全 文 ：第 6 卷 第 1 期
1 9 9 3 年 2 )J
林 业 科 学 研 究
FO R E S T R E S E八 R C ll
V o l
I了e b 1 9 9 3
美洲黑杨 7 个新无性系
在江苏的选育 .
赵汉章 权婉华 张林芳 朱海格
摘要 从美洲黑杨的原产地直接引进不同种源的种子 , 进行实生苗选育 , 第一次培育出了适合
我国气候土壤条件的美洲黑杨新无性系 。选出的 7 个新无性系中有 4 个属南方型 , 其生长 、适应性 、
抗逆性及材性等指标均优于 I 一 69 、 I 一 了2杨 。可在江淮亚热带地区推广 。 有 3 个属北方型 , 其生长等
各项指标均超过 I 一 2 14 杨 , 可在华北 、 东北较湿 润地区试种推广 。 是我国用于短周期 工业用材杨
树人工林的理想新品系 。
关扭词 美洲黑杨、 种源 、 无性系
美洲黑杨在我国生长具有广泛 的适应性和高的木材生长量 。 但 由于无性系数目少 , 遗传
墓础窄 , 使大面积 的美洲黑杨人工林潜伏着病虫害大发生而可能面临毁灭的危险。 美洲黑杨
在原产地北美洲有广泛的地域分布 。 在种内有极其丰富的遗传变异 , 基 因资源十分丰富 。 美
国对其种源变异做了大量研究 [‘一 3 ] 。为了扩大美洲黑杨的遗传基础 , 选育出适合在中国生长的
优良无性系 , 从 1 9 8 2年开始 , 对不同种源美洲黑杨无性系进行收集和研究 , 通过比较试验 ,
筛选出 7 个 优良无性 系供生产上推广应用 。
1 试验地概况
两片 试验林分别位于江苏铜山县沙塘果园和马庄果园(3 4 0 1 9 ‘ N , 1 1了”02 ‘ E ) , 前 者为黄
河故道的黄泛冲积土 , 质地为粉沙上 , :卜层深厚但痛薄 。 有机质 含量。. 2 % , 全 N 0 . 02 % ,
速效 P o . 1 5 m g 八0 0 9 土 , 速效 K 2 . 2 m g 八 0 0 9 土 。 p H S . 2 , 地下水位 l 。 5一 3 n l 。 后者为沙
壤土 , 有机质含量 0 . 6 % , N 、 P 、 K 的含量略高于前者 。 年平均 气温 14 ℃ , 无霜期2 09 d ,
年平均降水量86 8 . 9 m m , 降水集中在夏季 。 年平均蒸发量 1 70 2 . 6 m m , 造林后 1 一 3 a 林
地间作花生 、 豆类以增加土壤肥力 。
2 试验材料和研究方法
试验材料
W 系号无性系材料是来自美国南方林业试验站的优树种子 (32 ” 37 ‘ N ) , 种子发 芽 率 很
1 9 9 2一 1 0一12 收稿。
赵汉戏副研究员(中国林业科学研究院林业研究所 北 京 10 0 0 9 1 ) , 权婉华 , 张林芳 , 朱海格 (江 苏省铜山县林 业局 )。
* 南 京林业大学王明寐教授提供P 系号实生苗 , 林业所张绮纹提供 D 一 Io w a 插条 , 木材所柴修武协助材性测定 , 一 并致
1 期 赵汉章等 : 美洲黑杨 了,个新无性系在江苏的选育
低 , 只有 5 % ~ 40 % 。 经播种育苗得苗41 株 。 P系号无性系材料是来自南京林业大学 起 源
于加拿大安大略省的 3 个种源共 2 3株实生苗(4 2 ’5 3 ’~ 4 3 ’ 0 9 ‘N , 7 9 0 2 5 ‘~ 8 1 “0 3 ‘W )。 这些
实生苗经 1 9 8 3 、 1 9 8 4年在苗圃筛选并扩大繁殖 , 于1 9 8 5年在铜山县进行 比较试验 。 参加造林
试验的无性系是经过苗期初选的18 个美洲黑杨无性系 。 W 系号10 个无性系是从美国南方型实
生苗中选出 。 P 89 、 P 87 两个种源的 7 个无性系是从南京林业大学来的加拿大起源的北方型
实生苗中选出。 还有 D 一Io w a 是来自美国北部的依阿华州 (3 9 O N ) , 由无性系种条扩繁而得 。
2
.
