新引进的无性系在大面积推广之前，需要经过区域化试验，来鉴定其产量水平和适应性，为新无性系的推广和合理利用提供依据。对许多树种的区域化试验研究表明，基因型与环境间存在显著的互作效应，对基因型与环境进行互作效应分析及稳定性评价是区域化研究的有效方法(顾万春，1990；李火根等，1997；周志春等，1998；王军辉等，2000；Barnes et al., 1984；Mckean et al., 1990)。

黑杨派(Aigeiros section)树种在世界上栽培面积较大，经济价值较高, 是我国重要的工业用材林和生态防护林树种，也是山东省栽培的主要杨树种类。近些年来, 国内外选育出一些表现优良的黑杨派新无性系，为了解这些无性系在山东省不同杨树栽培区的生长情况及适应性, 从中选择适于山东省栽培的优良无性系供生产应用, 分别从北京、江苏、河南、辽宁等地引进部分表现较好的无性系，还包括山东省先期从意大利、土耳其引进的无性系, 开展了黑杨派新无性系区域化试验研究。

1 试验区自然概况

试验地设在山东省的鲁西南、鲁南、胶东、鲁西北4个杨树主要栽培区，北纬34°47′—37 °21′，东经115°07′—120°45′，年平均气温11.2~13.9 ℃，年平均降水量603.3 ~873.0 mm，无霜期173~215 d，土壤为潮土和河潮土，质地为轻壤至粘壤，地下水位1. 5~4.0 m。

2 材料与方法 2.1 参试无性系

共30个黑杨派无性系，分别为中国林业科学研究院、南京林业大学、辽宁杨树研究所和意大利、土耳其培育的新无性系，其中美洲黑杨(Populus deltoides)包括L323、L324、T66、T26、L802、中菏1号、中洛759、中驻2号、中驻6号、中驻8号、W01、W03、W07、NL1388、辽宁杨、辽河杨和I-69；欧美杨(Populus×euramericana)包括L35、W29、L210、L55、I102、I107、I109、中林101、W13、W141、盖杨、中林46和I-214，以I-69杨为对照。

2.2 试验设计与观测

在鲁西南、鲁南、胶东、鲁西北4个栽培区中各营造3片试验林，共12片。采用随机区组试验设计, 9~15株小区，4次重复, 株行距4 m×6 m, 周围均设2行保护行。每年进行形态、生长量、病虫害等调查，本文以4年生试验林单株材积的小区均值进行分析。

2.3 统计分析

采用DPS数据处理系统(唐启义等，2002)进行统计分析：多点联合方差分析的线性模型为固定模型：x_ijk=μ+α_i+β_j+γ_k+(αβ)_ij+ε_ijk，其中：μ为总平均值，α_i为地点效应，β_j为无性系效应，γ_k为区组效应，(αβ)_ij为地点与无性系互作效应，ε_ijk为机误；多重比较采用Duncan's新复极差法；用无性系与地点互作效应变异系数(_iCV)进行遗传稳定性分析，用无性系材积与环境指数的回归系数(b_i)进行生长适应性分析(顾万春，1990；2004)。

3 结果与分析 3.1 无性系多点联合方差分析

每个栽培区3地点联合方差分析(表 1)表明：同一栽培区地点间、无性系间差异均达极显著水平，说明同一栽培区不同地点生产水平、不同无性系的生长量存在显著差异；无性系×地点的互作效应除鲁西南区达极显著水平外，其他3个栽培区均差异不显著。

3.2 无性系的生长量、遗传稳定性和生长适应性

在方差分析的基础上，进一步对每一栽培区的无性系生长量进行多重比较，对无性系的遗传稳定性和生长适应性进行评价。

1) 鲁西南区  该区东明县(S1)、曹县(S2)、单县(S3)3片试验林各无性系的材积生长量多重比较、效应值(C_i)、基因型和地点互作效应方差的变异系数(_iCV)及无性系材积与环境指数的回归系数(b_i)列于表 2。材积生长量、效应值大小和差异显著性水平表明无性系的产量水平，结果表明：与对照I-69杨差异达显著水平的无性系有L35、中洛759、中菏1号、I107、L323，其材积超过I-69杨19.77%~45.45%，效应值在0.012 0~0.036 3 m³之间，这些无性系在该区具有较高的丰产性，其中L35、中洛759生长量大，其材积差异不显著；中菏1号、I107、L323生长量次之，差异也不显著。

