林陽峰

(福建省邵武市林業(yè)局，福建 邵武 354000)

杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)木材紋理直，結(jié)構(gòu)均勻，香氣明顯，天然耐久性好，是建筑、家具、裝修等方面的優(yōu)良用材，深受人們的喜愛，作為優(yōu)良的速生用材樹種從古至今種植廣泛。經(jīng)過我國一代又一代林業(yè)科技工作者的不懈努力，杉木遺傳改良取得了長足的進(jìn)步，高世代杉木人工林生長明顯更加速生。2007年起，浙江省龍泉市林業(yè)科學(xué)研究院與中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所等單位開展協(xié)作攻關(guān)，從杉木第2代種子園家系中篩選出部分優(yōu)良材料營建第3代種子園。為了提高林木生長速度，必須遵循良種良法，優(yōu)良的種質(zhì)資源要按照樹木的遺傳變異規(guī)律科學(xué)鑒別和篩選。近20年來，我國林業(yè)科技工作者在杉木種子園方面積極開展試驗(yàn)研究，徐清乾等[1]研究第2代杉木種子園建立技術(shù)，何貴平等[2]、王趙民等[3]研究杉木種子園豐產(chǎn)技術(shù)，鄭仁華[4]、何貴平等[5-6]研究杉木子代林生長性狀及其遺傳變異規(guī)律，徐肇友等[7]研究杉木第2代種子園子代生長性狀遺傳變異和家系選擇。這些工作有力推動了我國杉木種質(zhì)資源的遺傳改良和種業(yè)技術(shù)進(jìn)步。但是，迄今為止杉木第3代種子園子代生長性狀尚不清楚。因此，很有必要對新建的杉木第3代種子園材料進(jìn)行子代測定，選擇出新的優(yōu)良材料，對下一世代杉木種子園科學(xué)營建具有重要的意義[6]。

子代測定是評價林木遺傳基礎(chǔ)的主要方法，本文測定了福建省邵武市二都國有林場杉木第3代種子園家系子代幼林主要生長性狀，開展早期生長性狀遺傳變異分析和速生型優(yōu)良杉木家系的選擇，試圖探明第3代杉木種子園的改良效果，以篩選下一世代杉木育種群體優(yōu)良材料。

1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)地位于福建省邵武市水北鎮(zhèn)(117°40′E、27°25′N)。屬典型的中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年均氣溫17.7 ℃，最熱月(7月)28.1 ℃，最冷月(1月)8.5 ℃，大氣相對濕度79%?！?0 ℃的年活動積溫5000 ℃，年均降水量1787 mm，年日照時間1690 h。初霜大多出現(xiàn)于12月下旬，終霜2月上旬結(jié)束，年無霜期276 d，年降雪時間5～10 d。

試驗(yàn)林營造在邵武市二都國有林場高陽工區(qū)，海拔265～300 m，為杉木人工林采伐跡地，東南坡，坡度約為30°。土壤類型為紅壤，土層厚度大于100 cm，土壤肥力中等。

2 材料與方法

2.1 材料與方法

試驗(yàn)材料來自浙江省龍泉市國家級林木良種基地中杉木第3代種子園自由授粉家系，該種子園于2010年春嫁接建園，采用多系分區(qū)建園技術(shù)，建園無性系共有75個，2012年開始投產(chǎn)。本試驗(yàn)所用種子為2012年11月在該種子園采集的42個家系種子和1個對照(浙江龍泉第2代杉木種子園混種種子)共43份種子；2013年2月在邵武市城郊鎮(zhèn)播種育苗；2014年2月在邵武市二都國有林場高陽工區(qū)開展造林試驗(yàn)。試驗(yàn)林營造采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，4株單行小區(qū)，10次重復(fù)。林地經(jīng)煉山后挖大穴(40 cm×40 cm×30 cm)，株距2 m×2 m。2018年10月對5年生試驗(yàn)林進(jìn)行每木檢測，檢測指標(biāo)為樹高、胸徑，并計算材積。

2.2 數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計分析采用小區(qū)平均值進(jìn)行性狀方差分析。Χij=u+γi+βj+Pk+eijk，式中：Χij為第i家系、第j區(qū)組的小區(qū)平均值；u為群體平均值；γi為第i家系的效應(yīng)；βj為第j區(qū)組的效應(yīng)；eijk為第i個家系第j個區(qū)組第k個小區(qū)值的誤差。

比較選擇法是以試驗(yàn)對照為對比基準(zhǔn)采用多重對比法進(jìn)行的。采用DPS軟件對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行各參數(shù)的運(yùn)算[8]。林木家系優(yōu)選采用的性狀各不相同，本文以材積生長性狀為依據(jù)開展杉木速生型家系的選擇。

