青海祁連地區(qū)小葉楊優(yōu)樹選擇研究

陳保業(yè) 劉曉鶯 謝得娟 李強(qiáng)峰

摘要 青海祁連地區(qū)小葉楊天然林是青海小葉楊的主要分布地區(qū)。祁連縣小葉楊主要分布在八寶鎮(zhèn)、扎麻什鄉(xiāng)等地，通過林分調(diào)查，確定小葉楊優(yōu)良林分，在優(yōu)良林分中采用3株優(yōu)勢木對比法，以樹高、胸徑、單株立木材積為生長指標(biāo)，結(jié)合樹干通直度、圓滿度、枝下高、自然整枝程度、側(cè)枝粗細(xì)度、冠幅等形質(zhì)指標(biāo)的綜合評分，展開垂枝小葉楊優(yōu)樹選擇工作，從而為祁連地區(qū)小葉楊優(yōu)樹選擇提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 小葉楊;天然林;林分調(diào)查;優(yōu)樹選擇

中圖分類號 S792.116文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2020）24-0124-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.24.033

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Selection of Superior Trees of Populus simonii in Qilian County

CHEN Baoye1， LIU Xiaoying2，XIE Dejuan3 et al

（1.Forestry Station of Qilian County， Qilian， Qinghai 810400;2.Datong County Forestry and Grassland Bureau， Datong， Qinghai 810100;3.Department of Agriculture and Forestry， College of Agriculture and Animal Husbandry， Qinghai University， Xining， Qinghai 810016）

Abstract The Populus simonii forests are mainly distributed in Qilian region， particularly in Babao Town， Zhamashi Village and other areas， Qinghai Province， China. By forest survey， we determined the forests with good performance of P. simonii. We conducted comparative approaches of dominant species based on height， diameter at breast height and volume measurement of standing tree by sampling three tree individuals. Considering the abovementioned three indicators， we built a scoring system for the good performance of P. simonii based on trunk straightness， fullness， height below canopy， natural pruning degree， side branch thickness， and canopy width. Our study provided reference for the selection of P. simonii with good performance.

Key words Populus simonii;Natural forest;Stand survey;Selection of superior trees

小葉楊（Populus simonii Carr.）為楊柳科（Salicaceae）楊屬（Populus）植物。樹皮呈灰色，樹冠多圓形，葉較小[1]。在青海省，其主要分布在祁連地區(qū)，小葉楊大多是垂枝小葉楊（Populus simonii f.nutans S.F.Yang et C.Y.Yang，f.nov.），小葉楊在祁連縣主要分布在扎麻什鄉(xiāng)和八寶鎮(zhèn)，尤其在黑河及其支流八寶河河谷地帶分布較為集中，在海拔2 340～3 060 m地區(qū)，形成了垂枝小葉楊天然林分。小葉楊屬于青楊派樹種，與其他青楊相比，小葉楊具有壽命長、耐旱、耐寒等優(yōu)良性狀。

國外于20世紀(jì)40年代開始優(yōu)樹選擇工作，Qader等[2]根據(jù)纖維的生長性能和形態(tài)特征，選擇優(yōu)良的樹木，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的樹木較其他樣本樹具有更高的生長質(zhì)量和纖維形態(tài)[3]。20世紀(jì)60年代，我國首先開展了杉木、馬尾松等樹種的選優(yōu)工作。20世紀(jì)80年代初，已發(fā)展到40多個種類，優(yōu)樹達(dá)3萬多株[4]。孫雪新等[5]、李新國等[6]、李周岐等[7]先后對胡楊、毛白楊及河北楊展開了優(yōu)樹選擇工作，并制定了相應(yīng)的選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，通過對各地優(yōu)樹子代數(shù)量性狀和形質(zhì)指標(biāo)的測定表明了優(yōu)樹選擇是有效的，這些研究對林業(yè)生產(chǎn)建設(shè)具有作用。通過祁連地區(qū)天然林分調(diào)查，確定優(yōu)良林分，在優(yōu)良林分中選擇優(yōu)樹，為進(jìn)一步開展優(yōu)良無性系選育提供材料，對于加快青海小葉楊良種選育進(jìn)程具有一定的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗在祁連縣八寶鎮(zhèn)及扎麻什鄉(xiāng)的垂枝小葉楊天然林內(nèi)進(jìn)行。項目區(qū)處祁連山黑河源頭，海拔2 650 m，總體呈河谷地貌，山間小谷地形成獨特的區(qū)域小氣候，降水量少，干、濕季分明，冬春干旱、多風(fēng)、寒冷，年均溫1 ℃，最高7月平均溫度12.9 ℃，最低1月平均溫度-13.7 ℃，植物生長期150 d左右，無絕對霜凍期，年降水量約400 mm，6—9月占全年降水量的78%～89%。土壤為栗鈣土，土層厚度40～60 cm。