遗传稳定性是指受遗传控制的产量性状在多变环境范围内的稳定程度，可用无性系×地点互作效应方差的变异系数_iCV表示。_iCV值越小，该无性系生长越稳定；_iCV越大，该无性系生长不稳定。L35、中洛759、L323、L324、W13、NL1388、L55的_iCV在2.2 %~7. 7%之间，是稳定性较强的无性系；中菏1号、I107、I102、T26、L802、中林46等无性系的_iCV在8.18%~22.7%之间，稳定性次之。

生长适应性是指无性系对环境的协同变异程度，可用无性系生长量与环境指数的回归系数 bi进行评价。当b_i=1，表示该无性系具有平均适应性，对栽培环境无特殊要求；当b _i＜1，表示该无性系高于平均适应性，可适于较差的环境条件种植；当b_i>1，表示该无性系低于平均适应性，在好的环境条件下表现优良(胡秉民等，1993)。L323、I109的b_i值分别为0.99、1.15，约等于1，具有平均适应性；L35、T26、中驻2号、中驻6号、W13、NL1388的b_i值在0. 69~0.90之间，小于1，高于平均适应性；而中洛759、I107、中林46、L802、L324、T66、W141、L210、W29、L55、中林101、I109的b_i在1.21~2.89间，大于1，低于平均适应性。

综上分析可知，在鲁西南区，L35、中洛759、L323高产、稳定，其适应性不等，L35适应性强，可适应于较差环境栽植，而中洛759适应于好的立地条件，L323的适应性广泛；中菏1号、I107有较高的丰产性，稳定性次之，对地点环境有特殊的适应性，分别在曹县、东明县有良好表现。

2) 鲁南区  该区莒县(S1)、诸城市(S2)、宁阳县(S3)3片试验林各无性系的材积生长量多重比较、效应值(C_i)、基因型和地点互作效应方差的变异系数(_iCV)及无性系材积与环境指数的回归系数(b_i)见表 2。由材积生长量多重比较和效应值看出：与对照I-69杨相比差异达显著水平的无性系有L35、中菏1号、L324、I107、T66，其材积超I-69在22.3 0%~43.3%之间，效应值为0.018 2~0.036 0 m³；其中L35、中菏1号、L324、I107等4个无性系生长量大，其材积差异不显著。

从稳定性参数_iCV看：L35、L324、I107、T66、L323、T26、中林46、L802、I102、中驻8号、I-69、W13等12无性系的_iCV值在4.79%~10.76%之间，其稳定性强；中菏1号、中驻2号、中洛759、W07、中驻6号、W141、L210、W29、L55、W01、I-214等11个无性系的_iCV值在12.44%~31.19%范围内，稳定性较差。

从适应性参数b_i看：L324、I107、T66、中林46、I102、中驻8号、I-69、L210、W29等9个无性系的b_i值在1.01~1.12间，约等于1，具有平均适应性；L35、中菏1号、L323、中驻2号、中驻6号、L55、W01、I-214等8个无性系的b_i值在0.46~0.94间，小于1，高于平均适应性；T26、L802、中洛759、W07、W141等5个无性系的b_i值在1.22~1.62之间，大于1，低于平均适应性。

由上述分析可知，在鲁南区，L35、L324、I107、T66为高产、稳定、适应性强的无性系；中菏1号高产，但稳定性稍差。

3) 胶东区  莱阳市(S1)、胶州市(S2)、昌乐市(S3)3片试验林各无性系的材积生长量多重比较、效应值(C_i)、基因型和地点互作效应方差的变异系数(_iCV)及无性系材积与环境指数的回归系数(b_i)见表 3。从材积生长量多重比较和效应值看出：与对照I-69杨相比差异达显著水平的无性系有中菏1号、L35、L323、T26、L324、I102、L802、I107、T66等9个，其材积超I-69在26.52%~46.82%之间，效应值0.007 2~0.022 1 m³；这9个无性系生长快，它们之间材积差异不显著。

从稳定性参数_iCV看：L35、L323、L324、I102、L802、I107、T66的_iCV值在4.65%~9.04%间，表明这7个无性系在胶东区稳定性强；中菏1号、T26、中林46、L55、W13的_iCV值在14.63~30.74间，稳定性次之。

从适应性参数b_i看：L323、I102、I107、T66、L55的bi值在0.98~1.14间，约等于1，这5个无性系具有平均适应性；L35、T26、L324、L802、I-69、L210、W13、I-214的b_i值在0.53~0.93间，小于1，高于平均适应性；中菏1号、中林46的b_i值分别为1.42、1.69，均大于1，低于平均适应性。

