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杉木Cunninghamia lanceolata为中国南方林区重要的速生用材树种,因生长快、产量高、材质优、适应性较强、经济效益好而成为山区的主要造林树种。目前,中国南方各省区杉木人工林基地面积已达800万hm2,20世纪80年代和90年代中期以前营造的杉木人工林大部分已到采伐林龄,现在造林的立地多为杉木或马尾松Pinus massoniana林采伐迹地,特别是在杉木采伐迹地上再营造杉木纯林时,由于林地土壤肥力下降,对杉木林的生长有一定影响[1-6]。杉木遗传改良已进行了几十年,从1代良种到现在的3代良种,林木生长量已得到显著提高[7-9]。目前造林地普遍为二茬杉木林地,这给杉木的遗传改良及新品种选育提出了较高的要求,要求选择出生长快、材质优,且对立地适应性强的品种。本研究以杉木2代种子园中选出的部分优良家系为材料[8],在杉木林和马尾松林采伐迹地上进行杉木家系造林试验,研究杉木家系在不同立地上幼林的生长适应性,旨在研究杉木家系与立地的互作效应,同时选出适应性较强的杉木品系,为生产和育种提供优良材料。
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两地杉木家系3年生时树高、胸径经同质检验后,试验点误差均方均不显著,可进行两地联合方差分析。从表 1和表 2可以看出:试验地点间和试验地点内区组间在树高和胸径上均表现出极显著差异,而在家系间只有树高表现出极显著差异水平,胸径则未达显著差异;在家系×试验点互作间,胸径达到差异显著水平,树高则未达差异显著水平。表明不同立地条件(或坡位)对杉木家系的生长影响明显,树高在家系间表现出显著差异,但树高在家系与地点间没有显著的交互效应,而胸径的交互效应显著,即不同家系的胸径生长在不同环境条件下的表现存在显著差异,而树高生长则不显著。
表 1 两地3年生杉木家系树高、胸径联合方差分析结果
Table 1. Combined ANOVA results of tree height, diameter at breast height (DBH) of 3-year-old Chinese fir families in 2 sites
变异来源 自由度 树高 胸径 均方 F 均方 F 地点 1 68.279 2 549.98** 351.920 0 596.15** 地点内区组 14 0.670 7 5.40** 3.132 0 5.30** 家系 21 0.285 3 2.30** 0.831 8 1.41 家系×地点 21 0.183 3 1.48 1.057 6 1.97* 机误 294 0.1241 0.590 3 说明:按完全随机区组模型设计分析。**表示差异极显著,*表示差异显著 表 2 两地3年生杉木家系树高、胸径平均值
Table 2. Average values of tree height, diameter at breast height(DBH) of 3-year-old Chinese fir families in 2 sites
家系号 余杭 开化 树高/m 胸径/cm 树高/m 胸径/cm A76 3.24 4.51 2.34 2.45 B49 3.09 4.11 2.26 2.30 B10 3.39 4.48 2.68 2.65 C25 3.29 4.71 2.11 2.00 A20 3.26 4.74 2.15 1.88 A09 3.21 4.28 2.57 2.51 B148 3.29 4.35 2.52 2.70 B121 3.26 4.24 2.52 2.74 B13 3.30 4.75 2.48 2.34 B01 3.08 4.19 2.38 2.43 C44 3.38 4.78 2.22 2.08 B42 3.10 4.15 2.31 2.33 A77 2.78 3.30 2.22 2.20 B56 3.10 3.81 2.25 2.33 C28 3.24 4.46 2.08 1.91 B105 3.33 4.51 2.45 2.41 B111 3.41 4.50 2.16 1.98 B164 3.07 4.03 2.23 2.08 B163 2.88 3.61 2.33 2.36 B11 3.15 3.95 2.20 2.25 L15 3.61 5.09 2.37 2.30 对照(ck) 3.24 4.36 2.47 2.70 平均值 3.21 4.31 2.33 2.31 变幅 2.78~3.61 3.30~5.09 2.11~2.68 1.88~2.74 变异系数/% 5.59 9.60 6.93 11.03 -
从表 3中可知:两地间树高和胸径的试验总平均值差异较大,余杭点(树高为3.21 m,胸径为4.31 cm)明显大于开化点(树高为2.33 m,胸径为2.31 cm),余杭点平均树高和平均胸径分别比开化点高出37.77%和86.58%。表明虽然参试家系相同,但在不同地点树高和胸径生长量表现出明显的差异,这可能与两地立地条件的不同有较大关系(两地气候条件近似),余杭点造林前茬为马尾松林,且坡度较小,立地条件为中等,而开化点造林前茬为杉木纯林,对林地肥力消耗较大,使土壤肥力明显下降,立地条件则为中等偏下。同一地点内不同区组也因处于不同坡位,使树高和胸径生长量差异明显,一般山坡下部土层较厚,水肥条件相对较好,因此杉木生长快,而在同一山坡中上部,则因土层相对较薄,水肥条件相对较差,因此杉木生长慢。余杭点以第7区、第1区组生长相对较好,开化点则是第1区,第3区和第5区组生长相对较好。表明立地条件对杉木的生长有明显影响,特别是在杉木采伐迹地上再营造杉木林时,林分生长量有明显下降。
表 3 两地不同区组间3年生杉木树高、胸径平均值
Table 3. Average values of tree height, diameter at breast height (DBH) of 3-year-old Chinese fir families among different blocks in 2 sites