1.2 研究方法

1.2.1 優(yōu)良林分選擇研究。

選擇優(yōu)良林分可以使后代具有較高的遺傳增益能力，這也是優(yōu)中選優(yōu)的前提和基本途徑。

在地形平緩、交通方便、分布區(qū)域較為集中的地區(qū)，選擇面積為0.3 hm2以上，林相整齊，郁閉度不低于0.6，沒有明顯人工干擾的小葉楊天然林作為選優(yōu)林分[4]。在所選林分中設(shè)置樣地，樣地面積不小于400 m2，且每個樣地內(nèi)應(yīng)有25株以上林木，通過每木檢尺對林分內(nèi)的林木進(jìn)行生長性狀調(diào)查并對林分進(jìn)行評定，優(yōu)良林分的評判標(biāo)準(zhǔn)及林木分級根據(jù)樣地中林木胸徑值確定。Ⅰ 級木：胸徑大于或等于平均胸徑的1.1 倍;Ⅱ 級木：胸徑小于平均胸徑1.1 倍，大于0.9倍;Ⅲ級木：胸徑小于或等于平均胸徑的0.9倍。當(dāng)Ⅰ級木概率：P（1）≥20%;Ⅱ級木概率：P（2）≥45%;Ⅲ級木概率：P（3）≤30%;P（1）+P（2）≥70%時判定林分為優(yōu)良林分[8-9]。

1.2.2 優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)的研究。

1.2.2.1 數(shù)量指標(biāo)。

在所選的優(yōu)良林分中選出長勢較好的單株作為候選優(yōu)樹，以候選優(yōu)樹為中心，在30 m的半徑范圍內(nèi)選擇3株長勢僅次于所選優(yōu)樹的單株作為優(yōu)勢木，同時測定所選優(yōu)勢木的株高、胸徑及冠幅等生長指標(biāo)，隨后計算單株材積，通過t檢驗的計算方法得出候選優(yōu)樹及所選優(yōu)勢木的平均值并比較其差異性。

1.2.2.2 形質(zhì)指標(biāo)。

調(diào)查候選優(yōu)樹以及優(yōu)勢木的通直度、圓滿度、枝下高、自然整枝程度、分枝角度、側(cè)枝粗細(xì)度、冠型、冠幅等。通過比較候選優(yōu)樹以及優(yōu)勢木形質(zhì)指標(biāo)的優(yōu)劣程度，確定出每個因子的評分標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行評分。具體評分情況見表1。

1.2.3 優(yōu)樹評選方法及步驟。

采用3株優(yōu)勢木對比法和綜合評分法相結(jié)合的方法進(jìn)行優(yōu)樹評選。首先，根據(jù)優(yōu)勢木對比法中對優(yōu)樹生長量相對標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，優(yōu)樹材積、樹高和胸徑應(yīng)分別超過優(yōu)勢木平均材積的50%、樹高的5%、胸徑的20%[4，10]。通過測定所選優(yōu)樹及優(yōu)勢木生長指標(biāo)并進(jìn)行比較后選出長勢優(yōu)良單株作為初選優(yōu)樹;其次通過測定初選優(yōu)樹的形質(zhì)指標(biāo)并評分后選出單因子評分≥3.5 分，且8個因子累計得分不低于30分標(biāo)準(zhǔn)的初選優(yōu)樹，作為最終所選優(yōu)樹[8]。

