20 個楊樹無性系生長特性比較

趙珮 ，曹幫華* ，吳麗云 ，周傳慶，楊德菊

(1.山東農業大學農業生態與環境重點實驗室，山東 泰安 271000;2.臨沂市林業局，山東 臨沂276000;3.費縣林業局，山東 費縣273400;4.費縣國有祊河林場，山東 費縣 273400)

楊樹具有生長快、成材早、產量高、易于更新的特點，是世界中緯度平原地區栽培面積最大、木材產量最高的速生用材樹種之一。我國20 世紀70年代引入美洲黑楊、歐美楊等無性系品種，80年代楊樹在我國的淮海地區、江漢平原及江浙沿海等地得到了大面積推廣［1-3］。隨著我國經濟的發展，紙漿材、纖維材、板材等工業用材量急劇增加，速生楊以其速生、豐產的優良性能在全國得到了快速發展，造林面積成倍增加［4］。目前，全國速生豐產林面積約600 萬hm2，但楊樹品種繁雜、良莠不齊，年平均生產力9 112 m3/hm2，遠低于新西蘭、瑞典、巴西等林業發達國家的水平［5-6］。根據目前林業發展的趨勢，引進新的優良楊樹品種是楊樹發展亟待解決的問題，但速生楊品種較多，品種間的差異較大，新品種的盲目引進和推廣勢必為林業生產的發展帶來一定損失，經驗表明，只有經過試驗示范，選擇適宜當地自然環境及栽培模式的新品種，才能獲得良好的經濟效益。本試驗中選擇目前引種較多的20 個優良楊樹無性系進行1年生扦插苗的栽植對比試驗，栽植后4年對林分進行全面調查，以期獲得各無性系品種的生長特性表現和差異情況，為指導試驗區的楊樹引進和栽培品種的選擇提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為20 個國內外優良楊樹無性系品種，依次標記為1～20 號。

表1 20 個楊樹無性系名稱及編號對照表Table 1 Comparison table of 20 poplar clones names and their numbers

1.2 試驗地概況

試驗地位于山東省東南部的費縣，地處北緯35°1＇～35°33＇，東經117°36＇～118°19＇，屬低山丘陵區，土質為沙壤土。平均氣溫為13.4℃，極端最高氣溫為39.1℃，極端最低氣溫為-18.3℃，年平均降水量為856.4 mm，最大降水量為1 249.2 mm，最少年降水量524 mm，降水量的75%在汛期，形成春旱、夏澇、秋又旱的特點。

試驗林于2008年3月營造，利用的20 個楊樹無性系1年生扦插苗胸徑為2 cm 以上，苗高為2～3 m。采用完全隨機區組試驗設計，每個品種3 個區組、每小區9 株，3 次重復，造林株行距3 m×5 m。造林后進行正常的人工管理。

1.3 研究方法

2 結果與分析

2.1 不同楊樹無性系胸徑生長量分析

2.1.1 不同楊樹無性系帶皮和去皮胸徑生長量比較

對不同楊樹無性系5年生苗帶皮和去皮胸徑進行測量，繪制柱形圖見圖1。從圖中可以看出，各無性系的胸徑生長量存在顯著差異;帶皮胸徑變動范圍在7.66～11.62 cm，去皮胸徑的變動范圍在7.08～10.28 cm;帶皮胸徑生長量最大的系號依次為中駐6 號、50 楊、桑迪，去皮胸徑生長量最大的系號依次為中駐6 號、桑迪、NL351;帶皮和去皮胸徑生長量最低的均為中洛759、2001、I-107 號。帶皮和去皮胸徑所反映的各無性系間胸徑生長量差異情況基本一致，即胸徑生長量最高的為中駐6 號，生長量最低的為中洛759。

2.1.2 不同楊樹無性系胸徑生長量比較

對各無性系5年生苗平均帶皮胸徑進行多重比較，結果如表2 所示。根據楊樹無性系間胸徑生長量差異1%顯著水平的字母標記，可以看出中駐6 號與中洛759之間，及兩系號與其他無性系之間均有極顯著差異;50 楊與桑迪、NL351、中駐1、W141、黑2 和L35 間無極顯著差異，與其他無性系間差異極顯著;中菏1 號、I-351、102 、W07、109、W03、I-108、中林23 間無極顯著差異;中林23、2001、I-107、T26 間無極顯著差異;中駐6 號胸徑生長量明顯優于其他所有無性系。

