李海霞,楊清淼,郭樹平*
(1.黑龍江省林業(yè)科學研究所,哈爾濱 150081;2.黑龍江省黑河市愛輝區(qū)人力資源與社會保障局,黑龍江 黑河 164300)
隨著全球經濟的發(fā)展,工業(yè)木材原料的供需矛盾日益突出,選擇優(yōu)良種源、創(chuàng)制新品種、加快良種繁育進程、縮短森林培育周期是解決木材供給的重要手段[1]。黑龍江省氣候寒冷,優(yōu)良的工業(yè)原料林栽培樹種資源短缺,嚴重制約了黑龍江省工業(yè)原料林的發(fā)展。為了滿足工業(yè)原料林基地建設對良種的需求,充分利用國內外優(yōu)良的樹種資源,開展大規(guī)模的優(yōu)良樹種引進,通過馴化及新品種創(chuàng)制,選育適應高寒地區(qū)生長的新品種,對擴大鄉(xiāng)土樹種的基因遺傳基礎、解決工業(yè)原料林良種短缺問題具有重要的意義。
20世紀70年代以來,黑龍江省根據氣候、地理相似性的原則,有計劃地從不同國家和地區(qū)引進了優(yōu)良的工業(yè)原料林樹種繁殖材料。主要樹種及特性如下:白云杉[Piceaglauca(Moench.)Voss.],樹干通直,樹冠呈圓錐形,因其材質優(yōu)良,紋理通直,是造紙、建筑、家具等用材的良好原料[2];歐洲赤松(PinussylvestrisLinn.),常綠喬木,樹冠呈圓形或扁平狀,自然分布區(qū)遼闊,主產地是歐洲,由于其有很強的耐寒性,可用于建筑、紙漿等用材原料[3-6];西伯利亞紅松(Pinussylvestris(loud.)mayr),高達35 m,胸徑可達1.8 m,主產于俄羅斯的西伯利亞地區(qū),我國僅新疆的北疆高山上有少量分布,因木材易于刀具加工、橫紋理抗剪力小、削面光滑等優(yōu)點常用作家具、樂器和鉛筆原料[7-9];歐洲白樺(BetulapendulaRoth.),樹高可達27.0 m,胸徑80.0 cm,原產于歐洲和亞洲北部,木材主要用于膠合板和紙漿材等,因樹形優(yōu)美也常用作綠化樹種[10-12];美洲椴(TiliaamericanaL.),成樹高達25 m,冠徑達12 m,主要分布在于美國大部分地區(qū),材質輕軟且有彈性,是木制品的主要原料,同時也是重要的蜜源樹種和綠化樹種;脂松(PinusresinosaAit.),成樹高達25 m,胸徑達75 cm,主要分布在美國的東北部,可作為板材、桿材、造紙材和薪材[13];小干松(PinuscontortaVar.),成齡樹高21~24 m,胸徑可達70 cm,主要分布于北美西部,具有較強的抗寒、抗干旱和抗蟲性,廣泛用于結構和建筑用途[14];班克松(PinusbanksianaLamb.),成熟林可高達23~25 m,胸徑60~80 cm,產于加拿大和美國北部,因其枝葉茂密,樹姿優(yōu)美,是觀賞價值極高的綠化樹種[15];美洲山楊(Populustremuloides),生長極為迅速,干形好,高達27 m,主要分布于北美的廣大地區(qū),是建筑、裝飾和造紙的優(yōu)質原料[16];歐美山楊(Populustremula×P.tremuloides),是由芬蘭選育的優(yōu)良栽培樹種,是造紙及生產膠合板和刨花板的優(yōu)質原料;青海云杉(PiceacrassifoliaKom.),樹體高達20 m,主要分布于中國的西部,木材可作為建筑、家具及纖維工業(yè)原料[17];日本落葉松(Larixkaempferi(Lamb.)Carr.),原產日本,高達30 m,是落葉松中生長最為速生的樹種,其木材可作為建筑及纖維工業(yè)原料[18];荷蘭3930楊(Populuseuramericanacv.N3930),是1983年遼寧省楊樹研究所由中國林業(yè)科學研究院引入遼寧的歐美楊無性系,2000年由哈爾濱港華實用技術研究所引入黑龍江省,通過選擇和評價,培育出速生、抗寒的無性系-寒地1號速生楊;三角葉楊(Populus.deltoides),原產地美國,生長快,側枝細而少,終身不修枝,適應性和抗逆性強,由于其抗壓、抗彎、抗拉、抗剪等技術力學性好,是制造膠合板,紙張和住房框架的好材料。
