全 文 ：第 3 卷 第 2 期
1 9 9 0 年 4 月
林业 科 学研 究
FO R E ST R ES E A R C H
V o l
.
3 , N o
.
2
A Pr
. , 1 9 9 0
华山松抗寒性的地理变异 荣
马 常 耕
(中国林业科学研究院林业研究所》
张 云 跃 安 定 国
(湖南省安化县林业科学研究所 ) (甘肃省天水小陇山实验林场 )
摘要 本文报道 了19 8 0 ~ 1 9 8 8年间26 个产地的华山松实生苗和幼树 的 冻 害 情
况 。 看到原产云贵高原亚 热带山区 的华山松 , 引种到暖温带气候区种植极不抗寒 ,
基本不能越冬。 云贵高原区域内各种源的杭寒性也有某种程度的差异 , 尤以 西部 (云
南保山地区 )最弱 , 东部和非部 (云南札部、 四川西 南部和贵州西部 )较强 。 因而不经
试验 , 不宜把云贵高原华山松种子调入暖温带使用。
关钻词 华山松 , 种源试验 , 杭寒性
适应性是保证林分生物学稳定性的基本因素 , 国内外一些学者都把林木种源的适应能力 ,
特别是抗寒性作为重要研究内容。 国外已有广泛的人工冷冻研究报道 I’, “〕, 我国由于技术 条
件所限 , 研究多停留在对自然霜冻反应 的观察和分析阶段户 ’咭l。 本项研究也只是对我国 大陆
部分华山松不同种源的抗寒性(越冬后的死亡和保存率)进行水平空间变异观测的结果 。
9 0 夕5 20 0 1 05 x lo
一 、 材料和方法
丫\ 、 . 、 . ‘ .
西藏
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沪 ·口 ‘、 ~ ,
图 例
— 分布区界限数字为采 种点
图 1 华 山松种源试验采种点示意 图
1 9 8 0年用26 个产地的混合种 子 (表
1
、 图 1 )在n 个点进行育苗和造 林 试
验(表 2 )。 试点有很大的气候异质性 ,
为自然鉴定各种源的抗寒性提供了极好
的条件。 苗圃阶段采用随机完全区组设
计 , 4 次重复 , 每小区 3 行 , 行 长 1 . 。
m
, 行距 2 0 em , 播 幅 5 ~ 7 c m 。 造
林试验采用随机完全区组设计 , 6 次重
复 , 3 X S = 1 5株或 4 x 4 = 一6株的方
形小区 , 行株距 2 m x Z m 。
本试验除研究生长性状的地理变异
外 , 在播种当年越冬前还统计了封顶株率 , 次年和第三年春季的保存率。 在霜冻年份专 门做
了各种源被害程度的调查和冻害指数统计。 为了揭示各种源抗寒性的地理变异模式和作用因
本 文于1 9 8 9年 3 月3 1 日收到 。
* 参加实验 的还有王建华 同志 。
1 14
衰 1
林 业 科 学 研 究 3 卷
各种派地理位t 和主要自然 因子
地 理 区
区 ! 亚区
纬 度
(
。 ,
N )
经 _ _州 年 均 “
(
’ 尹 厂 ) . (℃ )
年 降 水 极 端最高沮 极端最低沮
产 地(县)和编 弓
( m m ) (℃ ) (℃ )
石
1 4
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高
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云南 丽江
云南永胜
云南东 川
云南会泽
四 川会理
四 川会东
贵州威宁
贵州琳章
2 6 5 7
2 6 4 1
2 6 1 1
2 6 2 0
2 6 4 1
2 6 3 7
2 6 5 2
2 7 C7
1 0 0 1 8
1 0 0 4 5
1 0 3 0 4
1 0 3 1 3
1 0 2 1 5
1 0 2 4 2
1 0 4 1 7
1 0 4 4 4
12
.
7
15
.
2
16
.
1
10
.