圖1 20 個楊樹無性系5年生苗帶皮、去皮胸徑生長量Fig.1 DBH growing amount in and out bark of 5a seedling of 20 poplar clones

表2 20 個楊樹無性系5年生苗胸徑、樹高、材積生長量差異顯著性表Table 2 DBH，height and volume comparisons of 5-year-old seedling of 20 poplar clones

2.2 不同楊樹無性系樹高生長分析

2.2.1 不同楊樹無性系樹高生長比較

如表2 所示，對各無性系5年生苗的樹高進行多重比較，結果表明，樹高生長量在不同楊樹無性系間具極顯著差異(P=0.000 1)。5年生苗樹高生長量最高的為中駐6 號和102，均為11.3 m，生長量最低的為I-107，只有8 m。中駐6 號與102 無極顯著差異，與其他無性系差異極顯著;桑迪、中菏1 號、W141 間無極顯著差異，與其他無性系差異極顯著;W07、2001、NL351、W03、109、中駐1 號、黑2、I-351 間無極顯著差異;I-108、中洛759、T26、中林23 間無極顯著差異;I-107與其他各無性系間差異極顯著。

2.2.2 不同楊樹無性系樹高和胸徑生長相關性比較

將各無性系的胸徑和樹高列入同一坐標系，得到各系號5年生苗胸徑和樹高生長關系(圖2)，從圖中可以看出，各系號胸徑和樹高的生長均存在一定的相關性，根據這個特征可以針對目的無性系進行調查，利用胸徑和樹高的數據建立胸徑樹高關系曲線，為今后立木材積的估算提供依據。

圖2 20 個楊樹無性系5年生苗樹高和胸徑生長相關性Fig.2 Height and DBH growth correlation of 5a seedling of 20 poplar clones

2.3 不同楊樹無性系材積生長分析

2.3.1 不同楊樹無性系材積生長量比較

如表2 所示，20 個楊樹無性系5年生苗帶皮材積在各無性系間存在顯著差異(P=0.000 1)。材積的變動范圍在20 716.19～54 021.87 cm3，生長量前3 位的無性系為中駐6 號、50 楊和NL351，其中材積生長量最高的是中駐6 號，達到5 4021.87 cm3;材積生長量較低的無性系為T26、I-107 和中洛759，其中生長量最低的為中洛759，僅有20 716.19 cm3。根據各楊樹無性系間材積生長量差異1%顯著水平的字母標記，可以看出，中駐6 號材積生長量明顯高于其他無性系，與其他無性系間存在極顯著差異;50 楊和NL351 間不存在極顯著差異，但與除桑迪外的其他無性系間差異極顯著;W07、109、W03、I-351、I-108、L35、102 間不存在極顯著差異;T26、I-107 和中洛759 間不存在顯著差異，與其他無性系間差異極顯著。

圖3 20 個楊樹無性系5a 生苗材積生長曲線Fig.3 Volume growth curve of 5a seedling of 20 poplar clones

2.3.2 不同楊樹無性系材積生長曲線比較

根據樹干解析的結果計算出各無性系每年的材積生長量，繪制各無性系的材積生長曲線(第5年材積為去皮材積)，如圖3 所示。從圖中可以看出，各無性系均呈現J 型增長。一年生扦插苗材積差異不大，扦插后的2年各無性系生長量均比較緩慢，從第4年開始各無性系的生長量大幅增加，各無性系間差異逐漸拉大，材積曲線出現大幅上揚和交叉。根據圖中曲線分布可以看出，20 個無性系中，5年生苗去皮材積生長量最低的為I-107，最高的為中駐6號。

2.3.3 不同楊樹無性系材積連年生長量比較

圖4 20 個楊樹無性系5年生苗連年生長量Fig.4 Continuous annual growth amount of 5a seedling of 20 poplar clones

