不同杉木良种林分生长比较

黄丽娜，吴鹏飞，马祥庆，林开敏，刘雨晖，何宗明

(1.福建农林大学林学院，福建 福州 350002； 2.福建农林大学莘口教学林场，福建 三明 365002； 3.国家林业与草原局杉木工程技术研究中心，福建 福州 350002)

杉木(Cunninghamialanceolata)为我国南方重要的用材树种，具有生长快、产量高、材质好、用途广等特点，是我国人工林面积最大的造林树种[1]。杉木广泛分布于我国南方17个省区[2]，根据杉木的自然分布区和生长力，全国杉木产区分为杉木中心产区、一般产区和边缘产区。因此筛选出适合不同产区推广的杉木良种成为当前林业生产上急需解决的重大课题。

近年来在广大育种工作者的辛苦努力下杉木育种工作取得很大成绩，筛选出许多杉木良种，建立了杉木第2、3代种子园，进入了杉木高世代育种阶段[3-6]。福建作为全国杉木的中心产区和杉木造林大省，杉木的育种工作走在全国前列，取得了很大成效[8-12]，为营造大面积杉木人工林提供了很好的造林材料。为了使这些杉木良种造林做到适地适品种，急需开展不同杉木良种在不同产区和不同立地上的造林对比试验。鉴于此，2007年2月选择福建尤溪第2代种子园实生苗、福建洋口第2代种子园实生苗、广西融水第1代种子园实生苗、洋020无性系组培苗、福建沙县本地种源实生苗5个杉木优良材料在福建农林大学莘口教学林场营造不同杉木良种造林对比试验，造林后12 a对不同良种林分的生长情况进行调查，据此比较不同杉木良种林分的生长差异，以筛选出适宜在福建杉木中心产区推广的杉木良种，供生产上推广应用。

1 试验地概况

试验地位于福建省三明市三元区福建农林大学莘口教学林场的小湖工区(26°10′30″N、117°27′11″E，海拔240 m)，土壤类型为山地红壤，立地等级为Ⅱ级。该地区属中亚热带海洋性季风气候，年均气温15～19 ℃，年均日照时间1850 h，年无霜期为310 d，年均降水量1900 mm。试验地为杉木×鄂西红豆树混交林采伐迹地，经炼山和整地后，2007年2月营造试验林，试验地分上、中、下3个坡位进行对比试验。

2 研究方法

2.1 良种材料

选择在福建杉木造林应用较多的5个杉木良种苗木为造林材料，分别为：①福建尤溪第2代种子园实生苗；②福建洋口第2代种子园实生苗；③广西融水第1代种子园实生苗；④福建洋020无性系组培苗(福建省洋口林场筛选的优良无性系组培苗)；⑤福建沙县种源实生苗(福建沙县本地种子园种子的实生苗)。

2.2 试验设计

采用完全随机区组设计，设5个杉木良种苗木和3个坡位(上坡位、中坡位、下坡位)的两因素处理，共15个处理组合，每个处理组合有3个试验小区分别代表3个重复，每个试验小区面积400 m2。

2006年底采取炼山清理采伐迹地，随后挖穴整地，整地规格50 cm×50 cm×40 cm。2007年2月采用1年生优良种苗造林，初植密度3450株·hm-2，施基肥回表土，每穴0.5 kg复合肥。造林后头3 a每年进行2次除草抚育，2014年11月进行强度40%的间伐。

2.3 调查方法

分别于2008年3月、2009年3月、2011年1月、2014年12月、2016年3月、2016年12月、2018年12月(造林后12 a)对试验林进行每木生长调查。胸径采用围径尺测定；造林后1～4 a的树高采用铝合金测高杆测定，5年生以后采用超声波测高器测定树高。

2.4 数据统计分析

采用断面积加权方法计算各试验小区的平均胸径和平均树高。采用Excel 2016计算不同良种试验林的平均胸径、树高、单株材积和蓄积生长，采用SPSS 23.0软件对不同处理组合小区各生长量数据的平均值进行方差分析和Duncan多重比较。单株材积计算公式：V=0.0000872×D1.785388607×H0.9313923697，式中：V为单株材积(m3)；D为胸径(cm)；H为树高(m)。