2 研究方法
由于种子量少且发芽率低 , 采用室内盆播 , 苗木长有 5 ~ 6 片叶时 , 移栽到苗圃 。 苗木
停止生长后进行初选 。 个体间的高生长差异很大 , 变异幅度为 6 5 . 5一 16 7 . 3 c m 。 初选标准为
大于苗木平均高加一个标准差。 中选的苗木经两年扩大繁殖 , 于 1 9 8 5年春在试验点进行苗期
试验 。 在江苏铜山试验点有两年苗期试验的总结报告川 。
造林试验采用随机区组 , 4 次重复设计 , 每小区 3 株 , 株行距6 m x 6 m , 每无性系参试苗
木12 株( 1 年生扦插苗 ) 。 用当地生产上推广的 I 一69 、 I 一72 、 I 一2 1逮这 3 个品种 作 对照 。 试
验林周围用 I 一 2 14 杨或 I 一69 杨作保护行 。
在沙塘果园试验林 , 从胸高直径部位 (南面 ) 用孔径 。. 5 c m 的生长锥钻取生长锥芯条作
试材 , 每区组随机取 1 株 , 每无性系取 4 株试材进行木材基本密度和纤维 、 导管的测定 。
3 结果和分析
3
。
1 不同种源无性系生长差异
方差分析结果表明(表 1 ) , 无性系间的胸径 、 树高生长量的差异 都 达 极 显著水平 , 说
明无性系间的遗传差异是明显的。 为进一步比较各无性系间的差异是否显著 , 作了Q 检验 ,
见表 2 。 从表 2 可以明显看出 , 来自美国的W 系号南方型无性系的生长量明显高于来自加拿
大的P系号无性系和 D 一Io w a 无性系。证明对美洲黑杨进行种源试验和种源选择的必要性 。W
系号多数无性系的生长量超过了对照品种 I 一6 9 、 I 一72 杨 。在沙塘果园试验林 , 胸径生长量与
对照 I 一69 杨差异极显著的有W 07 、W IO、W ll 、W 12 . W 02 无性系。 而树高生长量与 I 一69 杨
表 1 美洲层杨不同无性系 5 年生脚径 、 树离生长t 方差分析
胸 径 树 高
试验地点 变因 自由度 平方和 均方 F 自由度
无 性 系
沙塘果园 区 组
机 误
总 和
无 性 系
区 组马庄果 园 机 误
总 和
1 32 0
。
5 8 6 6
.
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4
.
04 6 1
.
3 5
1 5 7
.
92 2
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1 4 8 2
.
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.
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.
5 1 3
平方 和
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.
1
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.
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.
6 5
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.
5 2
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.
6 3
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。
9 1
8 4
.
8 5
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.
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.
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.
7 8
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8
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261857
1 4 52
.
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.
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.
32
1 7 13
.
91
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.
6 8
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.
7 8
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.
1 9
3 0
.
9 8 1 9
.
7 3
. 中
::
30038
月,52601二5目才
往 : 马庄果园试点参试无性系是均个, 缺W 12 和对照 I 一 72杨。
14 林 业 科 学 研 究 6 卷
表 2 两试牲点各无性系一径 、 树窗生长一位异 Q检验
. . . . . . . . . . . . . . . .
沙 堵 果 园 马 庄 果 园
无性系 平均胸 径(e m )(L S R 。 . 0 : = 1 . ‘3 ) 无性 系 平均树 高(
m )
L S R (0
.
0 一= 1
.
0 2 ) 无性系 平均脚径 (
c m )
(L S R o
.
o : = 2
.
