遗传与立地调控对马尾松种子园的优化研究

1 马尾松种子园遗传调控现状

种子优质和良种数量是马尾松种子园的生产水平标准。马尾松种子园母树生长和结实受许多因素影响，如遗传、立地条件、树龄、密度及经营管理等。张国洲等研究表明，开花结果能力是影响种子产量的重要因素之一。种子园建设是综合性系统工程，其过程覆盖了林业生产经营技术和植物生殖学理论。陈虎等研究种子园自由授粉子代家系树高、胸径、材积方差分析表明，各家系性状间差异显著，且受到遗传力制约。谢国阳等了解并掌握每份种质材料开花结实能力和开花物候期，得出建园时应充分考虑不同马尾松遗传特性亲本组配问题。现阶段，中国马尾松种子园种子数量和质量均需提高，使其达到预产量；种子园遗传所引起的生物多样性问题，导致林木个体差异缩小，减少了基因频率，不了解种子园遗传多样性可能会造成马尾松林种群不稳定。

2 马尾松种子园立地调控现状

目前，马尾松种子园施肥主要以氮、磷、钾复合肥为主，直接影响种子园产量和品质，尤其是配方施肥方式仍然薄弱。林地施肥作为一项重要的营养管理方式，有利于不良地上林木生长、改良林分营养条件。研究表明，马尾松生长与土壤营养成分密切相关。在保证良种的前提下，要想促进马尾松林速生丰产，需确保肥力供给。

刘正渭等研究表明，种子园施肥效果与种质材料、气候、立地及经营管理密切相关。陈元镇等在土壤养分效应分析实验中发现，氮元素是影响种子园球果的最主要因子，且其与Ca、Mg、B、K之间的相互作用显著。杨方成等研究表明，马尾松疏伐后出现较大空隙，种子园去劣疏伐应先根据林分密度考虑后再到现场标定进行施工。合理施肥是保障种子园母树能够丰产、优产的重要因素。需按照林木生长发育阶段，确定不同的施肥方式和施肥配比，在马尾松幼龄时期，以有利于根系和树冠的季节性生长；在中林龄时期，要补充马尾松母树座果时期的营养需求，施加不同营养类型的肥料，禁止某种肥料施肥过多，从而违背了李比希最小因子定论；在老龄时期，树的高生长受到限制，材积生长也相对滞缓，施肥要与修枝剪叶、卫生检疫情况相结合，避免种子质量与生殖需要相冲突。赵鹏等研究表明，树木生长最关键的生活环境就是土壤，树木为完成生长和发育需要的水分和养料绝大部分都是依靠根系从土壤中吸收，土壤施肥后理化性质的优良直接影响树木生长。目前，微生物菌肥、矿质肥、绿肥增产明显，如何建立马尾松种子园土壤养分的良性循环，丰富微生物群落多样性，将微生物肥料结合矿质肥应用于马尾松种子园中是最主要的技术问题。

本文通过分析土壤理化特征后，得出了马尾松生长所需要的土壤条件，氮、磷、钾循环所需要的土壤酶活性，马尾松地被层有机物和土壤中物质，如土壤腐殖质含量、土壤微生物群落数量及其多样性等。研究了土壤中微生物肥料产生作用的机理，提出了不同生活史下马尾松应如何正确使用微生物肥料等，建议为立地调控提供技术指导。

3 马尾松种子园遗传调控与立地调控互作

马尾松林木性状遗传表达与土壤营养环境是相互作用的，遗传表达的完整性与土壤养分结构有关。在马尾松种子园相关研究中，少有将遗传学和营养学结合来考虑林木种子园生产种子的文献，营养形状遗传表达决定林木与环境的能量流动与物质循环，且少有通过营养遗传学来筛选营养遗传表达的优势基因等研究。林木营养吸收受基因调控，在考虑遗传改良的同时要注重营养基因的具体情况，完善马尾松种子园施肥量、施肥方式。中国马尾松种子园正在不断实现集约化经营，氮磷钾养分结构不利于马尾松种子园母树的最佳营养配比。同时，为保护马尾松天然林资源，现有的立地和育种互作需考虑马尾松种子园林木营养情况和性状表达，再开展马尾松营养遗传学的相关研究，选择马尾松土壤质地高效养分利用的基因型，以提供马尾松种子园优质的无性系和家系，提升马尾松苗木的环境抗性。

4 遗传与立地调控对马尾松种子园生产力的影响

广义的立地环境包括生物环境与非生物环境，马尾松林木基因型与立地环境互作是马尾松种子园发展的要点。马尾松种子园林木性状表现主要由基因决定，但不排除环境因素对基因性状表现产生的反馈与负反馈作用，马尾松种子园存在遗传与环境的协同。遗传调控为立地调控提供了优良的种质，立地调控进一步保障遗传调控的外部性状表达。

5 马尾松种子园的发展展望

为了能够充分运用现代科技（无人机，AI技术）对马尾松种子园环境状况进行监测，获取林分数据再进行不同尺度的生产力估算，形成立地和遗传调控互作等方面研究，需长期加强对马尾松种子园定位监测以实现时间尺度上的动态变化研究。马尾松种子园生产力与该树种生物学特性密切相关，长期观测对于探究马尾松生长规律、评估立地调控与遗传调控对生产力的影响及预测变化趋势等都具有非常重要的意义。立地与遗传调控互作能够提高马尾松种子园生产力，是未来林分亟待解决的问题和要点。