楊吉江，李艷霞，閆朝福，肖 銳，楊 凱

(1. 黑龍江省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150008； 2.黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，黑龍江 哈爾濱 150081 ；3.黑龍江省葦河林業(yè)局，黑龍江 尚志 150600)

紅松(Pinuskoraiensis)為松科松屬常綠喬木，具有密度大、干形通直、材質(zhì)優(yōu)良、結(jié)實(shí)量大、結(jié)實(shí)周期長的特點(diǎn)，是東北地區(qū)特有的珍貴果材兼用樹種。自從上世紀(jì)中期，我國東北各地區(qū)開始營造紅松人工林，學(xué)者們就開始對紅松進(jìn)行大量深入的研究，包括良種選育[1，2]、紅松果林培育[3，4]、紅松繁育方法[5，6]、種子營養(yǎng)成分[7，8]等，取得了不少成果。從 20 世紀(jì) 70 年代開始，黑龍江省葦河林業(yè)局收集了大量的紅松優(yōu)樹資源，并營建紅松初級種子園，1988年開始進(jìn)行子代測定，隨著紅松遺傳改良研究的不斷深入，初級種子園也面臨著改建與升級的需要。因此本研究利用30 a生紅松自由授粉子代測定林的生長數(shù)據(jù)對其進(jìn)行評價，以期選擇出材積生長量高的大徑材優(yōu)良家系，為紅松初級種子園的去劣疏伐及二代種子園建園優(yōu)樹的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料來源于1988 年黑龍江省葦河林業(yè)局青山種子園建立的紅松自由授粉子代測定林(第五試驗(yàn)組)，參試家系27個(其中含1個CK，種子來源于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)對照)。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計定植，單行小區(qū)8株，5次重復(fù)，株行距1.5m×2.0m。于2018年10月末樹木停止生長后進(jìn)行每木檢尺，測定樹高、胸徑、干形、分枝與冠型等指標(biāo)。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

立木材積按照平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法計算，公式為：V=(h+3)g13fa，紅松平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)為fa為0.33。

家系遺傳力計算公式為：h2=1-1/F

式中：△G:遺傳增益;

R:選擇響應(yīng);

h:家系遺傳力的平方根;

i:選擇強(qiáng)度;

σA:選擇性狀的標(biāo)準(zhǔn)差;

數(shù)據(jù)分析采用SPSS22.0和DPS專業(yè)統(tǒng)計軟件[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅松家系性狀相關(guān)分析

通過分析顯示，樹高分別與胸徑、材積呈極顯著正相關(guān)；胸徑與材積呈極顯著正相關(guān)，與分枝與冠型呈極顯著負(fù)相關(guān)；材積與分枝與冠型呈極顯著負(fù)相關(guān)；干形與分枝與冠型呈極顯著正相關(guān)(表1)。

表1 生長性狀與形質(zhì)性狀相關(guān)Tab.1 Growth Traits Correlate with Shape Traits

2.2 紅松生長與形質(zhì)性狀的遺傳參數(shù)估算

通過對各家系生長性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行遺傳變異分析顯示：家系間樹高、胸徑和材積均存在一定的差異。家系間樹高、胸徑和材積的變異系數(shù)分別為9.22%、17.75%和38%，其中材積的變異系數(shù)最大；家系內(nèi)生長性狀也存在較大差異。

家系間生長性狀、形質(zhì)性狀的方差分析結(jié)果顯示：家系間樹高、胸徑、材積等性狀差異極顯著，家系遺傳力在分別為0.52、0.52和0.76；家系間干形、分枝與冠型差異不顯著(表2)。

表2 生長性狀的方差分析及遺傳參數(shù)估算Tab.2 Analysis of Variance and Genetic Parameter Estimation of Growth Traits

當(dāng)采用材積、胸徑≥20cm作為紅松大徑材優(yōu)良家系和單株的選擇指標(biāo)，紅松生長性狀受中等程度的遺傳控制。當(dāng)入選率為10%時，優(yōu)良家系樹高、胸徑、材積的遺傳增益分別為11.30%、21.76%和56.32%。由多重比較結(jié)果顯示，樹高排名前三的家系分別是068、043、041，胸徑排名前三的家系分別是060、083、110，材積排名前三的家系分別是060、110、083(表3)。

表3 生長性狀多重比較Tab.3 Growth Traits Multiple Comparisons

2.3 紅松大徑材優(yōu)良家系選擇

在多重比較分析的基礎(chǔ)上，考慮材積的同時兼顧胸徑≥20cm等指標(biāo)，以此確定的優(yōu)良家系有060、110和083(表4)。

表4 優(yōu)良家系生長性狀與對照比較Tab.4 Growth Traits of Excellent Family and Control Comparison

優(yōu)良家系060樹高、胸徑、材積分別大于對照0.34%、17.06%和33.33%；優(yōu)良家系110樹高、胸徑、材積分別大于對照4.21%、7.49%和16.67%；優(yōu)良家系083樹高、胸徑、材積分別大于對照1.68%、7.70%和16.67%。

3 結(jié)語

1)由于長期的自然選擇，林木的大多數(shù)性狀都存在著豐富的遺傳變異，經(jīng)過有目的的選擇可以獲得所期望的效果。30a生紅松自由授粉子代測定林家系間家系內(nèi)生長性狀、干形、分枝與冠型均存在一定幅度的變異，其中分枝與冠型的變異系數(shù)最大；而生長性狀中以材積的變異系數(shù)最大，這一觀點(diǎn)與紅松[9]、云南松[10]研究的結(jié)果一致。紅松家系間與家系內(nèi)較為豐富的遺傳變異，為優(yōu)良家系及優(yōu)良單株的篩選提供了依據(jù)。

2)30a生紅松自由授粉子代的生長性狀在家系間均存在極顯著差異，說明生長性狀受到了中等強(qiáng)度的遺傳控制，這與紅松[9]、白云杉[11]、馬尾松[12]等的研究結(jié)果相同，但干形、分枝與冠型性狀所受遺傳控制較弱。

3)以材積為主要指標(biāo)，兼顧胸徑≥20cm，選出的優(yōu)良家系為060、110和083，樹高、胸徑、材積的遺傳增益分別為11.30%、21.76%和56.32%。再結(jié)合初級種子園結(jié)實(shí)情況以及無性系測定結(jié)果，可作為初級種子園去劣疏伐依據(jù)，還可以在優(yōu)良家系內(nèi)選擇優(yōu)良單株作為第二代種子園建園材料。