黑龍江省引進的14種優(yōu)良原料林種質資源,經過多年的馴化、區(qū)域性試驗和種質開發(fā)利用,培育和選育了多個適合高寒地區(qū)栽培的新品種(系)。從引進的10個白云杉種源中選出3個較優(yōu)良的種源[19];從歐洲赤松種源(7個)中選出3個苗期生長表現好的種源[20-21];針對引進的10余個西伯利亞紅松種源初選出多個較優(yōu)良的種源(除高山種源外)[22-24];將荷蘭3930楊引入黑龍江省,選擇出速生、抗寒的無性系-寒地1號速生楊;根據歐洲白樺的生長情況篩選出5個優(yōu)良家系;引進美洲椴5個種源繁殖材料,篩選出2個較為優(yōu)良的種源;從引進的7個脂松種源中選出3個優(yōu)良種源;對引進的4個小干松單株種子篩選出2個優(yōu)良單株;引進了班克松種子,營建了引種試驗林,并開展了優(yōu)樹選擇[25-26];利用引進的美洲山楊花粉,黑龍江省林業(yè)科學研究所利用其作為父本與中國山楊(PopulusdavidianaDode.)進行雜交,成功獲得了中國山楊×美洲山楊的66個雜交組合種子[27],選育出的優(yōu)良無性系-中美山楊(Populustremuloides×P.davidiana),其十年生木材生長量是中國山楊優(yōu)良種源的2.5倍;黑龍江省林業(yè)科學研究所利用引進的日本落葉松優(yōu)良品系與長白落葉松、興安落葉松開展了長達40 a的雜交制種研究,獲得了6個抗病、抗凍且在生長速度上具有明顯雜種優(yōu)勢的新品種,包括日興1號落葉松(Larixkaempferi×L.gmelinii“1”)、日興2號落葉松(Larixkaempferi×L.gmelinii“2”)、日興3號落葉松(Larixkaempferi×L.gmelinii“3”)、日長1號落葉松(Larixkaempferi×L.olgensis“1”)、日長2號落葉松(Larixkaempferi×L.olgensis“2”)、興日1號落葉松(Larixgmelinii×kaempferi“1”),木材生長量比興安和長白落葉松提高25%~40%[28-30];成功引進了歐美山楊雜種無性系枝條、美國三角葉楊優(yōu)良育種材料、青海云杉優(yōu)良育種材料,這些樹種資源的引進和改良,對目前黑龍江省原料林樹種的鄉(xiāng)土化、產業(yè)化發(fā)展具有很強的現實意義。
黑龍江省林業(yè)科學研究所、東北林業(yè)大學以及多個引種單位針對引進的白云杉種子進行實生苗育苗技術和扦插繁殖配套技術研究,選出了1種適于白云杉扦插的基質;對歐洲赤松進行了常規(guī)育苗及自動控制溫室集約化育苗,苗木保存率達52.29%;對引進的西伯利亞紅松、小干松、班克松以及青海云杉均進行了實生苗育苗技術,西伯利亞紅松生長情況好于當地紅松,小干松、班克松從育苗到造林及管理技術已經配套成熟,青海云杉則表現出適應性、抗逆性均較強,苗期生長速度超過紅皮云杉,能安全越冬穩(wěn)定生長;針對寒地1號和美國三角葉楊進行扦插育苗,結果表現為寒地1號扦插成活率達96%以上,三角葉楊在苗期出現的凍害逐漸愈合,不影響其速生性;對歐洲白樺則進行了配套的組織培養(yǎng)工廠化繁育技術研究;針對引入的美洲椴和脂松進行了容器苗培育試驗,其中美洲椴場圃發(fā)芽率平均為36.4%,脂松達80%以上;通過組織培養(yǎng)技術研究,解決了中美山楊和歐美山楊瓶外生根的關鍵技術問題。
