樟子松無性系種子園去劣疏伐技術研究

李樹森，王福森，李晶，貫春雨

（黑龍江省森林與環境科學研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

去劣疏伐是林木種子園經營管理的一項重要技術措施。早期建立的林木種子園由于母樹的生長發育，種子園母樹樹體高大，枝丫交錯，園內郁閉度大，透光性差，嚴重影響種子園種子產量和質量。為使種子園種子優質高產穩產，必須進行去劣留優疏伐。為此，我們開展了樟子松初級無性系種子園去劣疏伐試驗，為種子園集約經營管理提供科學依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗區位于黑龍江省龍江縣錯海林場樟子松種子園15個小班，小班面積1hm2。4個優樹產地及植株年齡分別為內蒙古的罕達蓋30年生和31年生、黑河的卡倫山30年生和31年生、大興安嶺的塔爾根33年生、古蓮33年生，無性系237個。1977—1980年嫁接建園。初植密度，分別為620、496、400、336和273株·hm－2等5種，其對應的株行距為4 m×4m、4m×5m、5m×5m、6m×5m、6m×6 m 5種。樟子松種子園母樹嫁接植株保存率89%。平均樹高6.1m，平均胸徑12.4cm，平均冠幅4.7 m。

1.2 研究方法

1.2.1 種子園疏伐原則 （1）清除園內砧木、病蟲害嚴重、樹體殘缺形體不好的母樹；（2）根據優樹子代生長和結實測定結果，伐除表現不良的無性系；（3）注意不要形成天窗；（4）為了遺傳多樣性，保持盡可能多的無性系；（5）保持同一無性系之間的有效距離；（6）按設計疏伐強度進行疏伐。

1.2.2 種子園密度與郁閉度調整 種子園密度與郁閉度是種子園經營管理的最重要指標之一。密度指標是按hm2保留株數計算。郁閉度是用母樹的樹冠垂直投影占總面積的方法測算。不同密度公頃郁閉度Y＝G2π／4×N／10 000，其中，Y為郁閉度，G為冠幅，N為hm2保留株數。

1.2.3 無性系調整 根據樟子松優樹子代測定結果，卡倫山、罕達蓋、塔爾根、古蓮4個產地共選出優良家系111個，這些是改建1.5代種子園要盡量保留的無性系，其他（126個無性系）是主要疏伐對象。

1.2.4 疏伐后結實量與種子產量 方法是以小班（面積1hm2）為單位，每小班抽查出1行（21～31株），每株選取1級和2級標準枝，查定標準枝數和標準枝球果個數，測定單個球果重量，計算單株球果重，單位面積結實量，推算單位面積種子產量。

1.2.5 疏伐后種子園播種品質 按國家標準GB 2772－81《林木種子檢驗方法》測定種子園種子的千粒質量、發芽率和發芽勢。

2 結果與分析

2.1 樟子松初級無性系種子園的調整情況

2.1.1 密度與無性系調整 按照疏伐原則，2004年和2005年兩次對樟子松初級無性系種子園進行疏伐，疏伐強度均為15%，4個產地，5種初植密度。疏伐后，卡倫山產地種子園母樹由原來的425株·hm－2減少到277株·hm－2，無性系數由原來的36.6個，減少到現在的34.2個；罕達蓋產地種子園母樹由原來的425減少到283株·hm－2，無性系數由原來的36.6個，減少到現在的33.6個；塔爾根和古蓮產地種子園母樹由原來的411株·hm－2減少到265株·hm－2，無性系數由原來的56.0個，減少到現在的54.3個。種子園內母樹減少，個體競爭減弱，有利于種子園的母樹生長發育和開花結實。

2.1.2 郁閉度調整 郁閉度是衡量種子園疏密程度的一項重要指標，我們用母樹的樹冠垂直投影占總面積的方法測算了種子園4個產地的5個不同密度的郁閉。

表1 樟子松初級無性系種子園疏伐前后比較

從表1中可看出，通過30%的疏伐，卡倫山產地的郁閉度由疏伐前的1.0下降到0.79；罕達蓋產地的郁閉度由疏伐前的0.97下降到0.75；塔爾根和古蓮產地的郁閉度由疏伐前的1.0，下降到0.76。但卡倫山、罕達蓋、塔爾根和古蓮產地4m×4m、4 m×5m兩個株行距的郁閉度伐后還是在0.88以上，有的甚至接近1.0，還是密度過大，影響母樹生長發育。

疏伐前2004年種子園樹齡為30～33a，郁閉度已達0.91～1.0，已嚴重影響母樹生長發育和開花結實。經2次達30%的疏伐，種子園的保存率為63.5%～66.5%，4m×4m、4m×5m的郁閉度為0.88～0.89，還是稍密一些；5m×5m、6m×5m、6 m×6m的郁閉度為0.61～0.78，保留180～250株·hm－2比較合適。

