閩北杉木豐產林優良單株選擇研究

摘 要 以閩北杉木豐產林為研究對象，開展優良單株選擇研究，篩選出可供生產上應用的優良無性系，進而提高杉木林分的生產力。應用大樣地調查法，在福建省杉木中心產區杉木高產林分中，對選優區林分24年生杉木進行優株預選，采用異常數據t檢驗法篩選優樹。結果表明：從24年生杉木優選林分中選出2株優樹，分別為建陽A001和建陽A002。與所在高產林分調查樣本平均木比較，優株胸徑增量分別為92.76%和80.82%，樹高增量分別為52.24%和44.38%，材積增量分別為430.90%和346.36%；優株胸徑比其7 m半徑范圍內競爭木的平均值分別高35.05%和39.22%。建陽A001號杉木優樹生長前期胸徑隨時間變化逐漸增大；樹高增長較快，在15 a后增長速度減慢；材積在前5 a隨時間變化較小，后隨時間增加快速增長。關鍵詞 杉木；優株選擇；t檢驗法則中圖分類號：S791.270.4""" 文獻標識碼：A"" doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2025.02.009

Study on the Selection of Superior Individuals of Cunninghamia lanceolata High-yield Forest in Northern Fujian

Su Shaochuan

（Jianyang District Forestry Science and Technology Center，Nanping City，Fujian Province，Nanping 354200，China）

Abstract Taking the" Cunninghamia lanceolata high-yield forest in northern Fujian as the research object，the study on the selection of superior individuals was carried out to screen out the superior clones for production application，so as to improve the productivity of" Cunninghamia lanceolata" forest stand. In the high-yield stand of" Cunninghamia lanceolata of the central production area of" Cunninghamia lanceolata" in Fujian Province，the 24-year-old" Cunninghamia lanceolata" in the preferred stand was pre-selected by the large sample plot survey method，and the superior trees were screened by the abnormal data t test method.The results showed that two superior plants were selected from the 24-year-old preferred stand of" Cunninghamia lanceolata，which were Jianyang A001 and Jianyang A002，respectively. Compared with the average tree of the survey sample in the high-yield stand，the increment of DBH of the superior plant was 92.76% and 80.82%，the increment of tree height was 52.24% and 44.38%，and the increment of volume was 430.90% and 346.36%，respectively. The DBH of superior plant was 35.05% and 39.22% higher than the average value of competitive trees in the range of 7m radius. The DBH of Jianyang A001" Cunninghamia lanceolata" superior tree increased gradually with time in the early stage of growth. The tree height increased rapidly，and the growth rate slowed down after fifteen years. The volume changed little with time in the first five years，and then increased rapidly with time.

Key words" Cunninghamia lanceolata;selection of superior plants;t" test rule

優樹選擇是樹木改良的基礎工作[1-4]。進行杉木（Cunninghamia lanceolata）優樹選擇可以為后期組織培養杉木新優良種提供優良外植體，促進杉木的遺傳改良，是提高商品林經營水平和綜合效益的根本性措施[5-10]。因此，進行優樹選擇與評價具有重大意義[11-12]。

在高產林分中，對杉木群體的胸徑性狀采用正態分布的異常數值t檢驗選擇法[13-14]，以0.01概率進行極顯著差異檢驗法選擇優株。該方法將基因重組的突變理論與數理統計的異常數據剔除法相結合，一次性檢驗獲得遺傳性狀優良的突變單株，克服了優勢木對比法（3株、4株、5株優勢木法與11株平均標準木法）對優良單株的選擇標準確定存在的主觀性，不需要進行反復試驗便可得到目的優良遺傳性狀，縮短了選擇時間，提高了優良性狀的利用率[15]。本研究在福建省杉木中心產區建陽區杉木高產林分中，對24年生杉木林分進行大樣地調查與優株預選，通過上述方法選擇優樹，并與多代育種形成的福建省已公布3個無性系杉木優株、廣東樂昌等地優良無性系生物量進行比較，以評價所選杉木優樹的代表性，對其進行無性繁殖，研究其遺傳特性，形成現實生產力。