1 ) 无性系 平均树高 (m )(L S R o . o : = 1 . 2 6 )
W 0 3
W 1 0
W 0 1
W 0 7
W 02
I
一 6 9
、V 06
、V l l
、V 0 5
\V 0 4
P 8 9 10
P 8 9 06
P 8 9 02
P 吕7 02
P 8 7 0 1
P 8 9 0 5
P 8 9 08
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2 14
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一
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1 4
.
0
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.
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.
2
1 3
.
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.
4
1 2
.
4
1 1 9
1 1
.
5
1 1
.
1
1 0
.
7
8
.
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.
2
8
.
0
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.
9
7
.
6
6
.
8
6
.
8
6
.
8
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.
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。
5
1 9
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0
17
。
4
1 7
.
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1 7
。
0
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.
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.
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.
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,
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1 4
.
1
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.
7
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.
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.
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.
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.
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.
6
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.
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W 0 4
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P 8 7 0 1
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16
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13
.
2
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9
.
7
9
.
4
扩i, : 同一lJ 线 内的无性系之 问未达到极显著差异 . 马庄果园试验点实际林砂 为 4 年生 。
差异极显著的有 7 个无性系 。 在马庄果园试验林 , 有W 03 、 W 10 两个无性系的树高、 胸径生长
徽都与 I 一G9 杨差异极显著 。 P 系号无性系也多数超 过 了 对 照 I 一2 14 杨 , 而 且 P 8 9 10 、 P
8 9 0 6 的高生 一民量与 I 一 2 14 杨差异极显著 , 这证明了美洲黑杨的遗传改良只有在种源选 择 的
铸础上进行无性系选择 , 才可明显提高改 良效果 。
3
.
2 不同种派无性系生长分析
通过在苗圃设立标准株测定苗木高生长进程 , 证明南方型与北方型无性系在生长最旺的
6
、
7
、
8 月份 , 其高生长量差别不大 (图 1 ) 。 但 P 8 9 02 无性系在 6 、 7 、 8 月份苗木生 一民
龟占全年生长量的9 0 . 9 % , 而南方型的W 01 无性系仅占全年的7 5 . 7 % 。由于南方型各无性系
发芽 、 展叶早 (W 系号 3 月 30 日一 4 月 8 日 , P系号 4 月 2 日~ 4 月20 日) , 封顶晚 (W 系号 9
月2 0日~ 2 5 日 , P系号 9 )J 一日~ 15 日) , 生长期比北方种源无性系 多15 ~ 3 o d , 这是南方型生
长量大的主要原因 I‘l 。 南方型各无性系叶片大 , 叶色深绿 , 这有利于光合物质的积累 。 美洲黑
杨在徐州地区能快速生长与其在生长旺期有充足的雨量和适宜的气温有密切关系 ( 图 1 ) 。
4 美洲黑杨新无性系选择
4
.
1 南方型典洲燕杨新无性系
根据试验林的评比结果 , 选出了W 07 、 W 10 、 W o l 、 W 03 4 个南方型无性系 , 可在江淮
l 期 赵汉章等 : 美洲黑杨 7 个新无性系在江苏的选育
亚热带气候区试种推广 。 这 4 个无性系
干形圆满通直 , 在生长量上都显著地超
过现在生产应用品种 I 一 69 、 I 一72 杨(表
3 )
。
W o 7
、
W z o Z个无 性系其 速生性
状比较稳定 , 在 2 个试验点都表现出明
显的优势 。 在立地条件较好 的 马 庄 果
园 , W o3 、 W 01 无性系的速生性状才能
表现 。 在沙塘果园贫清的粉沙地上表现
一般。 这证明美洲黑杨不同无性系与立
地条件存在交互作用。 W 03 、 W 01 无性
系应在土壤肥力条件较好的地区推广。
表 3 表明 , 美洲黑杨南方型新 无 性
系 5 年生时材积生长量比 对 照 I书 9杨
增加 12 . 3 % ~ 54 . 6 % 。 而同期 引进我
国的已经部级鉴定的 2 个美洲黑杨无性
系 5 5号杨和Z K E N S号杨比对照 工一69 杨
材积生长量 I日3增加1 0 . 7 1 %~ 2 7 . 0 5 % 。
(一uŽ公资尝
细咖10功
3 O
25
蒸 2 0
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10 9
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…任己粼琳子推†卜、匀
: 几 6 7 8
月份
苗木高生长量与月平均气温 、 降水妞的关系
表 3 南方型新无性系与对照生长t 比较
无 性 系 ( e m )
与卜6 , 杨比 树 高 与卜 69 扬比 材 积 与 工一明杨 比
( %) ( m ) ( % ) ( m a ) ( % )
验点试地
沙塘果园
W 07
W 1 0
I 一 Cg
I 一 72
2 5
.
