无性系林业的优势与发展

□陆 斌（研究员）聂艳丽（博士）董晓光（工程师）

无性系林业的概念包含两方面的内容：其一为无性系选育， 是林木遗传改良的一种方法、程序或策略； 其二指用选育的无性系经过适当配置而进行的造林和经营方法。因此，无性系林业主要包括无性系选育、无性系与立地互作效应、无性系间的组配、无性系造林方式及其配套经营措施等一系列技术的应用。现代林业理论认为，林业的出路在于依靠品种改良和栽培技术革新，无性系林业正是这种理论的结晶。

一、无性系林业具有显著优势

近20年来，无性系林业成为世界上林业最热门攻关课题，其进展与成功已成为现代林学技术进步的象征，被评价为本世纪的“尖端林产业”。无性系林业与传统林业相比，具有很多优势和特点：

1、目的产品产量高，无性系林业通常是相同树种传统经营方式的2倍以上。如刚果黑角地区贫瘠的热带稀树草原上，桉树无性系木材产量已达传统经营的3倍，无性系年公顷造纸纤维出产量为传统经营的5倍。

2、林地生产要素配置最佳化。无性系林业不能无规则地普遍发展，只能局限于符合特定条件的某些地区。在有限的面积上，能使生产要素配置最佳化，从而保证效益最大化，这是传统林业生产方式所无法做到的。

3、经营周期短。早期速生通常是无性系选育的一个共同标准，加之无性系林业良种遗传增益率大，经营强度高，因此轮伐期很短，通常为相同树种传统经营方式的几分之一或几十分之一。

4、产品品质齐整。工业部门的原材料品质齐整与规格统一，与设备先进具有同等重要的意义。传统林业很难满足工业部门的这一要求，只有无性系林业才有可能根据工业部门的特定需求去组织生产这种原材料。

5、经济效益高。如果把一切成本都计算在内，传统林业的投资纯利润只有2%～3%或者更低，而无性系林业可高达15%左右。

6、缩短了林木良种选育周期。传统的林木遗传改良技术是建立在种群群体改良的基础上，所需时间较长且方法相对单一。林木无性系良种选育以个体改良为主，改良方法丰富，特别是杂交育种技术、倍性育种技术和生物育种技术的运用，大大缩短了林木良种的选育进程。

二、世界无性系林业发展的趋势

现在世界上有20多个国家开展了林木无性系繁殖、无性系林业的研究。由于世界各国对发展无性系林业的迫切愿望及紧迫感，1973年国际林业研究协会(IuFRo)在新西兰召开了首届林木无性繁殖讨论会，1977年在瑞典召开了林木无性繁殖生理学与实用法讨论会。1978年巴西和刚果首次利用桉树无性系造林。1982年在原西德召开了林木育种策略讨论会，主题包括多无性系品种利用。此后，日本主要对日本柳杉、日本扁柏等2个主要造林树种进行了无性系研究，新西兰对引入种辐射松进行无性系选育研究，辐射松的插条和微繁殖苗用于造林生产的增益非常显著，现在辐射松已成为主要输出商品材种。法国在海岸松无性系选育方面，制定了无性系选育程序，建立了无性系比较株，现正用组培法大量繁殖优良无性系苗。英国以西加云杉为对象，确立了在种源选择基础上经过半同胞子代测定，以优良家系为基本遗传材料的混合选择利用模式来繁育无性系苗。德国则确立了以优良种源为基础，早期超级苗选择和逐步实行去劣淘汰相结的边利用、边淘汰、边补充、边提高的技术路线来发展无性系林业。美国对红杉和南方松等树种的无性系经营都积累有大量的经验。加拿大安略的黑云杉的无性系造林尤为突出。随着组培苗生产技术的发展，严格的无性系林业在辐射松、南欧海松及火炬松上正逐步成为现实。

近20年来，发达国家已成功地建立了一大批阔叶和针叶树种的栽培种与优良无性系，解决了多种难生根树种或老化材料的幼化技术和工业化繁殖问题，还研制了系列化的树木作物收获技术与设备。无性系林业的技术基础已经奠定，无性系林业必将取代实生林业的位置。