3 结果与分析

3.1 不同杉木良种林分平均胸径比较

5个杉木良种造林后12 a的林分平均胸径见表1。在上坡位，洋口第2代的平均胸径最大，尤溪第2代、福建沙县种源和洋020无性系居中，融水第1代的平均胸径最低，但5个杉木良种之间的差异不显著；在中坡位，尤溪第2代的平均胸径显著高于除洋口第2代外的其它3个杉木良种，洋口第2代、洋020无性系和福建沙县种源居中，融水第1代生长量最低，但差异不显著；在下坡位，尤溪第2代的平均胸径最大，显著高于融水第1代，洋口第2代、洋020无性系和福建沙县种源居中，融水第1代表现最差，但差异不显著。整体上来说，12年生的5个杉木良种林分的平均胸径以尤溪第2代和洋口第2代表现较好，而融水第1代表现较差。

5个杉木良种林分的平均胸径在3个坡位的变化一致，表现为：下坡位>中坡位>上坡位。尤溪第2代的平均胸径在中坡位和下坡位均显著高于上坡位，但中坡位与下坡位间差异不显著；洋口第2代和洋020无性系在下坡位显著高于上坡位；而融水第1代和福建沙县种源在3个坡位上差异均不显著。

表1 不同杉木良种林分平均胸径比较

3.2 不同杉木良种林分平均树高比较

5个杉木良种造林后12 a的平均树高见表2。在上坡位和下坡位，各杉木良种林分之间的平均树高表现为：尤溪第2代>洋020无性系>洋口第2代>福建沙县>融水第1代。在上坡位，5个杉木良种林分的平均树高差异不显著；在下坡位，尤溪第2代显著高于除洋020无性系外的其它3个杉木良种，而洋020无性系显著高于融水第1代。在中坡位，各良种林分的平均树高最高的是尤溪第2代，显著高于洋020无性系和融水第1代；其次为洋口第2代，显著高于融水第1代；最差为福建沙县、洋020无性系和融水第1代，且三者之间差异不显著。

5个杉木良种林分的平均树高在下坡位表现最优，其次为中坡位，最差为上坡位。尤溪第2代和洋口第2代的平均树高在下坡位与中坡位差异不显著，但均与上坡位差异显著；融水第1代和洋020无性系的平均树高在下坡位显著高于中坡位和上坡位，但上坡位与中坡位之间差异不显著；而福建沙县种源的下坡位显著高于上坡位。

表2 不同杉木良种林分平均树高比较

3.3 不同杉木良种林分的单株材积比较

综合不同杉木良种林分的平均胸径、平均树高的调查结果，计算不同杉木良种林分的平均单株材积，结果见表3。不同杉木良种和立地条件的差异对胸径、树高生长产生影响，进而影响单株材积生长。

在上坡位，洋口第2代种子园的平均单株材积表现最优，其次为尤溪第2代、洋020无性系、福建沙县，最差为融水第1代，但在5个杉木良种林分之间差异不显著；在中坡位，尤溪第2代的平均单株材积最大，显著高于除洋口第2代外的其它3个杉木良种，其次为洋口第2代、洋020无性系、福建沙县种源，均高于融水第1代，但差异不显著；在下坡位单株材积生长量表现最优的仍是尤溪第2代，且尤溪第2代显著高于福建沙县种源、融水第1代。

各杉木良种林分的平均单株材积在不同坡位上均表现为：下坡位>中坡位>上坡位。其中，尤溪第2代在下坡位、中坡位显著高于上坡位，而下坡位高于中坡位但差异不显著；洋020无性系在下坡位显著高于中坡位和上坡位，而中坡位高于上坡位但差异不显著；洋口第2代和融水第1代在下坡位显著高于上坡位，而中坡位与下坡位、上坡位均无显著差异；福建沙县种源在各坡位上的单株材积生长量差异不显著。

3.4 不同杉木良种林分蓄积生长比较

杉木良种的平均胸径、平均树高和平均单株材积生长量反映着林分平均木的生长情况，为了进一步评定5个杉木良种造林后林分总生长量，对各杉木良种林分的蓄积量进行分析(表4)。

在上坡位，洋口第2代的蓄积量最大，其次为洋020无性系、尤溪第2代、福建沙县种源，融水第1代的蓄积量最小，但5种杉木良种间的差异不显著；在中坡位和下坡位，各杉木良种的蓄积量表现为：尤溪第2代>洋口第2代>洋020无性系>福建沙县种源>融水第1代。在中坡位，尤溪第2代显著高于除洋口第2代外的其它3个杉木良种，洋口第2代显著高于融水第1代；在下坡位，尤溪第2代显著高于福建沙县种源和融水第1代。

