黑龍江省楊樹紙漿林發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研究

劉建明 高建華 祁永會

(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，哈爾濱 150081)

隨著我國天然林資源日漸枯竭，人工林的開發(fā)利用已顯得愈來愈重要。選用適宜的速生樹種，實(shí)行短輪伐期定向培育，營建紙漿用材林，發(fā)展以楊木等闊葉材的制漿造紙工業(yè)，不僅能緩解木漿原料緊缺的局面，也是迅速解決我國草漿帶來環(huán)境污染問題的最有效途徑和方法。

黑龍江是我國重點(diǎn)林區(qū)，也是造紙工業(yè)的重要生產(chǎn)基地。氣候濕潤，土壤肥沃，但生長期較短，適宜發(fā)展落葉松、楊樹、樺樹等紙漿林基地?？茖W(xué)合理規(guī)劃造林地，做到樹種搭配合理，適地適樹，不斷引入新的種質(zhì)資源，擴(kuò)大人工林遺傳的多樣性，提倡混交造林，樹種輪作，增加生物多樣性。另外，借助地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，建立紙漿用材林基地資源管理系統(tǒng)，為基地規(guī)劃和經(jīng)營決策等提供理論依據(jù)，提高經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)營管理水平，有利于實(shí)現(xiàn)區(qū)域的持續(xù)發(fā)展。

1 黑龍江省楊樹紙漿林的發(fā)展現(xiàn)狀

楊樹屬楊柳科(Salicaceae)楊屬(Pcpulus)植物，是楊屬植物的統(tǒng)稱。楊樹生長迅速，發(fā)育周期短，一般6～10a達(dá)到成熟，開始開花結(jié)果。雜種更早，如山楊與毛白楊雜種，3a生即可開花。在常規(guī)造林的情況下，楊樹一般15～20a即可采伐利用。

楊樹是我國的重要造林樹種，也是工業(yè)用材林和生態(tài)防護(hù)林的主要樹種。近年來由于森林資源日趨枯竭，木材供應(yīng)緊張，生態(tài)平衡失調(diào)，楊樹在我國林業(yè)上愈來愈占有重要的位置。我國北部及中部大面積的防風(fēng)固沙林和農(nóng)田防護(hù)林其主要樹種是楊樹，也是東北林區(qū)森林采伐后更新的先鋒樹種之一，而且近年來興起的大面積的以集約方式經(jīng)營的高生產(chǎn)力的人工用材林還是楊樹。楊樹已成為解決木材短缺措施的重要樹種之一[1]。

目前，全世界楊樹人工林總面積800萬hm2，中國有660萬hm2，大多數(shù)分布在“三北”地區(qū)。我國現(xiàn)在己成為世界上楊樹人工林面積最大的國家。楊樹分布廣泛，生長迅速(鄉(xiāng)土楊樹在天然條件下，每年徑生長可達(dá)10mm以上，北方的速生豐產(chǎn)新品種均在30mm以上)、繁殖容易(除山楊外，均可進(jìn)行扦插無性繁殖)、種類繁多(由于楊樹雌雄異株，育種容易，也非常容易產(chǎn)生天然雜種)、適應(yīng)性強(qiáng)。楊木的用途十分廣泛，利用楊木可以造紙、生產(chǎn)各種刨花板、纖維板，火柴桿、包裝材、筷子以及直接用于建筑等各方面，可見在國民經(jīng)濟(jì)中的意義是非常重大的。

我國楊樹資源十分豐富，原產(chǎn)53種(不包括人工雜種和引入種)，黑龍江省楊樹原產(chǎn)12種，主要包括山地楊樹與平原楊樹兩大類型。在黑龍江省山地楊樹主要指山楊和大青楊，而平原楊樹品種繁多，發(fā)展較快。特別是近年來通過人工雜交選育的新品種及引進(jìn)種很多，正是由于楊樹生長迅速、繁殖容易、種類多、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，早已成為廣大城鄉(xiāng)、公路四旁綠化、建設(shè)“三北”平原農(nóng)田防護(hù)林體系的主要樹種。特別是速生新品種迅速推廣之后，楊樹必將成為當(dāng)前乃至今后一段時(shí)期內(nèi)營建速生豐產(chǎn)林的首選樹種之一，特別是在國家實(shí)施“天?！惫こ毯屯烁€林政策之后，楊樹發(fā)展的空間更大，而且由于黑龍江省培育的新品種較耐寒，大量的楊樹品種可引種到附近其他省區(qū)，所以說發(fā)展楊樹不僅可以解決木材缺口問題，同時(shí)還要以通過開發(fā)新品種創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，前景非常廣闊。