我国无性系林业的发展起步较晚，但发展速度较快。1974 年提出把有性繁殖与无性繁殖有机结合的无性系育种作为林木改良的主要途径。20世纪70年代末期，湖南省永州市林科所探索了可行的杉木无性系选择程序，并开始了无性系选育。华南农业大学探索了木麻黄无性系育种方法，湛江市林科所扩大利用，取得了实际成效。进入20世纪90 年代,河南省林科所用嫁接法对白榆进行了无性系选育研究，推广营造了无性系林分。山东农业大学、山东省林科所和辽宁省林科所等，选出了一批刺槐无性系品种。河北省丰宁县林业局研究了华北落叶松无性繁殖技术并进行了无性系选择育种，营造了部分无性系测定林。我国杨树发展较快，首先是得益于南京林业大学等单位对杨树采取多种形式的无性系选育方法。中国林业科学院、北京林业大学等单位选育了以三倍体毛白杨和107、108、2025、895 、丹红杨、巨霸杨等杂交杨树为代表的无性系优良品种，并以培育无性系扦插苗造林的方式，建立了大规模的无性系杨树速生丰产林，使杨树成为我国北方地区最重要的用材林树种。目前，除我国特有的树种外，白榆、刺槐、杉木等树种的无性系已进入世界水平。

“八五”期间，我国开展了部分纸浆材树种无性系选育、生态稳定性和适应性及纸浆材性状遗传变异规律的研究。初步解决了桉树、杨树、相思、杉、松类及落叶松等无性繁殖的一系列技术问题，为规模化发展无性系林业奠定了基础。广西人工林尾叶桉、巨尾桉等良种及无性系栽培面积达810 万公顷。1992 年，建立了3 个桉树良种繁育基地和13 个中心苗圃，形成了桉树优良无性系的培育与繁殖体系，为桉树无性系人工林的大面积栽培提供了基础条件。

“十五”、“十一五”期间，中国林业科学院承担了“西南桦引种驯化研究”课题工作，1996年开始与热带林业研究所联合承担了国家科技支撑课题“西南桦地理种源筛选与培育技术研究”与“西南桦良种选育与高效栽培技术”项目后，西南桦工厂化无性快繁技术已经成熟，同时光皮桦的无性系快繁技术也已接近成熟。广东省林业科学院开展了大量的无性系研究，在红椎、香樟、沉香、杂种相思等方面的无性系研究居全国之首。这些针对我国南方乡土树种和重要经济树种的研究，为无性系林业在我国乡土树种上推广奠定了技术基础。

三、云南发展无性系林业的前景

云南94%的国土面积是山区，现有林业用地3.71亿亩，占全省土地总面积的64.71%；森林面积2.73亿亩，占林地面积的73.41%；森林覆盖率47.50%，林木绿化率53.46%；活立木总蓄积量17.12亿立方米。森林资源总量虽然较大，但质量不高，单位蓄积量和生长量偏小，仅为6.8立方米/亩和0.2立方米/亩，林地生产率处于较低的水平。林业创新成果实用技术推广明显滞后，特别是良种供应能力偏低，这与我省优越的自然条件和资源状况极不相称，已成为制约全省林业发展的最主要因素之一。发展无性系林业，是充分发挥我省自然优势，发掘林地生产潜力，调整和优化林分结构，提高林地质量和效益的必然选择。

自上世纪90年代我国天然林保护工程启动后，我国国有林区的木材产量每年调减1000万立方米，市场供需缺口进一步拉大，2010年我国进口原木3434.7万立方米，比上年同期增长22.4%。据预测，到2015年，我国木材的年需求量将达到3.3～3.4亿立方米，供需缺口将达到1.4～1.5亿立方米。这一严峻的现实迫使我们必须加快速生用材林基地建设，只有通过提高人工林单位面积产量，才能来满足市场的需要。而要提高单位面积产量，就必须采用增益水平较高的良种来造林。在林木良种中以无性系增益水平最高，而且无性系可以做到适地适品系，充分提高林地生产力。随着树种无性系选育和繁殖技术的完善，无性系林业已成为木材培育产业的战略关键。我国有9.9亿多亩人工林，但平均每亩的蓄积量只有3立方米，不到世界平均水平的一半，仅为林业发达国家的1/5～1/4，而我省人工林平均每亩的蓄积量约为3.1 立方米，情况大致与全国平均水平相同。因此发展无性系林业提高单位面积木材已经成为林业产业发展的必然趋势，大力培育和综合利用无性系林木良种，建设无性系林业，增加优质商品材供应量，将成为缓解我国21世纪木材供求矛盾的根本出路。无性系林木基地将成为我国主要的木材供应来源。

随着无性系桉树的引进与造林，西南桦无性系的选育、引进及造林，高产脂思茅松无性系繁育造林等无性系林业建设，无性系林业在我省已经拉开了序幕。云南无性系林业的发展应积极引进桉树、黑木相思、马大杂种相思、沉香、柚木等成功的林木良种无性系，同时还应利用丰富的林木资源优势开展西南桦、红锥、香樟、光皮桦、桤木、川滇桤木和思茅松等乡土树种无性系林木良种培育与扩繁，推广乡土树种无性系林业，在云南乃至我国西南、华南地区建设现代林业和林业产业的持续发展过程中应用前景广阔。