广西地区林木引种驯化初探
2015-08-05冯正莲
冯正莲
摘要:阐述了林木引种驯化的概念和意义,分析了与农业引种驯化相比林木引种驯化工作的特殊性。在梳理分析广西壮族自治区在林木引种驯化工作中所做努力和取得成果的基础上指出了广西林木引种驯化工作中存在的不足,并提出了改进的建议,以期为广西的林业健康可持续发展提供建议。
关键词:林木引种;林木驯化;问题;建议
中图分类号: F326.2
文献标识码: A 文章编号: 16749944(2015)06011603
1 引言
广西壮族自治区位于祖国的南疆,其南濒北部湾,是我国唯一一个沿海的自治区,加之山地、丘陵和台地占广西自治区总面积的80%以上,余下的20%分别为平原和水域,因此广西的地貌又被形象地称为“八山、一水、一分田、一片海”。虽然全自治区四成以上的土地为裸露的石灰岩,但是特殊的地理位置使广西受到南亚热带季风气候的影响,与同纬度的北非、墨西哥和西亚的沙漠相比广西的自然条件更为优越,主要表现在热量丰富、降水丰沛、干湿分明、日照适中、冬少夏多等方面,同时广西也自然灾害频发,经常受到干旱、洪涝、低温、大风、冰雹和热带风暴的影响。特殊的地形地貌和气候使得广西的林木引种驯化工作呈现出了自己独特的一面。因此,对广西林木引种驯化工作的研究,有助于总结引种驯化过程中的经验和教训,摸清引种驯化工作的规律,最终实现广西林业经济的快速健康可持续发展。
2 林木引种驯化的概念和意义
林木引种,是指将林木从原生长地点引到自然分布区以外进行种植[1]。一些引种林木适应性广,能在引入地正常生长繁殖且不降低其原有经济性状,此类引种工作相对简单,称为简单引种[2]。有些树种因适应性窄,或原产地与引入地的生态条件相差较大,则需通过一系列的人工手段改善其生态适应性和遗传特性,使引入植物能够正常生长,这一系列的人工干预手段称之为驯化。有时驯化又指本地野生树种驯养为栽培种[3]。
引种的林木,只要适应引入地的气候便可很快投入生产,成为引入地的栽培树种,因此引种驯化的研究是一项投入少、产出高、见效快、潜力大的林业科研工作。引种和驯化的工作有时相辅相成,有时又独立进行。引种和驯化工作都能丰富人工造林树种,但驯化的重点是开发原有的野生树种资源或者使引种的树种适应当地立地条件,只有引种工作才能增加当地的树种资源。驯化过程主要涉及农业技术措施,而引种过程除了充分应用农业技术措施,还需要对树种和引入地的光、水、气、热、肥等因素之间的相互作用进行充分的研究论证。
3 林木引种驯化的特点
近年来,我国引种工作发展迅速,引种种类和引种面积都在持续发展和扩大。林木引种驯化作为引种工作的重要组成部分与农作物引种驯化工作相比有其特殊性。
首先,林木多年生且世代周期长,引种驯化研究和观测的年限久。林木生长周期长要发挥林木的经济效益需要几年到十几年的时间。这使得林木引种驯化工作要经历较长的时间,引种林木不仅要适应引入地近几年的气候变化,还要能安然度过十几年甚至几十年一遇的极端气候。否则引入且大面积推广的林木不能经受极端气候就会造成重大损失,如2008年初冰灾给广西的桉树种植业造成严重损失,其中黄冕林场的4700hm2桉树全部受灾[4]。其次,林木的立地条件和经营管理水平有限,对林木适应性要求高。林业用地立地条件难以一致,更勿论像农业用地那样采取灌溉、施肥、防寒、防风、遮阴等人工措施有效地改善其立地条件。这就要求引进树种具有更高的环境适应性,才能在不同立地条件下进行推广。再次,林木生长和生活史复杂,适应性和遗传多样性变化增加了引种驯化工作的难度。一般认为林木起源中心的遗传多样性最为丰富,随着林木的迁移以及自然选择的作用遗传多样性会发生改变,海拔和气候的差异、河湖的阻拦使同一分布区的林木基因之间缺乏有效的交流,导致适应性、遗传多样性等生物学特性之间的差异越来越大。这种差异给引种和推广工作造成极大的影响,因此需要合理的引种实验对林木的适生范围加以评估。最后,林木资源丰富,为林木引种驯化工作提供了保证。我国森林资源丰富,存在大量遗传变异;加之林木引种驯化工作开始的时间不长,仍有大量的野生资源有待开发;林木引种驯化以及栽培过程中仍有新的遗传变异产生。这些都给林木引种驯化工作提供了物质基础,为提高引种效益创造了条件。
4 广西林木引种驯化的发展和成果
广西壮族自治区充分利用其优越的气候条件,积极开展国内外树种的引种和种质资源收集工作,在桉树、木麻黄、相思[5]、松[6]、橡胶等树种中已经颇见成效(表1),营造的优质林分遍布整个自治区,栽培面积不断扩大,围绕引进树种的科学研究也不断向纵深发展。