從楊樹的栽培情況看，楊樹一直是黑龍江省的主要造林樹種之一，每年造林面積占全省的三分之一左右。西部的農(nóng)田防護(hù)林，用材林以及四旁綠化，絕大部分是楊樹，但過去一直推廣小黑楊，形成了品種較為單一的局面。為了選育適應(yīng)黑龍江省土壤及氣候特點(diǎn)的楊樹新品種，黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所及黑龍江省防護(hù)林研究所做了大量的工作，特別是黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所以劉培林研究員為首的課題組，先后承擔(dān)了省科委的“楊樹良種光皮小黑楊繁育推廣的研究”，國家科委和國家農(nóng)委的“小黑楊推廣”，黑龍江省林業(yè)廳的“楊樹引種新選推廣品系”，黑龍江森工總局的“楊樹新品種(超小黑)選育的研究”，黑龍江省科委的“黑林1號、2號、3號楊的選育”，國家“七五”攻關(guān)“山楊基因資源的保存和利用”，黑龍江省科委的“黑龍江省楊樹良種區(qū)域栽培試驗(yàn)”，國家“八五”攻關(guān)“山楊良種選育的研究”和黑龍江省科委的“新選楊樹用材與綠化品系的研究”等多項(xiàng)課題，歷經(jīng)30多年選育出一大批耐寒速生適應(yīng)不同立地條件的楊樹系列品種，大多數(shù)品種都經(jīng)過了10a以上的實(shí)驗(yàn)。目前，黑龍江省乃至東北三省及內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)銷的楊樹新品種大多數(shù)是由黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所選育的，現(xiàn)今已推廣到北京及河北等省，包括黑林1號、2號、3號、1344楊、黑小2號楊、B6、近期待鑒定的新品種A5楊，還包括經(jīng)過選優(yōu)的山楊、大青楊等山地楊樹品種。此外，黑龍江省防護(hù)林研究所這兩年先后推出了青山楊、DN113等楊樹新品種。這些品種的上市及栽培，豐富了楊樹市場，加快了楊樹的發(fā)展。目前，黑龍江省的三肇、雙城、呼蘭、蘭西、青崗、賓縣、望奎、阿城、安達(dá)、尚志、綏化、明水、拜泉、泰康、寶清、依蘭、鐵力、海林、寧安等許多市縣基本上選擇楊樹造林，加之林區(qū)退耕還林面積和疏林地面積的不斷擴(kuò)大，僅黑龍江省就有50多萬hm2的土地適宜培育豐產(chǎn)林，尤其是建設(shè)三江平原農(nóng)田防護(hù)林體系工程，規(guī)劃造林總面積71.9萬hm2；建設(shè)松花江中下游防護(hù)林體系工程，覆被率要達(dá)到42%；嫩江中下游防護(hù)林體系工程，造林38.9萬hm2，覆被率達(dá)30%，防治荒漠化、堿化、風(fēng)蝕沙土等危害面積60多萬hm2，擬建設(shè)多個生態(tài)城市和生態(tài)縣。在這些工程中，楊樹都將大有用武之地。

從環(huán)境來看，黑龍江省屬北溫帶和寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，夏季溫和多雨，大部分地區(qū)發(fā)展楊樹條件優(yōu)越，東部溫潤、半濕潤和半干旱區(qū)都受季風(fēng)影響，其中半溫潤和半干旱區(qū)雖然年降水量不多，但70%～80%集中在6—9月份，尤其是7—8月份降水最多，北方雖然年平均氣溫低，但生長季節(jié)的溫度適宜，與楊樹年生長節(jié)律相吻合，非常利于楊樹生長[2]，綜上所述已不難看出，發(fā)展楊樹紙漿林的條件已非常成熟。