5
1 3
.
5
9 5 2
.
9
9 2 2
.
4
8 4 4
.
1
8 5 0
.
1
1 1 5 7
.
8
1 0 5 3
.
3
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.
5
8 0 8
.
3
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.
6
3 1
.
6
3 0
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7
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3 5
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川滨黔邻界
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巴
山
四川广元
四川旺苍
四 川通江
四 川万 源
四 川城口
四 川巫 IU
湖北建 始
湖北兴 一11
1 0 5 4 8
1 0 6 1 9
1 0 7 1 4
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1 0 8 4 7
1 幻9 5 3
1 0 9 3 8
1 1 0 2 0
1芍. 2
16
.
2
16
.
7
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.
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.
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.
4
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.
0
1 7
.
1
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.
1
1 2 1 0
.
9
1 1 2 9
.
1
1 1 5 2
.
7
1 2 3 9
.
2
1 02 3
.
3
1 8 0 0
.
0
9 8 4
.
1
3 8
.
9
一 7
.
0
一 11 . 2
一 9 . 7
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.
2
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.
1
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1
一 7 。 2
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2
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.
2
一 1 3 . 1
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一 2 0 . 0
一 5 9
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介七二J内b月啥匕JI],口L,几1‘nLn舀几舀,目
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秦岭
11肃西和 2 1
11肃清水 2 2
宁夏径源 2 3
河南矛吝宁 2 4
河南架川 2 5
山西阳城 2 6
1 0 5 1 8
1 0 6 0 9
1 0 6 3 0
1 1 1 4 1
1 1 1 3 8
1 0 1 5 0
8
.
4
秦 8 . 8
5 3 3 9
5 7 4
.
8
6 6 8
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3
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1
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6 7 1
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6
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.
5
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.
1
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.
2
4 0
.
2
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一 2 3 . 2
一 2 6 . 3
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一 2 0 . 0
一 1 9 . 7
n
比J八U几Jt‘n习n户几nd‘日q,山J通月‘内性J一n公,曰JOd介」
大巴山
5
.
7
132
山令
1 2
.
3
注 : 由于各产地海拔差异较小 , 故未列出海拔高度 。
裹 2
试 验 地 点
试点的位里和气候条件
( 县 )
纬 度
(
“ ,
N )
经 度
(
” , I几)
侮 拔 年 均 温 年 降 水 气温年较差
( m ) ( ℃ ) ( m m ) ( ℃ )
::
.
:
1 4 6 8 0
1 2 38
.
1
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.
3
1 8 00
1 5 0 0
8 生0
9 0 0
9 0 2
.
7
7 1 9
5 0 0
9 0 0
1 0 ~ 14
1 4 ~ 18
1 4 ~ 18
1 8 ~ 2 2
2 2
2 2 ~ 2 6
2 C
26 ~ 3 0
几Jnj引l曰L.‘l,1
1
. 云南腾冲
2
. 贵 州平J贝
3
. 贵州赫 中
4
. 湖南安化
5
. 湖北宜 , }
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7
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2 5 0 7
2 6 2 5
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2 8 2 5
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1 17 1 4
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1 7 0 0
1 1 0 0
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1 4 5 0
1 2 0 0
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1 7 5 3
7 0 0
7
.
5
5
.
9
7
.
9
6
.
4
5
.
