加格达奇10个种源长白落叶松生长特性研究

刘会锋，丁永全，赵希宽，胡明华(.大兴安岭农林科学院，黑龙江 大兴安岭 65000；.黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站，黑龙江 大兴安岭 65000)

在林木生长过程中，有各种各样形式的变异，其中以个体变异与种源变异占比最大，为90%。我国于20世纪50年代开始林木育种，对于分布广泛的树种，种源试验比单株选育所取得的改良效果要更大。目前，进行种源试验的树种主要有马尾松、火炬松、杉木、杨树、落叶松等树种。杜坤对1983年营造日本落叶松种源试验林胸径材积进行调查，方差分析、多重比较结果表明各种源胸径、单株材积间差异显著，小陇山林区生长最好的种源为辽宁恒仁，其次为宽甸，胸径和单株材积最大均为辽宁恒仁种源，平均生长量达到19.0 cm和0.193 4 m3，分别为平均种源的123.1%和120.4%，再次为辽宁宽甸、大孤家，2种源的平均胸径、平均单株材积生长量都大于日本落叶松各种源的总体平均生长量;生长最差为辽宁本溪、庄河种源[1]。鄂文峰等研究了26年生7个不同种源兴安落叶松边材心材生长特征，表明不同种源间胸径(DBH)、心材半径(HR)、边材宽度(SW)、边材面积(SA)、(MSGR)等生长特征参数均存在显著差异，生长特征参数的平均值最大种源地鹤北位于最南端，平均值最小为三站种源，边材面积(SA)、心材面积(HA)与平均边材生长速率MSGR的关系与种源关系显著，这些差异主要是通过生长速率差异实现的[2]。

长白落叶松的种源试验开始于20世纪70年代，如今已有许多研究基础。杨传平等对长白落叶松种源进行了区划，分成了白刀山(包括鸡西、穆棱、白刀山、天桥岭)种源区、小北湖(包括大海林、小北湖)种源区、白河(包括大石头、白河、露水河、和龙)种源区和桓仁四个种源区[3]。杨传平、刘桂丰等人对17年生长白落叶松种源试验的研究揭示了其地理变异的规律，并指出可以以生长性状作为种源区划和选择的主要依据[4]。毛玉琪等对龙江县错海林场11年生11个种源的长白落叶松和10年生17个种源兴安落叶松试验林进行观察研究，发现各种源主要生长性状差异明显，并选出了优良长白落叶松种源大海林、白刀山和小北湖3个以及兴安落叶松友好、乌伊岭两个种源[5]。李景云等认为，降水量和日照时数是长白落叶松生长的主要气候影响因子，对帽儿山地区长白落叶松种源进行多重比较结果表明，小北湖是帽儿山试点的最佳种源[6]。贾庆彬对东北林业大学帽儿山实验林场31年生长白落叶松种源试验林和黑龙江省林口县青山林场26年生长白落叶松自由授粉家系子代测定林进行了研究，测定了生长性状、材性性状、树干平均含碳率、干材生物量、碳储量等指标，综合比较，筛选出了小北湖、白刀山两个固碳能力最高的两个种源[7]。李巍巍的研究发现在帽儿山地区，长白落叶松种源各种源的树高、胸径、材积、冠幅差异显著，遗传力50%以上，综合来说，生长最好的为小北湖，白刀山，白河次之[8]。王创争等人从26年生大兴安岭东坡长白落叶松种源试验的研究中得出，以树高、胸径和材积为标准，鸡西种源是加格达奇试验点的最高种源，大海林和小北湖也是可选种源[9]。本研究以加格达奇34年生长白落叶松10个种源为研究对象，通过对长白落叶松不同种源在加格达奇生长因子的研究，探讨不同种源长白落叶松树高、胸径、材积的变异情况，以期得出最适于加格达奇生长的优良长白落叶松种源。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究地区位于大兴安岭南坡，123°45′—124°26′ E，50°09′—50°35′ N，境内有白河自西向东通过。山丘地貌，地势比较平缓，平均海拔472 m，寒温带大陆性季风气候，四季分明，冬季漫长，全年平均气温-1.2 ℃，最高温度32 ℃，最低温度-41.5 ℃，年降水494.8 mm。林下灌木及草本植物较茂盛，主要灌木有杜鹃(Rhododendronsimsii)、胡枝子(Lespedezabicolor)、多花蔷薇(Rosamultiflora)、柳叶绣线菊(Spiraeasalicifolia)、宽叶杜香(Ledumpalustrevardilatalum)。草本主要有圆叶鹿蹄草(Pyroladahurica)、莎草科类(Cyperaceae)、禾本科类(Gramineae)、小叶章(Calamagrostisangustfolia)、蚊子草(Fllipendulaangustifolia)等。加格达奇物种丰富，土壤肥沃，但因长期的破坏使得该地区森林质量不高，树种单一，生产力低下[10]。

1.2 研究材料

试验材料取自加格达奇34年生长白落叶松(包括阿尔山、露水河、天桥岭、白河、和龙、穆棱、大海林、小北湖、白刀山、鸡西)共10个种源，各种源种子于1980年采集,1981年进行育苗，1982年定植，2014年进行疏伐。加格达奇种源试验林造林设计均采用完全随机区组设计，10个种源，3次重复。每个种源在每个小区定植21株。造林株行距3 m×3 m。