区组 余杭点 区组 开化点 树高/m 胸径/cm 树高/m 胸径/cm 7 3.47 A 4.90 A 1 2.56 A 2.80 A 1 3.40 A 4.88 A 3 2.49 A 2.59 AB 8 3.30 AB 4.42 AB 5 2.46 AB 2.60 AB 2 3.22 AB 4.19 AB 4 2.42 AB 2.53 AB 3 3.15AB 3.87 B 6 2.28 AB 2.18 AB 4 3.10AB 3.97 B 7 2.22 AB 2.09 AB 5 3.03 B 4.13 AB 2 2.17 B 1.94 B 6 3.01 B 4.15 AB 8 2.04 B 1.79 B 平均值 3.21 4.31 平均值 2.33 2.31 -
由于杉木家系树高性状在两地点间差异明显,以及胸径在家系与试验点间有明显的交互效应,有必要对各家系两生长性状进行稳定性分析。从两地3年生杉木家系树高、胸径的速生性、稳定性及适应性综合分析(表 4和表 5)可以看出,在两地树高生长性状表现很好和好的家系有8个,它们是B10,L15,B148,B121,A09,B13,B105和ck,在两地胸径生长性状表现很好和好的家系有9个,它们是L15,B10,B13,ck,B148,B121,A76,B105和A09,综合树高和胸径2个生长性状,在两地均表现好的家系为7个(除浙江杉木2代种子园混种ck外),它们是B10,L15,B148,B121,A09,B13和B105,可在这两地及相似地区推广应用。
表 4 3年生杉木家系树高速生性、稳定性及适应性分析
Table 4. Fast growth, stability and adaptability analysis of tree height of 3-year-old Chinese fir families
家系号 速生性参数 稳定性参数 适应地区及评价 树高/m 效应 方差 变异度 回归系数 地点 评价 B10 3.03 0.262 0.015 4.040 0.803 2 E1, E2 很好 L15 2.99 0.220 0.065 8.549 1.410 6 E1, E2 很好 B148 2.90 0.132 0.006 2.760 0.871 3 E1, E2 好 B121 2.89 0.121 0.010 3.443 0.840 1 E1, E2 好 A09 2.89 0.118 0.028 5.741 0.733 7 E1, E2 好 B13 2.89 0.116 0.002 1.368 0.936 6 E1, E2 好 B105 2.89 0.114 0 0.052 0.997 6 E1, E2 好 ck 2.85 0.080 0.006 2.718 0.875 6 E1, E2 好 C44 2.80 0.023 0.039 7.062 1.316 9 E1, E2 较好 A76 2.79 0.018 0 0.359 1.016 1 E1, E2 较好 B111 2.79 0.016 0.068 9.364 1.419 1 E1, E2 较好 B01 2.73 -0.045 0.017 4.787 0.790 4 E1, E2 较好 A20 2.71 -0.066 0.027 6.121 1.265 8 E1, E2 一般 B42 2.71 -0.066 0.004 2.375 0.896 9 E1, E2 一般 C25 2.70 -0.071 0.043 7.669 1.332 5 E1, E2 一般 B49 2.68 -0.096 0.002 1.509 0.935 2 E1, E2 一般 B11 2.675 -0.097 0.002 1.828 1.078 5 E1, E2 一般 B56 2.67 -0.097 0 0.783 0.966 4 E1, E2 一般 C28 2.66 -0.112 0.038 7.323 1.312 6 E1, E2 一般 B164 2.65 -0.125 0.001 1.325 0.943 7 E1, E2 一般 B163 2.60 -0.171 0.055 9.030 0.623 0 E1, E2 一般 A77 2.50 -0.276 0.052 9.126 0.634 3 E1, E2 较差 说明:E1为余杭点,E2为开化点 表 5 3年生杉木家系胸径速生性、稳定性及适应性分析
Table 5. The fast growth, stability and adaptability analysis of diameter at breast height(DBH) of 3-year-old Chinese fir families
家系 速生性参数 稳定性参数 适应地区综合评价 胸径/cm 效应 方差 变异度 回归系数 地点 评价 L15 3.69 0.380 0.310 15.080 1.393 9 E1 好 B10 3.56 0.249 0.015 3.469 0.912 6 E1, E2 很好 B13 3.54 0.230 0.085 8.235 1.206 4 E1, E2 好 ck 3.53 0.218 0.057 6.754 0.831 3 E1, E2 好 B148 3.53 0.211 0.061 7.016 0.825 1 E1, E2 好 B121 3.49 0.176 0.127 10.227 0.747 6 E1, E2 好 A76 3.48 0.168 0.002 1.274 1.0314 E1, E2 好 B105 3.46 0.149 0.005 2.047 1.050 1 E1, E2 好 C44 3.43 0.111 0.245 14.457 1.350 2 E1 较好 A09 3.39 0.080 0.028 4.944 0.881 4 E1, E2 好 C25 3.36 0.043 0.254 15.016 1.356 4 E1 一般 A20 3.31 -0.008 0.372 18.451 1.431 4 E1 一般 B01 3.31 -0.008 0.028 5.074 