洞庭湖区11个杨树新无性系的生长差异1)

唐作钧 张国君 潘惠新 肖兴翠

(中国林业科学研究院，北京，100091) (泰格林纸集团股份有限公司) (南京林业大学) (中南林业科技大学)

杨树(Populus)是我国重要的速生工业用材树种之一，广泛应用于制浆造纸和人造板工业［1］。在洞庭湖区及江汉平原，杨树的大面积发展对解决木材资源的短缺发挥重要作用。杨树不同品种造林产量差异较大;通过杂交育种选育出杨树新品种，是提高单位面积产量的有效途径。国外在杂交育种方面做了大量的研究［2］，国内先后也在杨属派内和派间杂交育种做过很多的研究，取得了一些成就［3－7］，各地育种单位都选育出了一系列优良品种［8－10］。

洞庭湖区及江汉平原，20世纪70年代中期，主栽的杨树品种主要是从意大利选育的I－72、I－69、I－63杨;90年代初，逐步被中国林业科学研究院黄东森研究员为主选育的中潜系列［11］、中汉系列所取代［12－13］;20 世纪初，鲁山杨［14］得到一定面积的推广;近10 a，湖南省林业科学研究院杨树课题组选育的湘林－90、湘林－77等5个美洲黑杨杂交新无性系［15－16］开始得到大面积推广，南京林业大学选育的南林－895及南林－95也得到一定面积的推广，大幅度提高了杨树速生丰产林的木材生产率。

杨树单一品种大面积造林，容易引起病虫害的爆发［17］。2008年以来，洞庭湖区杨树苗圃水泡型溃疡病、烂皮病大面积发生，严重影响到杨树造林成活率。不断的选育出更多的杨树新品种，实现多品种混交造林是解决单一树种造林带来的生态问题的有效途径之一。本文对南京林业大学从美国TEXAS农工大学引进的的11个新无性系进行造林对比，为洞庭湖区优良杨树无性系选择提供依据。

1 试验地概况

试验地位于岳阳市君山区广兴洲镇，东经112°39'24″，北纬 29°19'01″。年平均气温 16.8 ℃，全年无霜期 281 d，年降水量 1 237 mm，年相对湿度80%。属亚热带季风湿润气候区，春季多雨，秋季多旱，夏季酷热，冬无严寒。土壤为河湖冲击物发育而成的潮土，土层深厚，质地黏重，易板结;土壤pH值8.5，有机质质量分数1.05%，全氮质量分数0.05%，速效氮质量分数60.61 mg/kg，速效磷质量分数12.62 mg/kg，速效钾质量分数24.14 mg/kg。造林地以前为杨树苗圃地。

2 材料与方法

参试新无性系共 11 个:4－6、7－40、1－20、7－45、2－2、7－38、7－53、4－45、4－50、6－8、10－34，与国家林业局2002年第2号文件公布的《国家林业局公布林木良种名录》中的杨树良种南林－95及南林－895一起进行造林对比;无性系来源于南京林业大学，为南京林业大学从美国TEXAS农工大学引进的天然杂交的初选无性系，1－20 的母本是 T1，4－6、4－45、4－50的母本是 T8，2－2的母本是 T2，6－8的母本是T15，7－40、7－45、7－38、7－53 的母本是 T20，10－34的母本是T18;苗木均为2年根1年干苗，苗高3.5～4.5 m，地径2.8 cm 以上。

试验于2004年2月份造林。试验设计为4株小区，4次重复，随机区组排列，株行距5 m×6 m。造林前将林地全部翻耕1次，穴状整地(80 cm×80 cm×80 cm)，1 kg/株的杨树专用肥作基肥，2003年4月份进行松土培蔸。造林后，试验区连续3 a套种，每年套种相同农作物;第4年及第5年的4—6月份，采用化学除草剂控制林下杂草灌木。造林完毕对每个无性系的胸径和树高进行每木调查，以后每年底均进行1次生长量调查。材积计算公式使用V=π/4·fэ·D2·(H+3)［18］，fэ=0.34。数据统计分析采用 Excel 2003(Microsoft Corporation)及 DPS3.01(chinadps)软件。

3 结果与分析

3.1 13个杨树无性系生长比较

表1方差分析表明:13个无性系7年生胸径生长量、树高生长量，在各区组(重复小区)间均没有显著的差异，无性系间存在极显著差异;单株材积生长量，在区组间有显著差异，无性系间存在极显著差异。

