全 文 ：第 4 卷 第 5 期
1 9 9 1 年1 0月
林业 科学研 究 V o l .
O e t
. ,
4
,
N o
.
S
FO R E S T R E S E A R C H 1 9 9 1
黄山地区杉木优良家系区域选择及效果研究 ’
方乐金 王墓福 陈寿 良
(安徽省黄 山市林业科学研究所 )
关. 词 杉木 , 优良家系 , 区域选择 ; 遗传增益
6。年代以来 , 国内叶培忠 、陈岳武等林木遗传育种专家系统地开展了杉木产地间 、产地内、
个体间的遗传变异规律和遗传改良研究。 中国林科院于 1 9 7 6年和 1 9 7 9年先后两次组织了杉木
全分布区的大规模试验研究 , 摸清了不同地理种源的遗传变异规律 , 选出了一批杉木优 良种
源。 通过“六五 ”国家攻关 , 全国杉木种子园攻关协作组提出了杉木多层次利用的育 种 策 略
和程序 。 把 优 树 经子代测定后筛选出的优良家系 , 在杉木分布区内进行区域化试验 , 进一步
筛选出适应各种生境的优良家系 , 同时在这些家系中选择表现突出的优良单株进行多种途径
的繁殖利用 , 可获得种源选择和家系选择 、 单株选择三个方面的遗传增益 , 这是杉木改良获
得多层次增益的一条有效捷径 ‘)。 为此 , 我所自19 8 2 年起在黄山试点进行了三次全国杉木优
良家系区域化试验。 经5 ~ 7年的研究 , 筛选出了一批适应黄山地区及其以北栽 植的 优 良 家
系。 现将研究结果报告如下。
1 试验概况
1
。
1 试脸地立地条件
试验地设在黄山市屯溪区北郊市林科所试验山 , 为杉木分布的中带北缘皖南南部低山地
区 。地理位置为 1 1 5 0 1 7 ’ E , 2 9 0 4 5 ‘ N 。 属千枚岩分化的山地黄壤。 年降雨量 1 6 5 0 m m , 年均
温 16 . 6 ℃ , 极端低温 一 10 . 6 ℃ , 无霜期2 30 天。 前茬是人工杉木林。
1
.
2 试挂材料及方法
供试材料均来自南方 10 个省(区 )的杉木种子园 , 共 13 7 个优良家系 , 其中试验 工为25 个
家系 , 试验 亚为 1 12 个 家 系。 每次试验分别设本地区西田林场种子园混合种 、 当 地 商品种
对照 。 试验 I 采用完全随机区组设计 , 单株小区 , 重复60 次 , 试验 兀采用分组不完全随机区
组和巢式设计 , 4 株小区 , 重复分别为10 次和 8 次。
各试验林全垦整地后 , 布点、 挖穴 、 回填表土 。 穴长60 c m , 宽40 c m , 深 30 c m 。 造林
后 头 四 年 每年除草抚育两次 , 分别于六月上旬和八月下旬进行。 以后至七年生时每年抚育
一次。 定期观测记载冻害 、 病虫害。 年终每木调查树高、 胸径生长量及枝盘 、 枝条等性状 。
本文于1 9 9 0年 8 月2 7 口收到 。
* 本项研究为“六五 ” 、 . 七五 ”国家科技攻关林业项目《衫木种子园建立技术研究》专题的子专题 。 成文过程中 得 列 李
家龙 、 陈益泰、 王赵民 、 叶 志宏先生的指 导 , 方小宏 、 江山鹰参加部分工作 , 特此致 谢 。
1) 施季森等 , 1 9日6 , 杉木的 遗传变异及育种程序 , 全国衫木种子园建立技术协作组研究报告?
5 期 方乐金等 : 黄山地区杉木优良家系区域选择及效果研究 6叔
1
.
3 统计分析
1
。
3
.
I F 值 、 Q 值检验 分别对各试验的树高 、胸径及材积进行方差分析和 F 值检验 , 然后用
T u k e y 的 Q 测验法 , 以平均值进行多重比较 , 计算各家系间差异水平“)。
1
。
3
.
2 遗传力(h勺估 算 以简捷法公式计算 : 护 = 1 一 l/ F , 式中 F 为某 性状 的F 值 , 在方
差分析中求得 。
1
.
3
.
3 遗传增益 (刁G )估算 刁G = R / 牙x 10 0 % , 式中 R = 矿·S , S 为选择响应 , 即某处理 与
对照两平均数间的差值 , 牙为参试群体的平均表现 。
1
.