5个杉木良种的蓄积量在下坡位最大，其次为中坡位，上坡位最小。其中，尤溪第2代和洋口第2代的蓄积量下坡位和中坡位显著高于上坡位；融水第1代的蓄积量下坡位显著高于上坡位，而中坡位与下坡位、上坡位差异不显著；洋020无性系下坡位显著高于中坡位和上坡位；而福建沙县种源在各坡位间差异不显著。

3.5 不同杉木良种生长潜力评价

福建尤溪第2代种子园实生苗造林后12 a，其平均胸径、平均树高、平均单株材积和蓄积量均表现最优，而融水第1代表现较差，说明尤溪第2代在该试验地的适应性高于其它4个杉木良种，融水第1代在该试验地的适应性较其它4个良种差。根据不同造林立地类型，5个杉木良种造林后12 a的平均胸径、平均树高、平均单株材积和蓄积量表现为下坡位>中坡位>上坡位，说明坡位越低各杉木良种的各生长因子表现出的生长势越强。因此，下坡位的尤溪第2代林分的平均胸径、平均树高、平均单株材积和蓄积量均位居第一，分别为16.95 cm、14.15 m、0.1606 m3、290.79 m3·hm-2，说明在该试验地适应性高的福建尤溪第2代种子园实生苗在水肥条件较好的下坡位造林效益最高。而上坡位的融水第1代的各生长量最小，分别为12.75 cm、10.45 m、0.0729 m3、136.28 m3·hm-2，虽然融水第1代在该试验地的适应性较差，上坡位的水肥条件较差，但各生长量均达到福建省杉木速生丰产林标准。

通过对5个杉木良种造林后12 a的平均胸径、平均树高、平均单株材积和蓄积生长量的分析，发现5个杉木良种在该试验地上的适应性存在差异，但各平均生长量均明显高于福建省速生丰产标准。说明这5个杉木良种都可缩短经营周期，节约造林成本，提高效益，是杉木优良的造林材料。

4 结论与讨论

不同杉木良种林分平均生长量在上坡位的差异不显著，但在中坡位和下坡位达到显著差异。说明5个杉木良种对立地要求比较高，在立地较差的上坡位生长的适应性差异较小；在立地较好的中坡位和下坡位，杉木良种之间的生长适应性差异明显。在平均胸径、平均单株材积和蓄积量方面，尤溪第2代和洋口第2代在上、中、下坡位均表现较好，而融水第1代表现较差；在平均树高方面，尤溪第2代和洋020无性系在上、中、下坡位的平均树高均较大，而融水第1代较小。从整体上来说，尤溪第2代总体生长状况最好，其次为洋口第2代，这2个杉木良种造林有利于节约造林成本，提高效益，二者均适合在福建杉木中心产区推广；而洋020无性系在生长过程中树高生长量较大，而胸径生长量较少；融水第1代在该试验地的适应性较其它4个良种差。

5个杉木良种的林分平均生长量在不同坡位上均表现为下坡位>中坡位>上坡位。这可能是由于坡位是林地土壤水肥再分配的重要影响因子，凋落物、水分在下坡位的堆积较多，土壤养分随着坡位升高，呈现负增长趋势[13-16]。李文芳[17]在对不同坡位的实生苗与组培苗生长性状对比研究中发现，下坡位杉木生长表现最好，中坡位表现较好，上坡位表现一般；陈志云[18]对坡位与树种生长之间的关系的研究发现，上坡位适合对土壤肥力要求较低的混交林，而下坡位更适合对土壤质地、营养水平要求更高的杉木纯林。

对5个杉木良种12年生林分的生长潜力分析结果表明，5个杉木良种之间的生长存在差异，但在该试验地的平均胸径均达到12.75 cm以上，平均树高均达到10.45 m以上，平均单株材积达0.0729 m3以上，平均蓄积量达136.28 m3·hm-2以上。均明显高于福建省速生丰产标准。说明这5个杉木良种均适应在该试验地生长，由于该试验林林分仅12 a，5个杉木良种林分的后续生长表现还有待于进一步观测。