油鬆、華北落葉鬆良種選育實踐與理論 瀋熙環 等 9787030429834 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

基本信息

書名:油鬆、華北落葉鬆良種選育實踐與理論

定價：128.0元

售價：105.0元,便宜23.0元,摺扣82

作者:瀋熙環 等

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2015-03-09

ISBN：9787030429834

字數：527000

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

當前，國傢正實施以生態建設為主的可持續林業發展戰略，我國林木良種事業正麵臨新的發展機遇。本書不僅可直接用於指導油鬆、落葉鬆良種選育，同時對其他針葉樹種工作也會有啓迪作用。當前，國傢正實施以生態建設為主的可持續林業發展戰略，我國林木良種事業正麵臨新的發展機遇。本書不僅可直接用於指導油鬆、落葉鬆良種選育，同時對其他針葉樹種工作也會有啓迪。適閤從事林木良種選育研究、生産和管理人員使用。

內容提要

20世紀80年代初，瀋熙環教授與團隊成員一起，圍繞提高油鬆和華北落葉鬆種子園種子産量和品質做瞭大量調查研究，比較堅實地奠定瞭這兩個樹種長期遺傳改良的物質和理論基礎。參加本項工作的成員有北京林業大學師生30多名以及河北、山西、陝西、河南、甘肅、遼寜、內濛古等20多個單位上百名科技人員。本書反映瞭持續30多年研究這兩個樹種良種選育的成果。
本書以油鬆和華北落葉鬆良種選育工作為基礎，分析瞭包括其他主要針葉樹種在內的影響良種産量和品質的各種因素，探討瞭林木良種選育的發展方嚮，原則、途徑和模式，以及發展原則和途徑。全書共分5篇，即林木良種基地與油鬆種子園建設，油鬆開花結實習性、球果敗育與種子生産，影響生産優質種子因素分析與對策，林木良種選育策略及對油鬆的研究，華北落葉鬆良種選育，共20章，各章獨立，又相互聯係。本書主題鮮明，層次清晰，深入淺齣，行文流暢簡潔，結論源於實踐，依據充分。

目錄

作者介紹

瀋教授為中國林學會第十、第十一屆理事，中國林學會林木遺傳育種分會榮譽主任委員，全國油鬆良種基地技術協作組組長，對良種選育及林木良種基地建設方麵具有豐富經驗。

文摘

篇
林木良種基地與油鬆種子園建設
綜觀外林木育種的發展曆程，林木育種在人工造林興盛年代産生，是在提高林分生産力和適應性中不斷完善的。林木育種的根本任務是為造林綠化提供品質優良、數量滿足需要的種苗。生産與科研是一個整體的兩個組成部分，相互促進，相得益彰。林木育種的理論和技術在林業生産實踐中得到提高和發展。
優質種子是通過種子園、母樹林生産的，優良的營養繁殖材料——無性係苗木，通常由生産插穗和接穗的采穗圃提供。本書中所說的林木良種，就是指通過不同選育手段遺傳品質得到不同程度提高的繁殖材料；所說的林木良種基地，就是指生産良種的場所，包括種子園、母樹林和采穗圃等各種不同類型的良種繁殖基地。
針葉樹種的良種生産主要靠種子。迄今，還沒有開發齣能高效、大量營養繁殖油鬆苗木的方法，油鬆良種隻能靠種子育苗推廣。母樹林和種子園是生産油鬆良種的主要方式。母樹林經營曆史比種子園長，是選擇強度較低，投入較少，能在短期內生産齣規模化造林所需種子的手段，但增益較小。種子園的産生溯源於20世紀40年代，比母樹林晚，是選擇經營強度較大，投入較多，遺傳增益也較高的生産種子方式。種子園是外林業集約經營地區生産優質種子的主要手段，應用普遍，研究比較深入，提高比較快，對林業生産已做齣瞭重要貢獻。本篇主要討論瞭下列內容。
（1）我國林木良種基地的發展曆程、主要成就和問題；林木良種基地建設中的基本工作內容簡述；當前林木良種基地建設中需要特彆關注的事項以及基地規劃設計中不能迴避事項的論述；後，是對北京林業大學主要試驗點工作的迴顧。
（2）遺傳（種質）資源與生物多樣性；遺傳資源與育種資源兩個術語的辨析，資源的保存方式；育種資源是良種選育的基礎；油鬆優樹選擇工作的組織，油鬆優樹標準和選擇方法討論；入選油鬆優樹的特點和資源保存狀況。
（3）油鬆優樹資源數據管理係統結構、編製原理和特點；管理係統的內容和操作技術介紹；利用係統分析油鬆優樹生長量的地理變異特點、優樹生長量和樹乾形質在地區和個體間的變異。
（4）油鬆髓心形成層嫁接與嫩枝嫁接的應用；油鬆短枝（針葉束）嫁接和嫩枝嫁接技術；影響嫁接成活率和促萌率的因素及措施；短枝嫁接苗的生長和開花結實觀測；扡插試驗及嫁接無性係苗木的生長特性；種子園無性係的形態鑒彆。
本篇共4章，即我國良種基地建設迴眸和展望，林木遺傳資源與油鬆優樹工作，油鬆優樹資源數據管理係統編製與應用，油鬆嫁接、扡插及無性係生長和形態特徵。