2 楊樹品種的選育

中國楊樹育種工作始于20世紀(jì)40年代，但真正有計(jì)劃的楊樹育種研究是從50年代中開始的。90年代中期以來?xiàng)顦溆N向創(chuàng)新期發(fā)展，即我國楊樹良種選育研究是以產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)的社會需求和理論有所創(chuàng)新為指導(dǎo)，并在2個巨大轉(zhuǎn)變基礎(chǔ)上開展的。其一是認(rèn)識到必須因材種需求有相應(yīng)培育技術(shù)配套，良種的基礎(chǔ)作用才能真正充分發(fā)揮出來，因而把育種和栽培研究結(jié)合在一起進(jìn)行研究，以求為生產(chǎn)提出操作性強(qiáng)的良種與方法配套的經(jīng)營體系。其二是認(rèn)識到新種質(zhì)引進(jìn)和現(xiàn)代分子技術(shù)是提高育種效率、擴(kuò)展育種目標(biāo)的關(guān)鍵，所以強(qiáng)化了主要楊樹基因資源收集和重要經(jīng)濟(jì)性狀分子水平上操作技術(shù)的研究。楊樹改良目標(biāo)已由通用性向?qū)Ｓ眯杂N過渡，由單一的產(chǎn)量指標(biāo)向優(yōu)質(zhì)高抗多性狀綜合改良轉(zhuǎn)變，力求育種與環(huán)境、林種和材種需求緊密統(tǒng)一。近20年已選育出許多與五六十年代明顯不同的楊樹優(yōu)良新品種，新品種平均材積生長量提高10%～20%以上，木材密度提高3%以上，纖維含量增加2%以上。一大批新品種、新種質(zhì)陸續(xù)投入生產(chǎn)。90年代后期108楊和三倍體白楊雜種更成為苗木市場的新熱點(diǎn)。不僅鄉(xiāng)土樹種基因資源的收集和研究有了長足進(jìn)展，而且在“948”國際農(nóng)業(yè)引進(jìn)項(xiàng)目資助下，從國外引進(jìn)了我國十分短缺又迫切需求的美洲黑楊、歐洲黑楊等遺傳種質(zhì)資源，使我國楊樹遺傳資源研究有了新的開端。楊樹基因工程育種在技術(shù)和成效上也取得可觀的突破。不僅轉(zhuǎn)化成功的抗食葉害蟲基因工程楊樹正大范圍地大面積釋放，抗天牛轉(zhuǎn)基因楊樹株系也獲得成功，使我國在這一領(lǐng)域進(jìn)入世界先進(jìn)行列。楊樹分子標(biāo)記輔助育種研究也取得了一定的進(jìn)展。獲得與楊樹抗葉枯病緊密連鎖的分子標(biāo)記，為抗病基因定位、分離及克隆奠定了初步基礎(chǔ)；已開展的對控制楊樹生長、物候、木材密度等重要性狀的QTL作圖研究，也為加速這些性狀的早期選擇做了理論和方法上的準(zhǔn)備。

楊樹由于其生長快、適應(yīng)性強(qiáng)、木材用途廣，在世界上栽培面積較大。因此，楊樹的育種工作也備受世界主要栽植國的重視。長期的異花授粉使楊樹的遺傳性狀非?；祀s。過去利用常規(guī)育種的方法連獲得自交系都很困難，更談不上確定經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳規(guī)律和了解一個種的歷史；同時(shí)對必須有性繁殖的林木也很難加速穩(wěn)定雜種后代的性狀，以及選擇時(shí)不能排除雜種優(yōu)勢和顯隱性的干擾提高選擇效率等等。單倍體育種為這些問題的解決提供了廣泛的可能?；ㄋ幣囵B(yǎng)是細(xì)胞工程育種的重要手段之一。通過單倍體細(xì)胞培養(yǎng)獲得單倍體細(xì)胞或育出單倍體植株以后，再用秋水仙素處理，使染色體加倍，可以獲得性狀穩(wěn)定純合的二倍體植株體系，大大提高育種效率，縮短育種時(shí)，是現(xiàn)代植物育種中快速、高效的育種途徑之一。

楊樹單倍體的培育主要是通過花藥培養(yǎng)法來獲得，楊樹花粉植株的培育始于20世紀(jì)60年代世界的一些國家和我國相繼開展了楊樹花藥培養(yǎng)誘導(dǎo)單倍體植株的研究，在20世紀(jì)70年代研究達(dá)到了高潮，取得了一系列成果。單倍體育種由于具有高速、高效、基因型一次純合等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已作為一種嶄新的育種手段開始應(yīng)用。

隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，木材的需求量越來越大，而楊樹因?yàn)槠渖L快、周期短、繁殖及栽培技術(shù)較易推廣，而受到越來越多國家的重視，在世界各地被廣泛栽培。在美國、芬蘭、加拿大等國家均有大面積楊樹評比林和優(yōu)良品種母樹林。而在我國，以中國林科院為首的科研機(jī)構(gòu)，通過雜交育種繁育了很多楊樹品種(系)，同時(shí)也引進(jìn)了一些速生楊品種，并在南方及內(nèi)蒙古營建了多處的評比林，也推出了一系列速生楊樹新品種，特別是在江蘇與山東兩省的楊樹栽培面積最大。但是上述品種主要側(cè)重速生性，而對其耐寒性指標(biāo)的研究較少，很難選擇出適宜東北栽植的品種，特別是黑龍江省因其氣候寒冷干燥，很多引進(jìn)的速生品種均因?yàn)槟秃暂^差而被淘汰。