連年生長量指林木生長進程中各年度的當年生長量，一般林木材積的連年生長量幼年時低，隨后逐年增大，一定年齡達到峰值，隨著林齡增長，通過生長高峰期后，連年生長量下降，本試驗中的各楊樹無性系均為5年生苗，就楊樹生長總體來看尚處幼齡期。從圖4 中可以看出，各無性系連年生長量均呈遞增趨勢，1年生苗栽植后的兩年生長量較低，隨后大幅增長，說明了無性系經過緩苗期后，逐漸適應了當地的立地條件并開始迅速生長;第1年時各系號間差別不大，隨著年齡的增加，材積連年生長量差異逐漸增大，至第5年材積連年生長量已達到差異顯著水平。無性系3 中駐6 號連年生長量明顯高于其他無性系，1 號T26 明顯低于其他無性系;中駐6 號、黑2、NL351、50 楊、L35 第5年連年生長量遞增明顯，說明這些無性系連年生長量處在顯著上升階段;T26、W07、中駐1 號第5年連年生長量與第4年差別不大，但他們的共同點是第4年連年生長量較第3年差別大，說明這幾個系號的連年生長量雖仍在增長，但已逐漸趨于穩定等接近峰值。

2.3.4 不同楊樹無性系帶皮、去皮實驗形數比較

樹干材積與比較圓柱體體積之比稱為形數［7］。實驗形數是我國南京林業大學林昌庚教授根據正形數設計出的，是用以測算樹干干形飽滿度的指標［8］。理論上實驗形數具有正形數不受樹高影響和胸高形數測算較容易的優點，并且實驗形數的穩定性較好［9-10］。根據實驗形數的定義，有

式中:f?——實驗形數，V——樹干材積，g1.3——胸高斷面積，h——樹高。

分別計算帶皮和去皮實驗形數，并繪制柱形圖(圖5)。

圖5 20 個楊樹無性系5年生苗帶皮、去皮實驗形數比較Fig.5 Comparison of experimental form in and out bark of 5a seedling of 20 poplar clones

從圖中可以看出，由于帶皮和去皮材積以及相對應的胸高斷面積的差異，使得各無性系的帶皮和去皮實驗形數不盡相同，從而說明樹皮對樹干的形狀有一定影響;但無論帶皮實驗形數還是去皮實驗形數，所反映的各系號實驗形數變動趨勢存在顯著的一致性，說明各無性系干形雖均受到樹皮的影響，但這種差異在對不同無性系干形進行比較時基本可以忽略，利用帶皮或去皮實驗形數都可以反映各無性系的干形差異。從圖中可以看出，20 個無性系的帶皮實驗形數的變動范圍在0.273～0.399，去皮實驗形數的變動范圍在0.281～0.392;實驗形數反映的是樹干的飽滿程度，實驗形數越大則樹干飽滿度越高，故各無性系中樹干飽滿度最高的為13 號無性系2001，飽滿度最低的為2 號無性系102。

3 結論

林木胸徑、樹高和材積生長量是反映林木生長特性的重要指標，通過對20 個楊樹無性系進行胸徑、樹高和材積3 方面的差異性比較，可以綜合反映20 個楊樹無性系在試驗地區的生長特性表現情況，為今后的試驗區目的無性系選用和推廣提供依據。結果表明，20 個楊樹無性系中，胸徑、樹高、材積生長量均在各無性系間表現出極顯著差異。中駐6 號胸徑生長量明顯優于其他所有無性系，I-107、T26、中洛759 胸徑生長表現較差;5年生苗樹高生長量最高的為中駐6 號和102，生長量最低的為I-107;材積生長量最高的是中駐6號，達到54 021.87 cm3，明顯高于其他無性系，與其他無性系間存在極顯著差異，材積生長量較低的無性系為T26、I-107 和中洛759，其中生長量最低的為中洛759。綜合來看，中駐6 號為最適于試驗地區推廣栽植的無性系，50 楊、桑迪、NL351 表現也較好，可供選擇;I-107 和中洛759 不宜在試驗區栽植。

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