杉木第3代種子園優良家系實生裸根苗早期生長對比分析

孟慶銀，林華章，林源華，江先桂，陳耀升，姜承財，林 明，周孫斌，陳森森

（1.福建省沙縣官莊國有林場，福建 沙縣 365050；2.福建省大田桃源國有林場，福建 大田 366100）

杉木（Cunninghamia lanceolata）為杉科（Taxodiaceae）杉木屬（Cunninghamia）喬木，分布范圍廣，遍布我國整個亞熱帶地區，是我國南方主要的用材林樹種之一，生長快，材性好，經濟價值高，在建筑、家具制造、裝飾用材、造船等領域得以廣泛應用[1-5]。林木種子園是生產優良遺傳品質和播種品質的良種載體。目前杉木第3代種子園良種已在生產中大力推廣應用，極大提高了福建省杉木人工林的生長量，產生明顯的經濟效益和社會效益。在子代測驗林中看到，組成混系種子園的親株家系間有很大的遺傳差異，采用種子園中最優的幾個家系的種子造林會獲得更大的增益[6-7]，因此開展優良家系早期生長觀測評價具有重要意義[8]。鑒于此，本文以杉木第3代種子園5個優良家系2年生試驗林為研究對象，對比不同家系早期生長狀況，以期指導杉木第3代種子園優良家系合理利用，為推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在福建省大田桃源國有林場（25°17'N，117°34'E)，屬亞熱帶海洋性季風氣候，氣候溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，年均降水量1 040～2 435 mm，年均氣溫18.3℃，年均相對濕度81.1%，年均無霜期230～311 d，屬低丘陵小盆地，海拔450～820 m，坡度25°～35°，長坡全坡。腐殖層厚度10～20 cm，土壤為山地黃紅壤，立地質量等級為Ⅱ級，前期為馬尾松林。林下植被以淡竹葉（Lophatherum gracile）、斑鳩菊（Vernonia esculenta）、芒萁（Dicranopteris dichotoma）、山菊（Chrysanthemum indicum）、烏毛蕨（Blechnum orientale）等為主。

1.2 試驗材料

參試不同家系良種和混合良種來源于福建省沙縣官莊國有林場杉木第3代種子園，5個家系實生祼根苗木分別為JX1、JX2、JX3、JX4、JX5，另設杉木第3代種子園混合種實生裸根苗木為對照（CK）。

1.3 試驗設計

1.3.1 造林設計

2020年3月12日造林，5個家系和對照（CK）沿山坡水平橫坡方向從左到右，縱坡從上到下種植，不同家系之間用木荷隔離，各家系種植小區的立地條件基本相同。造林前煉山整地，株行距為1.8 m×2.0 m，穴規格40 cm×30 cm×30 cm。2022年3月測定不同家系試驗林生長量。

1.3.2 測定方法

造林前對每個家系和對照CK苗木隨機抽取30株,重復3次，5個家系和對照CK苗木測量共計540株，測量苗高和地徑，見表1。2022年3月對每個家系幼林隨機測量100株樹高和地徑，重復3次，5個家系和對照CK幼林測量共計1 800株，見表3。測算2年生5個家系和對照（CK）試驗林樹高和地徑相對苗期同比增長量和同比增長幅度，見表5。

1.4 數據分析

采用SPSS 19.0統計軟件進行單因素方差分析和聚類分析，檢驗相關指標的差異性。

2 結果與分析

2.1 杉木第3代種子園不同家系實生裸根苗高和地徑生長狀況

由表1可知，5個家系在苗期苗高生長最大的是JX4，苗高均值為55.9 cm；苗高生長最小的是JX1，苗高均值為48.7 cm。5個家系苗高大小順序為JX4＞JX3＞JX5＞JX2＞CK＞JX1，其中JX4、JX3、JX5和JX2比CK分別大10.3%、5.9%、2.8%和1.2%，JX1相對CK小4.1%。5個家系在苗期地徑生長最大的是JX1，地徑均值為7.0 mm；地徑生長最小的是CK，地徑均值為6.2 mm；5個家系地徑大小順序為JX1＞JX2＞JX4＞JX5＞JX3＞CK，相對CK分別大12.9%、9.7%、6.5%、3.2%和1.6%；5個家系高徑比的大小順序為JX3＞JX4＞CK＞JX5＞JX2＞JX1；就變異系數而言，JX1苗高變異系數最大為14.8%，說明JX1苗期單株間苗高生長分化最大、JX3地徑變異系數最大為20.6%，說明JX3苗期單株間地徑生長分化最大，5個家系苗高變異系數大小順序為JX1＞JX2＞JX3＞CK＞JX5＞JX4，5個家系地徑變異系數的大小順序為JX3＞JX2＞JX4＞JX1＞CK＞JX5，5個家系高徑比變異系數的大小順序為JX4＞JX3＞JX1＞JX5＞CK＞JX2。