章　我國良種基地建設迴眸和展望
多數針葉樹種造林主要采用種子，迄今油鬆大麵積造林隻能用種子。種子園和母樹林是生産針葉樹良種的主要場所，種子園營建和管理是針葉樹種良種選育的主要內容。本章列舉瞭外創造顯著成績的事例及取得成績的共同經驗，反思瞭我國林木良種事業的發展曆程以及值得汲取的教訓。筆者根據近年對全國各地良種基地建設的調查研究，提齣瞭種子園建設的基本技術，以及良種基地當前建設中應當關注的事項。此外，本章還迴顧瞭20世紀80年代建設油鬆種子園的工作。後，簡介瞭北京林業大學對遼寜興城油鬆種子園的規劃設計。
節 良種基地建設進程和當前工作
一、種子園建設發展和成就
林木良種選育的發生和發展與人工造林的興起密切相關。美國、瑞典、芬蘭、新西蘭、澳大利亞等國傢是重視營造人工用材林的國傢，幾十年來種子園工作持續發展，為商業性造林提供瞭大量遺傳品質優良的種苗，對林業生産做齣瞭重要貢獻。例如，美國北卡羅來納火炬鬆協作組用初級種子園生産的種子造林，材積增益為8%~12%，高世代良種實際增益高達40%，用優良無性係造林材積生長提高達50%，同時樹乾通直度、抗病能力也有明顯的改進。該協作組在過去50年中纍計投資9500萬美元，用改良的繁殖材料造林690萬hm2以上，投入與産齣比為1︰21（瀋熙環，2006等；McKeand，2008）。美國佛羅裏達濕地鬆協作組經過60年的不懈努力，材積生長的實際增益高達50%（White，2013）。新西蘭、澳大利亞、阿根廷、智利等國傢，在一部分自然條件好的國土上用原産於美國的輻射鬆，利用種子和插條良種造林，並采用集約經營措施，不僅解決瞭本國木材需求，而且成為木材齣口國。即使在氣候比較寒冷、生長期較短的北歐瑞典，半個多世紀以來種子園建設已經進行瞭3輪。用歐洲赤鬆種子園生産的種子造林，材積增益為10%~15%，由經過子代測定繁殖材料營建種子園生産的種子，材積增益在25%左右，歐洲雲杉用插條繁殖，增益還要高些，都已在生産上發揮瞭重要作用（Lindgren，2008）。
20世紀50年代末至60年代初，我國林業界先驅們的努力，為中國林木良種工作的騰飛做瞭準備，到 60年代中期開始建設杉木和濕地鬆種子園。“”嚴重挫摺瞭當時剛剛興起的這項事業。到70年代我國種子園建設再次鋪開，油鬆、落葉鬆工作也是從那個年始的。也就是在那個時期，林木良種基地建設經費納入瞭國傢財政預算，80年代初林木良種選育研究列入瞭國傢科技攻關項目。這為科研與生産密切配閤創造瞭有利的條件，廣大林木遺傳育種工作者全身心的投入，推動瞭良種生産建設和相應技術研究的蓬勃開展（見彩圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。
20世紀80年代是我國林木良種建設的黃金時期。27個主要造林樹種種子園總麵積達1.3萬hm2，收集主要樹種優樹4.5萬株，建立收集圃450hm2，開展子代測定，全國種子園已初具規模，初步建成瞭全國林木良種基地網。同時，開展瞭主要造林樹種種源研究和選擇、種內遺傳變異研究及種子園的技術研究，內容涉及優樹資源選擇、種子園營建、種子園産量和品質的提高、子代測定、性狀測定、加速育種世代及高世代育種策略等，這一領域的技術獲得全麵提高。目前，我國已經完成主要造林樹種初級種子園的營建，其中多數種子園已實施去劣疏伐，或營建1.5代種子園，少數樹種已著手營建第二代或更高世代的種子園。10多年來針葉樹種插條繁殖技術在廣東、福建等省有瞭長足的進步。我國南方一些省（自治區）的種子園已為當地林業生産做齣瞭貢獻，如據福建省林業廳林木種苗總站2009年報道，已纍計生産種子41.8萬kg，造林2700萬hm2，按10%材積增益估算，增産木材收益110億元。總之，我國良種事業已具備瞭進一步發展的基礎。
二、我國林木良種建設工作的反思　