3
2 期 马常耕等 : 华山松抗寒性的地理变异 1 15
子 , 又进行了保存率与一年生苗封顶株率 , 冻害指数与原产地地理坐标及有关气候因子的回
归分析 。
二 、 结果与分析
(一 ) 种派冻容表现的地理总趋势
n 个试点分属亚热带和暖温带两大气候带 。亚热带气候带有湿润半亚热带区和旱季显著 、
旱季不显著 的湿润区之分 ; 暖温带又分为旱季显著的湿 润区和半干旱 区间 。 各种源苗木的抗
寒性表现不一 : 云贵高原 区种源在河北青龙县和宁夏固原县育苗 , 第一年越冬后幼苗全部枯
死 , 甘肃天水 、 陕西长安和河南卢氏县苗木经一、 二年越冬后陆续枯死 , 未能进 入 大 田 试
验 。 在鄂 、 湘山区各试点 , 大部分种源苗越冬正常(云贵高原少数种源植株针叶上部变褐 , 到
生长季又转绿 ) , 均进入大田试验 , 但在幼林期常遭受寒潮冻害 ; 云贵各试点无冻害发生 。
(二 ) 各种派苗期抗寒性的变异
甘肃天水是华山松主要产区之一 , 供试种源多 , 在苗圃又有三年的观察时间 , 故以本点
材料进行各种源抗寒性差异分析 。 1 9 8 0 ~ 1 9 81 年冬气温偏高 , 各产地苗木越冬后保存率变动
在42 . 7 % ~ ” %之间 , 无地理规律性 。 越冬后保存率低的是大巴山地区种源 , 其中四川广 元 、
通江种源 因幼苗生长细弱 , 分别仅为47 。 8 %和42 . 7 % ; 云贵高原n 个种源由于苗木生 长 粗
壮 , 保存率平均达 7 0 . 1 % , 稍高于秦岭一大巴山种源 。 1 9 8 1 ~ 1 9 82年冬气温较 低 , 云 贵 高
原苗木抗寒性弱大部分枯死 , n 个种源的保存率为。. 7% ~ 3 4 . 6 % , 平均只有 1 5 . 8 % 。秦岭一
大巴山区种源的保存率为7 5 . 6 % ~ 1 0 % , 平均89 . 1 % 。同一气候带内种源间的保存率也有明
显差异 , 如滇西南种源保存率平均只有 4 . 2 % ; 川 、 滇、 黔三省邻界区的高达 2 . 1 % , 大巴
山种源的保存率稍低于秦岭山区种源 , 表现出明显的地理性差异 (表 3 )。
表 3 各种派一年生苗越冬后保存率与原产地有关因子的关系
因 子
{
一年生苗越冬前封顶株率
年平均气温
年极端最高温
年极端最低温
年降水量
相 关 系 数 r 截 距 回归系数
0
.
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一 0 . 2 3 5 2
0
.
7 2 1 6
一 0
.
6 2 5 0
一 0 . 4 3 2 2
3
.
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1 00
。
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一 1 9 9 . 2
一 1 3 . 7
1 1 6
.
2
0
.
9
一 3 。 42 9 4
7
.
0
一 3 5
一 0 . 06 4 2
注 : r o . 0 5 = 0 . 4 2 3 , r o . o i = 0 . 5 3 7 。
从北方的试验看到了一年生苗越冬前的封顶株率与种源的抗寒性有密切关系 , 如云贵高
原各种源的封顶株率最高为13 % , 多数为 4 % , 越冬后大量枯死 。 秦岭一大巴山区 种 源封
顶株率都在80 %以上 , 越冬后保存率较高。 在气候诸因子中 , 种源的抗寒性与原 产 地 的极
端温度有极明显的相关 , 而与年平均气温的关系不明显。
(三) 幼树杭冻性的差异
亚热带各试点 , 幼苗不发生冻害 , 提不出各种源抗寒性差异数据 , 秦岭以北各点上云贵
高原种源的幼苗基本冻死不能出圃 ; 北方种源虽进入造林试验 , 也不能提供完整的种源间比
较。 现以位于半亚热带、 寒潮南下途径之一的湖南安化县试点观察到的冻害反应来完整地论
1 1 6 林 业 科 学 研 究 3 卷
述华山松各种源抗寒性的地理变异模式 。
该试点造林地设在海拔 1 0 0 0 ~ 1 2 0 o m 的开阔山坡 上 , 1 9 8 5年 · 2 月 、 1 9 8 6年 1 ){ 、 1 98 7
年 n 月出现了因寒潮引起的灾害性天气(冰冻 、 雨淞 ) , 其中以 1 9 8 7年 1 月26 ~ 29 口突发性冰
冻尤为严重 。 此次强寒潮在两天之内使气温由 1 3 . 2 ℃急剧下降到 一 4 . 4 ℃ , 并伴随细雨和 8
级以上大风 , 使幼树针叶和枝条上形成大量冰体 , 导致针叶变褐 , 顶芽干枯。 次年 5 月 , 针
叶脱落 , 幼树主干由上向下干枯 , 直至全株死亡 。 按受害分级标准和冻害指数公式对各重复
内不同种源的植株进行了冻害程度的统计 :
* 害 , 级 ⋯ 分 级 标 准
!