根据上述分析可知，在胶东区，L35、L323、L324、I102、L802、I107、T66具有高产、稳定、适应性强等特点；中菏1号生长量最大，但稳定性差，适于较好立地条件栽植。

4) 鲁西北区  茬平县(S1)、惠民县(S2)、博兴县(S3)3片试验林各无性系的材积生长量多重比较、效应值(C_i)、基因型和地点互作效应方差的变异系数(_iCV)及无性系材积与环境指数的回归系数(b_i)列表 3。由材积生长量多重比较和效应值看出：与对照I-69杨相比差异达显著水平的无性系是L35、I107、中菏1号、T26、中林46、L802等6个无性系，材积超I-69杨在46.56%~82.01%之间，效应值在0.002 2~0.007 6 m³之间，远远大于I-69杨的效应值，因此，这6个无性系在胶东区生长量大。

从稳定性参数_iCV看：L35、I107、T26、中林46、L802、L323、I102等7个无性系的_iCV值较小，在5.32~10.6之间，稳定性强；中菏1号、L324、T66、中林101、L210、L55、I-69、W29的_iCV值较大，在19.7~27.52之间，稳定性较差。

从适应性参数b_i看：L802、L323、T66的b_i值分别为1.09、0.99、1.13，接近1，具有平均适应性中等；L35、I107、T26、L324、I102、L210、I-69、W29的b_i值在0.55~0.88之间，小于1，这9个无性系高于平均适应性；中菏1号、中林46、中林101、L55的b_i值分别为1.31、1.24、1.23、1.27，均大于1，这4个无性系低于平均适应性。

综上分析可知，在鲁西北区，L35、I107、T26具有高产、稳定、适应性强等特点；中菏1号高产，但稳定性和适应性差。

4 结论与讨论

区域化试验是育种程度中最后一个重要环节，是将新选衣或新引进的优良品种有计划地在一定生态区进行多点试验，测定其利用价值，确定其适应范围和推广地区，同时为一定的生态区确定最适宜的品种组成。经过多点试验，可以测定出基因型×环境的互作信息，特定基金型在各类立地条件上的生产率，为适地适无性系提供理论依据。

本文根据材积生长量多重比较和无性系效应值分析结果，在每个栽培区中生长量较大无性系有：1)鲁西南区：L35、中洛759、中菏1号、I107、L323；2)鲁南区：L35、中菏1号、L3 24、I107、T66；3)胶东区：中菏1号、L35、L323、T26、L324、I102、L802、I107、T66；4)鲁西北区：L35、I107、中菏1号、T26、中林46、L802。

在一定区域范围内推广的优良品种，不但要求它有较高的产量，同时要求它的产量是稳定的，即在预知或难以预知的环境变异下，能通过其本身基因系统的调节，在较高水平上保持相对稳定(莫惠栋，1984)。由遗传稳定性和生长适应性分析结果得到，在不同栽培区生长快、稳定性强，可广泛应用的优良无性系为：1)鲁西南区：L35、中洛759、L323；2)鲁南区：L35、L324、I107、T66；3)胶东区：L35、L324、L802、L323、I102、I107、T66；4)鲁西北区：L35、I107、T26。

基因型×环境互作效应分析的研究方法和建立的模型有多种，如线性回归分析、非线性回归分析、主分量分析、聚类分析、偶图法、多维标度法、主坐标分析、对应分析等，每一种方法都有其优缺点(黄英姿等，1992)。Barnes等(1984)、顾万春(1990)、Falkenhagen(1996)、李火根等(1997)、周志春等(1998)、王军辉等(2000)先后采用不同方法分别研究了加勒比松、毛白杨、辐射松、马尾松、美洲黑杨、桤木等树种遗传稳定性。本文应用多重比较(Duncan's法)和无性系效应值(C_i)、无性系×地点互作效应方差的变异系数(_iCV)、回归系数(b_i)分别对无性系的生长量、遗传稳定性、生长适应性进行评价，得到了较理想的试验结果。

该研究根据山东省杨树栽培区划在4个栽培区设置区域化试验林，每个栽培区代表不同的气候、土壤及环境条件，在每一个栽培区内研究参试无性系的基因型与环境互作，评价其丰产性、遗传稳定性和适应性，避免了以往区域化试验在较大区域范围内仅设置一片试验林的不足，对不同栽培区选用优良无性系提供了可靠依据。