表1 13个无性系7年生胸径、树高、单株材积方差分析

表2多重比较结果表明:①胸径生长量以无性系4－6 最大(为30.4 cm)，与7－40、1－20、7－45、2－2这4个无性系没有显著差异(p＞0.05)，与南林－95、南林－895、7－38、7－53、4－45、4－50 这 6 个无性系有显著差异(p＜0.05)，与6－8和10－34 这2 个无性系有极显著差异(p＜0.01);7－40、1－20、7－45、2－2 这4 个无性系与南林－95、南林－895、7－38、7－53、4－45、4－50这6个无性系间胸径生长没有显著差异(p＞0.05)，但与6－8和10－34这2个无性系间有极显著性差异(p＜0.01)。可见，13个无性系的胸径生长量以无性系4－6 最大，其次是7－40、1－20、7－45、2－2。②树高生长量以无性系4－6最大，其次是2－2，两者之间树高生长没有差异。4－6和2－2与7－40、1－20、4－45、7－45、南林－895、南林－95、7－38、7－53、4－50这9个无性系间有差异，但差异不显著(p＜0.05)，与无性系6－8 有显著差异(p＜0.05)，与无性系10－34有极显著差异(p＜0.01)。③单株材积生长量最大的是无性系4－6(为0.695 6 m3/株)，其次是4 个无性系 7－40、1－20、7－45、2－2。4－6 与这 4个无性系之间没有显著的差异，与其余的无性系间均有极显著差异;7－40、1－20、7－45、2－2，这 4 个无性系与南林－95、南林－895、7－38、7－53、4－45、4－50这6个无性系间有差异，但不显著，但与无性系6－8和10－34有极显著差异。

表2 洞庭湖区13个杨树无性系7年生胸径、树高、单株材积多重比较

3.2 11个无性系与南林－95和南林－895杨生长量比较

将参试的11个南林杨树新无性系的胸径、树高、单株材积，以黑杨派南方型无性系南林－95和南林－895杨为基准，各无性系单株材积相对值见表3。由表3可见:①11个新无性系中，有5个无性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)的胸径、树高和单株材积超过了南林－95，胸径、树高、单株材积提高最大的都是4－6，分别为 18.8%、6.8%、51.0%。其次是7－40、1－20、7－45、2－2 这 4 个无性系，胸径比南林－95提高4.5% ～7.8%，树高比南林－95提高不多(2.1% ～3.7%);单株材积提高最多，除无性系2－2外都比南林－95提高15%以上，在17.3% ～20.1%。②以南林－895为基准，11个新无性系也有5个(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)的胸径、树高和单株材积超过了南林－895，胸径、树高、单株材积提高最大的是4－6，分别为21.1%、5.8%、55.8%。其次是4 个无性系7－40、1－20、7－45、2－2，胸径比南林－895 提高2.0% ～10.0%;树高与南林－895 相差不大，仅提高1.2% ～3.9%;单株材积均比南林－895提高15%以上，在 18.5% ～23.9%。

南林－95和南林－895是2002年通过国家审定的杨树良种，也是洞庭湖区近两年开始推广的主栽无性系。11个杨树无性系中有5个无性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)生长量超过南林－95 和南林－895，并且其中有4 个无性系(4－6、7－40、1－20、7－45)增产15%以上，按照《中华人民共和国国家标准林木良种审定规范》中的规定，达到国家良种审定产量方面的标准。

表3 洞庭湖区11个杨树无性系与南林－95和南林－895 7年生生长量比较

3.3 5个优良无性系生长过程分析

根据11个无性系与南林－95、南林－895的生长对比结果，4－6、7－40、1－20、7－45、2－2 这 5 个无性系的生长量超过南林－95、南林－895。根据7 a来的观测数据，5个优良无性系及南林－95、南林－895的胸径、树高及单株材积的累积生长量及连年生长量见图1～图6。

图1 胸径累积生长量

由图1、图2可以看出:各无性系的胸径生长曲线呈“S”型。由图1可见，从第3年开始，无性系4－6的胸径生长量开始高于其余无性系;前5年，各无性系的胸径生长量相差不大，从第5年开始，各无性系胸径生长开始拉开距离，无性系4－6的胸径生长量明显大于其余无性系。其中无性系7－40、1－20、7－45、2－2的胸径有又始高于南林－95及南林－895，并且随着林龄的增加有差距加大的趋势。由图2可见，5个优良无性系及南林－95、南林－895胸径连年生长量均在第3年达到最大值，3年后随林龄的增加而呈波浪形下降，表明各无性系胸径均表现出了前期速生的特性。

