张杰彪，王丽芳，许娜，张婷婷，安三平

（甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所，甘肃省次生林培育重点实验室，甘肃 天水 741022）

川西云杉Picea balfouriana广泛分布于四川西部、西藏东部及南部、青海南部，是青藏高原上云杉属植物分布的北缘树种，垂直分布西部为 3 500～4 300 m，东部为 2 600～3 900 m。川西云杉生长快，材质优良，是分布区的主要造林树种。红皮云杉P. koraiensis分布于东北小兴安岭、吉林山区海拔1 400～1 800 m地带，朝鲜及乌苏里地区亦产。红皮云杉较耐荫，浅根性，适应性较强，树种姿态优美，具观赏特性和园林布景[1]。2008年，甘肃小陇山沙坝国家云杉/落叶松良种基地引进川西云杉和红皮云杉种子进行强化育苗，3年生苗高25 cm以上，表现出较强的适应性。2011年，分别在甘肃5个生态区布设试验测定林，评价川西云杉和红皮云杉生态适应性和生长表现，以期为营建大面积试验示范林提供参考依据。

1 试验地概况

试验地点共计5处：陇南试点，位于小陇山沙坝国家云杉/落叶松良种基地，代表陇南山地生态区；庆阳试点，位于庆阳市中湾林场国家油松良种基地，代表黄土高原丘陵沟壑生态区；临夏试点，位于临夏州农业科学院林业科学研究所基地，代表中部半干旱生态区；张掖试点，位于张掖市龙渠国家青海云杉/祁连圆柏良种基地，代表祁连山生态区；民勤试点，位于民勤治沙综合试验站，代表河西走廊荒漠生态区。各试点基本情况见表1。

表1 试点基本情况

2 试验设计

供试树种：川西云杉种子引自云南香格里拉，红皮云杉种子引自黑龙江。对照树种：青海云杉Picea crassifolia种子引自青海大通，沙地云杉P. mongolica种子引自内蒙古克什克腾旗。2008年播种育苗，2011年在5个试点和按照顺序移栽建立试验测定林，民勤试点以沙地云杉为对照测定林，其余试点以青海云杉为对照测定林；定植株行距100 cm×100 cm，3年生苗高25 cm以上。李青粉等研究得出，云杉引种时保存率是一个重要生态适应指标[2]，2015年调查保存率和越冬情况。以枯枝数量占枝条总数的百分比估算越冬情况，分为4个梯度：安全越冬，枯枝率0；轻度枯枝，枯枝率20% 以下；中度枯枝，枯枝率20%～80% ；重度枯枝，80% 以上。2016 年测量树高、地径、一级侧枝数。

针叶性状测定：样株上随机从当年新梢1/2处10～15 cm范围削取完整针叶100枚为1组样叶，装入自封袋内带回，每个测定林3次重复。室内电子游标卡尺测量单叶长度，精度0.01 mm；电子天平称量样叶鲜质量，精度0.001 g；烘干箱中105 ℃杀青30 min，然后70 ℃烘干至恒定质量，电子天平称量样叶干质量，精度0.001 g；计算含水率。

3 结果与分析

3.1 幼树保存率和越冬情况

幼林期测定林郁闭度低，植株间尚未发生强烈竞争，植株枯死主要由环境因素引起，适应环境的植株生存而被保留，不能适应环境的植株枯死而被淘汰。因此，保存率是反映生态适应性的关键指标，保存率越高则生态适应性越强。越冬枯枝率同样反映生态适应性，越冬枯枝率越低，生态适应性越强。

由表2可知，川西云杉测定林幼树保存率，在陇南、庆阳、临夏3处试点高于或接近对照树种，说明其生态适应性强于或接近对照树种；在张掖、民勤试点均低于对照树种10百分点，说明其生态适应性略弱于对照树种。各试点川西云杉测定林幼树保存率均高于70%，排序为临夏＞陇南＞庆阳＞张掖＞民勤，说明川西云杉在5处试点均具有一定的生态适应性。川西云杉测定林幼树越冬情况，在民勤试点为轻度枯枝，对照树种则为安全越冬，说明其在该试点越冬适应性较对照树种为弱；在其余4处试点与对照树种相同，均能安全越冬，说明其越冬适应性与对照树种相同。因此，川西云杉幼林适应陇南山地、黄土高原丘陵沟壑、中部半干旱3个生态区，在祁连山、河西走廊荒漠2个生态区适应性较弱，其中在河西走廊荒漠生态区更弱一些。

红皮云杉测定林幼树保存率，在陇南、庆阳、张掖试点高于或接近对照树种，说明其生态适应性强于或接近对照树种；在民勤试点低于对照树种14百分点，说明其生态适应性略弱于对照树种；在临夏试点低于对照树种67百分点，说明其生态适应性低劣，远不及对照树种。各试点红皮云杉测定林幼树保存率排序为陇南=张掖＞庆阳＞民勤＞临夏，其中在临夏试点仅为33%，其余试点均超过70%，说明红皮云杉在临夏试点生态适应性低劣，在其余4处试点均具有一定的生态适应性。红皮云杉测定林幼树越冬情况，在民勤试点为轻度枯枝，对照树种则为安全越冬，说明其在该试点越冬适应性较对照树种为弱；在临夏试点为重度枯枝，对照树种则为安全越冬，说明其在该试点越冬适应性低劣，远不及对照树种；在其余3处试点与对照树种相同，均能安全越冬，说明其越冬适应性与对照树种相同。因此，红皮云杉幼林适应陇南山地、黄土高原丘陵沟壑、祁连山3个生态区，不适应中部半干旱生态区，在河西走廊荒漠生态区适应性较弱。临夏试点红皮云杉测定林幼树保存率只有33%，可能与该试点相对寒冷而干燥的气候有关。