1.2.4 林分因子測定。

郁閉度采用對角法測定，蓄積量采用試驗形數(shù)法測定，樹高采用激光測高器測定，胸徑采用輪尺測定[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)良林分選擇

共踏查小葉楊天然林5塊，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地面積為60 m×60 m，通過標(biāo)準(zhǔn)地的實地測量和綜合選擇評價，選擇出3個優(yōu)良林分，所選優(yōu)良林分具體情況見表2。3個優(yōu)良林分均位于平原地帶。

優(yōu)良林分中樹木具有較強(qiáng)的競爭性。在優(yōu)良林分的基礎(chǔ)上選擇優(yōu)良單株，提高了優(yōu)樹選擇結(jié)果的準(zhǔn)確性，選擇優(yōu)良林分為優(yōu)樹選擇的基礎(chǔ)。

2.2 優(yōu)樹選擇

2.2.1 初選。

在所選的3個優(yōu)良林分中測定15株候選優(yōu)樹及45株優(yōu)勢木，將候選優(yōu)樹的樹高、胸徑和單株材積與3株優(yōu)勢木的平均值進(jìn)行t檢驗。由表3可知，候選優(yōu)樹與優(yōu)勢木平均值的樹高、胸徑、單株材積的t值分別為16.230、23.865和13.688，標(biāo)準(zhǔn)誤差依次為0.119、0.301和0.032，并且雙尾P均小于0.000 1，這表明候選優(yōu)樹的樹高、胸徑和單株材積3個生長指標(biāo)與優(yōu)勢

木差異極顯著，說明小葉楊群體存在較大的變異，可以進(jìn)一步開展小葉楊優(yōu)樹選擇。

由表4可知，樹高最低超過優(yōu)勢木平均樹高的4.89%，胸徑最低超過優(yōu)勢木平均胸徑的18.60%，而單株材積最低超過優(yōu)勢木平均材積的47.32%，已達(dá)到所需的評判標(biāo)準(zhǔn)要求，且對15株候選優(yōu)樹進(jìn)行統(tǒng)計分析可知，共有12株候選優(yōu)樹的樹高、胸徑和單株材積3項數(shù)量指標(biāo)符合要求，可進(jìn)一步開展復(fù)選。

2.2.2 復(fù)選。

通過對12株初選優(yōu)樹和優(yōu)勢木的8項形質(zhì)指標(biāo)因子進(jìn)行打分可知，初選的10株優(yōu)樹均可作為復(fù)選優(yōu)樹，各優(yōu)樹具體評分情況如表5所示。

3 結(jié)論與討論

（1）通過對祁連地區(qū)小葉楊天然林分調(diào)查選擇林齡和林相較整齊且條件符合要求的林分，確定選優(yōu)林分，再通過優(yōu)勢木對比法以及形質(zhì)指標(biāo)的評分，對初選優(yōu)樹進(jìn)行復(fù)選，優(yōu)中選優(yōu)，以保證復(fù)選后的優(yōu)樹具有一定代表性，為小葉楊優(yōu)樹選擇提供了技術(shù)參考。

（2）優(yōu)良林分中小葉楊群體個體變異較大，為開展優(yōu)樹選擇的必要性提供了依據(jù)。

（3）此次試驗采用3株優(yōu)勢木對比法以及8因子綜合評分法進(jìn)行小葉楊的優(yōu)樹選擇，在保證優(yōu)樹長勢較好的前提下，通過對形質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評分，最終選出小葉楊優(yōu)樹。該優(yōu)樹可為祁連縣小葉楊林木遺傳改良提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

（4）此次選優(yōu)只對胸徑、樹高、材積、樹干通直度、圓滿

度、自然整枝程度、冠幅等主要性狀進(jìn)行了分析研究，其他如立地條件、葉形、木材材性、抗性能力等還需作測試分析。

（5）選出的垂枝小葉楊優(yōu)樹，應(yīng)采取現(xiàn)地保護(hù)與擴(kuò)繁等有效措施把優(yōu)樹基因保存下來，并開展田間優(yōu)樹無性系扦插對比試驗，通過目標(biāo)選育，最終篩選出適合林業(yè)生產(chǎn)的小葉楊良種。

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