0
2 3
.
5
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.
0
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.
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。
9
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.
8
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。
4
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.
6
1 4
.
8
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.
1
1 1 1 5
I G 0
9 4
.
8
0
.
3 00 7 5
0
.
2 5 6 1
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.
1 9 4 5
0
.
1 9 6 5
1 5 4
.
6
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.
7
1 0 0
1 0 1
W 1 0
W 0 3
W OI
W 0 7
卜 6 9
1 3
.
8
14
.
0
1 1 1
.
3
马庄果 园
1 2 2
.
6
1 1 9
.
5
1 0 9
。
4
1 0 7
.
5
1 0 0
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。
2
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.
3
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。
4
0
.
1 5 3 4
0
.
1 4 7 9
0
.
11 9 8
0
.
1 1 6 1
0
.
1 0 3 4
14 8
.
4
14 3
1 1 5
.
9
1 1 2
.
3
1 0 0
LJOJ
S⋯勺自几O内OŽn”,10八甘0,孟J.止二,孟
一Žn甘月侣.1马..⋯O曰口月J目了已口. .,孟,之1一已
注 : 材积计算公式t ‘] . 犷 二 o . i 9 3 2 ssD 里H + o . oo 7 7 3 4 D H + 0 . 5 2 1 4 1 , D Z
4
。
2 北方型美洲摄杨新无性系
根据无性系评比试验结果 , 选出P 8 9 02 、 P 8 9 lO、 P 8 7 02 3 个北方型美洲黑杨 新 无性
系 。 已试种在北京 、 河北宣化 、 内蒙赤峰 、 宁夏永宁等地的北方型无性系都能安全越冬并表
现出很好的适应能力。
表 4 表明3个北方型新无性系 5年生时材积生长量是对照 I 于2 14 杨的12 3 . 9 % ~ 20 9 . 3 % 。
P 8 9 1 0 号无性系在 2 个试点的材积生长量均超过 I 论14 杨 1 倍以上 。 这 3 个北方型 美洲黑
杨无性系树干圆满通直 , 分枝角度较小 , 树冠幅比南方型的无性系要小 1 倍。 因此在单位面积
上的造林株数可比南方型无性系多 1 倍 , 其木材总产量并不比南方型无性系少 。
4
.
3 7 个新无性系育苗、 造林成活率比较
表 5 可见 , 这 7 个新无性系育苗、造林成活率比较高 , 扦插容易生根。 北方型的P系号无
16 林 业 科 学 研 究 6 卷
北方过断无性系与对照生长l 比较
试验地点 无 性 系
衰 4
脚 径
(c m )
与对服比
(% )
树 高
(m )
与对照 比 材 积 与对照比
(% ) (m
’
) (% )
尸al了
巧1助02367n”6六JJ组通,Q†nR. .⋯nJ11CUaQ六of‘卜Ž.11通IJ沙垢果 园 P 8 9 1 0P 8 9 0 2P 8 7 0 2
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一 2 1 4
17
.
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冯庄果园
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.
3
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.
9
1 2 3
.