引種單位根據引進樹種的特點,經過多年試驗,對14個優(yōu)良品種資源在不同地區(qū)營造了區(qū)域試驗林及種質資源保存林。其中白云杉種源試驗林建在黑龍江省林科院江山嬌試驗林場,面積0.27 hm2,基因資源收集區(qū)有2處,分布在林口縣青山林場和江山嬌實驗林場,面積0.64 hm2;歐洲赤松種源試驗示范林有3處,分別建在黑龍江省林口縣青山林場、黑龍江省林科院麗林實驗林場和雙峰林業(yè)局,面積共1.3 hm2,種質資源異地保存林有2處,分布在黑龍江省林口縣青山種子園和雙豐林業(yè)局,面積1.3 hm2;在林口縣青山種子園營造歐洲赤松無性系嫁接苗基因保存林,總面積為0.17 hm2;西伯利亞紅松種源試驗林4.6 hm2和資源收集區(qū)3.6 hm2均建立在大海林林業(yè)局;寒地1號速生楊區(qū)域化試驗林有3處,建在哈爾濱道里區(qū)、內蒙古扎賚特旗、雙鴨山市集賢縣,總面積達 33.3 hm2,造林成活率達90%以上;在不同生態(tài)區(qū)域內還營建了歐洲白樺子代測定林及區(qū)域化試驗示范林30.0 hm2;歐美楊雜交種示范林均建在帽兒山實驗林場;在伊春營造班克松林20 hm2;在林口縣青山林場和江山嬌實驗林場有兩處青海云杉試驗林,面積2 hm2。
黑龍江省引進的各樹種材質優(yōu)良、抗逆性強、生長速度較快,適合當地的生態(tài)氣候,表現出很強的適應性,針對所引進的樹種與本地的優(yōu)良品種進行雜交選育,培育出適應高寒地區(qū)的優(yōu)良新品系,豐富了黑龍江省優(yōu)良林木基因資源,解決了當地生產對良種的迫切需要,促進了黑龍江省工業(yè)原料林的可持續(xù)發(fā)展。
在未來的工作中需要重視以下幾方面的問題:
(1)關于原料林病蟲害的問題。引進外來樹種最大的風險在于帶來本國沒有的病原菌或昆蟲,很容易形成嚴重的森林病蟲害,所以針對引進的樹種在大面積造林后應重點監(jiān)測病蟲害的變化情況,防止引入的外來樹種自身所帶病原菌或者昆蟲在適合的條件下大量繁衍,及早提出防治措施。
(2)地力衰退問題。針對所引進的優(yōu)質原料樹種進行大面積造林之后,所采取的營林措施可能會打破森林生態(tài)系統(tǒng)原本的養(yǎng)分平衡,而我省山地較多,地力維護較差,施肥會帶來環(huán)境問題,因此如何提高原料林自肥能力,改善原料林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán),維護和提高土壤肥力,并借助于現代模擬及計算機手段,篩選優(yōu)化栽培模式也將是以后研究的重中之重。
(3)應加大對有關工業(yè)原料林研究的投資力度。針對引進的優(yōu)質速生的優(yōu)良樹種,通過遺傳改良、集約培育,大大加快了樹木的生長,在今后林業(yè)研究方面應加大有關工業(yè)原料林投資力度,提高經營水平,及時彌補木材缺口,提高全省的經濟效益。
【參 考 文 獻】
[1]江 波.國外超短輪伐期工業(yè)人工林發(fā)展動態(tài)[J].世界林業(yè)研究,1990(1):82-83.
[2]賈忠奎,馬履一,王小平.北美白云杉、黑云杉在中國的引種研究[J].江西農業(yè)大學學報,2002,24(3):340-345.
[3]李時元,侯義梅,李 玲,等.歐洲赤松引種試驗[J].湖北林業(yè)科技,2003(3):11-12.
[4]宋曉東,徐海濤,張立英.遼寧章古臺歐洲赤松種源苗期試驗[J].北華大學學報(自然科學版),2001,2(1):62-64.