3
.
4 材积计算 按林业部颁发的标准材积公式计算:
V = o
·
0 0 0 0 5 8 7 7 X D
i
·
, 6 , “8 3 l x 万o · 8 , 6 4 “1 0 7 .
;
.
3
.
5 综合评 定公式 应用多维空间(欧几米德 ) E. 多向量理论综合评定的数学模型川 , 以
树高 、 胸径 、 材积 3 个主要性状进行综合评定 , 综合值 (艺P‘)小为优。
尸‘ = 汀艺K , (i 一 a ‘。s)“; 其 中 a’ ; , 二鱼 .口o j
P
‘为第 玄个家系的综合评定值; K , 为第 了个性状的权重系数 , a ‘, 为第 玄个家系第 了个性状
数据 ; 内 j为第 j个性状最优家系数据 。
2 结果与分析
2
.
1 参试家系间差异分析
方差分析结果表明 , 两次试验中参试家系间树高 、胸径 、材积生长量差异达极显著水平(见
表 1 )。 经Q 检验表明 , 试验工中 , 以西田林场种子园混合种为对照进行比较 , 参试 家系中
树高有21 个家系 , 胸径有17 个家系 , 材积有13 个家系差异达显著水平。 试验 亚中 , 与混合种
对照相比 , 树高有14 个家系 (其中湖南 3 个 , 广西 3 个 , 四川 2 个 , 贵州锦 屏 2 个 , 江 西 2
个 , 广东和本省各 1 个 ) , 胸径有15 个 , 材积有10 个家系 , 差异达显著或极显著水平 。以增益水
平较高的福建洋 口林场种子园混合种为对照 比较 , 树高仍有 1 个家系 , 胸径 4 个家系 , 材积
4 个家系差异达显著水平。 差异分析还表明 , 优良家系大多来自优良种源 区。
一一一一一表
1 方 差 分 析 结 果
树 高 胸 径 材 积
试 号 变 异来 源 自 由 度 均 方 F 均 方 F 均 方 尸
家 系 间
试 验 工 机 误
试验 l 家 系 间
机 误
1
::
1 0 2 29
.
2
1 2 4 6
.
5
8
.
2 6
* .
3
.
5 0
* *
3 5 5
.
75
44
.
2 5
3 3 2
.
6 1
9 4
.
9 5
8
.
0 4 * *
3
.
4 0
* *
6 5 5 9 2 9
.
4
8 2 0 8 8
.
1
7
.
99
* *
1 3 5
1 0 8 0
1
.
1 09 5
0
.
3 1 6 7
8 8 1 8 1
.
7
2 8 9 82
.
2
3
.
04 * .
2
.
2 优良家系的选择效果
试验工 , 7 年生时 , 树高生长量最大的是 “ 6 4 0 2 1 ”号 , 大于混合种对照43 . 5 % , 达 显著
水平以上的21 个家系 , 平均树高5 . 15 m , 大于混合种对照2 7 。 2 % 。 胸径 生 长 量最 大 的是
2 ) 华南热带作物 学院 , 1 9 7 7 , 热带作物的试验设 计与统计分析(教材)。
5 62 林 业 科 学 研 究 4 卷
,6 5 0 3 6
”和 “ 6 5 0 2 7 ”号家系 , 大于混合种对照5 1 。 9 % , 21 个家系的平均胸径为 7 。 27 c m , 大于
混合种对照 35 . 2 % 。 材积生长量最大的家系也是“6 4 0 2 1 ”号 , 大于混合 种 对照2 05 。 8 % , 21
个家系的平均单株材积 为 o . 0 1 3 7 6 m “, 大于混合种对照 13 4 . 4 % (见表 2 )。
衰 2 前 五 名 优 良 家 系 情 况
树 高 胸 径 材 积 综 合
试 号 家 系 号 平 均
生 长 t
大于 CK
(% )
刁G
(% )
平 均
生长盘
(e m )
大于 C K
(% )
刁 G 刁 G 评 定
(% )
平 均
生 长盘
(m
“)
大于C K
(% )
,孟叮曰丹JJ0
.
0 17 9 5
0
.
0 17 8 9
0
.
0 1 7 1 1
0
.
0 15 9 0
0
.
0 15 4 0
0
.
0 13 7 6
0
.
0 0 5 87
2 0 5
.