由於我國林木良種建設和遺傳育種科研項目都以3年或5年為期，沒有長遠規劃，工作不能持續穩定的開展，這種做法不符閤林木育種的特點。其結果，多數基地不能正常生産良種，更談不上生産品質越來越好的良種，林木良種基地在生産上沒有發揮應有的作用；科學研究不能為發展生産提供確鑿可靠的技術支撐，更談不上攀登科學技術的。20世紀90年代我國由計劃經濟嚮社會主義市場經濟體製過渡，在世紀交替的10多年間，除個彆省（自治區）和單位受益於地方的重視，采取扶持良種政策，工作尚有活力外，我國林木育種建設總體上處於停滯、消沉狀態。
迴顧幾十年來我國林木良種建設發展曆程，幾起幾落，走瞭彎路，付齣瞭沉重的代價。在新的形勢下如何持續、健康發展我國林木遺傳育種事業，是需要慎重對待的重大林業政策問題。筆者認為，要正確處理好下列各個方麵的工作：①建立起良種生産建設和科研工作長期、穩定、正常運作的體製，是我國林木良種工作成功的基本保證，在林木生長快，企業力量強的南方部分地區可以試行企業辦良種，但從總體看，當前還不具備全麵實行企業辦良種的條件，國傢資助良種建設是持續發展的必要條件。②林産品生産永遠是林業的重要內容，要擺正林産品生産與生態—綠化效益等的關係，國傢要重點扶持非盈利事業的發展。③正確評估世界林業科技發展現狀和趨勢，閤理處理新技術與應用技術的關係，均衡人力物力的投入，增加應用技術研究的立項和投入，學習外國先進技術，要貫徹自主、創新精神。④製定閤理的職稱評定、奬勵標準和製度，端正高層次技術人纔的培養方嚮。⑤切忌急功近利思想乾擾決策，提倡所有在職人員求真務實、踏實肯乾、團結協作的工作作風。⑥逐步完善基層的工作和生活條件，引導青年同仁下基層，充實基層技術力量。
在多方努力和呼籲下，2009年國傢林業局齣颱瞭國傢重點林木良種基地管理製度，2010年落實瞭對重點良種基地建設的資金扶持，隨後又實施瞭良種使用補助政策。這些舉措為良種事業的發展創造瞭條件，我國的良種建設正在迴暖中。隻要能持續、正確實施這個政策，采取閤理的技術路綫，我們有可能再次掀起林木良種建設的新高潮，迎來我國林木育種工作的第二個春天。我國對林木良種建設實施的資金扶助政策，在世界上屬優惠的良種政策。從事林木良種選育的同仁，要珍惜並充分利用好這個來之不易的大好機遇，為國傢林業建設做齣應有的貢獻。
三、林木良種基地建設中的基本內容
良種基地建設與林業生産密切關聯，良種基地要為提高林産品的産量和品質服務，要為改善生態條件做貢獻，這是必須遵循的基本準則。種子園屬林業生産的基本建設，投資大，經營期限長，技術要求較高。在1988年批準實施的《主要針葉樹種種子園營建》技術標準中，強調種子園建設要有地域特點，並對規模、園址條件、育種資源等作齣過規定。種子園、母樹林、采穗圃營建和管理中的主要技術，是個老問題，也進行過不少討論。《林木種子園》（Faulkner，1975）一書是較早論述這些內容的專著；我國也有這方麵內容的論著和論文匯編（瀋熙環，1992，1994等；阮梓材，2003，2012；鍾偉華，2008；毛玉琪等，2012；陳代喜和李富福，2013），可供參考。
（一）基地建設中的基本技術事項
考慮到基地建設中遵循基本技術原則的重要性，本章扼要歸納瞭以下10點，在本書後續相關章節還將結閤我們的工作做較詳細的討論。
種子園和母樹林地址　選擇閤適的地段營建種子園、母樹林，是建設中的首要問題。在樹種分布區的北界，或高海拔地區，氣溫低，生長季短；低窪地易形成霜穴；陰坡陽光不足；花期陰雨連綿的地區，妨礙花粉散發和傳播；土壤貧瘠難維持樹木持久健壯生長。存在這類不利因素的地段都會影響開花、結實和種子收成。周圍地區如果有同一樹種的林分分布，不易控製外源花粉飛散入園內。種子園如果受到外源花粉的汙染，種子遺傳品質得不到保證，會影響增益。鬆類花粉有氣囊，能遠距離傳播，並在時期內保持其活力，這點需要特彆關注。種子園或母樹林麵積小、不集中成片，與農田混雜等，會給經營管理帶來不便，投入大，效益低。病蟲害感染的嚴重地區，會給今後蟲害防治帶來睏難，也難保證種子産量。此外，交通過於閉塞，不僅不便對外聯係，職工生活也難穩定。地點選擇，主要考慮自然條件，也要適當考慮社會生活環境。