因此在楊樹多品種并存的今天，收集平原楊樹品種顯得尤為重要，具有重要的現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)意義。

3 楊樹定向培育技術(shù)

楊樹的培育可以從造林地選擇、灌溉、施肥、造林密度等方面進(jìn)行研究。

由于紙漿林大多為速生豐產(chǎn)林,這就要求造林地的土壤條件相對較好,同時(shí)也適應(yīng)楊樹的生態(tài)學(xué)特性,土壤條件應(yīng)土層深厚,質(zhì)地較輕,以輕壤、沙壤最好,中壤、緊壤次之[3]。

楊樹生長對土壤水分條件反應(yīng)敏感。姜岳忠等(2004)研究發(fā)現(xiàn)在集約栽培條件下，于干旱季節(jié)對林木進(jìn)行灌水，能提高林木生長量，還能改善楊樹品種的纖維性狀，建議在營建楊樹纖維用材林時(shí)應(yīng)把增加土壤水分作為一項(xiàng)管理措施。王世績等(1991)研究了不同供水條件下Ⅰ-69楊的材性，也認(rèn)為以培育纖維材為目的，在天然降水與人工灌溉量合計(jì)達(dá)800～1 000mm的范圍內(nèi)，可以明顯提高木材的纖維產(chǎn)量，而不降低木材的纖維長度。說明灌水不僅有利于提高楊樹生長量，還能改善楊樹品種的纖維性狀，在營建楊樹造紙用材林時(shí)應(yīng)把增加土壤水分作為一項(xiàng)管理措施。

有針對性的開展配方施肥，能明顯提高楊樹的生長量及生物產(chǎn)量。速生纖維用材林應(yīng)重點(diǎn)考慮群體效應(yīng),在實(shí)現(xiàn)工藝成熟的基礎(chǔ)上,只有適當(dāng)加大密度,增加個體數(shù)量,才能提高群體產(chǎn)量。林農(nóng)間種不僅能增加額外效益，還能明顯改善林木樹體營養(yǎng)狀況，提高林分的生物產(chǎn)量。

造林密度、合理施肥、合理灌溉等栽培措施，對木材的纖維性狀和纖維素含量并無負(fù)面效應(yīng)，農(nóng)林間作，以耕代撫，結(jié)合農(nóng)作物管理進(jìn)行灌水、施肥，不僅能增加額外效益，還能改善林地土壤及樹體營養(yǎng)狀況，提高林木生長量，是提高造紙用材林木材產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的有效技術(shù)措施。選用優(yōu)良品種，采用綜合措施定向培育纖維用材林，實(shí)行短輪伐期經(jīng)營，以高投入、高產(chǎn)出、高效益為基本特征，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 存在問題及發(fā)展趨勢

黑龍江省雖然擁有大面積的楊樹人工林，但是楊樹紙漿林的發(fā)展還存在著很多問題，主要表現(xiàn)在：(1)良種使用率低，林分質(zhì)量較差；(2)楊樹人工林栽培與工業(yè)利用脫節(jié)，經(jīng)營目的不明確，沒有形成規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)營；(3)生產(chǎn)上使用的楊樹品種單一，楊樹人工林病蟲害嚴(yán)重，楊樹天牛嚴(yán)重威脅黑龍江省楊樹人工林生產(chǎn)，不及時(shí)防治，后果不堪設(shè)想。

黑龍江省是我國的森林資源大省，但隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對紙漿原料的需求將不斷增加，天然林長期開發(fā)利用，森林資源將日漸枯竭?！笆濉逼陂g，我國將大面積建設(shè)速生紙漿用材林，這是楊樹產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展的機(jī)遇。因此，黑龍江省發(fā)展以楊樹為主的紙漿用材林已成共識。

[1]張東來，等.關(guān)于黑龍江省楊樹工業(yè)纖維用材林建設(shè)的探討[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008,21(6)：48～49.

[2]郭樹平.黑龍江省楊樹速生豐產(chǎn)林的發(fā)展前景及新品種資源[J].林業(yè)科技,2004,29(5):13～14.

[3]侯培忠，等.楊樹紙漿林栽培注意六點(diǎn)[J].北京農(nóng)業(yè)，2006，(2):12.