1 研究對象

1.1 優樹選擇樣區概況

優樹選擇樣區位于福建省建陽市黃坑鎮，北緯27°06′～27°43′，東經117°31′～118°37′，東部和北部與武夷山接壤，西鄰光澤縣，南靠建陽市蕉溪國有林場，分布于塘頭、新豐、長見、九峰、桂林五村，面積574 hm²。該區地處武夷山主脈北段南側，海拔550～1 000 m，氣候溫和濕潤，屬中亞熱帶季風氣候。年平均氣溫16.8 ℃，7～8月最熱月，平均氣溫25.8 ℃～28.1 ℃，1月、12月為最冷月，平均氣溫6.7 ℃～7.1 ℃。年均無霜期282 d，年平均日照時數1 802.7 h，年有效積溫5 534 ℃，年均太陽輻射總量為4 269.53 MJ/m²，年均降水量2 118.4 mm，年相對濕度82%，年均蒸發量1 364.8 mm。山地土壤以酸性巖紅壤為主，土層厚度0.4～1.5 m，腐殖質和氮鉀等有效成分含量較高，缺磷，林分中常見下木有杜英（Elaeocarpus decipiens）、黃瑞木（Adinandra millettii）、江南越橘（Vaccinium mandarinorum）、山茶（Camellia japonica）、苦竹（Pleioblastus amarus）、剛竹（Phyllostachys sulphurea cv. Viridis）等，活地被物有芒萁（Dicranopteris pedata）、五節芒（Miscanthus floridulus）、蕨類（Pteridophyta）等，是杉木中心高產區。

該區從20世紀60年代起開始自采自育人工造林，1989-1991年達到最高峰，1992年起杉木人工造林種源開始逐步由福建省杉木良種基地生產提供。

1.2 優樹選擇對象的林分概況

試驗地位于福建省南平市建陽區桂林國有林場場部工區，15林班、7大班、1（2）小班，面積共1.4667 hm²，土地類型為Ⅰ～Ⅱ類地，低山地貌，海拔425 m，坡向西北，坡度20，土壤為酸性巖紅壤，土層厚度1.5 m，種源為本地，起源為人工實生苗造林，24 a生杉木，郁閉度為0.7，林下植被為楠木（Phoebe zhennan）、檵木（Loropetalum chinense）、杜鵑（Rhododendron simsii）、黃楊（Buxus sinica）、觀音蓮（Sempervivum tectorum）、草珊瑚（Sarcandra glabra）、涼傘蓋珍珠（Ardisia crispa）、車前草（Plantago depressa）、苦竹、芒萁、五節芒等，造林前地類為天然闊葉林采伐跡地。試驗地林分造林年度為1988年，造林初始密度為2 505株/hm²。

2 研究方法

2.1 優選林分調查

在選優區選擇生長優良、林相完好的林分作為預選林分，優選林分面積為1.47 hm²。杉木優株選擇以胸徑、樹高、冠幅以及材積等生長形狀作為選擇指標，進行優勢木個體預選。運用大樣地調查方法，以林分中優勢木預選個體為調查中心，進行全林實測，為消除預選單株的林木邊緣效應，剔除9株優勢木林緣木，共計682株，測定每株的胸徑、樹高、材積，單株胸徑調查采用圍徑尺，樹高采用羅盤儀結合皮尺，材積依據杉木的計算公式^[21]：

V=0.00005877042D^1.9699831H^{0.8964616"""""""""""""""""""""""""""""""""} （1）

2.2 優株選擇方法

選優調查為2020年12月，林木的樹高、胸徑及單株材積等各生長性狀遵從正態分布規律^[22]。在預選優勢木的基礎上，采用相關統計分析值與0.01概率的異常數據“t”檢驗選擇法確定檢驗異常數值的臨界值作為優株篩選的選擇標準，其中相關原理公式如下^{[23， 24]}：

2.3 優株解析木分析方法

2021年12月進行杉木優樹解析木分析，從篩選出的優株中選取建陽A001號樣木伐倒進行樹干解析，按照2 m區分段鋸取圓盤并做好記號，帶回實驗室做進一步處理，測量解析木的胸徑、樹高，計算材積生長量，分別繪制胸徑、樹高和材積的生長曲線。該解析木現存于南平市建陽區林業局。

3結果與分析

3.1 優選林分調查結果

優選林分調查數據顯示，林分內杉木平均胸徑為21.8 cm，平均樹高為13.9 m，變異系數分別為37.16%、27.04%，屬中等變異程度。按胸徑2 cm為一個徑階，將優選林分杉木劃分為19個徑級，統計各徑級株樹，發現杉木個體的胸徑生長分布呈現正態分布特征（圖1），胸徑最大值為42.0 cm，最小值為6.0 cm。

3.2 優樹預選與選擇結果

分析24 a生杉木優勢木胸徑、樹高、冠幅、材積在林分中生長狀況，見表2。結果表明，6株優勢木的胸徑、樹高、冠幅和材積均高于大樣本平均值，6株優勢木的胸襟、樹高和材積大小為S1gt;S2gt;S3gt;S4gt;S5gt;S6。

在統計學分析中，異常數據剔除依據偶然誤差正態分布理論的3σ準則，誤差大于3σ的數據出現的概率為0.0027，所以當數據的誤差大于3σ時便可認為該數據為異常數據。依據t分布的雙側分位數表[25]，當調查林分的個體數n在500-1 000區間時，運用插值法求得k （0.01，682）=2.1679。依據公式（2）與“t”分布值可得k （0.01，n），由此得到林分中杉木不同生長性狀調查指標變異的臨界值，并將其作為選擇標準，通過上述公式計算得到的林分中杉木優株選擇標準，即胸徑大于39.34 cm。