8
2 0 4
.
8
1 9 1
.
5
1 7 0
.
9
1 6 2
.
4
1 3 4
.
4
0
(% )
8 7
.
5
名 次
87
.
1
8 1
.
4
7 2
.
6
6 9
.
0
5 2
.
9
0
g
J,J
66
‘i⋯月,6OQ甘0,Uno口目‘勺nUO口O月吧68:李⋯凡。1几,二‘吸曰口Jn”51匕5‘,4乃d8 . 18 . 28 . 2
7
.
8
7
.
7
7
.
3
.且一比西才,人n月马⋯,几口J吸66Q甘,曰n‘n,‘二sn61勺3,曰⋯,幼.七‘bt‘.334.1口。‘试
( m )
5
.
8 1
5
.
5 1
5
.
4 5
脸
6峨0 2 1
6 5 0 3 6
6 5 0 2 7
6 5 0 3 9
6 5 0 3 7
2 1 系均值
C K
大维子 3 1
柳州 4 7 5
琅金彼英16
柳州2 9 2
偏屏3 7
1 4系均值
C K
5
.
4
5
.
0
5
.
1
4
.
9
4
.
8
4 1
.
4
试
脸
4
.
7
4
.
6
2
.
8
3 3
.
9
0
.
0 0 5 3 8
0
.
0 0 5 2 7
0
.
00 5 1 0
0
.
00 4 8 5
0
.
0 0 4 4 7
0
.
0 0 4 3 1
0
.
0 0 1 2 5
3 3 0
.
4
3 2 1
。
6
3 0 8
.
0
2 8 8
.
0
2 5了. 6
2 4 4
.
8
0
1 06
.
2
1 0 3
.
2
9 8
.
9
9 2
.
4
8 2
.
7
7 8 7
0
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6.1nU月咭O曰舀⋯几己,.1匆‘口八咭U7Rt才6鸽七‘几,.且七心‘⋯
0634850
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45
三叨
几舀,臼一.吸U0口月‘甘,勺口勺5‘l八U.n仙7681..⋯护舀月,通丹JtJ,曰
试验 1 , 五年生时 , 与混合种对照比较 , 树高有14 个家系差异显著。 其中生长量最大的
是湖南“大堡子31 号 ”家系 , 大于混合种对照 57 。 8 % , 14 个家系的平均树高为3 。 65 m , 大于混
合种对照 42 . 6 % 。 胸径生长量最大的是广西“柳州47 5号”家系 , 大于混合种对照 82 . 1 % , 树
高呈显著水平以上的14 个家系的平均胸径 为 4 。 6 c m , 大于混合种对照 6 4 。 3 % 。 材 积生长量
最大的家系“大堡子31 号 ” , 单株材积大于混合种对照3 3 0 . 4 % , 14 个家系的平均单株 材积为
0
.
0 0 4 3 1 m 3
, 大于混合种对照2 4 4 . 8 % (见表 2 ) 。
2
.
3 遗传幼益估算
对两次试验结果树高差异达显著水平以上的35 个家系 , 分别估算其遗传增益。 以棍合种
为对照 , 试验 I 的21 个家系树高、 胸径和材积的遗传增益分别 达 12 . 7 % ~ 3 1 . 1 % 、 1 1 . 2 %
~ 3 6
。
4 写和 2 7 。 O %一8 7 。 5 % (前 五 名 的 增益情况见表 2 ) 。 以混合种为对照 , 试 验 兀的14
个家系 , 树高、 胸径和材积的遗传增益分别达 2 1 。 9 % ~ 34 . 1 % 、 2 6 . 3 % ~ 4 . 1 %和 56 . 3 %
~ 10 6
。
2 % (前五名的增益情况见表 2 ) 。
2
.
4 优良家系的缭合评定
在综合评定中 , 各性状的权重系数 , 树高 K = 2 , 胸径 K = 2 , 材积 K = 3 。 评定结果试
验 I 的前五名是 : 6 4 0 2 1 、 6 s o3 e 、 6 5 0 2 7 、 6 5 0 3 9 、 6 5 0 5 7 , 试验 兀的前五名是 : 湖南大 堡子
3 1号 , 柳州 475 、 瑞金拔英 16 、 柳州2 92 、 锦屏 3 70
2
.