0.881 4 E1, E2 较好 B42 3.24 -0.076 0.015 3.817 0.912 6 E1, E2 较好 B111 3.24 -0.076 0.138 11.472 1.262 6 E1, E2 较好 B49 3.21 -0.108 0.018 4.130 0.906 4 E1, E2 较好 C28 3.19 -0.126 0.151 12.206 1.275 1 E1, E2 较好 B11 3.10 -0.214 0.045 6.838 0.850 1 E1, E2 一般 B56 3.07 -0.245 0.131 11.804 0.743 8 E1, E2 一般 B164 3.05 -0.264 0.001 1.154 0.975 1 E1, E2 一般 B163 2.99 -0.326 0.281 17.746 0.625 1 E2 较差 A77 2.75 -0.564 0.405 23.136 0.550 1 E2 不好 说明:E1为余杭点,E2为开化点
Growth differences and selection of Chinese fir families in young plantations with different site conditions
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摘要: 通过对不同立地杉木Cunninghamia lanceolata家系的生长差异研究,了解杉木家系生长性状与立地的互作效应,选出生长快、稳定性好和适应性强的杉木家系进行推广。用营造在浙江余杭长乐林场和开化县林场的3年生杉木家系(21个家系,1个对照)区试验林,开展了不同立地杉木家系生长性状的差异、互作效应和适应性研究。结果表明:杉木家系树高和胸径2个生长性状在不同立地以及同一立地不同区组间表现出极显著性差异;余杭点(马尾松Pinus massoniana林采伐迹地)3年生杉木家系的平均树高和平均胸径(树高为3.21 m,胸径为4.31 cm)比开化点(杉木林采伐迹地,树高为2.33 m,胸径为2.31 cm)分别高出37.77%和86.58%。树高性状在家系间差异极显著(P < 0.01),胸径性状在家系与地点间存在极显著的交互效应(P < 0.01)。通过树高和胸径2个生长性状的速生性、稳定性和适应性分析评价,选出在两地幼林期表现良好的杉木家系7个,它们可在两地及相似地区推广应用。Abstract: To screen the fast-growing Chinese fir family for steady traits and strong adaptability for extension, growth differences of 21 Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) families were compared for different site conditions and the interactions between growth traits and sites were discussed. Two sites treatments in Changle Forest Farm and Kaihua Forest Farm, and a control in the second generation seed orchard, with randomized block design and eight replications, were set in Zhejiang Province. Tree height and diameter at breast height (DBH) of 3-year-old Chinese fir families were investigated for each tree. A one-way analysis of variance followed by Duncan's multiple comparison test was used to determine statistical significance of growth triats across two sites. Results showed significant differences(P < 0.01) on tree height and DBH with Chinese fir in the same family for different sites and for different blocks of the same site. Chinese fir planted in cutover land of Pinus massoniana at Changle Farm had higher tree height (37.77%) and greater DBH (86.58%) than that on cutover land of Chinese fir at Kaihua Farm. Tree height also showed significant differences(P < 0.01) among families. According to the analysis on growth rate, stability, and adaptability of tree height and DBH, seven families of Chinese fir grown at two sites which showed favorable traits at the young plantation stage were selected. These seven families could be widely planted in these two sites as well as in other sites having similar conditions.
