钻天柳的营林技术研究现状及策略※

●王梅芳 高纯 苑景淇 孙华 于忠亮 周波 周梅妹 李成宏 兰雪涵 杜凤国,3※※

（1.北华大学林学院吉林吉林132013；2.长白县林业局吉林白山134000；3.长白山特色森林资源保育与高效利用国家林业局重点实验室吉林吉林132013）

钻天柳[Chosenia arbutifolia(Pall.)A.Skv.]又名红梢柳、朝鲜柳和红毛柳等，为杨柳科（Salicaceae）单属种的落叶乔木，喜生长于沙砾与碎石土壤上，通常分布于河流两岸[1]。钻天柳根系发达，具有良好的防风固沙、保护岸堤的能力。1998年黑龙江的雅鲁河流域发生大洪水，有钻天柳林分布的河岸没有受到任何的损害，因此钻天柳也被称为护岸先锋；钻天柳树干高耸挺拔，姿态优美，冬季树冠与枝条呈鲜红色，是北方少有的冬季观赏树种；材质软、纹理通直、色泽光亮，可用于造纸、家具、建筑和航空用材等；树叶中钙的含量丰富，可作驯鹿的冬季食物；树皮暗褐色，对感冒、风湿痛和脚气等有良好的疗效[2-3]。但因其更新困难，加之水资源污染与过度砍伐，致使钻天柳的种群分布与数量越来越少，处于濒危状态，现已被列为国家二级重点保护植物[4]。目前钻天柳多零星分布于我国东北部，如吉林的抚松、汪清、延吉和长白等地，辽宁省东部的清源、桓仁、新宾和本溪等地[5-6]，内蒙古的额尔古纳、旗古纳及根河市也有分布。目前，对钻天柳的有效保护与科学利用迫在眉睫，本文对钻天柳生长规律、繁殖技术、造林与抚育管理等研究进展进行概述，以期为钻天柳的保护与后续研究提供理论依据。

1 生长规律

钻天柳是一种速生树种，其直径、树高及材积在北方速生树种中均名列前茅[7]。王秀花[4]通过调查研究得出钻天柳树高在第5～15年期间生长最快，胸径生长高峰期在第10～18年，树高生长与胸径生长的平均生长量与连年生长量在第20年时达最大值，后逐年下降，胸径平均生长量到第35年时还保持在0.8cm，材积生长到第7年时开始加快。张士俊[8]研究认为，钻天柳树高生长高峰期为第5～25年，树高生长率变幅在12年生以后逐渐趋小。第15～20年为胸径生长的旺盛期，第5～35年是钻天柳胸径生长量速生期，第15～45年是材积生长旺盛期。宋玉亮[9]对钻天柳进行树干解析，发现22年生钻天柳单株树高材积均超过同龄大青杨和落叶松速生丰产林的生长，在与大青杨、落叶松相同密度的生长条件下，人工种植的钻天柳，其单位蓄积量分别比大青杨和落叶松高33.8%和49.1%。

2 繁殖技术

2.1 种子繁殖

张国夫等[10]、陶双勇等[11]、张华友等[12]分别对钻天柳的种子繁殖进行研究，得出适宜的采种期在6月下旬至8月上旬，但不同地区的采种时间具有差异。钻天柳种子秋播比春播的出苗率高，春播发芽率低于30%；秋播出苗率可达90%以上，出苗均匀且整齐[11]。张华友等[12]、闫学民等[13]研究了不同光照、不同基质对播种苗木生长的影响，结果表明50%的光照强度下钻天柳的苗木质量最好，地径高出平均地径23%；砂壤土覆以1cm厚河沙为基质种植，与以河沙和黏重土为基质比较，苗木越冬后其当年平均地径分别是在后二者地块生长苗木平均地径的200%和132%，苗木平均高度分别是后二者地块生长苗木平均高度的152%和125%。

2.2 扦插繁殖

闫学民等[13]、Tredici P.D[14]通过钻天柳扦插试验得出钻天柳扦插存在生根困难的结论。王正生等[15]、张含国等[16]、张士俊等[17]研究了激素种类及浓度、底层基质性质与水浸时间对钻天柳硬枝扦插的影响，结果表明，疏松、排水、通气好的材料适宜作扦插基质，底层基质为碎石时钻天柳生根率可达67.5%，底层基质仅为土壤时钻天柳成活率为25.8%；插穗母树的树龄以10年生以下最好，年龄越大，生根率越低。激素处理对钻天柳扦插的影响效果存在争议，王正生等[15]研究发现用150mg/kg萘乙酸浸泡的钻天柳插穗生根率最高，可达71.1%；用150mg/kg的吲哚乙酸处理的钻天柳插穗生根率为66.7%。张含国等[16]、张士俊等[17]则认为萘乙酸、吲哚乙酸等激素处理的插穗，生根率不超过54%，且认为插穗用水浸72h生根效果最好，生根率分别为85%和64%。孟广华等[18]在做钻天柳硬枝扦插实验时，把插穗先倒插在土里，生根后移植正插，不做任何处理，取得了良好效果，平均成活率达63.7%。张华友等[12]、闫学民等[13]研究了以旱柳作为砧木进行钻天柳嫩枝扦插，采用1号生根粉处理不同年龄的插穗，但成活率不高，分别为32.7%、34%。郭晓凡[19]通过研究水浸时长与激素种类对钻天柳嫩枝扦插的影响得出，浸水处理比不浸水处理的插穗生根率高很多，其中浸水48h插穗生根率最高，为64%，而经过激素处理的插穗生根率均不理想。可见，采用硬枝扦插与嫩枝扦插，枝条内的抑制物在浸水后会减少，有利于插穗生根。