图2 胸径连年生长量

图3 树高累积生长量

图4 树高连年生长量

由图3、图4可以看出:各无性系的树高生长曲线也呈“S”型。由图3可见，无性系4－6的树高生长量从第5年开始超过了其余无性系，但5个优良无性系及南林－95、南林－895树高累积生长量历年来差异不大。由图4可见，各无性系树高连年生长量，2～4 a时为快速生长期，均在第4年达到最大值，之后随林龄的增加而呈波浪形下降;表明各无性系树高均有前期速生的特性。

图5 单株材积累积生长量

由图5、图6可见:5个优良无性系单株材积及南林－95、南林－895的单株材积，均从第2年开始快速增长，不同无性系单株材积的连年生长量达到最大值的林龄有一定的差异，无性系4－6最晚达到最大值、单株材积连年生长量也最大，到第6年达到0.160 4 m3/株，且从第3年开始，无性系4－6的单株材积一直保持最大;无性系 7－45、7－40、2－2、1－20及南林－95、南林－895则均在第5年达到最大值，从第5 年开始，7－40、7－45、2－2、1－20 及南林－95、南林－895的单株材积生长速度开始减慢，其中南林－95 及南林－895 减慢很明显，无性系7－40、7－45、2－2、1－20则相对减慢较缓慢;无性系4－6减慢最不明显。

图6 单株材积连年生长量

4 结论与讨论

11个杨树无性系与南林95及895间，胸径、树高、单株材积生长量均存在极显著差异;胸径、树高、单株材积生长量均以4－6最大，7年生分别达30.4 cm、25.0 m、0.695 6 m3/株;无性系 4－6 的胸径、单株材积除了与7－40、1－20、7－45、2－2 这4 个无性系没有显著差异外，胸径与其余无性系均有显著或极显著差异;单株材积与其余无性系均有极显著差异;无性系4－6的树高除与2－2没有差异外，与其余无性系均存在差异。

11个无性系中有 5 个无性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)胸径、树高、单株材积超过了南林－95和南林－895，其中无性系4－6超出最多，比南林－95分别提高 18.8%、6.8%、51.0%，比南林－895 分别提高21.1%、5.8%、55.8%。其余 4 个(7－40、1－20、7－45、2－2)无性系胸径、树高、单株材积生长量比南林－95 分别提高 4.5% ～7.8%、2.1% ～3.7%及14.9% ～20.1%，比南林－895分别提高2.0% ～10.0%、1.2% ～3.9%及18.5% ～23.9%。

5 个优良无性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)表现出了前期速生的特性，胸径连年生长量均在第3年达到最大值，树高连年生长量均在第4年达到最大值，后随林龄的增加而呈波浪形下降;无性系4－6单株材积连年生长量在第6年达到最大值，7－45、7－40、2－2、1－20 及南林－95、南林－895 均在第5 年达到最大值。5 个优良无性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)及南林－95、南林－895，比早期引进的南方型无性系 I－63、I－69、I－72 杨的胸径连年生长量早1 a达到最大值;树高连年生长量与I－72杨都在第4年达到最大值，但比I－63、I－69杨早2 a达到最大值［19］;单株材积比我国山东省主栽品种 L－35、I－107、中菏1 号提前1 ～2 a达到最大值［20］。充分说明，4－6、7－40、1－20、7－45、2－2这5个优良无性系及南林－95、南林－895均属于早期速生型的杨树品种，选择早期速生型的品种作为杨树纸浆林等工业原料林发展可以缩短纸浆林的轮伐周期［21］，因此这5个新的杨树无性系作为短周期工业原料林树种在洞庭湖区发展具有很大的潜力。

按照《中华人民共和国国家标准林木良种审定规范》5.2.3规定，要有显著生态差异的地理区域不少于三个符合统计分析要求的试验点进行造林对比试验后，才能达到国家良种审定要求。因此，虽然在洞庭湖区域试验中，4－6、7－40、1－20、7－45、2－2 这5个优良杨树无性系除2－2外，其余4个无性系材积生长量均比南林－95和南林－895材积生长量提高15%以上，在生长量方面达到了国家良种审定的要求。但这只是一个生态地理区域的试验结果，因此还要有两个及以上试验点的结果才能达到良种审定要求。

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