運用胸徑、樹高、冠幅、材積進行聯合選擇優良突變個體時，如果選擇指標不能同時滿足時，可以根據選擇需要設定主選擇指標和其他參考指標。在上述方法步驟與選擇標準的基礎上，在該選擇區中實際選擇了2棵杉木優株，分別命名為建陽A001號、建陽A002號，優株基本狀況見表3。

通過上表發現優株的胸徑、樹高、材積性狀選擇指標與林分調查樣本平均木相比發現，胸徑增量分別為92.76%、80.82%，樹高增量分別為52.24%、44.38%，材積增量分別為430.90%、346.36%。所選優株的各個性狀指標均具有明顯優勢，與選優區林分調查樣本平均木生長量相比，具有十分明顯的潛在生產力。

3.4兩株優樹（建陽A001號、A002號）與其7m之內的競爭木的比較

以篩選出的優株為中心，測量半徑為7m以內的其他競爭木的胸徑、樹高、材積生長性狀數據，其結果見表5。可以發現，優株胸徑比周圍競爭木明顯增大，建陽A001號胸徑比周圍競爭木的平均值高35.05%，建陽A002號胸徑比周圍競爭木的平均值高39.22%，其胸徑的增益明顯。

3.5 建陽A001號優樹的生長過程的分析

通過對建陽A001號杉木優樹進行解析木分析，分別繪出優株的樹高、胸徑、蓄積生長過程曲線，其中胸徑是去皮后，蓄積也是根據去皮后的胸徑計算所得（圖2、圖3、圖4）。從圖中可以看出，建陽A001號杉木優樹在生長的前15年樹高隨時間變化出現較快增長，在15-35年，樹高生長隨時間變化增長速度放緩；建陽A001號杉木優樹胸徑隨時間變化逐漸增大；蓄積在前5年隨時間變化較小，隨后隨時間增加快速增加。

4 討論

本研究應用正態分布的t檢驗法，依據樹高、胸徑、單株材積生長指標，對閩北杉木豐產林區進行優良遺傳表型單株選擇，篩選出建陽A001號和建陽A002號2株優良單株。韋如萍等[21]采用5株優勢木法對廣東樂昌25年生杉木進行優株篩選，優株平均胸徑、樹高分別為28.25 cm和17.9 m；鄭會全等[22]對廣東韶關杉木初級種子園23年生子代林大徑材進行選優，杉木優株平均胸徑、樹高分別為30.6 cm和21.0 m；楊平等[23]以四川宜賓二代杉木種子園為選優目標，22年生杉木優株胸徑、樹高平均值分別為29.7 cm和19.5 m。與本研究篩選出的優樹進行比較，24年生建陽A001杉木優株在胸徑生長上較廣東樂昌、韶關及四川宜賓等地杉木林分、初級種子園和二代種子園均更大，分別提高20.2%、3.6%和3.1%；在樹高生長上，分別提高1.4%、-16.9%和8.5%；在材積生長上，分別提高39.6%、-5.5%和13.2%。本研究采用大樣本調查法，調查個體684株，林分中優勢木較多，優勢木將不易當作突變個體被選擇，能較好地消除環境因素的影響。

順昌洋口林場現提供的“洋061”無性系組培苗、“洋020”無性系組培苗、“洋003”無性系組培苗是經過多代育種選出的優良無性系，生長性狀極為良好。據順昌洋口林場記載數據，3種無性系杉木13年生胸徑范圍18.3～22.5 cm，樹高范圍13.5～17.2 m。本研究通過建陽A001號的樹高、胸徑生長曲線擬合的方程計算出建陽A001號在13年生時的樹高為16.17 m，胸徑24.08 cm，與“洋061”“洋020”“洋003”相比，建陽A001號樹高分別高出19.78%、-5.99%和1.701%，胸徑分別高出7.02%、22.86%和31.58%。在優良的林分中，采用傳統的選優辦法與選優的結果其生長的潛力未必會低于多代育種形成優良無性系的生長量，事實證明，應用傳統的數量遺傳方法選擇杉木的優株與微繁殖技術相結合，既能達到選擇優良單株，同時能擴大繁殖系數的目的，可供擴大生產需要，采取本研究所提供的育種策略是可行的。

5 結論

24年生杉木依據t檢驗法進行優樹選擇，篩選得到建陽A001號和建陽A002號2株優良單株，與林分調查樣本平均木比較，胸徑增量分別為92.77%和80.82%，樹高增量分別為52.24%和44.38%，材積增量分別為430.90%和346.37%；胸徑比周圍競爭木的平均值分別高35.05%、39.22%。建陽A001號杉木優樹生長前期胸徑隨時間變化逐漸增大；樹高增長較快，在15 a后增長速度減慢；材積在前5 a隨時間變化較小，后隨時間增加快速增長。參考文獻：

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