[5]滿淑華,龍忠琴,劉景強,等.清遠地區(qū)引種歐洲赤松造林試驗初報[J].遼寧林業(yè),2003(3):15-17.
[6]馬常耕,王建華,金亞先,等.歐洲赤松引種初報[J].林業(yè)科技通訊,1992(11):11-13.
[7]朱玉勝.西伯利亞紅松引種試驗初報[J].森林工程,2002,18(5):59-60.
[8]賀 恩,高澤芬,徐鶴忠.西伯利亞紅松引種試驗中的育苗研究[J].內蒙古林學院學報,1999,21(1):82-85.
[9]劉俊國,趙光義.在大興安嶺引種西伯利亞紅松的可行性探討[J].內蒙古林業(yè)調查設計,2009,32(3):64-66.
[10]王進茂,楊敏生,杜克久,等.歐洲白樺優(yōu)良無性系試管苗生根與移栽的研究[J].西北林學院學報,2005,20(4):67-71.
[11]朱 翔,劉桂豐,楊傳平.白樺種源區(qū)劃及優(yōu)良種源的初步選擇[J].東北林業(yè)大學學報,2001,29(5):11-14.
[12]朱 翔,楊傳平.2年生白樺種源的地理變異[J].東北林業(yè)大學學報,2001,29(6):7-10.
[13]沈 光,王慶成,張 悅,等.脂松引種馴化初報[J].林業(yè)科技,2006,31(4):10-11.
[14]倪柏春,劉力波,林國英,等.小干松引種試驗初報[J].中國林福特產,2008(4):20-22.
[15]張闖令,王鳳英,張立功.國外針葉樹種與研究利用概述[J].林業(yè)科技開發(fā),2001(15):14-15.
[16]邢亞娟.中國山楊與美洲山楊雜交種新品系選育的研究[M].哈爾濱:黑龍江省人民出版社.2006.
[17]張立杰,蔣志榮.青海云杉種群分布格局沿海拔梯度分形特征的變化[J].西北林學院學報,2006,21(2):64-66.
[18]董 健,尤文忠,黃國學,等.日本落葉松良種選育的現狀及發(fā)展對策[J].遼寧林業(yè)科技,2003(6):27-29.
[19]蘭士波,羅 旭,羅玉亮,等.北美白云杉引種育苗初報[J].吉林林業(yè)科技.2005(6):18-20.
[20]蘭士波,羅 旭,楊偉華,等.黑龍江省歐洲赤松引種育苗初報[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報,2006(2):19-21.
[21]蘭士波,沙廣義,謝運海,等.歐洲赤松苗期生長表現及遺傳變異分析[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報,2006(4):26-28.
[22]劉桂豐,楊傳平,趙光義.珍貴樹種西伯利亞紅松引進的可行性[J].應用生態(tài)學報,2002,13(11):1483-1486.
[23]王 平,劉翠華,劉玉軍,等.西伯利亞紅松育苗實驗[J].林業(yè)科技,2001,26(5):6-8.
[24]馬成恩,倪柏春,興成彬.伊春地區(qū)引種西伯利亞紅松試驗初報[J].林業(yè)科技,1997,22(4):4-6.
[25]林國英,興成彬,金春香,等.北美班克松的引種與選優(yōu)[J].林業(yè)科技,2006,31(5):6-7.
[26]張佰順,張 巍,興成彬.北美班克松引種與造林試驗[J].林業(yè)科技,2007,32(4):9-11.
[27]邢亞娟,楊傳平,白 卉.中美山楊組織培養(yǎng)芽分化影響因素研究[J].林業(yè)科技,2005,30(5):1-4.
[28]張含國,袁桂華,李希才,等.落葉松生長和材性雜種優(yōu)勢的研究[J].東北林業(yè)大學學報,1998,26(3):26-28.
[29]潘本立,張含國,周顯昌.雜種落葉松的增產能力及其生產應用前景[J].林業(yè)科技開發(fā),1998(2):18-20.
[30]張含國,張成林,蘭士波.落葉松雜種優(yōu)勢分析及家系選擇[J].南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2005,29(3):69-72.