2.3 嫁接繁殖

丁磊等[20]分别以大白柳、朝鲜柳、旱柳作为砧木，钻天柳雄、雌株做接穗进行嫁接，结果表明，只有朝鲜柳与钻天柳嫁接后成活，苗木生长稳定，成活率为25.0%～27.0%。朱志民[21]认为旱柳与钻天柳嫁接亲和力高、愈合牢固，是钻天柳最适宜的嫁接砧木。郭晓凡[19]对嫁接方法与保湿措施类型对成活率的影响进行研究，实验结果表明，插皮接成活率最高，达85.6%；劈接与舌接成活率较低，分别为76.8%和67.7%。保湿措施明显有利于接穗保湿和成活，保湿类型差异不显著，郭晓凡认为插皮接成活率高是因为嫁接时气温较高，砧木生理活动旺盛，砧穗结合面大。

2.4 组培繁殖

多位学者从不同外植体、培养基类型、灭菌时间和生长调节剂等方面对钻天柳的组织培养进行研究。结果显示，以腋芽、无芽嫩茎和休眠茎做外植体生长状况好，生根率和成活率均较高，用0.1%的氯化汞（HgCl2）灭菌8min污染率最小且不会发生毒害反应。IBA、NAA对无芽嫩茎和腋芽的诱导与继代培养效果好，IAA与IBA最适宜生根培养[22-26]。对于基本培养基的选择各学者结论有所不同，任真[6]、徐娜等[24]用MS培养基作为基本培养基，外植体的诱导率与增殖率均高达95%以上，其生根率分别为98.5%、95.3%。但张小单[25]、季倩萍等[26]得出MS培养基不是最佳培养基的结论，张小单等从ACM、DCR、MS、WPM和N-685种培养基中，筛选出最适启动培养基为WPM，外植体腋芽萌发率高达87.5%；季倩萍等研究认为，改良DKW培养基为茎段的最佳启动培养基，WPM培养基诱导率最高，为89.20%，褐化率较低，而MS培养基中褐化率达58.00%。

3 造林与抚育

3.1 造林与生境

宋玉亮[9]通过对钻天柳的调查，表明可选腐殖质含量为中等以上的砂壤土的沟谷两岸或海拔300m以下的平缓地带作为钻天柳的造林地，初植密度在每公顷2 000株左右为好，造林密度不宜过大。李瑛云等[27]研究了苗木类型、造林时间和土壤性质对钻天柳苗木成活率与生长的影响，结果表明，营养杯苗造林成活率比床播苗提高了3.19倍，可达97.78%，春季与雨季造林营养杯苗成活率都可达98%以上，砂壤土造林4龄幼苗高生长和径生长比在壤土上造林分别提高了94%和62%。张士俊[8]通过调查不同立地条件与林分密度对钻天柳的影响发现，20年生林分中，砂壤土与砂砾相比，其树高年平均生长量差别不大，胸径年平均生长量与材积年平均生长量分别高73.2%和140.4%。12年生林分中，低密度林分与高密度林分相比，其个体胸径平均生长量、树高平均生长量和个体材积生长量分别高9.9%、4.5%和

26.5%。

3.2 造林与抚育

徐子坤[28]对钻天柳的造林技术进行研究，得出人工营造钻天柳纯林成活率高达90%，但保存率较低，为62.2%（因靠近公路，存在人为破坏）。造林技术主要选取1～2年实生苗或扦插苗，于4月末5月初采用全光造林，割除造林地杂草与灌木，然后进行刨穴、栽苗、培土、踏实，低滩地采用大苗造林。钻天柳在造林当年与第2年可抚育2～3次，第3年抚育1～2次即可。第1次抚育根据个体的情况实行培土、扶正、踏实等方法促进幼苗生长，待长势稳定后，进行第2次抚育，采用透光抚育，用物理方法除去杂草与灌木[2,28]。

