蒙古櫟生物質(zhì)能源林良種選育技術(shù)

張桂芹，周建宇，李國強(qiáng)，姚盛智

（黑龍江省帶嶺林業(yè)科學(xué)研究所，黑龍江 伊春 153106）

林木生物質(zhì)能源作為可再生能源，是僅次于煤、石油、天然氣的第四大能源資源，大力開發(fā)和利用林木生物質(zhì)能源，是應(yīng)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨的能源危機(jī)和環(huán)境問題的重要舉措。我國林木生物質(zhì)能源發(fā)展雖然起步晚，但進(jìn)展較快，一部分科研成果已達(dá)到國際先進(jìn)水平，在油料能源樹種上，如麻瘋樹、黃連木等，在良種選擇、培育及其轉(zhuǎn)化利用的工藝與設(shè)備等方面，都相繼開展了較為系統(tǒng)的研究，并取得了階段性成果。

帶嶺林科所2010年開始蒙古櫟生物質(zhì)能源林良種選育研究工作。

1 研究目的

蒙古櫟（Quercusmongolica）又稱柞樹，殼斗科櫟屬，果實(shí)橡子含有大量淀粉，其含量在50%～70%，經(jīng)加工提煉可轉(zhuǎn)化燃料乙醇和生物化工產(chǎn)品，是東北發(fā)展林木生物質(zhì)能源的優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土樹種。

黑龍江省森工林區(qū)蒙古櫟資源比較豐富，櫟林面積59.8萬hm2，占森工有林總面積的9.5%。其中：中幼林面積44.312萬hm2，占櫟林總面積77.1%，近熟、過熟林面積15.49萬hm2，占櫟林面積22.9%。因此黑龍江省發(fā)展蒙古櫟生物質(zhì)能源林具有資源優(yōu)勢(shì)。但長(zhǎng)期以來，林業(yè)在我國主要被用作應(yīng)采林、生態(tài)林、防護(hù)林，以此形成了一套經(jīng)營管理技術(shù)，并未作為生物質(zhì)能源林來經(jīng)營管理，因此進(jìn)一步開展能源樹種良種選育及定向培育研究，以便形成配套的技術(shù)體系，為我省能源林基地化、集約化、規(guī)模化建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 現(xiàn)有林資源調(diào)查

以伊春地區(qū)（12個(gè)林業(yè)局）為單位對(duì)全國森林資源二類清查櫟類資源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和統(tǒng)計(jì)。掌握了伊春市12個(gè)林業(yè)局的櫟類資源現(xiàn)狀，其中櫟林較多的林業(yè)局有帶嶺、朗鄉(xiāng)、南岔、美溪、紅星、新青、金山屯等，有櫟林面積55.842hm2，其中中幼林面積44.244hm2，占櫟林總面積的79.3%。結(jié)實(shí)林面積約22.165萬hm2，是發(fā)展生物質(zhì)能源林的潛在資源，發(fā)展?jié)摿薮螅熬皬V闊。

2.2 天然林物候觀測(cè)

在蒙古櫟天然林分內(nèi)，選取3株代表性植株，由專人定時(shí)定株借助高倍望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行物候觀測(cè)，從芽體萌動(dòng)開始觀察，直至落葉結(jié)束。開花前和花期每2d觀測(cè)1次，其它時(shí)期每5d觀測(cè)1次。經(jīng)過連續(xù)2年的觀測(cè)，掌握了當(dāng)?shù)孛晒艡蹈魑锖蚱?，特別是開花、結(jié)實(shí)物候期及雌雄花形態(tài)特征。

2.3 種源選擇

2010年分別在黑龍江省的方正、富錦、北安、美溪、嘉蔭、五常、帶嶺七個(gè)林業(yè)局，在比較有地區(qū)代表性的林分（或林業(yè)生產(chǎn)部門經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為生長(zhǎng)表現(xiàn)好的林分）中各選定10株生長(zhǎng)表現(xiàn)中等的采種母樹（不選擇優(yōu)樹、林緣木或孤立木），株間距離30～50m以上，種子按單株采集，單株包裝，統(tǒng)一編號(hào)，編號(hào)格式為“采種地名＋數(shù)字”。

采種當(dāng)年進(jìn)行秋播育苗，分單株播種，播后及時(shí)匯制平面圖。秋季分單株起苗、假植，嚴(yán)防混亂。2012年春季分單株移栽。每年秋季調(diào)查不同種源不同單株的苗期生長(zhǎng)量，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為優(yōu)良種源及優(yōu)良單株選擇奠定基礎(chǔ)。

2.4 優(yōu)樹選擇

2.4.1 選優(yōu)時(shí)期。蒙古櫟做為生物質(zhì)能源林主要是利用果實(shí)淀粉含量高，結(jié)實(shí)性狀是優(yōu)樹的關(guān)鍵指標(biāo)，因此選優(yōu)工作應(yīng)于6月以后，蒙古櫟植株結(jié)實(shí)狀況可以充分表現(xiàn)出來時(shí)進(jìn)行，初選在果實(shí)成熟前1～2月，復(fù)選在果實(shí)成熟落地時(shí)。