1.3 取样方法数据获取

用伐倒木取样的方法进行取样。测量每株伐倒木的胸径、树高，计算材积。每个种源每个重复伐取解析木2株，3次重复6株，10个种源共伐取解析木60株。每个单株伐取两段，2～3 m一段，3～4 m一段，共取720个样本。

1.4 数据处理

数据分析采用Excel2003进行数据统计和整理，用PASW Statistics18进行方差分析和变异系数分析。

2 结果与分析

2.1 长白落叶松变异分析

对长白落叶松胸径、树高、材积变异分析表明，各种源树高平均变异系数为18.22%、胸径平均变异系数为11.50%、材积平均变异系数为34.60%。

图1 10种源长白落叶松树高变异分析

2.1.1 树高变异分析 对长白落叶松各种源树高进行统计分析，如图1所示：长白落叶松种源树高变化程度一般，不同种源落叶松的变异系数差别较大。其中，小北湖、大海林两个种源变异系数最大。小北湖种源变异系数达到11.00%，大海林种源变异系数为8.24%。露水河和天桥岭两个种源变异系数最小。露水河种源变异系数为5.12%，天桥岭种源变异系数5.56%，平均变异系数为7.31%。变异系数最高的小北湖种源比变异系数最低的露水河种源高115.0%。

2.1.2 胸径变异分析 对长白落叶松各种源胸径进行统计分析，结果见图2：长白落叶松种源胸径变异程度因不同种源差别较大，其中，白河、露水河两个种源变异系数最大。白河种源变异系数是11.87%，露水河种源变异系数是11.50%。阿尔山和鸡西两个种源变异系数最小。阿尔山种源变异系数为2.92%，鸡西种源变异系数为3.51%，平均变异系数为7.98%。变异系数最高的白河种源比变异系数最低的阿尔山种源高305.9%。

图2 10个种源长白落叶松胸径变异分析

2.1.3 材积变异分析 对长白落叶松各种源材积进行统计分析，由图3可见：长白落叶松种源材积变异丰富，不同种源间变异系数差异较大。其中露水河、小北湖两个种源变异系数最大。露水河种源变异系数达到25.38%，小北湖种源变异系数为25.22%。鸡西和穆棱两个种源变异系数最小。鸡西种源变异系数为9.58%，穆棱种源变异系数11.30%，平均变异系数为17.17%。变异系数最高的露水河种源比变异系数最低的鸡西种源高164.9%。

图3 10种源长白落叶松材积变异分析

3 结论

不同种源长白落叶松树高平均变异系数为7.31%，其中小北湖种源变异系数最高为11.00%，露水河种源的变异系数最低为5.12%。方差分析表明，苗高在不同种源间差异不显著，树高平均值最大是阿尔山种源，树高平均值达到17.54 m，阿尔山种源树高比生长最差的穆棱种源高出8.2%，高于种源平均值3.4%。

不同种源长白落叶松胸径平均变异系数为7.98%，白河种源变异系数最高为11.87%，阿尔山种源变异系数最低为2.92%。方差结果显示，胸径在不同种源间差异不显著，胸径平均值最大的为天桥岭种源，平均值达20.85 cm，比最差的大海林种源高出11.0%，高于种源平均值4.8%。

不同种源长白落叶松材积平均变异系数为17.17%，露水河种源变异系数最高为25.38%，鸡西种源变异系数最低为9.58%。方差分析表明，材积在不同种源间差异不显著，材积平均值最大的为天桥岭和和龙种源，达到0.28 m3，比材积最差的小北湖、穆棱种源高出21.7%，高于种源平均值9%。

不同种源的长白落叶松在胸径、树高、材积均存在着丰富变异。从树高、胸径和材积的统计分析可知，阿尔山种源树高占优势，天桥岭种源在胸径和材积均占优势，对比分析发现天桥岭种源长白落叶松生长性状优良，胸径和材积均大于其他各个种源，且天桥岭种源材积变异系数低于平均值，说明整个种源性状较为统一，因此，认定天桥岭长白落叶松为加格达奇地区最适长白落叶松树种引种地，可进一步加大引进种植规模。

[1] 杜坤.日本落叶松种源林试验调查分析[J]. 甘肃林业科技,2006，31(2):19-21

[2] 鄂文峰,王传宽,杨传平,等.兴安落叶松边材心材生长特征的种源效应[J]. 林业科学，2009，45(6)：109-115

[3] 杨传平,杨书文,刘桂丰,等.长白落叶松种源区区划的研究[J]. 东北林业大学学报，1991(3)：28-34

[4] 杨传平,刘桂丰. 长白落叶松种群地理变异研究[J]. 应用生态学报，2001，12(6)：801-805

[5] 毛玉琪,张景林,王福森,等.长白落叶松、兴安落叶松种源试验研究[J]. 防护林科技，1993(02)：10-15

[6] 李景云,于秉君,褚延广,等. 帽儿山地区21年生长白落叶松种源试验[J].东北林业大学学报，2002，30(4)：114-117

[7] 贾庆彬,张含国,王美玲,等.长白落叶松家系碳含量遗传变异与高固碳家系选择[J]. 东北林业大学学报，2013，41(5)：29-33

[8] 李巍巍.不同种源长白落叶松生长与纸浆材材性研究[D]. 哈尔滨：东北林业大学，2009

[9] 王创争,马文海,石德山,等.大兴安岭东坡26年长白落叶松最优种源选择[J].防护林科技，2008(5):27-30

[10] 岳庆华,王洪杰,田军.加格达奇林业局森林资源现状特点及可持续发展对策[J]. 内蒙古林业调查设计，2003，26(2)：8-10