杉木是南方集体林区重要的速生栽培树种之一，近年来，该树种生长量提升较大，目前已基本形成种子园常规选育，以杂交育种为主，无性系选育为辅的生产格局。无性系育种具有遗传稳定性，在杨树、桉树和杉木等林木遗传育种中占有重要地位。实践中，采用该方法选育出大量的无性系品种，并应用于生产，对木材产业和林业发展具有重要贡献。
杉木的无性系育种技术较为成熟，沈明辉[1]、何贵平等[2]研究了杉木无性系采穗圃的树体管理、萌芽条发生规律和插条选择，以及采穗圃的施肥与管理，发现采用压干式的采穗母株，其基部萌芽条较粗壮，多为直立穗条，扦插成活率高，且不易偏冠；同时提出了福建邵武等地区杉木扦插育苗可采取一年扦插2次的模式（秋条春插和春条夏插），苗木质量可达到当地杉木苗出圃造林标准。欧阳磊等[3]研究了杉木优良无性系组培快繁技术体系，发现适宜的诱导培养基、继代增殖培养基和生根培养基，以及适宜的组培苗移栽基质组合，其杉木组培苗生根率达90%，移栽成活率96%。何贵平等[4]研究了杉木无性系主要经济性状遗传变异和无性系选择，明确其主要生长性状与材质性状的遗传变异规律，提出了中龄杉木优良无性系选择可采用生长性状与材质性状并重的指数选择法。肖晖等[5]研究杉木无性系圃地测定性状遗传变异及早期选择，发现生长性状和分枝性状的遗传变异规律，以及遗传—环境的互作效应，互作方差在总遗传方差中占比较大，同时在早期选择时适当的入选强度既能保留无性系间目标性状遗传变异的丰富度，又能固定大部分的遗传—环境互作效应。
当前杉木造林地进入二茬或三茬林连栽阶段，林地土壤出现板结、地力衰退等现象，林木生长量有所下降[6-7]，需选择优良品种来适应当前的造林地，以保持林地生产力。杉木无性系选择方法主要有从苗期选择超级苗繁殖成子代，从子代林中选择优良单株伐倒后采萌芽条，然后建采穗圃，采萌芽条扦插繁殖成无性系，之后进行无性系测定，选择优良无性系。本研究采用该方法繁殖出大量的无性系苗，进行无性系测定。
本文研究了5年生3代杉木无性系测定林的主要生长性状，以了解杉木无性系主要生长性状的遗传变异规律，为研究区选择出更优良的无性系品种进行推广种植，以及杉木更高世代育种研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验林地位于福建省邵武市洪墩国有林场二工区063林班33大班010、020小班。造林地为杉木林伐后迹地，土壤为红黄壤，土层厚度85 cm以上，坡度22 °，坡向西南，土壤肥力中等，海拔300 m左右。
1.2 试验方法
2015年2月从杉木3代种子园种子育苗的苗木中选择36株超级苗，定植在林场苗圃地，8月下旬进行压干处理，使其基部长出萌芽条；2016年2月进行扦插繁殖成无性系；2017年2月将无性系苗营建成无性系采穗圃，8月下旬进行压干处理；2018年2月采萌芽条进行扦插繁殖；2019年2月营造杉木3代无性系测定林，试验材料为36个无性系（编号SW01—SW36），以本地3代杉木种子园混合种子苗作为对照。采用随机区组试验，4株单行小区，8次重复。造林地清杂后堆烧炼山，再挖穴造林，穴规格长×宽×深为0.6 m×0.5 m×0.4 m，株行距1.8 m×1.8 m；造林当年及之后2年每年扩穴培土及施肥各1次，每株施复合肥0.1 kg。
1.3 测定项目及方法
2023年12月测量各处理树高和胸径，并计算材积，计算公式如式（1） 。
V =0.000 058 777×D 1.969 983 1×H 0.896 461 57
1.4 数据统计分析
试验数据采用小区平均数，采用DPS软件进行统计分析[8]，重复力h2 =1-1/F（F为方差检验值），根据林木材积生长性状，采用对比法进行优良无性系选择。
2 结果与分析
2.1 5年生杉木无性系主要生长性状
试验林分5年生杉木无性系树高、胸径和材积3个主要生长性状的方差分析结果如表1所示。无性系的3个主要生长性状差异均存在统计学意义（P<0.01），表明造林试验无性系虽然都是选择超级苗建原种圃后繁殖育成，但其生长情况存在较大差异，进行无性系测定对优良无性系选择具有重要意义。
表1 5年生杉木无性系树高、胸径和材积生长性状方差分析结果 |
| 变异来源 | 自由度 | 树高 | 胸径 | 材积 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 均方 | F值 | 均方 | F值 | 均方 | F值 | ||
| 重复 | 7 | 0.834 0 | 2.24 | 4.350 9 | 2.36 | 0.000 5 | 2.48 |
| 无性系 | 36 | 1.995 5 | 5.36** | 8.886 2 | 4.82** | 0.000 6 | 3.14** |