表1 杉木第3代種子園不同家系實生裸根苗生長狀況Tab.1 Growth of bare root seedlings of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

為對比5個家系苗木生長真實差異，對苗高、地徑和高徑比進行方差分析，結果見表2，由表2可知，5個家系苗高、地徑差異不顯著（P＞0.05），高徑比差異顯著（P＜0.05）。

表2 杉木第3代種子園不同家系實生裸根苗生長方差分析Tab.2 Analysis on the difference of seedling length of bare root seedlings of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

2.2 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林樹高和地徑生長狀況

由表3可知，5個家系2年生幼林樹高生長最大的是JX5，均值為2.85 m；樹高生長最小的是JX3，均值為2.35 m。5個家系2年生幼林樹高值大小順序為JX5＞JX2＞CK＞JX1＞JX4＞JX3，其中JX5和JX2相對CK分別大10.5%和3.5%，JX1、JX4和JX3相對CK分別小4.0%、5.7%和9.8%。5個家系2年生幼林地徑生長最大的是JX2，均值為60.3 mm；地徑生長最小的是JX4，均值為50.6 mm。5個家系2年生幼林地徑大小順序為JX2＞JX5＞JX1＞CK＞JX3＞JX4，JX2、JX5和JX1相對CK分別大14.6%、9.9%和6.8%，JX3和JX4相對CK分別小1.5%和4.0%。5個家系高徑比大小順序為JX5＞CK＞JX4＞JX3＞JX2＞JX1。就變異系數而言，JX3幼林2年生樹高變異系數最大為16.2%，說明JX3幼林2年生單株間樹高生長分化最大；JX4幼林2年生地徑變異系數最大為20.7%，說明JX4幼林2年生地徑單株間生長分化最大。5個家系2年生幼林樹高變異系數大小順序為JX3＞JX4＞CK＞JX5＞JX2＞JX1，5個家系2年生幼林地徑變異系數大小順序為JX4＞JX3＞CK＞JX5＞JX1＞JX2，5個家系（CK）高徑比變異系數大小順序為JX4＞JX3＞JX2＞JX5＞JX1＞CK。

表3 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長狀況Tab.3 Growth status of 2-year-old young forests of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

為對比5個家系2年生幼林生長真實差異，對樹高、地徑和高徑比進行方差，分析結果見表4。由表4可知，5個家系2年生幼林樹高、地徑差異不顯著（P＞0.05），高徑比差異顯著（P＜0.01）。

表4 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長方差分析Tab.4 Analysis of growth variance of 2-year-old young forests of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

2.3 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長相對苗期增長狀況

由表5可知，5個家系2年生幼林，樹高生長同比增長量最大的是JX5，樹高同比增長量均值為2.3 m；樹高生長同比增長量最小的是JX3，樹高同比增長量均值為1.8 m；5個家系2年生幼林樹高同比增長量大小順序為JX5＞JX2＞CK＞JX1＞JX4＞JX3，其中5個家系2年生幼林樹高生長同比增長量之間差異不顯著（P＞0.05）；5個家系2年生幼林，樹高生長同比增長幅度最高的是JX5，樹高同比增長幅度均值為446.6%；樹高生長同比增長幅度最小的是JX2，樹高同比增長幅度均值為326.1%。5個家系2年生幼林樹高同比增長幅度大小順序為JX5＞JX1＞CK＞JX3＞JX4＞JX2，其中5個家系2年生幼林樹高生長同比增長幅度之間差異不顯著（P＞0.05）。

5個家系2年生幼林，地徑生長同比增長量最大的是JX2，地徑同比增長量均值為53.5mm；地徑生長同比增長量最小的是JX4，地徑同比增長量均值為44.0 mm。5個家系2年生幼林地徑同比增長量大小順序為JX2＞JX5＞JX1＞CK＞JX3＞JX4，其中5個家系2年生幼林地徑生長同比增長量之間差異不顯著（P＞0.05）；5個家系2年生幼林，地徑生長同比增長幅度最大的是JX5，地徑同比增長幅度均值為803.9%；地徑生長同比增長幅度最小的是JX4，地徑同比增長幅度均值為657.1%。5個家系2年生幼林地徑同比增長幅度大小順序為JX5＞JX2＞CK＞JX3＞JX1＞JX4，其中5個家系2年生幼林地徑生長同比增長幅度之間差異不顯著（P＞0.05）。

