青海云杉优良家系的早期选择

王乐金，王军辉，田开春，李道新，刘 军，韩俊勇，高 晗，祁万宜

(1.湖北省三峡植物园管理处，湖北 宜昌 443111；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.湖北省宜昌市夷陵区国有樟村坪林场，湖北 宜昌 443145；4.湖北省宜昌市国有大老岭林场，湖北 宜昌443132)



青海云杉优良家系的早期选择

王乐金1，王军辉2，田开春3，李道新4，刘 军3，韩俊勇3，高 晗1，祁万宜1

(1.湖北省三峡植物园管理处，湖北 宜昌 443111；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.湖北省宜昌市夷陵区国有樟村坪林场，湖北 宜昌 443145；4.湖北省宜昌市国有大老岭林场，湖北 宜昌443132)

摘要：以引自甘肃省小陇山林科所经过苗圃测定3年生青海云杉15个家系为研究对象，观测了各家系的成活率和保存率、树高、当年新梢长、地径、南北平均冠幅、顶轮分枝数，并对家系间6个生长性状指标进行了分析，综合选择出了优良家系。结果表明：青海云杉15个家系生长性状间均存在极显著差异；主要生长指标树高与其它生长指标都存在极显著的相关；多性状综合选择出3个优良家系，这个家系的现实遗传增益7年生平均树高比其它12个平均树高提高10.4%，当年抽梢提高14.4%，地径提高15.4%，冠幅提高21.9%，保存率提高8.5%。

关键词：青海云杉；家系；生长；选择

1引言

青海云杉(Piceacrassifoliak0m)为松科(Pinaceae)冷杉亚科(Abietoideae)云杉属(Picea)的一种常绿乔木，是中国特有的优质树种，树高达23 m，胸径30～60 cm。在涵养水源，水土保持方面有着极其重要的作用，尤其是高山地区的主要造林树种，也是重要的园林绿化树种。分布于祁连山区、青海(都兰以东西倾山以北)、甘肃(河西走廊及靖远、榆中、夏河、卓尼、舟曲)、宁夏(贺兰山、六盘山)、内蒙古大青山海拔1600～3800 m地带。一般生于山谷、阴坡林中、山坡云杉林中、河谷、阴坡林中和阴山谷，常在山谷和阴坡组成纯林，目前尚未由人工引种栽培[1]。近年来， 国内外在云杉属树种的强化育苗方面进行了一系列的研究， 取得了许多研究成果，使青海云杉苗期的生长周期缩短一半以上。但对其优良家系的幼林期测定及选择还未有更深入的研究。为了提高青海云杉的林地生产力，需要选择出遗传增益大，速生优良的家系进行生产推广。笔者于2011年，采取田间试验林技术措施进行培育， 通过对青海云杉15个家系幼林期生长性状的测定，比较家系间幼林期生长指标的差异，了解青海云杉优树家系的幼林期性状变异规律，并对青海云杉优良家系进行幼林期评定和选择，为青海云杉高世代育种奠定基础[2]。

2材料与方法

全部试验材料的种子由中国林业科学研究院林业研究所提供，并安排在国家云杉良种基地甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所育苗，2011年3月湖北省宜昌市林业科学研究所调运青海云杉15个家系3年生苗木896株，到试验地国有樟村坪林场造林[3]。

2.1试验林概况

青海云杉15个家系试验林选择在该场的马槽驿伐区，用GPS定位该地处于31°17′14″N，111°11′30″E，海拔1075 m。坡度6°，坡位中下部，坡向北。造林前为鹅掌楸(PinusarmandiFranch.)人工林为主，天然阔叶树混交林的采伐迹地，天然阔叶树以少量锥栗(Castaneahenryi(Skan)Rehd.etWils)、茅栗(C.seguiniiDode)、光皮桦(BetulaluminiferaH.Winkl)、大叶杨(PopulusiasiocarpaOliv)、杉木(Cunninghamialanceolata)和马尾松(Pinusmassoniana)为主,林下植物以天然盐肤木(RhuschinensisMill.)、宜昌木姜子(LitseaichangensisGamble)和箬叶竹(IndocalamuslongiauritusH.M)、卵果蔷薇(RosahelenaeRehd.etWils)、大丁草(Leibnitziaanandria(L)Nakai)和蕨类等植物为主[4]。属亚热带季风湿润气候[5]，主要由季风环流所控制，年平均气温为12.6 ℃，无霜期205 d左右，极端端最低温-20 ℃、最高温度为37 ℃，昼夜日差温度达9～12 ℃，年降雨量1450～1900 mm，集中在6～8月，占全年降雨量的40%，年蒸发量为900～1000 mm，相对湿度为70%～80%，常年云雾较多[5]。土壤基底为黄陵杂岩，土壤母质基岩多以红色花岗岩为主，少量页岩、砂岩为辅。土壤类型主要以花岗岩发育而成的山地黄棕壤、黄壤为主，以山地沼泽土、山地沉甸沼泽土、棕色石灰土为辅，局部地区有少量水积土分布，属沙质黏土，pH值在6.1～7.2之间，略显酸性，土壤中极具腐殖质，自然养分含量较高，略显黑色，土层平均厚度为50～110 cm，土壤肥沃[6]。

2.2营林措施

青海云15个杉家系幼林抚育采用3∶2∶2∶2方式(第1年分别在6月中旬和8月上旬及9月下旬抚育3次，以后连续3年在7月和9月中旬育2次)，抚育方法采用全面割灌、草，常年做好护林防火和病虫害防治工作[7]。

