,1981.
[8]孙晓梅,张守攻,祁万宜,等.北亚热带高山区日本落叶松造林整地
与抚育技术的研究[J].林业科学研究,2007,20(2):235~240.
[9]祁万宜,孙晓梅,张守攻,等.北亚热带高山区日本落叶松纸浆用材
林初植密度的研究[J].华中农业大学学报,2007,26(4):552
~556.
[10]中国树木志编委会.中国主要树种造林技术[M].北京:中国林业
出版社,1981.
[11]辽宁省林业学校.数理统计[M].北京:中国林业出版社,1984.
[12]肖学芳,祁万宜,王军辉,等.华山松种源选择研究[J].湖北林业
科技,2008(1):1~7.
[13]张 军,祁万宜,黄成名,等.油松和巴山松种源选择研究[J].湖
北林业科技,2008(2):1~6.
[14]祁万宜,应中华,付高峰,等.宜昌市几种工业用材针叶树种引种
选择研究[J].湖北林业科技,2004(2):12~18.
[15]沈熙环.林木育种学[M].北京:中国林业出版社,1990.
[16]王礼先,王斌瑞.林业生态工程学[M].北京:中国林业出版
社,1998.
[17]王海仓,潘春林,丁鹏举.欧洲云杉苗期生长指标研究[J].甘肃林
业科技,2008(3).
[18]夏 燕,张建伟,田开春,等.云杉5个种18个种源的早期评价
[J].东北林业大学学报,2014(12).
41