2.4.2 選優(yōu)林分。在處于盛果期的天然林分內(nèi)選擇，林齡在30～80年。

2.4.3 優(yōu)樹標(biāo)準(zhǔn)。樹體健康、樹形完整；株型矮化（灌木或小喬木＜8m）；分枝低、側(cè)枝粗，枝條粗壯；樹冠內(nèi)膛豐滿，結(jié)果部位多；果實(shí)蟲蛀率低。幼齡期結(jié)實(shí)或早熟，單果個(gè)大；優(yōu)樹之間距離相距30～50m。

2.4.4 優(yōu)樹管理。所選優(yōu)樹在樹高1.3m處油漆環(huán)1圈，記錄優(yōu)樹所在位置，編號(hào)，樹上寫號(hào)，拍照，存檔。單株采穗嫁接，異地永久保存。

2.5 苗木繁育

蒙古櫟種實(shí)有落地發(fā)芽的特點(diǎn)，難于長(zhǎng)期保管，實(shí)施隨采隨播的秋季播種育苗，掌握了實(shí)生苗規(guī)?；嘤夹g(shù)，培育2年生苗1萬株；開展扦插、嫁接等無性繁殖試驗(yàn)，蒙古櫟含大量單寧，嫁接不易成活，經(jīng)過幾年的摸索，采用舌接法，嫁接成活率由原來的69%提高到80%；經(jīng)過兩年的扦插試驗(yàn)，再次證明蒙古櫟屬于極難生根樹種，有待進(jìn)一步探討。

2.6 能源林定向改培

2.6.1 人工林定向培育。在10年生蒙古櫟人工林內(nèi)，開展不同造林密度（0.75m×1m；1m×1.5m；1.5m×1.5m；1.5m×2m；1m×2m；2.5m×5m）的林木生長(zhǎng)性狀（高、徑、側(cè)枝徑、枝長(zhǎng)）調(diào)查，通過分析：當(dāng)株行距超過2.5m時(shí)，密度對(duì)側(cè)枝生長(zhǎng)影響十分顯著：密度越小，側(cè)枝生長(zhǎng)越旺，但高、徑生長(zhǎng)差異不明顯，這一結(jié)果為蒙古櫟能源林的造林密度提供了科學(xué)依據(jù)。

2.6.2 天然林定向培育。在天然中幼齡林內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地，采取疏伐、透光撫育等措施，調(diào)整林木個(gè)體間距離，伐出生長(zhǎng)不良、彎曲木、病枯木、雙杈木和不符合母樹條件的其它林木，為保留母樹創(chuàng)造良好的結(jié)實(shí)條件。對(duì)保留母樹取切根、使用植物激素調(diào)節(jié)劑，控制樹勢(shì)，促進(jìn)母樹早成熟，提早進(jìn)入結(jié)實(shí)期。

3 小結(jié)

3.1 掌握了伊春地區(qū)櫟類資源分布及不同林齡的蓄積量。

3.2 收集了7個(gè)種源70個(gè)單株的種子，培育出2年生苗。

3.3 在天然林中選優(yōu)樹100株，為能源林發(fā)展儲(chǔ)備了優(yōu)良遺傳材料。

3.4 完善了實(shí)生苗和無性系苗培育技術(shù)，為規(guī)?；缣峁┘夹g(shù)保障。

3.5 設(shè)立了能源林改培試驗(yàn)地1處5hm2。

4 下步研究計(jì)劃

4.1 營建種源試驗(yàn)林

通過長(zhǎng)期觀測(cè)、調(diào)查，找出果實(shí)性狀地理變異規(guī)律；選擇適合當(dāng)?shù)卦耘嗟淖鰹樯镔|(zhì)能源林發(fā)展的優(yōu)良種源及優(yōu)良單株。

4.2 優(yōu)樹異地保存

采用無性繁殖方法，保存優(yōu)樹優(yōu)良性狀，異地永久保存。

4.3 改培效果調(diào)查

對(duì)建立的能源林改培試驗(yàn)地，連年管理，通過結(jié)實(shí)量的變化（與對(duì)照相比）形成改培技術(shù)體系。

4.4 探索人工林豐產(chǎn)栽培技術(shù)

通過造林密度、土、肥、水管理、整形修剪、環(huán)剝等對(duì)結(jié)實(shí)量的影響試驗(yàn)，形成能源林豐產(chǎn)栽培綜合管理技術(shù)。

［1］ 李文英，顧萬春.蒙古棟天然群體表型多樣性研究［J］.林業(yè)科學(xué)，2005，41（1）：49-56.

［2］ 李文文.蒙古櫟（Quercus mongolica Fisch.）種源變異及無性繁殖技術(shù)［D］.北京：中國林業(yè)科學(xué)研究院，2010.

［3］ 陳曉波，王繼志.蒙古櫟種源選擇試驗(yàn)研究［J］.北華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，11（5）：437-444.

［4］ 王淼，李秋榮，郝占慶，等.土壤水分變化對(duì)長(zhǎng)白山主要樹種蒙古櫟幼樹生長(zhǎng)的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15（10）：1765-1770.