两种建园方式的杉木种子园前期效果比较

徐清乾， 杨秉晓， 许忠坤*， 张 勰

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.会同县林业调查规划设计队， 湖南 会同 418300)

两种建园方式的杉木种子园前期效果比较

徐清乾1， 杨秉晓2， 许忠坤1*， 张 勰1

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.会同县林业调查规划设计队， 湖南 会同 418300)

对苗圃培育容器嫁接苗移植到种子园区的分步式与传统建园方式两种杉木种子园营建方式进行比较性研究。结果表明：分步式建园方式营建杉木种子园相对传统建园方式，可提高种子园建园前期接株的树高、冠幅、正冠率、成活率，并使种子园林相更整齐。

杉木； 种子园； 分步式； 建园方式； 效果

20世纪70年代起，杉木种子园营建一直沿用传统建园方式，其建园程序为：第1年于苗圃培育杉木砧木苗，同时对种子园区进行整地；第2年将1年生杉木壮苗定植到种子园；第3年继续培育砧木；第4年春通过高位嫁接建成无性系种子园[1-4]。由于园区砧木生长差异大，导致种子园林相不整齐；每个小区一般配置10～15个无性系，容易产生自交，涩粒种子率较高；更新换代时必须立即皆伐园区立木，重新定植砧木；在园区培育砧木的2年期间，土地利用率低，劳动力成本高，投入大[5-6]。为减少园区砧木管理、嫁接等用工，解决传统建园方式林相不整齐难题，保障遗传多样性，提高土地利用率，湖南省林业科学院提出分步式营建杉木种子园[7-9]。目前湖南省已采用分步式营建技术建立杉木种子园168.8 hm2。分步式营建种子园的建园程序为：第1年于苗圃培育杉木实生苗；第2年将杉木壮苗移植到苗圃配有营养基质的容器中；第3年春在苗圃低位嫁接容器砧木苗，下半年对种子园区进行整地；第4年春将苗圃的3年生容器嫁接苗移植到种子园区，建成4年生无性系种子园[10-11]。

1 研究区概况

会同杉木种子园位于湖南省西南角会同县广坪镇四岔路，地理坐标为109°41′—109°53′E，26°48′—26°59′N；属于杉木中心产区，低山地貌，海拔300～350 m，由相互连接的山丘组成，平均坡度20°左右。其气候属亚热带季风湿润气候，具有四季分明，降雨量适中，夏无酷热，冬少严寒的特点。年平均气温16.6℃，1月平均气温4.9℃，极端低温-8.5℃；7月平均气温为27.3℃，极端高温为39.1℃；全年无霜期长达303天，年均降雨量为1 402.0 mm；年蒸发量小，相对湿度大，年均相对湿度83.0%。土壤为四纪红壤，土层深厚，大多在1.00 m深以上；质地较粘，石砾含量<5.00%；土壤肥力中等，有机质含量多为1.00%～2.00%。建园前植被为中亚热带常绿针、阔叶混交林，以马尾松、壳斗科植物为主[4]。

2 研究方法

2.1试验方法

于种子园内12、14、16立地指数小区分别分步式建园方式和传统建园方式各设置3块长50 m(10株)、宽15 m(3株)的标准地，共18块标准地。每木调查接株的存活情况、正偏冠情况、树高及冠幅。统计不同建园方式接株的平均成活率、正冠率、树高、冠幅。

2.2数据分析

运用Spss19.0及Excel软件计算平均值和作柱状图，并对不同建园方式的土地利用率与接株的平均树高、冠幅及其变异系数和整齐度的差异进行比较[12]。整齐度的计算公式如下。

整齐度K=(1/变异系数)×100%。

3 结果与分析

3.1两种建园方式的接株生长差异

3.1.1 16立地指数小区接株的差异 16立地指数级两种建园方式的3块标准地每木调查统计结果见表1。

表1 16立地指数两种建园方式的4年生接株生长调查统计表Tab 1 Growthinvestigationofthe4⁃year⁃oldgraftedplantbytwoorchardestablishmentmethodswithsiteindex16建园方式树高冠幅平均值(m)变异系数平均值(m)变异系数正冠率(%)成活率(%)分步建园1 530 2431 060 21196 797 8传统建园1 320 3260 870 2849093 3分步建园相对传统建园增长(%)13 73-34 1617 92-34 606 934 60

从表1可以看出：相对传统建园方式，分步建园方式小区的4年生接株树高生长提高13.73%，变异系数(与整齐度成反比)下降34.16%；冠幅生长提高17.92%，变异系数下降34.60%；正冠率提高6.93%，成活率提高4.60%。

3.1.2 14立地指数小区接株的差异 14立地指数级两种建园方式的3块标准地每木调查统计结果列表2。

表2 14立地指数两种建园方式的4年生接株生长调查统计表Tab 2 Growthinvestigationofthe4⁃year⁃oldgraftedplantbytwoorchardestablishmentmethodswithsiteindex14建园方式树高冠幅平均值(m)变异系数平均值(m)变异系数正冠率(%)成活率(%)分步建园1 460 2450 980 22695 696 7传统建园1 280 3320 820 29888 991 1分步建园相对传统建园增长(%)12 33-35 5116 33-31 867 015 79

从表2可以看出：相对传统建园方式，分步建园方式小区的4年生接株树高提高12.33%，变异系数下降35.51%；冠幅提高16.33%，变异系数下降31.86%；正冠率提高7.01%，成活率提高5.79%。

3.1.3 12立地指数小区接株的差异 12立地指数级两种建园方式的3块标准地每木调查统计结果列表3。

从表3可见：相对传统建园方式，分步建园方式的4年生接株树高提高10.95%，变异系数下降32.09%；冠幅提高15.38%，变异系数下降27.85%；正冠率提高7.09%，成活率提高5.86%。