3.3 病虫害防治

钻天柳苗木很少发生虫害，偶尔发生烂皮病，易发生严重的锈病，出苗后需定期喷施代森锌溶液或用波美2°的石硫合剂进行防治，通过喷干、涂干等量式波尔多液防治疗烂皮病[29-30]。在小苗定植前，用1%的硫酸铜溶液浸泡其根部5min，可以防治根癌病，或在其生长期用500g等量式或半量式波尔多液灌根。用乐果1 000倍液喷雾可防治黑天牛[31]。

4 存在的问题

钻天柳是一种生长快、生长量大的优良速生树种，被称为护岸先锋树种，它具有防护堤岸效果好、观赏价值高的特点，李耀辉等[2]建议大面积推广。钻天柳群落生境遭受不同程度的破坏，数量急剧减少，处于濒危状态。但目前关于钻天柳的研究较少且不全面，钻天柳种群、群落特征及物种多样性等有关其资源现状、立地造林条件、抗水湿机理、城市绿化应用与管理等应用方面以及钻天柳作为濒危物种的保护、濒危机制等方面的研究少有报道。

现有研究中，在繁育技术方面钻天柳种子繁殖已达到较高出苗率，但钻天柳种子小、飞絮时间与寿命短，导致采种与储藏困难；钻天柳嫩枝扦插成活率低；在硬枝扦插与组织培养上，分别存在激素处理效果与最适基本培养基选择的争议，有待进一步研究。造林抚育方面的研究则是多具描述性，少定量分析。

5 解决的策略

5.1 加强钻天柳县域分布的研究

地理分布是植物资源研究的基础，目前各种工具书描述的钻天柳地理分布均在县级市以上范围，而钻天柳为国家二级重点保护植物，种群数量在减少，分布范围在缩小，但究竟钻天柳资源分布如何，具体数量多少，这些是我们应该掌握的，这样才能更好地保护和利用，因此，应大力开展钻天柳县域乡镇级分布和资源调查，绘制出钻天柳的县域乡镇地理分布图，为后续研究、保护与应用提供准确的资源及分布信息。

5.2 加强群落特征和种群动态的研究

详细调查钻天柳群落组成结构、物种多样性及种群动态等，研究钻天柳群落的稳定性、钻天柳在群落中生态地位及与伴生树种的协同和竞争关系、种群的存活状态及未来发展演变的趋势，为钻天柳天然种群的保护与恢复提供支撑。

5.3 加强钻天柳抗水湿性的研究

钻天柳是优良的护岸树种，主要生长于河流两岸，喜光、喜湿、耐寒怕旱。因此，要想充分发挥其耐水湿的特性，就必须深入研究钻天柳抗水湿的机理和程度以及增强其抗水湿性的方法和技术，以便在水湿地、沼泽地等地域进行钻天柳的营造和推广研究。

5.4 加强钻天柳濒危机制的研究

导致物种濒危的因素众多，主要有生境退化丧失、人类对资源的不合理利用、全球气候变化等外界因素以及物种繁殖力低、地理分布狭窄、栖息地特化等与植物自身相关因素，探索其濒危的生态过程，找出物种濒危的主要因素，有针对性地提出解决方案，对濒危物种的保护具有重要作用。因此，应从钻天柳分布区的生境、气候、人为干扰程度等外因及种群的分子遗传多样性、生理特性、生态位和林下更新等内因入手探究钻天柳濒危原因与机制，并提出保育措施，全面保育钻天柳种群。

5.5 加强钻天柳繁殖技术的研究

钻天柳种子飞絮时间短，成熟时间难把握，且钻天柳树体多高大，采种比较困难，给种子繁殖带来了困难。而无性繁殖材料虽然消耗多，但速度快，可以保留母本优良性状，今后应加大钻天柳扦插、嫁接及组织培养等无性繁殖技术的研究力度，特别是嫩枝扦插技术，确定最佳的繁殖技术体系，为钻天柳的快速繁殖优质苗木提供科学技术支撑。

5.6 加强钻天柳造林与抚育的研究

从造林地选择、整地、造林时间及方法、土肥水管理、幼林抚育、病虫害类型与防治等方面研究，探索钻天柳造林技术及抚育措施，制定科学的钻天柳造林、抚育方案，优选立地，提高造林成活率和保存率，改善林分结构，提升林分质量。

5.7 加强钻天柳应用技术的研究

运用科学理论与现代生物技术，加大产业化繁育优质苗木，建立钻天柳苗木栽培示范基地，探讨苗木在河流两岸的水湿地、沼泽地等水域地造林技术，同时，研究钻天柳在城乡绿化中的应用及配置技术，充分发挥钻天柳姿态优美与冬季枝条鲜红的特点，大力开发其观赏价值，为北方城市绿化特别是冬季增添靓丽色彩，丰富园林绿化树种多样性，为实现生态宜居的乡村振兴目标做出贡献。