3 結(jié)果與分析

3.1 杉木第3代種子園家系子代幼林生長性狀的差異

對5年生杉木第3代種子園中家系子代林的樹高、胸徑、材積進(jìn)行方差分析(表1)，結(jié)果表明：家系間各生長性狀差異均極顯著，這與前人對杉木第2代種子園10年生子代林的研究結(jié)果一致[7]。樹高、胸徑、材積是反映林木數(shù)量生長的直觀指標(biāo)，它們在家系間的差異顯著程度是衡量林木育種成效的依據(jù)。經(jīng)過選擇的杉木第3代種子園建園材料家系間的生長性狀仍存在極顯著差異，這對優(yōu)良家系的進(jìn)一步選擇是有利的，營林工作中應(yīng)充分挖掘優(yōu)良家系作為種質(zhì)資源進(jìn)行大量繁殖推廣，促進(jìn)人工林林分質(zhì)量的提升。

表1 5年生杉木家系樹高、胸徑、材積生長性狀方差分析

*：**為差異極顯著(α=0.01)；*為差異顯著(α=0.05)。

3.2 杉木第3代種子園家系子代幼林生長性狀遺傳參數(shù)值

要制定科學(xué)有效的育種策略和改良程序，需先了解林木的遺傳特性。作為主要遺傳參數(shù)的遺傳力是林木的遺傳特性最重要的評價指標(biāo)。判定林木某些形狀的變異是否為可遺傳的變異，必須首先測定分析該性狀的遺傳力。對杉木第3代種子園家系子代5年生林分3個主要生長性狀的遺傳參數(shù)測定分析(表2)，結(jié)果表明：樹高、胸徑、材積3個生長性狀的廣義遺傳力分別為71.01%、68.55%、62.12%，反映杉木家系3個主要生長性狀的表型差異主要受遺傳因素控制，這與前人等對杉木第2代種子園10年生子代林的研究結(jié)果相似[7]。樹高、胸徑和材積3個生長性狀表現(xiàn)出中等的變異程度，其變異系數(shù)位于8.35%～16.34%之間。杉木主要生長性狀可遺傳的變異為速生型優(yōu)良家系的選擇提供了保障。

表2 5年生杉木家系樹高、胸徑、材積3個生長性狀遺傳參數(shù)值

3.3 杉木第3代種子園中速生型優(yōu)良家系的選擇

杉木人工林以中徑材為培育目標(biāo)的輪伐期為20 a左右，由于杉木生長幼齡期與中齡林時相關(guān)性較高[2]，在幼齡期可進(jìn)行家系初選，以提高育種效益。林木材積生長是評價其是否速生的綜合指標(biāo)，因此，本文以材積生長性狀為依據(jù)開展5年生家系子代測定林速生型優(yōu)良家系的初選。第3代種子園家系試驗(yàn)林樹高、胸徑、材積的均值分別比對照(第2代種子園混種)提高5.79%、6.28%、18.18%，且材積遺傳增益達(dá)到11.42%。采用比較選擇法選出杉木第3代種子園早期速生型的優(yōu)良家系8個(表3)，其樹高、胸徑、材積的平均值比來自浙江龍泉第2代杉木種子園混種的杉木幼林(對照)分別提高19.01%、22.36%、75.57%，材積遺傳增益達(dá)到46.94%，表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效益。

表3 8個速生型杉木優(yōu)良家系及對照幼林生長性狀

4 結(jié)論

5年生杉木第3代種子園子代測定林的樹高、胸徑和材積家系間差異極顯著。第3代種子園家系試驗(yàn)林樹高、胸徑和材積的均值分別比對照(第2代種子園混種)提高5.79%、6.28%、18.39%，且材積遺傳增益達(dá)到11.42%。樹高、胸徑、材積3個生長性狀的廣義遺傳力分別為71.01%、68.55%、62.12%，變異系數(shù)位于8.35%～16.34%之間，均表現(xiàn)出相對較高的遺傳力和中等的變異程度。以材積生長性狀為依據(jù)，采用對比選擇法篩選出8個早期速生型杉木家系，其樹高、胸徑和材積的平均值比試驗(yàn)對照分別提高19.01%，22.36%、75.57%，其遺傳增益則依次為13.50%、15.33%、46.94%。

本試驗(yàn)造林5 a，樹齡偏小，研究結(jié)果僅代表該試驗(yàn)點(diǎn)的早期表現(xiàn)，為杉木第3代種子園子代林生長性狀遺傳變異的階段性成果。各家系的生長性狀表現(xiàn)應(yīng)進(jìn)行持續(xù)觀測，以取得更穩(wěn)定可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。