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Key words:
- silviculture /
- Cunninghamia lanceolata /
- family /
- site /
- growth difference /
- selection
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表 1 两地3年生杉木家系树高、胸径联合方差分析结果
Table 1. Combined ANOVA results of tree height, diameter at breast height (DBH) of 3-year-old Chinese fir families in 2 sites
变异来源 自由度 树高 胸径 均方 F 均方 F 地点 1 68.279 2 549.98** 351.920 0 596.15** 地点内区组 14 0.670 7 5.40** 3.132 0 5.30** 家系 21 0.285 3 2.30** 0.831 8 1.41 家系×地点 21 0.183 3 1.48 1.057 6 1.97* 机误 294 0.1241 0.590 3 说明:按完全随机区组模型设计分析。**表示差异极显著,*表示差异显著 表 2 两地3年生杉木家系树高、胸径平均值
Table 2. Average values of tree height, diameter at breast height(DBH) of 3-year-old Chinese fir families in 2 sites
家系号 余杭 开化 树高/m 胸径/cm 树高/m 胸径/cm A76 3.24 4.51 2.34 2.45 B49 3.09 4.11 2.26 2.30 B10 3.39 4.48 2.68 2.65 C25 3.29 4.71 2.11 2.00 A20 3.26 4.74 2.15 1.88 A09 3.21 4.28 2.57 2.51 B148 3.29 4.35 2.52 2.70 B121 3.26 4.24 2.52 2.74 B13 3.30 4.75 2.48 2.34 B01 3.08 4.19 2.38 2.43 C44 3.38 4.78 2.22 2.08 B42 3.10 4.15 2.31 2.33 A77 2.78 3.30 2.22 2.20 B56 3.10 3.81 2.25 2.33 C28 3.24 4.46 2.08 1.91 B105 3.33 4.51 2.45 2.41 B111 3.41 4.50 2.16 1.98 B164 3.07 4.03 2.23 2.08 B163 2.88 3.61 2.33 2.36 B11 3.15 3.95 2.20 2.25 L15 3.61 5.09 2.37 2.30 对照(ck) 3.24 4.36 2.47 2.70 平均值 3.21 4.31 2.33 2.31 变幅 2.78~3.61 3.30~5.09 2.11~2.68 1.88~2.74 变异系数/% 5.59 9.60 6.93 11.03 表 3 两地不同区组间3年生杉木树高、胸径平均值
Table 3. Average values of tree height, diameter at breast height (DBH) of 3-year-old Chinese fir families among different blocks in 2 sites
区组 余杭点 区组 开化点 树高/m 胸径/cm 树高/m 胸径/cm 7 3.47 A 4.90 A 1 2.56 A 2.80 A 1 3.40 A 4.88 A 3 2.49 A 2.59 AB 8 3.30 AB 4.42 AB 5 2.46 AB 2.60 AB 2 3.22 AB 4.19 AB 4 2.42 AB 2.53 AB 3 3.15AB 3.87 B 6 2.28 AB 2.18 AB 4 3.10AB 3.97 B 7 2.22 AB 2.09 AB 5 3.03 B 4.13 AB 2 2.17 B 1.94 B 6 3.01 B 4.15 AB 8 2.04 B 1.79 B 平均值 3.21 4.31 平均值 2.33 2.31 表 4 3年生杉木家系树高速生性、稳定性及适应性分析
Table 4. Fast growth, stability and adaptability analysis of tree height of 3-year-old Chinese fir families