5 不同类组子代, 益比较
杉木优良家系子代的遗传增益高 , 表明遗传改良效果好 , 后代生产力高。现将林地相邻、
5 期 方乐金等 : 黄山地区杉木优 良家系区域选择及效果研究
立地条件基本一致 、 林龄相近的三片试验林—本地无性系的初级种子园子代林、 优良种源区(建既种源 )和优良种源区的福建洋口林场25 个家系子代林在黄山地区的遗传增益进行大致
的比较〔2 ] , 可以看出不同类型子代的增益情况 (见表 3 )。
表 5 不同类型子代林遗传增益比较 (增益单位 : % )
林 树 其 中 胸 其 中 材 其 中
区域 径
选择 刁G
8
。
2
种 区域 积
饭内 选择 刀‘
区坟
) 选择
种源内种源间种撅间种源内种源间类 型 授 粉 方 式 龄 高
(
a
) 刁G
本地初级种子园 种子园自由授粉
建医优 良种派 林分自由授粉
25 个家系子代 种子园自由授粉
优异的2 1 个家系子代 种子园自由授粉
7 6
9
。
4
1 7
.
9
1 9
.
4
1 2
2 1
名 1 2 . 名
1
.
5 2 4
.
1
名. 2 忍4 . 1
2毛. 2 2遨. 2
9
。
1 4 7
.
6
2
。
2 5 2
.
9
注 : ¹ 建成优 良种泥刁G 系与商 品种相比的增益 。 º 2s 个家系子代的种碑内才G 为该子代与建亚优 良种淑才‘之差 。
» 优异的21 个家系子代的 区域选择刁‘为该子代与25 个子代刁G 之差 。
表 3 表明 , 来自建贩种源的洋口林场25 个家系材积遗传增益均超过本地初级种子园的混
合种 , 平均比混合种增益4了。 6 % , 为种源内和种源间选择二者增益之和 。 同时也可以看出种
源间材积选择增益为24 %左右 , 种源内优树和子代测定后优良家系选 择两 个 层 次增 益 约
23 %
。 从黄山地区来说, 种源间选择的增益大于种源内选择的增益 。 表 3 也 表 明 , 在 该地
区 , 对经子代测定后筛选出的优良家系作进一步区域选择 , 在种源选择 、 种源内家系选择的
基础上还能再提高 5 %幅度的增益 。
2 . 6 与触水 、 锦屏优良种源的比较
广西融水 、 贵州锦屏两个种源 , 是杉木地理种源试验中选出的最佳种源 。 在试验 l 林地
中 , 安排有 5 个种源的中试 , 立地条件 、 造林时间及经营措施均相同。五年生时 , 融水种源树
高2 . 6 9 m 、 胸径 3 . 3 e m 、 单株材积。。 0 0 1 5 0 m 3 。 锦屏种源树高3 . o4 m 、 胸 径3 . s e m 、 单株
材积 0 . 0 0 2 28 m 3。 两个种源树高 、 胸径 、 材积超过 混 合 种 对照 5 % ~ 18 。 8 % 、 17 。 9 % ~
35
. 7 %
、 20 :% ~ 52
.
4 %
。
现以融水、 锦屏两个种源的生长表现与本次试验江中112 个家系进 行比 较 。 树 高 : 大于
融水种源的有10 7个家系 , 占9 5 。 5 % , 大于锦屏种源的有81 个家系 , 占7 2。 3 % 。 其中 湖南大
堡子31 号家系树高生长大于融水种源50 。2 % , 大于锦屏种源32 . 9 % 。 胸径 : 大 于 融水 种源
的有102 个家系 , 占9 1。 1 % , 大于锦屏种源的有73 个家系 , 占6 5 . 2 % 。 其中湖 南大堡子31 号
家系胸径高于融水种源5 1 . 5 % , 高于锦屏种源31 。6 % 。材积 : 大于融水种源的有107 个家系,
占9 5 。 5 % , 大于锦屏种源的有85 个家系 , 占75 . 9 % 。 其中湖南大堡子31 号家系 单株材积主
长高于融水种源258 . 7 % , 高于锦屏种源 136 . 0 % 。
从上述比较看出 , 参试的1 2个家系中 , 树高、 胸径、 材积生长超过融水种 源 和 锦屏种
源的家系数分别达 72 。 3 % ~ 95 . 5 % 、 65 . 2 % ~ 9 1。 1 吓、 7 5 。 9 写~ 95 . 5 % 。表现 最优的湖甫
大堡子31 号家系树高、 胸径 、 材积分别大于融水 和 锦 屏 种 源32 . 9 % ~ 50 . 2 % 、 31 。 6 % ~
51
. 5 %
、 136
。。% ~ 2 58 . 7 % 。 本研究这一结果说明 , 对全国初步子代测定选出的 优良家系
作进一步区域测定选择, 可比单一优良种源选择有更高的增益 。
2 , 7 优良单株的选择效果
在试验 工、 亚的35 个优良家系内, 以混合种对照的单株材积平均值加 3 个 标 准 差 为标
56 4 林 业 科 学 研 究 4 卷
准 ls] , 进行优良单株选择 , 有 3 9 株入选 。 这些优良单株与混合种对照 比较 , 树高 大61 . 2 %
~ 8 8
.
