紅松天然林生長(zhǎng)變異及早期選擇的研究

摘要 [目的]探究紅松早期選擇的適宜年齡。[方法]對(duì)小興安嶺5個(gè)種源25株紅松天然林個(gè)體進(jìn)行了調(diào)查。[結(jié)果]紅松天然林個(gè)體的生長(zhǎng)變異隨年齡增大而減小，40年是個(gè)體生長(zhǎng)從激烈分化轉(zhuǎn)為相對(duì)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)折年齡。根據(jù)變異系數(shù)、相關(guān)系數(shù)和選擇效率3個(gè)指標(biāo)的分析，初步確定紅松天然林早期選擇的最佳年齡40年。可用40年的樹(shù)高和胸徑平方預(yù)估150年的材積。[結(jié)論]為紅松選擇優(yōu)樹(shù)、確定遺傳改良試驗(yàn)鑒定年齡等育種手段提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 早期選擇；早晚期相關(guān)；選擇效率

中圖分類號(hào)S751文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）30-10715-02

基金項(xiàng)目國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD37B0214）。

作者簡(jiǎn)介周佳（1988- ），女，黑龍江牡丹江人，碩士研究生，研究方向：林木遺傳育種。* 通訊作者，副教授，碩士，從事林木遺傳育種研究。

早期選擇是在輪伐期前某個(gè)時(shí)期對(duì)林木的選擇，在育種中可加快選擇步伐，縮短育種周期，并對(duì)優(yōu)樹(shù)選擇、子代測(cè)定等有指導(dǎo)作用，20世紀(jì)70年代以來(lái)頗受國(guó)內(nèi)外林木育種工作者的重視[1]。

紅松（Pinus koraiensis）是松科（Pinaceae）松屬（Pinus）的常綠針葉喬木，在我國(guó)主要分布在東北的長(zhǎng)白山和小興安嶺一帶，是東北地區(qū)地帶性頂級(jí)群落的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種[2]，也是我國(guó)東北地區(qū)的重要用材樹(shù)種，具有優(yōu)異的材質(zhì)和獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，然而近百年來(lái)由于不合理的采伐和經(jīng)營(yíng)技術(shù)手段的落后，致使紅松林的面積大量減少，蓄積下降，后備資源嚴(yán)重不足[3]。要想改良紅松樹(shù)種，生長(zhǎng)變異的測(cè)定是不可或缺的指標(biāo)，生長(zhǎng)變異（表型）是遺傳×環(huán)境的產(chǎn)物，它隨著遺傳和環(huán)境的不同而變化，同時(shí)又隨年齡的變化而變化[4]。因此，早期選擇是林木選擇育種中的重要技術(shù)之一。利用幼、成年林分生長(zhǎng)性狀進(jìn)行相關(guān)分析，可預(yù)測(cè)成齡林分的生長(zhǎng)狀況。 對(duì)林木進(jìn)行早、晚期相關(guān)分析，對(duì)于縮短林木育種周期、加速森林培育進(jìn)程具有重要意義[5]。目前，我國(guó)已對(duì)杉木、馬尾松、長(zhǎng)白落葉松、樟子松等重要的用材樹(shù)種開(kāi)展了早期選擇研究，提出了選擇的最佳年齡和選擇指標(biāo)[1]。鑒于此，筆者利用紅松天然林解析木的資料，研究了紅松早期選擇的適宜年齡，旨在為紅松選擇優(yōu)樹(shù)、確定遺傳改良試驗(yàn)鑒定年齡等育種手段提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料研究材料取自黑龍江省小興安嶺的鶴北、友好、帶嶺、湯旺河、鐵力5個(gè)林業(yè)局。從上述5個(gè)林業(yè)局中各選取5株天然林樣木進(jìn)行早期選擇的研究，為了提高試驗(yàn)結(jié)果的代表性，所取樣木為不受期壓、生長(zhǎng)正常的優(yōu)勢(shì)木，樣木間至少距離50 m。

1.2方法樣木齊地伐倒后按2 m區(qū)分段截取圓盤，10年為1個(gè)齡階進(jìn)行樹(shù)干解析。根據(jù)樹(shù)干解析的材料求出10，20，…，150年的樹(shù)高、胸徑和材積。根據(jù)上述解析木的資料，計(jì)算樹(shù)高、胸徑和材積在各年齡的變異系數(shù)。隨著年齡的不同，其變異系數(shù)不同，變異程度也不同，利用這一點(diǎn)分析紅松生長(zhǎng)的變異規(guī)律。利用早晚期生長(zhǎng)的簡(jiǎn)相關(guān)系數(shù)（設(shè)天然林晚期年齡為140年）和顯著程度，確定紅松早期生長(zhǎng)和晚期生長(zhǎng)相關(guān)的變化規(guī)律；計(jì)算早期選擇效率和最佳選擇年齡；用最佳選擇年齡時(shí)的樹(shù)高和胸徑預(yù)測(cè)晚期樹(shù)木的材積。

2結(jié)果與分析

2.1紅松個(gè)體生長(zhǎng)的變異規(guī)律由圖1可知，樹(shù)高、胸徑和材積的變異系數(shù)有類似的變化趨勢(shì)，在幼年時(shí)的變異系數(shù)都較高，但隨著年齡的增長(zhǎng)，變異系數(shù)逐漸降低，40年以前變異系數(shù)下降較快，40年以后逐漸趨于平穩(wěn)，說(shuō)明40年是個(gè)體生長(zhǎng)從激烈分化轉(zhuǎn)為相對(duì)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

另外，在同一年齡時(shí)，材積的變異大于胸徑，而胸徑的變異大于樹(shù)高，上述種現(xiàn)象與紅松人工林的生長(zhǎng)變異規(guī)律相似。

2.2生長(zhǎng)變異的早晚期相關(guān)性由于天然林解析木的年齡不同，因此該研究以最小年齡的解析木 150年作為晚期年齡，計(jì)算150年以前的各年齡與 150年生長(zhǎng)性狀的3種相關(guān)系數(shù)：樹(shù)高與樹(shù)高、胸徑與胸徑、材積與材積，同時(shí)繪出相關(guān)系數(shù)隨年齡的變化趨勢(shì)圖。由表1和圖2可知，3種相關(guān)系數(shù)有相同的變化規(guī)律，即在幼齡期相關(guān)系數(shù)較小，隨年齡增大而不斷增長(zhǎng)；3種相關(guān)系數(shù)在40年時(shí)均達(dá)到0.10的顯著水平，在50年時(shí)均達(dá)到0.05的顯著水平，說(shuō)明紅松天然林在40年以后進(jìn)行早期選擇是可靠的。綜合考慮變異系數(shù)、相關(guān)系數(shù)2項(xiàng)指標(biāo)，確定40年是紅松天然林選擇的最佳年齡。

3結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，紅松天然林個(gè)體的生長(zhǎng)變異隨年齡增大而減小，40年以前下降較快，40年以后逐漸趨于平穩(wěn)，說(shuō)明40年是個(gè)體生長(zhǎng)從激烈分化轉(zhuǎn)為相對(duì)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)折年齡；根據(jù)變異系數(shù)、相關(guān)系數(shù)和選擇效率3個(gè)指標(biāo)的分析，初步確定紅松天然林林早期選擇的最佳年齡40年；紅松天然林可用40年的樹(shù)高和胸徑平方預(yù)估150年的材積。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏德安，楊書(shū)文，安扎布，等.樟子松天然林生長(zhǎng)性狀早期選擇的研究[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1990，18（S2）：89-93.