I 级 : 无
I 级 : 轻
皿 级 : 中
万 级 : 重
V 级 : 严重
针叶正常
植株针 叶枯黄 < 6 0 %
植株针叶枯黄 > 的 %
主干枯 死‘ 50 %
全株死 亡
冻 害指数 (I ). 二 艺受害级 株数
义 代表致值
总株数 x 冻害最重级代表数值
x 1 00 %
。
由于秦岭一大巴山种源未受冻害 , 仅将云贵高原各种源的冻害结果列表统计 。 表 4 、 5
数据表明 , 1 9 8 6年 由于冻害较轻 , 种源间未表现显著差异 , 1 9 8 8年冻害严重 , 种源抗寒性差异
极显著并具明显的地理规律性 。云南省西南部种源死亡率高达37 . 6 % ~ 60 . 6 % , 平均4 6 . 9 % ,
衰 4 云贵离尿不同种派冻容穆度(% )
种 源 ! 1 9 :。年 1
(县 ’ { 受 害株率 ⋯主干于死亡}全株死亡率 } 冻害指数 {受害株率 }主干月
维 西 ⋯ , ‘· “ ’ 。 一 “ } , · 6 ⋯‘。。 【 5丽 江 } 弓‘· 魂 ” . 0 1 ’2 · ” ⋯ ‘。0 } ‘0会 理 ⋯ ”0 · 0 一 ” 一 0 { ’o · 0 一 ‘。0 】 2会 东 1 “2 · 2 1 。 , 。 ⋯ “· 3 1 1 0 0 } ‘2会 泽 } ‘3 · 3 “ , 。 ⋯ ’2 · 3 { 1 0 0 ⋯ ‘2东 ”, ⋯ “7 · “ “ ⋯ 。 ) “· 2 1 ‘。0 } ‘8赫 取 一 “‘· ” · ” l 。 ⋯ 7 · 1 ⋯ ‘。0 ⋯ “保 山 ’ 6 4 . 4 0 2 0 . 0 } 32 . 9 { 1 0 0 一 1 1
1 9 8 8年
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后7
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,工曰
39
冲‘0丹t1r
河宁冲竹梁吕
裹 s 云贵高原种派冻容指傲的方位分析
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1 1 6 林 业 科 学 研 究 3 卷
述华山松各种源抗寒性的地理变异模式 。
该试点造林地设在海拔 1 0 0 0 ~ 1 2 0 o m 的开阔山坡 上 , 1 9 8 5年 · 2 月 、 1 9 8 6年 1 ){ 、 1 98 7
年 n 月出现了因寒潮引起的灾害性天气(冰冻 、 雨淞 ) , 其中以 1 9 8 7年 1 月26 ~ 29 口突发性冰
冻尤为严重 。 此次强寒潮在两天之内使气温由 1 3 . 2 ℃急剧下降到 一 4 . 4 ℃ , 并伴随细雨和 8
级以上大风 , 使幼树针叶和枝条上形成大量冰体 , 导致针叶变褐 , 顶芽干枯。 次年 5 月 , 针
叶脱落 , 幼树主干由上向下干枯 , 直至全株死亡 。 按受害分级标准和冻害指数公式对各重复
内不同种源的植株进行了冻害程度的统计 :
* 害 , 级 ⋯ 分 级 标 准
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I 级 : 无
I 级 : 轻
皿 级 : 中
万 级 : 重
V 级 : 严重
针叶正常
植株针 叶枯黄 < 6 0 %
植株针叶枯黄 > 的 %
主干枯 死‘ 50 %
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冻 害指数 (I ). 二 艺受害级 株数
义 代表致值
总株数 x 冻害最重级代表数值
x 1 00 %
。
由于秦岭一大巴山种源未受冻害 , 仅将云贵高原各种源的冻害结果列表统计 。 表 4 、 5
数据表明 , 1 9 8 6年 由于冻害较轻 , 种源间未表现显著差异 , 1 9 8 8年冻害严重 , 种源抗寒性差异
极显著并具明显的地理规律性 。云南省西南部种源死亡率高达37 . 6 % ~ 60 . 6 % , 平均4 6 . 9 % ,
衰 4 云贵离尿不同种派冻容穆度(% )
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1 18 林 业 科 学 研 究 3 卷
使用。 但在湖南和湖北省一些受寒潮侵袭较少的山区 , 如种植云贵高原东部的华山松种源 , 则
比本地种源优越 , 可以谨慎引种 。 为了提高秦岭一大巴山区华山松的生长 录, 可试行本地种
源与云贵高原种源的杂交以利用种源间杂交效应 。
参 考 文 献
〔1 〕 K u s e : , J . l认 e t a l . , 1 0 8 。, P r o v e n a n e e v a r ia t io n in p he n o lo g y a n d e o ld h a r d in e s s o f w e ste r n