表2 幼树保存率和越冬情况

3.2 生长性状分析

幼林期测定林郁闭度低，植株间尚未发生强烈竞争，生长性状主要反映植株生态适宜性。因此，树高、地径越大，一级侧枝数量越多，生态适宜性越优高，反之亦然。

由表3可知，8年生川西云杉树高、地径、一级侧枝数量，在陇南试点均高于对照树种，其中树高提高37.1%，说明其生态适宜性优于对照树种；在张掖、民勤试点，树高、地径均接近对照树种，一级侧枝数量在张掖试点也接近对照树种，但在民勤试点则明显少于对照树种，其生态适宜性接近于对照树种；在庆阳试点，树高低于对照树种14.4%，地径、一级侧枝数量也略低于对照树种，说明其生态适宜性略差于对照树种；在临夏试点，树高低于对照树种达34.7%，地径略低于对照树种，一级侧枝数量则较对照树种明显减少，说明其生态适宜性劣于对照树种。因此，就木材生产性能而言，与对照树种相比，川西云杉在陇南山地生态区优势较大，在中部半干旱生态区劣势明显，在黄土丘陵沟壑生态区略呈劣势，其余2处生态区与对照树种相当。

8年生红皮云杉树高、地径、一级侧枝数量，在陇南、庆阳、临夏、张掖均高于或接近对照树种，其中在陇南试点树高提高75.2%，说明其生态适宜性优于对照树种；在民勤试点均远低于对照树种，说明其生态适宜性劣于对照树种。因此，就木材生产性能而言，与对照树种相比，红皮云杉在陇南山地、黄土丘陵沟壑、中部半干旱、祁连山4处生态区优势较大，在河西走廊生态区劣势明显。

表3 生长性状调查

3.3 针叶性状分析

从各试点气候湿润情况来看，陇南试点气候最湿润，民勤试点最干燥，庆阳、临夏试点接近陇南试点，张掖试点接近民勤试点。

由表4可知，川西云杉、红皮云杉针叶长度，在陇南试点均为最大，在民勤试点均为最小，但在其余试点排序各不相同，说明针叶长度在一定程度上反映其生态适应性和适宜性。红皮云杉叶干质量同样以陇南试点为最大，民勤试点为最小，说明叶干质量在一定程度上反映其生态适应性和适宜性。川西云杉、红皮云杉叶鲜质量和含水率在各试点之间无明显规律性，说明叶鲜质量和含水率两个指标反映的生态适应性和适宜性是非线性的，具有一个最优值。

表4数据表明，各试点针叶长度，川西云杉变化幅度较小，红皮云杉变化幅度很大，说明川西云杉生态适应性和适宜性在各试点相对一致，红皮云杉生态适应性和适宜性在各试点变化较大。各试验针叶含水率，川西云杉变化幅度很大，红皮云杉变化幅度较小，暗示川西云杉具有一定的调控针叶含水率适应环境能力；红皮云杉调控针叶含水率适应环境的能力较弱，临夏试点红皮云杉测定林保存率低可能与此有关。结合表3、表4数据分析，8年生川西云杉树高，各试点排序为陇南＞张掖＞临夏＞庆阳＞民勤，但地径和一级侧枝数量庆阳试点排序第3，针叶长和针叶干质量则排序第2，针叶含水率排序与树高、地径排序均不相同，说明川西云杉地径生长与一级侧枝数量紧密相关，与针叶长、针叶干质量相关性较强；树高与一级侧枝数量、针叶长、针叶干质量有一定相关性，地径、树高与针叶含水率无相关性。因此，川西云杉树高和地径生长在一定程度上决定于一级侧枝数量、针叶长、针叶干质量3个性状，与针叶含水率无关。红皮云杉则不存在相似规律性，可能与其针叶含水率调控能力较弱有关。

表4 针叶性状调查

4 结论与讨论

川西云杉幼林生态适应性，在陇南山地、黄土高原丘陵沟壑、中部半干旱3个生态区良好，在祁连山、河西走廊荒漠2个生态区较弱；其生长表现在陇南山地生态区优势较大，在中部半干旱生态区劣势明显，在黄土丘陵沟壑生态区略呈劣势，其余2处生态区与对照树种相当。因此，川西云杉在甘肃陇南山地、黄土高原丘陵沟壑区、祁连山区、河西走廊荒漠4个生态区可以进一步扩大引种试验规模，在中部半干旱生态区则宜谨慎。

红皮云杉幼林生态适应性，在陇南山地、黄土高原丘陵沟壑、祁连山3个生态区良好，在河西走廊荒漠生态区较弱，在中部半干旱生态区低劣；其生长表现，在陇南山地、黄土丘陵沟壑、中部半干旱、祁连山4处生态区优势较大，在河西走廊生态区劣势明显。因此，红皮云杉在甘肃陇南山地、黄土高原丘陵沟壑区、祁连山区3个生态区可以进一步扩大引种试验规模，在中部半干旱、河西走廊荒漠2个生态区则宜谨慎。

在临夏试点，红皮云杉测定林幼树保存率低下，只有33%，而且存在重度越冬枯枝现象，说明生态适应性低劣。但生长表现超过对照乡土树种青海云杉，暗示其生态适宜性优于青海云杉。分析其原因，一是该测定林保存率低，降低了植株之间竞争水肥的激烈程度，即密度减少所致；二是保存植株少，样本数量减少造成的随机误差；三是保存下来的植株长势健壮。其中第三条原因不容忽视。因为针叶长度分析表明，该树种生态适应性和适宜性变化较大，植株间强弱分化较大。具体原因尚需进一步研究。但就选择生长性能优良的造林树种而言，红皮云杉在临夏试点长势优于青海云杉的现象值得持续观察，以便通过优树选择途径选育优良品种。