紅皮云杉當年高生長數量指標與封頂類型及郁閉度結構關系初探

畢庶巖 伊洪彬

(1.大箐山縣林業和草原局，黑龍江 伊春 153106；2.黑龍江省林科院佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154001)

紅皮云杉(PiceakoraiensisNakai)屬高大喬木，高達30m，是小興安嶺地區的主要造林樹種。喜歡空氣濕度大、土壤肥沃而排水良好的環境；較耐陰、耐寒，也耐干旱；淺根性，根系發達生長較快。主要分布在中國的大、小興安嶺，長白山區。在小興安嶺地區，常與紅松、臭冷杉、落葉松、白樺、紫椴、色木、水曲柳等組成混交林。

紅皮云杉作為小興安嶺珍貴的造林樹種，內含很多優秀遺傳品質。為開發利用和搜集紅皮云杉的優秀遺傳基因，從良種繁育和林木經營管理需要出發，我們對具有典型特征的四種封頂類型紅皮云杉進行了長期物候觀測和研究探索。現將主要研究結果報告如下：

1 資料搜集

搜集地概況：搜集地位于黑龍江省帶嶺林業局有限責任公司永翠林場分公司東北溝334林班。在相同地位級地塊的紅皮云杉人工林選取具有典型特征四種封頂類型的紅皮云杉36株，作為統計樣本，樹齡12a。

全光照林分(甲)，樹種組成為8云1紅1闊，下木有忍冬、三顆針等；郁閉度0.5的林分(乙)，樹種組成為6云3紅1闊，下木有三顆針、蚊子草等； 郁閉度0.7的林分(丙)，樹種組成為5云3闊1紅。

晚封頂型(B)在8月15日停止生長；中期封頂型(A)在8月5日停止生長；早封頂型(C)在7月25日停止生長，均為生長點封頂。將7月30日停止生長作為對照(D)。

2 試驗設計與統計整理

2.1 試驗設計

本文資料整理與設計采用數理統計學的三次重復裂區試驗設計方案(見圖1)。根據數理統計學裂區設計需求，郁閉度結構設計分成三個大區，在每個大區內安排用于比較的第一個試驗因素即郁閉度三個階梯結構全光照(甲)、郁閉度0.5林分(乙)和郁閉度0.7林分(丙)三個處理，作為統計學試驗因素的主處理因素；在主處理所在各區內安排第二個統計學試驗因素，也就是紅皮云杉4種封頂類型，即中期封頂型(A)、晚封頂型(B)、早封頂型(C)和對照(D)的各試驗處理，作為副處理實驗因素。主處理所在的區稱為主區，在主區內配置各個副處理的小區稱為副區。在本試驗設計中，第一因素的各個主處理分在各主區內，第二因素的各個副處理分配在每一個主區的各個副區內，副區之間更為接近。這樣設計可以做到主處理間的誤差項與副處理間的誤差項有區分，副區誤差較小，副區間的比較更為精確(見圖1)。

圖1 紅皮云杉高生長與封頂類型及郁閉度結構關系實驗設計圖

2.2 統計整理

2.2.1 主、副處理平方和統計

2.2.2 主處理與副處理交互作用分析統計

根據表2數據計算統計結果：

主處理與副處理交互作用離差平方和=組合平方和-主處理平方和-副處理平方和=11.37

2.2.3 方差分析

方差分析顯示：主處理與副處理對試驗結果均有顯著影響，其中副處理對試驗結果影響最大；主處理與副處理交互作用對試驗影響不顯著，可以忽略。

2.2.4 各主處理對當年高生長數量指標影響比較

表4中經q檢驗D值=45，說明主處理甲較主處理乙和丙差異顯著；主處理乙和主處理丙之間差異不顯著。

2.2.5 各副處理對當年高生長數量指標影響比較

表5中經q檢驗D值=46.4，說明副處理A和B與副處理C和D之間的差異顯著；副處理A和B之間以及副處理C和D之間差異不顯著。

3 結果分析

3.1 主處理間和副處理間的差異分析

根據數理統計結果：主處理和副處理對試驗結果均有影響(見表1)。主處理和副處理的方差分析結果顯示：三個主處理(甲、乙、丙)間和四個副處理(A、B、C、D)間的差異顯著或極顯著(見表3)，說明郁閉度結構和不同封頂類型對當年高生長數量指標有顯著或極顯著的影響。主處理和副處理的交互作用可以忽略(見表2)。

表1 主、副處理平方和統計表

表2 主處理×副處理交互作用統計表

3.2 主處理(甲、乙、丙)與副處理(A、B、C、D)的優選分析

根據方差分析結果，主處理試驗因素(甲、乙、丙)間和副處理試驗因素(A、B、C、D)間的差異顯著或極顯著(見表3)，需要對主處理的三個試驗因素和副處理的四個試驗因素做優選分析。

表3 方差分析表

3.2.1 主處理(甲、乙、丙)間優選分析

由表4可以觀察出：主處理甲和主處理丙、主處理甲和主處理乙之間的差異顯著。主處理甲的當年高生長數量指標超出主處理乙和丙15.6%；主處理乙和主處理丙差異不顯著。三個主處理的優選順序為：甲—乙—丙。主處理甲光照條件較主處理乙和丙具有較大的優勢。主處理乙和主處理丙這兩個試驗因素，雖然有一定的數量差距，但是對當年高生長數量指標的影響不顯著，說明紅皮云杉耐陰性基因很強大。這就需要紅皮云杉林木經營管理者在紅皮云杉的生長初期注意光照條件的調節。

表4 各主處理(郁閉度結構)對當年高生長數量指標影響比較表 (表中數字為實際數字×10)

3.2.2 副處理(A、B、C、D)間優選分析

綜合分析顯示：主處理(甲、乙、丙)和副處理(A、B、C、D)對當年高生長數量指標均有顯著或極顯著的影響，尤其是副處理(A、B、C、D)對當年高生長數量指標的影響極為顯著。

表5統計比較結果說明：副處理B與副處理C、副處理A與副處理C、副處理B與副處理D、副處理A與副處理D間的差異極顯著；副處理A與副處理B、副處理C與副處理D間的差異不顯著。副處理的優選順序為：B—A—D—C。

4 結語

三個主處理(甲、乙、丙)對當年高生長數量指標均有影響。其中，主處理甲(全光)對當年高生長數量指標有顯著影響；主處理乙(郁閉度0.5)和主處理丙(郁閉度0.7)對當年高生長數量指標亦有影響，但是影響不顯著。根據試驗結果(見表4)分析得出：紅皮云杉較耐陰，但在全光下能生長迅速。紅皮云杉在全光下的高生長數量指標較在郁閉度0.5—0.7之間環境中的高生長數量指標高出15.6%(見表4)，紅皮云杉喜光、較耐陰，在郁閉度0.5—0.7之間能生長良好。

四個副處理(A、B、C、D)中的副處理D(7月30日停止生長，生長點封頂)為本試驗中的對照因素。副處理A(中期封頂型，8月5日停止生長，生長點封頂)和B(晚封頂型，8月15日停止生長，生長點封頂)較副處理D有顯著的優勢差異，高生長數量指標分別比后者高出49%和53%(見表5)；副處理D較副處理C差異不顯著，可以忽略。雖然晚封頂型和中期封頂型的遺傳重復力和遺傳穩定性有待于研究，但在目前紅皮云杉林木經營管理及種源繁育工作中，晚封頂型和中期封頂型值得持續關注和探索。

表5 各副處理(封頂類型)對當年高生長數量指標影響比較表 (表中數字為實際數字×10)