9 %
, 胸径大8 2 . 0 % ~ 15 1 。 3 % , 平均单株材积大3 9 3 。 7 % ~ 82 。, 。% 。
3 结论与建议
本研究中有关试验结果因被测杉木年龄刚达1 / 3轮伐期 , 材积估计 可能会 偏高 , 但以树
高、 胸径增益看 , 以下结论是基本可靠的。
(l ) 综合杉木种源试验和优良家系选择的研究成果 , 应用优良种源区的优良家系子代造
林 , 其遗传增益是种源间和种源内选择增益之和 。 以种子园混合种为对照 , 7 年生时 , 参试 25 个
优良家系的树高、 胸径的遗传增益分别可达 17 . 9% 、 2 1 . 9 % , 高于初级种子园和同一优良种
源区的一般种 , 其中优异的21 个优良家系树高、 脚径的平均遗传增益可达 1 9 。 4 % 、 24 . 1% 。
在类似黄山地区的中亚热带北缘和北亚热带地区 , 进行家系区域适应性选择 , 能在种源、 优
良家系选择的基础上 , 再提高约 5 % 的材积增益。
(2 ) 在杉木分布的中带北缘及北带引进适应性强、 比混合种对照显著优异的35 个优良家
系 , 用于黄山地区杉木种子园的续建 、改建 , 可取得事半功倍的育种效果 。 5~ 7年生时 , 树高 、
脚径生长高于混合种对照的期望值分别为2 7 . 2 %~ 42 。 6% 、 35 . 8 % ~ 6 4 . 3 % 。
把这35 个优良家系的种子分系育苗 , 选用 工级苗建立采穗圃 , 生产优良家系无性群体苗
木用于生产。 另外 , 对在此 35 个优良家系中挑选出的 3”株优良单株 , 采取有效 的 促萌 、 扦
插 、 建立采穗圃等措施 , 使之尽快无性化 , 应用于生产 。 以上工作的继续进行 , 对加速杉木
栽培区北缘良种化进程 , 将具有十分重大的实践意义 。
. 考 文 做
【1 〕陈球等 , 1 9 8 7 , 安徽省杉木优良种该初选 , 安徽林业科技, ( 3 )。
〔 2 〕 方乐 金等 , 1 9 8 8 , 杉 木优 良种源内优良家系生产力评价 , 安徽林业科技 , ( 1 )。
〔3 〕南京林 业大学林木育 种室 , 1 9 7 9 , 树木良种选育方法 , 中国林业出版社 。
T he R e g io n a l S e le c tio n a n d Its E ff
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Fa n g L e jin g W a n g G ifu Ch e n S ho u lia n g
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g ro w in g a n d s tro n g
一
r e s is ta n e e fa m ilie s w e r e s e le e te d
,
w h ie h a r e s u i七e d fo r
u s e in th e n o r the r n m a r g in o f m id
一
s u b tr o P ie a l r e g io n a n d n o r th
一
s u b tr o P ie a l
r e g io n
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It ha s a n a ve r a g e g a in o f 1 9
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2 % fo r D B H a t
the a g e o f s e v e n y e a r s
, a 3 e o m Pa r e d w ith ehe e k s o f m ix e d s e ed s fr o m lo e a l
o r c h a rd
.
T h e s t u d y a lso r e v e a le d t ha t s% o f v o lu m e g e n e t ie g a in e o u ld b e
o b t a in e d a g a in in H u a n g sha n a r e a if w e m a k e a fu r the r r e g io n a l s e le e t io n
o f t h e s e fin e fa m ilie s
。
抓e y w o r d s C u 球n in g ha执 ia
母t ie g a in
la 摊c o o la ta : fin e fam ily : r e g io n a l s e le e t io n ; g e n
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