杉木(Cunninghamia lanceolata)的遗传改良是推动杉木速生丰产林建设的关键。经过逾半个世纪科研工作者的努力,我国杉木的育种改良已进入第3代种子园育种世代,但作为我国杉木重要产区之一的四川,其杉木良种水平还只处于1.5代的世代水平。本研究通过引进福建第3代种子园家系在四川开展遗传测定试验,对第3代种子园家系的生长指标、形态指标、光合生理和化学计量进行测定,分析各指标在各家系之间的遗传差异性和遗传力,以及生长指标与形态指标之前的相关性,为第3代种子园家系杉木的早期选择提供科学依据,以期选育出优良的杉木家系或无性系,在一定程度上推进四川杉木的改良换代。本次研究的结果如下:(1)生长性状的差异分析表明:引进家系半同胞子代的树高、胸径和材积在家系间均达到极显著差异,在三年生引进的62个家系中,树高、胸径和材积的家系平均值分别为336.3cm、4.18cm和3.38×10-3m3;变异系数分别为9.2%、16.0%和34.3%。大于总体平均值的家系分别有7个、30个和29个家系;树高大于本地杉木的有9个家系,胸径和材积大于本年杉木的均有10个家系。其中21、5、61、65、12、44,6个家系三项指标均大于本地杉木。不同年间的生长性状在家系间的差异均呈极显著水平,第三年杉木的生长在家系间均呈显著的差异。(2)生长性状的遗传分析:引种后各性状第一年家系遗传力在66.91%-78.40%之间,第三年仍保持在66.23%-68.27%,其中单株遗传力呈现下降趋势。遗传增益1大致呈现下降趋势,遗传增益2大致呈现上升的趋势,遗传变异系数均呈现下降的趋势,且相对于洪雅林场的第二代第三代种子园都有一定的优势。引种杉木家系的生长整体趋于稳定,环境对杉木的生长影响逐渐减小,虽然目前只有小部分家系超过本地杉木,但许多家系在后期的生长当中仍然具有超过本地杉木的潜力。(3)杉木冠幅、冠高比和冠径比的方差分析确定了家系之间的极显著差异,杉木冠幅的家系遗传力从一年生的69.91%下降到三年生时的34.62%;冠高比和冠径比的家系遗传力保持在50%左右,说明其仍受到了一定的遗传力控制;枝条轮数和轮间距的方差法分析同样在家系间保持了真实的差异,轮间距受到的环境影响较大,家系遗传力仅为34.53%。初步分辨了两种冠状,确定了枝条轮间稀疏程度具有真实差异。各项形态指标的遗传增益方面没有明显的趋势,引进杉木的形态受到环境的影响较大,对于杉木生长的响应需要进一步的分析。(4)性状间相关分析和主成分分析结果表明:生长性状与形态性状间存在着极显著的相关性,表明形态性状对杉木的生长有紧密的联系。运用主成分分析对其分类得出塔状杉木家系生长优于伞状家系,塔状稀疏型略优于塔状浓密型。在本次实验中我们发现塔状杉木的生长优于伞状的杉木,且冠幅越大越稀疏的家系相对于冠幅小而密集的家系有微弱的优势。可以指导我们在早期选择中对优良杉木家系进行一个初步的判断。(5)光合生理和化学计量测定结果表明:参试家系在叶绿素含量、表观量子效率、光呼吸速率等光合性能指标上差异较大,其余光合特性指标家系间差异较小。家系间氮含量差异较小,单位质量氮含量在3.0-3.4mg/g之间,单位面积磷含量在3.4~3.7mg/g之间。不同家系磷含量和氮磷比值差异较大,单位质量磷含量在0.28~0.35mg/g之间,7个参试家系氮磷比值范围在9.4-11.3之间,即表明引进杉木生长受到氮限制。引进家系的生长性状与氮和光合速率都呈显著相关,因此光合受到了氮的限制从而影响了杉木的生长。为综合考虑速生性、适应性、稳定性等性状进行杉木优良家系的选择验证了早期选择的可行性。综上所述,引进福建第3代种子园半同胞子代家系在四川的生长性状在家系之间存在着极显著差异,受较大的遗传的控制,生长趋势逐年趋于稳定,并具有逐渐超越本地杉木家系的生长潜力。形态性状在各家系之间同样存在着显著的差异,受到一定的光照、温度等环境因素的影响导致遗传力在50%附近浮动,但仍受到一定的遗传控制。光合生理与化学计量指标验证了引进家系在本地的适应性综合生长、形态性状间的差异性可以验证引进家系在本地的可行性与可靠性。为引进家系的早期良种选择和四川省内杉木的遗传改良提供了理论基础。