園圃和設施安排　種子園中除種子生産區外，還包括優樹收集圃、采穗圃、試驗區、苗圃、溫室以及種子加工設施等。對上述各項經營設施應統籌兼顧，閤理安排，並要為種子園今後發展留有空間。種子生産區和收集圃、試驗區間也應保持花粉隔離地帶。種子加工場所要設置在園內便於管理、運輸路程短的地段。在基地中要閤理布置道路和防火道，並要采取防範可能破壞的措施。種子生産區的區劃可因地形而異。種子園規劃設計是良種基地建設的藍圖，應在施工前製定，且必須辦理審批手續。
優樹資源　優樹資源是良種選育的基礎，擁有豐富的育種資源，纔能按選育方嚮，不斷提高，做好資源的收集和管護是種子園的主要工作。林業生産特點要求良種需要具有優良的遺傳品質和較廣的遺傳基礎。為此，外初級種子園多由上百個無性係組成。考慮到種子園經子代測定後將有大批無性係被淘汰，加上花期不遇的無性係和開花結實量極少的無性係等要調整，少說也會有1/2~2/3的無性係要被淘汰，沒有幾百個無性係作後備，種子園將無法改造提高。多世代育種是選育工作發展的必然趨嚮，而多世代育種工作中關心的問題之一是防止近交。不論采用何種設計，每經過一個世代，沒有親緣關係的個體數至少要減少50%。因此，在建設種子園或其他類型基地過程中，必須不斷補充新的育種資源。現在杉木、馬尾鬆、落葉鬆、油鬆等主要造林樹種已經組成技術協作組，在自然生態條件相似且經營同一個樹種的基地間，可以協商交換各自收集的育種資源和相關信息。這是增加基地育種資源的一條有效的輔助途徑，應當充分加以利用。
良種是受地域限製的商品 良種是商品，但良種的使用要受優樹原産地自然生態條件的限製。20世紀70年代我國種子園營建和種源試驗同步開展，種子園匆匆上馬，隨即大規模興建，初期營建種子園時普遍不重視樹種不同種源的特性，更不瞭解樹種的地理變異規律。一些種子園的建園優樹不是從建園地區選擇齣來的，也沒有認真思考今後生産的種子供應給哪個（些）地區使用，建園用的接穗輕率地從外省（自治區）種子園調用。這實際上已經喪失瞭種子園的地域性特點。由這些種子園生産的種子，很可能是種源間的。在不確切瞭解樹種地理變異規律和地理的錶現之前，生産種源間顯然是不閤理的。由鑒於此，在20世紀80年代製定的《主要針葉樹種種子園營建》國傢技術標準中，就明確規定：“種子園應有明顯的地域特點，在同一個種子園內，至少在同一個大區內，隻能使用來自相似生態條件的優樹繁殖材料；一個種子園的供種範圍，對鄉土樹種而言包括優樹原産地及原産地生態條件相似的地區。”已有充分的數據錶明，不同種源在生長和適應性上存在差異，如花期早晚等開花結實習性特點，差異顯著。因此，正確地選擇建園材料的來源地十分重要。
建園無性係配置　建園無性係配置是指建園無性係或傢係在各定植點上的安排方式。種子生産區內無性係的配置方式和株行距的大小，關係到所産種子的品質和數量。種子園的配置一般考慮兩個因素：①避免無性係的固定搭配，使各無性係間充分授粉，擴大種子的遺傳多樣性；②同一無性係的不同個體（分株）間應保持大的間隔距離，盡量避免自交和近交。早期營建的油鬆種子園普遍采用順序錯位排列法。這種配置方式施工和管理都很方便，但卻無法避免無性係間固定的鄰居搭配，減少瞭無性係間可能的組閤。為減少自交和固定鄰居搭配，後期營建的油鬆種子園多采用配置無性係，也曾編製過無性係配置的計算機設計程序。株行距大小應保證開花結實初期園內有較充沛的花粉，土地的利用效率、植株生長和種子産量，還要考慮方便日後的去劣疏伐，提高種子遺傳品質。初期建立的油鬆種子園，多采用株行等距，如5m×5m。總結多年實踐，特彆對初級種子園，以行距寬，株距窄，如為（6~4）m×（5~3）m的配置比較閤適。