9
1 0 0
注 : 材积计算公式 [ . ] : 犷 = 0 . 2 5心5 7 5D 盆H + 0 . 7吕一6一sD Z
性系在北京 、 江苏两地育苗造林成活率都达1 0 % , 即使在干早的内蒙古赤峰也达90 %左右 。
说明北方型 P系号无性系不存在造林成活难的问题 。 南方型W 系号无性系在沙塘果园试验林
的造林成活率为67 % ~ 92 % , 在马庄试验林为92 %~ 10 0 % 。 这与造林地的土壤保水能力有
关 。 沙塘点为黄河故道粉沙地 , 保水性差 , 造林时又正遇春早 , 这必然影响成活率 。 另外南
方型无性系封顶晚 , 影响了苗木的木质化 , 使苗木越冬时容易失水 , 这会影响扦插成活率。
所以保持种条不失水是W 系号新无性系扦插成活的关键 。
衰 5 典洲燕拐 7 个新无性系, 苗、 造林成活率比较
试脸地点 年 份 无 性 系 捆条成活率
( % )
试脸地点 年 份 无 性 系 造林成活率
( % )
JJL
林 所
晰
1 9 8 4
W o l
W 0 3
W 0 7
W 10
P 8 9 10
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P S了0 2
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2 1 4
85 5
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.
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.
6
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.
2
1 00
1 00
1 00
1 00
江苏润山
沙 塘果园
1 98 6 ~ 1 9 8 7
J“1月
内蒙赤峰
城郊 林场
P 8 9 10
P 8 9 0 2
P 8 7 0 2
W 0 1
W 0 3
W 0 7
W 1 0
卜6 9
P 8 9 1 0
P 8 9 0 2
P 8 70 2
1 2 14
8 3
6 7
9l
9 1
83
1 00
1 00
1 00
1 00
北中苗
1 9 8 5
8 2
.
5
江苏俐山
沙墉果园 19 8 5
\V 0 1
W 0 3
W 0 7
W 1 0
卜 6 e
主L苏钢 一!l
马J卜果 园
1 98 7
W o l
W 0 3
W 0 7
W 10
卜 6 9
P 8 9 J 0
P 8 9 02
P 8 7 02
I
一
2 1 4
1 00
9 1 7
9 1
.
7
1 0 0
9 1
.
7
1 0 0
] 00
1 0 0
1 0 0
J怡,‘,曰八ho曰O U曰UQ‘
7巧
7352.
‘. ‘ 靳无性系对脚虫容的杭性
1 9 8 3
、
1 9 8 4年在中林所苗圃同时育有W 系号 、 P 系号美洲黑杨无性系和不 [6] 的青杨 、 欧
美杨等无性系 。 有些青杨 、 欧美杨严重感染有叶锈 病 (万a la m p : o : a la r i‘i一p o p : zi n 。 ) 和黑 斑
病(M盯”““认“ 即p诫‘。加 Mi “ r “ ) 。 但处在同一苗圃地的美洲黑杨无性系无一感淞丙害 , 在
1 期 赵汉章等 : 美洲黑杨 7个新无性系在江苏的选育
宣化 、 赤峰等地育苗的 P 系号无性系也未发现有病害。 在江苏铜山两处造林试验点四周都是
果园 , 苹果树的桑天牛危害比较严重 , 而且附近的沙兰杨片林也有天牛的严重危害 , 但试验
林内的美洲黑杨新无性系没有一株有天牛虫孔 。
4
.
5 新无性系木材性质
表 6 表明 , 这 7 个新无性系的木 材 基 本 密 度 都 超过 了 对 照 工宁 2 杨 和 工一2 14 杨 。
P 8 9 02
、
P 8 9 10两个无性系的木材基本密度超过 工一69 杨 。北方型的 3 个无性系木材基本密度
比 工一2 14 杨大 0 . 052 一。. 06 8 9 /c m 3 。 从纤维长度看 , 4 个w 系号南方型无性 系有 3 个超 过
工一69 杨 。 其中W 10 、 W 03 的纤维长分别超 工一69 杨 。。 0 38 r Q们。和 0 . o 6 rQ r n 。 新 无性系的
纤维长度与宽度的比值(4 1 . 52 一51 . 24 )都符合纤维工业原料所要求的指标(> 35 ~ 4 5) 〔, ] , 所
以是良好的造纸工业用材 。
表 6 美洲黑杨新无性系与对赚材性比较
基 本密度(g / e m 3 ) 纤维长度(m m ) 纤维宽度(卜m ) 导管长度年m )
无 性 系———一歹 S 又 S 了 S 万 SW 0 1 0 . 3 6 3 . 0 . 0 2 2 1 . 0 1 9 0 . 1 6 4 2 4 . 2 7 d . 3 5 4 92 . 5 12 3 . 1V V 0 3 0 . 3 6 2 0 . 0 2 4 1 . 1 3 6 0 . 1 7 1 2 2 . 1 7 3 . 8 1 5 67 . 9 12 8 . 2勺V 0 7 0 . 3 6 8 0 . 0 3 8 1 . 0 9 3 0 . 1 5 6 2 2 . 1 9 凌. 1 6 5 54 . 9 12 4 . 6W 1 0 0 . 3 6 3 0 . 0 1 8 1 . 1 0 8 0 . 1 6 8 2 1 . 9 3 . 9 1 5 34 . 3 1 2 1 . 1P 8 9 0 2 0 . 4 0 2 0 . 0 1 4 1 . 0 8 0 . 1 7 4 2 3 . 3 透. 1 1 4 92 . 1 9 7 . 3
P 8 9 1 0 0
.