2.3试验方法

青海云杉15个家系试验林采用随机完全区组设计[8]，2行×2株方形小区，15次重复，依山顺势纵向排列长方形，每个方块边长为15 m×15 m，面积225 m2的正方形内25个系号100株，每个系号均挂有标牌；每个方块四角处均栽竖立50 cm水泥桩作永久性标识。试验林面积1 hm2。2010年冬季对造林地进行全面清理，并根据试验田林要求用皮尺量距，白石灰定点，重复间用白石灰打线挖沟界[9]。穴状整地，规格50 cm×50 cm×40 cm。2011年3月苗木根部用泥浆浆根造林[10]，株行均为1.5 m×1.5 m。

2.4数据调查

青海云杉15个家系试验林2011年10月调查成活率，2015年3月23日调查保存率和树高、当年新梢长、地径、东西和南北平均冠幅、顶轮分枝数等主要因子。

2.5数据处理

青海云杉15个家系用算术平均法分小区统计成活率、保存率和各生长量，采用统计学软件SAS/STAT 6.12软件中PROCANOVA过程计算进行统计学分析[11]。

3结果与分析

3.1造林成活率和保存率

2011年10月调查了青海云杉15个家系试验林成活率100%。2015年3月23日调查了青海云杉家系15个试验林保存率，变动幅度在57%～92%之间，平均为83%；选择出优良紫果云杉家系3个保存率变动幅度在87%～92%之间，平均为89%。

3.2生长量方差分析

青海云杉15个家系7年(2014)生时保存率和生长量的差异见表1。从表1 中看出，青海云杉15个家系造林7年生保存率和生长量方差，各区组间的差异不显著，即区组间的土壤条件基本相似；各青海云杉家系平均数之间的差异均达到了显著和极显著水平。可知虽然青海云杉15个家系各生长量已逐渐表现出生长差异，但顶轮分枝数差异还未达到显著水平；这可能是因为林木栽植时间还较短，使林分生长还没有达到分化程度所致。

表1　青海云杉家系15个家系生长量方差分析

3.3生长量相关分分析

青海云杉15个家系7 年生时各生长量指标的相关分析结果见表2。从表2中看出，2014年7 年生时树高和当年抽新梢之间的相关系数为0.711，树高和地径之间的相关系数为0.752，树高和冠幅之间的相关系数为0.793，树高和一级分枝数之间的相关系数为0.230，地径和冠幅之间的相关系数为0.714，地径和一级分枝数之间的相关系数为0.154，顶轮分枝数和冠幅之间的相关系数为0.170，均在0.05以上；对应的 P 值都接近0，表示指标间具有显著和极显著的正相关关系。

表2　青海云杉家系15个家系生长量相关分析

注：样本均为225个，“**”表示P<0.01，极昱著相关

3.4家系生长量比较

青海云杉15个家系造林保存率及生长量统计结果看出，至2014年 7年生时青海云杉1个优良家系3/pcr08qh013号平均生长量最大，平均树高达 63.6cm；树干通直，树皮黑褐色，针叶绿色，未有发现病虫为害和倒，生长势好[15]。其中3/pcr08qh013号优良家系7年生时单株最大树高102.0 cm，当年抽梢20.0 cm，地径1.6 cm，冠幅72.0 cm，顶轮分技数3个，保存率100%。樟村坪林场的优良青海云杉家系15个7年生试验林的树高生长量与20世纪80年代引入至大老岭林场的油松和巴山松[12]7年生试验林的生长量比较结果见表3。从表 3中看出，青海云杉3个优良家系平均树高比引入至大老岭林场的南北方巴山松[13]平均树高增长2.2%，比北方油松[14]的平均树高增长9.2%，也说明该树种家系适宜生长于鄂西山区。

4结果与讨论

(1)2008～2015年历时8年，选择出青海云杉3个优良家系现实遗传增益[15]7年生平均树高比其它12个平均树高提高10.4%，当年抽梢提高14.4%，地径提高15.4%，冠幅提高21.9%，保存率提高8.5%。本研究结果造林后4年生树木生长量与国家云杉良种基地甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所育苗的3年生苗木生长量结果相吻合[16]。

(2)樟村坪林场的7年生青海云杉3个优良家系现实遗传增益平均树高比引入至大老岭林场的南北方巴山松种源平均树高提高2.2%，比北方油松种源的平均树高提高9.2%。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青海云杉优良家系，并能够初步淘汰不适宜的家系，对于迫切需要造林的地区，早期选择的结果可以提供一定的参考。然而由于造林时间和青海云杉优良家系生长周期相比还较短，对初选结果的稳定性及可靠性仍需要持续的、长时间的观测比较研究，才能做出最终选择。

表3　青海云杉家系15个家系生长量比较

参考文献：

[1]刘林英，蒋明，张宋智，等.青海云杉半同胞家系苗期遗传变异及选择[J]．东北林业大学学报，2012，40(7)：11～13.

[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.

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[6]许松林，赵传良，王勋朗，等.宜昌土壤[M].武汉：中国地质大学出版社，2002.

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[8][英]R·福克纳.林木种子园[M].北京：中国林业出版社，1981.

[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.

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[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.

收稿日期：2016-04-29

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：王乐金(1982—)，男，工程师，主要从事森林培育和林业经济管理工作。 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。

中图分类号：S791.18

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2016)11-0001-03