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G EO G R APH IC V AR IAT旧N OF C OLD HAR D !NE SS O F
尸IN U S A R M A N D I
M a Ch a n g罗n g
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Zh a n g Y u n y u e
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A n D in g
u o
(T h e X ‘a o lo 。夕s ha ,: E x p e r i, e o ra l F a r 二 o f F o r e s tr夕 , G a o s “ P , o 口i o e e )
A b str a et T h is Pa Pe r d ea ls w ith th e r e s u lts o f a s e r ie s Pr o v e n a nc e tr ia ls
o f P in o s a r 阴 a n d i a t 1 1 lo e a t io n s . T h e o v e r w in te r in g e h a r a e te r is tic s o f the
s e e d lin g s a t th e a g e o f l一 3 yea rs in th e n u r se r ie s a n d fro s t re s is ta nc e o f y o u n g
tr e es in th e fie ld w e r e in v e st iga te d
.
It w a s fo u n d th a t v ir tu a lly a ll s e ed lin g s
o f t h e 1 1 Y u n 一g u i P la tea u P ro v e n a nc e s ha d d ied in th e n o r th e rn Po r t io n o f
1ts ra n g e 之一n d hea v y l飞飞o r ta lity a n d d ie b a e k o f tr e e s o e e u r re d d u r in g th e 4一 s
y ea rs In th e fie ld in tlze e e n tra l p o rt io n o f Ch in a
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T h e s e d a ta e le a r ly in d ie a
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t ed th a t e o ld h a rd in e s s u f so u th e r n Pro v e n a nc e s w a s v e r y w ea k
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In e o n tr a s t
to th e se
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一
Q in lin g M o u n ta in s w e re lo s t
fr o m th e fr o s t
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A s tr o n g re la tio n shiP b e tw e e n la tit u d e o f s e e d o r ig in a n d
m o r ta lity a s w e ll a s fr o s t d a m a g e w a s fo u n d w ith e o rr e la t io n e o e ffie ie n t R =
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K e y w o rd s P in u : a r m a n d i Fra n e h
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: Pro v e n a nc e t r ia l: c o ld h a rd in es s