家系号 速生性参数 稳定性参数 适应地区及评价 树高/m 效应 方差 变异度 回归系数 地点 评价 B10 3.03 0.262 0.015 4.040 0.803 2 E1, E2 很好 L15 2.99 0.220 0.065 8.549 1.410 6 E1, E2 很好 B148 2.90 0.132 0.006 2.760 0.871 3 E1, E2 好 B121 2.89 0.121 0.010 3.443 0.840 1 E1, E2 好 A09 2.89 0.118 0.028 5.741 0.733 7 E1, E2 好 B13 2.89 0.116 0.002 1.368 0.936 6 E1, E2 好 B105 2.89 0.114 0 0.052 0.997 6 E1, E2 好 ck 2.85 0.080 0.006 2.718 0.875 6 E1, E2 好 C44 2.80 0.023 0.039 7.062 1.316 9 E1, E2 较好 A76 2.79 0.018 0 0.359 1.016 1 E1, E2 较好 B111 2.79 0.016 0.068 9.364 1.419 1 E1, E2 较好 B01 2.73 -0.045 0.017 4.787 0.790 4 E1, E2 较好 A20 2.71 -0.066 0.027 6.121 1.265 8 E1, E2 一般 B42 2.71 -0.066 0.004 2.375 0.896 9 E1, E2 一般 C25 2.70 -0.071 0.043 7.669 1.332 5 E1, E2 一般 B49 2.68 -0.096 0.002 1.509 0.935 2 E1, E2 一般 B11 2.675 -0.097 0.002 1.828 1.078 5 E1, E2 一般 B56 2.67 -0.097 0 0.783 0.966 4 E1, E2 一般 C28 2.66 -0.112 0.038 7.323 1.312 6 E1, E2 一般 B164 2.65 -0.125 0.001 1.325 0.943 7 E1, E2 一般 B163 2.60 -0.171 0.055 9.030 0.623 0 E1, E2 一般 A77 2.50 -0.276 0.052 9.126 0.634 3 E1, E2 较差 说明:E1为余杭点,E2为开化点 表 5 3年生杉木家系胸径速生性、稳定性及适应性分析
Table 5. The fast growth, stability and adaptability analysis of diameter at breast height(DBH) of 3-year-old Chinese fir families
家系 速生性参数 稳定性参数 适应地区综合评价 胸径/cm 效应 方差 变异度 回归系数 地点 评价 L15 3.69 0.380 0.310 15.080 1.393 9 E1 好 B10 3.56 0.249 0.015 3.469 0.912 6 E1, E2 很好 B13 3.54 0.230 0.085 8.235 1.206 4 E1, E2 好 ck 3.53 0.218 0.057 6.754 0.831 3 E1, E2 好 B148 3.53 0.211 0.061 7.016 0.825 1 E1, E2 好 B121 3.49 0.176 0.127 10.227 0.747 6 E1, E2 好 A76 3.48 0.168 0.002 1.274 1.0314 E1, E2 好 B105 3.46 0.149 0.005 2.047 1.050 1 E1, E2 好 C44 3.43 0.111 0.245 14.457 1.350 2 E1 较好 A09 3.39 0.080 0.028 4.944 0.881 4 E1, E2 好 C25 3.36 0.043 0.254 15.016 1.356 4 E1 一般 A20 3.31 -0.008 0.372 18.451 1.431 4 E1 一般 B01 3.31 -0.008 0.028 5.074 0.881 4 E1, E2 较好 B42 3.24 -0.076 0.015 3.817 0.912 6 E1, E2 较好 B111 3.24 -0.076 0.138 11.472 1.262 6 E1, E2 较好 B49 3.21 -0.108 0.018 4.130 0.906 4 E1, E2 较好 C28 3.19 -0.126 0.151 12.206 1.275 1 E1, E2 较好 B11 3.10 -0.214 0.045 6.838 0.850 1 E1, E2 一般 B56 3.07 -0.245 0.131 11.804 0.743 8 E1, E2 一般 B164 3.05 -0.264 0.001 1.154 0.975 1 E1, E2 一般 B163 2.99 -0.326 0.281 17.746 0.625 1 E2 较差 A77 2.75 -0.564 0.405 23.136 0.550 1 E2 不好 说明:E1为余杭点,E2为开化点 -
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