表5 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林相對苗期同比增長狀況Tab.5 Year on year growth of 2-year-old young forests of different families in the third generation seed orchard of C.lanceolata

2.4 杉木第3代種子園不同家系2年生幼林生長聚類分析

根據5個家系和對照（CK）杉木2年生幼林樹高和地徑的平均值，通過ward聚類分析，可將5個家系和對照（CK）分成3個類群（圖1），JX2為A類群；JX1和JX5為B類群；JX3、JX4和CK為C類群。A類群為2年生JX2幼林生長較好，樹高均值為2.67 m，地徑均值為60.3 mm；B類群為2年生JX1和JX5幼林生長中等，樹高均值為2.67 m，地徑均值為57.0 mm；C類群為2年生JX3、JX4和CK幼林生長較慢，樹高均值為2.46 m，地徑均值為51.7 mm。

圖1 基于樹高、地徑的杉木不同家系2年生幼林的聚類分析Fig.1 Cluster analysis of 2-year-old young forests of different C.lanceolata families based on tree height and ground diameter

3 討論與結論

苗高和地徑是反映苗木質量優劣的兩個重要指標[9]，參試的5個家系苗木苗高大于對照（CK）的家系有JX4、JX3、JX5和JX2，相對CK分別大10.3%、5.9%、2.8%和1.2%，苗高小于對照（CK）的家系有JX1，相對CK小4.1%；參試的5個家系苗木地徑大于對照（CK）的家系有JX1、JX2、JX4、JX5和JX3，相對CK分別大出12.9%、9.7%、6.5%、3.2%和1.6%。高徑比越大，說明苗木生長纖細[10]，高徑比最大為JX3，高徑比均值為86.1，高徑比最小JX1，高徑比均值為69.1；就變異系數而言，JX1苗高變異系數最大為14.8%，JX4苗高變異系數最小為4.1%，JX3地徑變異系數最大為20.6%，JX5地徑變異系數最小為4.8%，JX4高徑比變異系數最大為8.8%，JX2高徑比變異系數最小為1.8%。

參試的5個家系2年生幼林樹高表現為，參試的5個家系樹高大于對照（CK）的家系有JX5和JX3，相對CK分別大10.5%和3.5%，樹高小于對照（CK）的家系有JX1、JX4和JX3，相對CK分別小4.0%、5.7%和9.8%；參試的5個家系地徑大于對照（CK）的家系有JX2、JX5和JX1，相對CK分別大14.6%、9.9%和6.8%，地徑小于對照（CK）的家系有JX3和JX4，相對CK分別小1.5%和4.0%；高徑比最大為JX5，高徑比均值為49.4，高徑比最小為JX1，高徑比均值為44.1；就變異系數而言，JX3幼林樹高變異系數最大為16.2%，JX1幼林樹高變異系數最小為6.5%，JX4幼林地徑變異系數最大為20.7%，JX2幼林地徑變異系數最小為0.4%，JX4幼林高徑比變異系數最大為5.9%，CK幼林高徑比變異系數最小為0.7%。

參試的5個家系幼林2年生時，其中幼林樹高同比苗期增長量大于CK的有JX5和JX2，增長量分別為2.3 m、2.2 cm、增長幅度大于CK的有JX5和JX1，增長幅度分別446.6%和415.0%；其中幼林地徑同比苗期增長量大于CK的有JX2、JX5和JX1，增長量分別為53.5 mm、51.4 mm和49.2 mm、增長幅度大于CK的有JX5和JX2，增長幅度分別為803.9%和796.2%。

聚類分析能較全面評估5個家系和對照（CK）2年生幼林的生長[11-12]，結果表明，5個家系和對照（CK）2年生幼林可分成3個類群，A類群JX2幼林具有較高的樹高和較粗的地徑，2年生幼林生長較快；B類群JX1和JX5幼林生長中等；C類群JX3、JX4和CK幼林生長較慢。

隨著育種理論及技術的進步和不斷創新，利用優良家系發展家系林業以期獲得更大增益[13]。綜合比較分析：JX1、JX2和JX5幼林生長較理想。本試驗由于時間短，且種在一個小班內，雖然營林撫育措施相同，但要全面評價5個不同家系的遺傳增益，還要多布點造林，做長期跟蹤觀測，進行綜合評價[14-15]。