4 0 1 0
.
0 0 6 1
.
0 5 9 0
.
1 7 1 2 2
.
2 4
.
1 4 8 8
.
4 9 8
.
9
P 8 7 0 2 0
.
3 8 6 0
.
0 23 1
.
0 6 3 0
.
1 6 6 2 5
.
6 5 2 5 2 8
.
1 1 02
.
7
I
一
6 9 0
.
3 8 7 0
.
0 1 9 1
.
0 7 0 0
.
1 7 0 2 2
.
0 5 4
.
1 3 5 1 7
.
1 1 25
.
0
I
一 7 2 0 . 3 5 0 0 . 02 7 1 . 1 5 0 0
.
1 93 2 4
.
4 4
.
3 5 5 74
.
6 1 2 3
.
7
I
一
2 1 4 0
.韶4 0 . 0 08 1 . 0 44 0 . 1 9 ‘ 2 4 . 7 4 . 8 5 1 9 . 5 1 13 . 2
5 结论和建议
(1) 美洲黑杨的生长量在种源之间存在显著的差异 。 南方种源显著优于北方种源。 南方
种源生长量大的主要原因是发芽早、 落叶晚 , 一年中的速生期要比北方种源多15 ~ 30 d 。
(2) 在种源选择的基础上进行无性系选择是美洲黑杨遗传改良的主要途径。 应根据我国
的不同地理区域选择适合当地推广的优良无性系以适应生产上对良种的需求 。 选出的W 01 、
W 03
、
W 08
、
W 10 4 个南方型新无性系 , 具有速生 、 材质好、 抗逆性强等特点 , 可以在江淮
亚热带地区推广。 而 P 8 9 0 2 、 P 8 9 1 0 、 P 8 7 0 2 3 个北方型无性系可以在华北 、东北湿润地区
推广。 为确保新一代杨树人工林的稳定和安全 , 国外杨树造林先进国家都己采用多无性系混
合造林 。 所以建议把 4 个南方型无性系作为一个混合系 , 把 3 个北方型无性系作为另一个混
产
合系在生产上推广。
(3) 新无性系不但可直接在生产上推广 , 而且可作为优良的种质资源 (作亲本)参与杂交
育种 , 为我国杨树进一步的遗传改良添加了新的基因资源。
(4) 新无性系各项经济技术指标达到并超过了国际同类杨树无性系的水平 。 美洲黑杨在
某原产地分布范围广 , 基因资源丰富 , 建议有计划地弓!进更多的种源 , 开展更深入的研究,
1 8 林 业 科 学 研 究 6 卷
今 考 文 献
Jo k e la J J
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Z h a o Ila n zh a n g Qua n W a n hua Z h a n g Lin fa n g Z h u H a ig e
A b str a d T his 15 th e fir s t t im e th a t s e v e n n ew e lo n e s ha
ve be e n suc e e
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s sfu lly s e le e te d fr o m the e a s t e r n co tto n w o o d s e ed ]i皿5 in tr o d u e e d f ro m
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