2.2 疏伐與種子園結實的關系

疏伐前，對不同產地、不同密度樟子松初級無性系種子園的單株結實量、單位面積結實量和單位面積的產種量進行抽樣調查。2007年11月，以同樣的方法進行了上述各因子的調查研究，詳見表2。結果表明，疏伐2年后樟子松母樹單株結實量、公頃球果結實量及種子產量分別比疏伐前提高2.98倍、1.45倍和1.00倍。

表2 樟子松初級無性系種子園疏伐前后結實情況比較

2.3 疏伐與種子園種子播種品質的關系

種子園疏伐增加母樹光照強度和營養空間，促進母樹生長發育，提高結實量和種子成熟度，增加種子飽滿度和種粒質量，從而提高種子的播種品質，見表3。從表3看出，疏伐后種子千粒質量達8.32g，比疏伐前提高2.7%，發芽率提高25.2個百分點，發芽勢提高32.5個百分點，種子園疏伐后效果十分明顯。

表3 樟子松初級無性系種子園疏伐前后播種品質比較

2.4 樟子松初級無性系種子園疏伐年齡

2.4.1 樟子松母樹樹高、胸徑和冠幅生長規律 根據種子園、母樹林等樟子松母樹10a、11a、14a、17 a、20a、27a、30a、33a和40a的樹高、胸徑和冠幅的生長數據，選用樹木生長的對數模型、二次曲線、混全曲線、冪函數、S形曲線、生長曲線、指數函數和logistic曲線等8種函數模型進行擬合運算，根據決定系數選取最優模型。樹高與樹齡關系擬合運算結果見表4。

表4 樹高與樹齡關系擬合運算結果

決定系數R2最大為0.971，所以樹高生長最優模型 為S形 曲 線，H＝e3.199－26.012／A（其中，H為 樹高，A為年齡）。檢驗值Sig.＝0.000，達到極顯著水平。

同理，胸徑生長與樹齡關系最優模型為S形曲線，D1.3＝e4.125－30.240／A（其 中，D1.3為 胸 徑，A為年齡）；冠幅大小與樹齡關系最優模型為二次曲線，G＝ －1.332＋0.282A－0.001A2（其中，G為冠幅，A為年齡）。檢驗結果均達到極顯著水平。

2.4.2 種子園疏伐年齡確定 郁閉度是反映種子園疏密程度的重要指標。本項研究以1hm2（10 000m2）樟子松種子園為單位。不同密度郁閉度Y＝G2π／4×N／10 000（其中，Y為郁閉度，G為冠幅，N為公頃株數）。把G＝ －1.332＋0.282A－0.001A2代入郁閉度公式中，郁閉度與年齡關系為Y＝0.000 078 54N（1.7476 84－0.745 608A＋0.082 168A2－0.000 564A3＋0.000 001A4）（其中，Y為郁閉度，N為不同密度公頃株數，A為年齡）。生產中，郁閉度在0.9左右應該進行疏伐。設定郁閉度等于0.9進行間伐，經計算，樟子松種子園4m×4m、4m×5m、5m×5m、6m×5m和6m×6m不同密度疏伐年齡分別為22a、24a、26a、28 a和31a，為種子園集約經營管理提供科學依據。

3 結論

3.1 種子園經過2次共計30%的疏伐，現在的保存率為63.5%～66.5%；無性系每公頃由原來的36.6～56.6個，降到33.6～54.3個，郁閉度由原來的1.0降到0.75～0.79，公頃保留180～250株較為合適；調整了母樹分布結構，改善了種子園的光照條件，增加了母樹的營養空間，使樟子松初級無性系種子園達到了去劣疏伐種子園的標準，實現了種子園的提檔升級。

3.2 樟子松初級無性系種子園疏伐2年后調查，樟子松母樹單株結實量、公頃球果結實量及種子產量分別比疏伐前提高2.98倍、1.45倍和1.00倍。密度對種子園結實影響較大，因此，適時進行疏伐調整種子園密度非常必要。

3.3 疏伐能提高種子園種子的播種品質，其中，疏伐后種子千粒質量達8.32g，比疏伐前提高2.7%，發芽率提高25.2個百分點，發芽勢提高32.5個百分點，種子園疏伐后效果十分明顯。

3.4 根據母樹的生長規律篩選樹高、胸徑和冠幅生長模型，從而確定不同密度種子園疏伐年齡。研究表明：株行距4m×4m、4m×5m、5m×5m、6m×5m、6m×6m的樟子松種子園疏伐年齡分別為22a、24a、26a、28a和31a。為種子園集約經營管理提供科學依據。