經營周期與栽植密度　在相當長的時期內，種子園和母樹林的經營周期都考慮為二三十年。事實上，現在建園技術已較成熟，建園材料的更新速度可以加快，多數樹種開花結實盛期又較短，在山地條件下保持母樹樹體低矮有利於球果采集。因此，經營周期的長短，可以根據各地條件而有所變動，但縮短經營周期是發展趨勢。經營周期縮短瞭，株行距可以減小。此外，如杉木等已經摸索齣修剪、樹體管理經驗的樹種，單位麵積栽植密度可以增加。
育種群體的劃分和管理　20世紀80年代初，多世代育種還沒有提到日程上，對參與選育過程的優樹資源不做區劃和組織，采用統一的大群體，不規定各類群體不同的功能和內涵。這種做法無疑有很多缺點，例如，難以控製親緣關係；選擇強度受到限製，材積增益小；群體大，育種進程慢；不能依據育種地區或選育目標等組織不同的群體；隨供種需求改變而做齣相應變動的過程慢，靈活性小等。劃分亞群體可有效地控製共祖率和減少近交。20世紀80年代B. J. Zobel等提齣瞭基本群體、育種群體和生産群體的概念。基本群體包括天然林、人工林及譜係清楚的子代林，由數韆個基因型組成；育種群體從基本群體中挑選齣來，由數百個個體組成；生産群體主要是指種子園、采穗圃，一般由幾十個基因型組成，是從育種群體中産生的。每個基地對已擁有的資源要按這個理念來組織和管理。這方麵的內容將在第十四章中進一步討論。
緊抓遺傳測定　不斷提高良種品質是種子園及其他類型基地建設中貫徹始終的基本任務。子代測定是瞭解優樹遺傳品質的有效、直接的辦法，是提高良種品質的關鍵措施。沒有子代測定，談不上遺傳增益的提高，更談不上種子園的更新換代。為盡早取得能反映優樹遺傳品質的數據，及早對建園無性係的育種參數做齣評估，在建園之初就應及時抓緊開展這項工作。從優樹上采集自由授粉種子，做好育苗和造林管護，可以縮短評估優樹遺傳品質的時間。完善的田間設計是獲得子代測定準確結論所必需的。完全區組、分組完全區組，或平衡不完全區組設計應用多。子代測定林中應設置有代錶性、可比性強的對照。要營建高世代種子園或采用滾動式發展種子園，控製授粉製種和子代測定是必需的。對篩選齣來的優良個體做控製授粉，是創造更優良繁殖材料的中心環節。在控製授粉設計中，不連續雙列雜交、單交和分組測交設計為常用。種子園對收集保存的育種資源，必須開展遺傳測定工作。這項工作基礎差的種子園，務必要抓緊時間補課；對收源多的種子園，可按輕重緩急，有計劃地組織測定。
增加良種産量　種子園和母樹林都是為生産種子而營建的，不能生産足夠數量的種子達不到建園的預期目的。設計中要考慮如何有效提高種子産量的技術和措施。不同無性係開花結實特性差異顯著，因此，要重視無性係開花結實特性的觀測，開花結實習性是無性係再選擇的主要評選標準之一。為提高産量和品質，種子園要集約經營。種子園管理，主要包括無性係開花結實習性的觀測與選擇，輔助授粉，病蟲害防治，土壤管理，去劣疏伐，整形修剪與樹形控製等。為安全采種考慮，特彆是我國種子園多營建在山地，難於實現機械化采種，因此，加強樹形控製勢在必行。近年來福建、廣東等地已經摸索齣瞭整形修剪與控製樹形的成功經驗，錶明控製樹形是可能的。綜閤實施整形修剪、縮短種子園采種周期、加速種子園更新等措施，將會明顯地改善采種工作。
技術檔案　技術檔案是基地建設的曆史記錄，是總結提高的依據。基地應有完整、係統的各項技術檔案。建檔要求做到資料收集完整、記錄準確、歸檔及時、使用方便。當今計算機設備和應用程序普及，基地的檔案資料應嚮電子版文件方嚮發展。
重視上述良種建設中各項技術環節，實施正確的技術路綫，采取適當的技術措施，可以少走彎路。基地工作是技術性較強的工作，沒有一支相對穩定的技術隊伍是不可能完成的。基地建設工作應有科研、教學單位專傢參與和指導，生産部門要與科研、教學單位閤作，不斷更新知識和技能。

序言