3.1.4 3种立地小区接株的平均差异 12、14、16等3种立地指数小区的分步建园方式相对传统方式的树高、冠幅、树高整齐度、冠幅整齐度、正冠率、成活率等的增长量(%)平均值见图1。

表3 12立地指数两种建园方式的4年生接株生长调查统计表Tab 3 Growthinvestigationofthe4⁃year⁃oldgraftedplantbytwoorchardestablishmentmethodswithsiteindex12建园方式树高冠幅平均值(m)变异系数平均值(m)变异系数正冠率(%)成活率(%)分步建园1 370 2680 910 23794 595 6传统建园1 220 3540 770 30387 890分步建园相对传统建园增长(%)10 95-32 0915 38-27 857 095 86

图1 分步建园方式相对传统建园方式接株生长调查因子增长率Fig.1 The increase rate of statistics of the step-by-step establishment method compared with the traditional method

从图1可知：相对传统建园方式，分步建园方式的4年生接株树高、冠幅生长量分别提高12.3%和16.5%，树高、冠幅的整齐度分别提高33.9%和31.4%；正冠率提高7.0%，成活率提高5.4%。说明分步建园方式相对园区定砧嫁接的传统建园方式可提高种子园林分的树高、冠幅以及正冠率、成活率，使其林相更整齐。

3.2两种建园方式的无性系配置差异

传统建园方式需要分无性系在园区嫁接，由于穗条坚硬蓬松不便在园区大范围内携带，一般小区内只能选择10～15个无性系在小区中随机均等配置或顺序错位配置；由于地形复杂，图上排列与实地相差很大，有时实际上错开不到15 m。

分步营建方式每株容器嫁接苗上挂有标签，移植园区造林时，只要将带标签的无性系单株运至园区相应造林穴位，在园区可先实地配置、调整，再绘小区无性系排列图。该方式不存在园区内携带穗条、无性系配置、嫁接等难操作的问题，能够且较易将没有亲缘关系的多个无性系在同一个小区内配置，并保障相同无性系植株错开40 m以上。

3.3两种建园方式的时效差异

传统建园方式的嫁接采用大砧高位撕皮嵌接，要求接口直径3 cm以上，需要连续3年嫁接和补接，不但操作繁杂，还使种子园部分接株投产时间延后，造成种子园建园前期种子产量低。分步建园方式的容器嫁接苗出圃时规格可以控制，以正冠、高度在80 cm以上的无性系规格苗一次性移植园区，相对传统建园方式早一年完成嫁接。至建园第4年，分步式种子园已有2年嫁接龄，而传统建园种子园还只有1年的嫁接龄，分步式种子园接株可提前1年并且整齐地进入投产期，提高了种子园建园前期的种子产量[13]。

3.4两种建园方式的土地利用率差异

传统建园方式必须在建园的第1年砍伐园区内立木，并进行整地和栽植砧木。容器嫁接苗分步式建园第一步(前2年)在苗圃地小面积集约培育容器嫁接大苗，第二步(第3年)才将容器嫁接大苗移植园区，节约了2年的园区用地，提高了土地利用率。

4 结论与讨论

分步建园方式营建杉木种子园相对传统建园方式，可提高种子园建园前期接株的树高、冠幅、正冠率、成活率，并使种子园的林相更整齐；每个小区由没有亲缘关系的尽量多的无性系随机配置代替10～15个无性系的顺序错位配置，增加了遗传多样性；节约了2年的园区用地，提高了土地利用率；接株提前1年并且整齐地进入结实期，提高了种子园建园前期种子产量。

为了提高杉木种子园的播种品质，作者于1991—1995年在攸县杉木种子园开展了不同无性系个数小区的种子播种品质观测。播种品质观测结果表明：自交是出现涩籽的主要原因[14-15]，15个以下的无性系小区，健全种子占29.6%～48.4%，平均39.0%；自交的涩粒种子占28.4%～35.8%，平均32.1%；授粉不足的空粒种子占26.1%～31.7%，平均28.9%。51个无性系的小区，健全种子占38.1%～55.7%，平均46.9%；自交的涩籽种子占20.7%～28.3%，平均24.5%；授粉不足的空粒种子占25.6%～31.6%，平均28.6%。当小区内无性系从15个增加到51个时，健全种子率提高7.9%；自交比率下降7.6%。由此可以推算，杉木种子园分步式建园方式将50个以上无性系在每个小区配置，相对传统建园方式 10～15个无性系小区配置，无性系自交率将减少7%以上，种子发芽率将提高8.5%以上。

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(文字编校：唐效蓉)

EffectoftwoestablishmentmethodsforChinesefirseedorchard

XU Qingqian1， YANG Bingxiao2， XU Zhongkun1*， ZHANG Xie1

(1. Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China; 2.Huitong Forestry Investigation and Planning Team, Huitong 418300, China)

The method of cultivation of container grafting seedling transplanted to the seed orchard was used for step-by-step construction of Chinese fir seed orchard, which was compared with the traditional establishment method. The results showed that, the step-by-step establishment method compared with the traditional method could improve the tree height, crown, crown ratio and the survival rate of the grafted plant, and make the forest more tidy.

Chinese fir; seed orchard; step-by-step； establishment method; effect

2014-04-21

“十二五”农村领域国家科技攻关计划项目“湖南杉木三代育种技术研究与示范”(2012BAD01B0201)。

*为通讯作者。

S 791.27.04

A

1003-5710(2014)04-0045-03

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2014. 04. 010