除开展上述国外引种工作以外,自治区还积极从国内引种了一些树种:从云南引进了云南石梓(Gmelinaarborea)[7],良凤江国家森林公园1978年从云南引种了合果木(Paramicheliabaillonii)[8],广西林科院20世纪60年代从台湾引种了台湾杉(Taiwaniacryptomerioides)[9]、台湾相思(A.confuse)[10],凭祥热林中心从海南引种了降香黄檀(Dalbergiaodorifera)[11]等。
这一系列的引种驯化工作丰富了自治区的林木种质资源,同时荒造林树种的增加也减少了林产品需求对天然林造成的压力,带动了林产品加工工业增加了就业机会。
5 广西引种驯化工作存在问题及对策分析
5.1 广西引种驯化工作存在问题
广西近几年来林木引种驯化工作研究与开展迅速,取得了较好的效果,但在林木引种驯化以及推广过程中仍存在一些问题,主要表现有以下几个方面。
(1)对引种驯化工作的认识存在偏见。以桉树为例,虽然桉树在广西引种获得巨大的成功,但是针对桉树的负面舆论 “抽水机”、“耗肥机”、“林中不飞鸟、林下不长草”等不实传言时有听说,甚至有些地方出现了破坏桉树林的事情。一方面反映了老百姓对生态的关心,另一方面也凸显了林木引种驯化过程中缺乏有效的宣传和科普。
(2)引种林木种源少、遗传基础窄,无法满足后期的驯化和改良工作。许多引种的林木不仅没有覆盖整个原分布区,甚至每个种源的家系/单株数目无法体现整个种源的遗传水平,有的地方的种源、家系实验仅为单一种源/家系实验。
(3)引种试验地单一,无法满足全区林木引种驯化工作的需要。广西地形地貌复杂仅进行单点或少数几个地点的引种试验无法涵盖整个自治区的立体条件,给林木引种驯化后的推广带来困难,一些在种源试验地表现良好的林木/种源/家系/无性系在推广时并未收到良好效果。
(4)推广的造林树种单一,林分风险高。当前,自治区推广和使用的无性系少,无性系连片造林现象严重。从理论上讲无性系的遗传物质相同,因此同一无性系造林时其林分中的每个个体对环境的反应相同,这在有利的环境下能保证林分的优良性状得到统一表达,同样在不良外界因素下整个林分都会受到影响,林分风险升高。2008年崇左市大面积种植的DH201-2品系桉树就因100 %受害,导致业主失去信心放弃管理[12]。
(5)引种林木的病虫害检验和防治工作并未得到应有的重视。林木病虫害的的检验不仅要针对原产地已经存在的病虫害情况加以评估和检验,同时也要注意引入地的病虫也可侵染引种林木。例如,自治区内桉树枝瘿姬小蜂[13]、木麻黄青枯病[14]和马尾松松材线虫[15]已造成严重危害,加之人工林多为无性系造林基因组成单一,更有可能招致毁灭性的病虫害袭击。
(6)对原产地土壤的根际微生物缺乏重视。广西的引种工作多从引进种子、枝条等发面开展,忽略了林木在原产地与土壤微生物之间的相互作用,特别是对固氮树种与菌根之间共生机理的关系缺乏研究。
(7)引种驯化工作不连续,先进的分子技术没有有效地结合到林木引种驯化工作中来。从文献跟踪来看,自治区内的引种驯化工作主要集中在20世纪60年代和80年代,此后的引种驯化报道相对较少。从引种驯化的手段上来讲,分子标记等技术仅被用于评估种源的遗传多样性、亲缘关系等,虽有报道有分子标记与抗性[16]、适应性相关,但是引种时将分子标记用于抗性、适应性评估仍未见报道。
5.2 广西引种驯化工作对策探析
尽管发展广西林木引种驯化工作仍然存在一些问题,但找出这些问题的根本原因就能找到解决问题的办法。现就当前存在的问题,提出如下建议。
第一,做好科普宣传工作,消除舆论偏见。第二,制定完善的林木引种驯化策略,保证有足够的种源/家系/单株以及不同的立地条件进行引种驯化试验。第三,选育和推广相结合,边引种边选育边推广边研究。根据立地条件和市场需要合理调整引种驯化策略。第四,完善林木引种技术规程,新引种林木必须做到遗传背景清晰,对已经引种的林木及时补充遗传背景等相关信息。第五,引种驯化和推广工作注重不同品系/品种的相互配合,适当营造混交林或多品系造林,降低灾害风险。第六,以分子标记等技术辅助做好引种驯化的预测和评估工作。第七,重视林木原生地气候、土壤以及根际微生物等因素,重视环境/微生物与引种林木之间的相互作用。
6 结语
林木引种驯化工作已经有悠久的历史,但是仍是现今的重要的营林措施,在广西区内的林业经济增长和环境保护中起到了无可替代的作用。引种时不仅注意树种的选择,而且注意种源的选择,做到适地适树适种源,才能极大地提高引种驯化的效率和推广利用的效果。广西在引进外来树种中已经逐步开始重视种内遗传变异的研究和利用,正在迈向引种驯化和育种推广密切结合的循环发展的健康道路。
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