| 机误 | 252 | 0.372 3 | 1.843 6 | 0.000 2 | |||
|
2.2 5年生杉木无性系主要生长性状遗传参数
林木性状的遗传参数是遗传改良工作的重要参考指标。5年生杉木无性系各生长性状参数如表2所示，树高、胸径和材积3个生长性状均有较高的重复力（68.15%～81.34%），说明杉木无性系各生长性状均有较高的遗传稳定性，由其选择出的无性系有较高的可靠性。树高和胸径的变异系数中等，材积的变异系数相对较大（17.68%），为选择优良无性系提供条件。该试验林杉木树高平均值6.75 m，胸径平均值9.80 cm，其树高和胸径年平均生长量分别为1.35 m和1.96 cm，表现出良好的早期速生性，也表明从杉木3代种子园子代苗中选择超级苗繁殖成无性系造林表现出较高的群体生产力。
表2 5年生杉木无性系树高、胸径和材积性状遗传参数 |
| 性状 | 平均值 | 变幅 | 变异系数/% | 重复力/% |
|---|---|---|---|---|
| 树高/m | 6.75 | 6.40～7.50 | 7.86 | 81.34 |
| 胸径/cm | 9.80 | 9.25～11.50 | 9.52 | 78.45 |
| 材积/m3 | 0.029 3 | 0.024 8～0.044 0 | 17.68 | 68.15 |
2.3 5年生杉木优良无性系早期选择
杉木从造林到采伐的全部生长周期需20年以上，而选择优良品种至少需半个轮伐期，时间过长不利于优良品种及时推广应用，进行早期选择十分必要。杉木主要生长性状早期相关性较高[9-10]，因此进行早期选择是可行的。本试验优良无性系初选以材积为选择性状，通过对比法初选了8个早期速生型优良无性系，其生长性状如表3所示。入选的8个5年生杉木的平均树高比试验群体高5.63%，与试验对照相比，树高平均现实增益11.41%，平均遗传增益9.28%；平均胸径比试验群体高9.69%，与试验对照相比，树高平均现实增益16.22%，平均遗传增益12.72%；材积比试验群体平均值高25.94%，与试验对照相比，材积平均现实增益48.79%，平均遗传增益33.25%。综合来看，入选的8个速生型杉木无性系的树高、胸径和材积均优于试验群体整体水平以及对照，生长状况良好。
表3 8个速生型杉木无性系群体生长情况 |
| 无性系号 | 树高/m | 胸径/cm | 材积/m3 |
|---|---|---|---|
| SW09 | 7.50 | 11.50 | 0.044 0 |
| SW21 | 7.30 | 11.15 | 0.040 4 |
| SW26 | 7.20 | 11.08 | 0.039 4 |
| SW18 | 7.10 | 10.83 | 0.037 2 |
| SW03 | 7.20 | 10.65 | 0.036 4 |
| SW15 | 7.00 | 10.38 | 0.033 8 |
| SW07 | 6.80 | 10.15 | 0.031 5 |
| 入选群体平均值 | 7.13 | 10.75 | 0.036 9 |
| 试验群体平均值 | 6.75 | 9.80 | 0.029 3 |
| 本地3代种子苗（CK） | 6.40 | 9.25 | 0.024 8 |
| 平均现实增益/% | 11.41 | 16.22 | 48.79 |
| 平均遗传增益/% | 9.28 | 12.72 | 33.25 |
3 结论与讨论
林木优良无性系的应用推广是当前的研究重点之一。康向阳[11]研究表明，品种与地点的交互效应明显，杉木无性系品种在大面积推广应用时，需进行区域化试验，选择适合当地气候及土壤条件的优良品种，做到适地适品种、多品种造林，避免品种多样性不足引起的树体生长不良。本试验选择36个5年生3代杉木无性系及1个当地杉木种子苗，测定其主要生长性状，为杉木优良无性系的推广应用提供参考，具体结论如下。
（1）树高、胸径和材积3个主要生长性状在各无性系之间差异存在统计学意义（P<0.01），表明此次通过选择超级苗再建原种圃后繁殖育成的无性系树体生长情况存在较大差异，对其进行无性系测定具有重要的实践意义。
（2）杉木无性系的树高、胸径和材积均有较高的重复力（68.15% ~ 81.34%），其中材积的变异系数中等，为17.68%，表明杉木无性系各树体生长性状均有较高的遗传稳定性，通过生长性状选择出的无性系具有较高的可靠性。
（3）采用材积生长性状，用对比法初选SW03、SW07和SW09等8个早期速生型优良无性系，其5年生的杉木平均树高、胸径和材积比试验群体平均值分别高5.63%、9.69%和25.94%，增产潜力明显，应用推广价值较高。