北美優(yōu)良樹種東部白松在吉林省引種現(xiàn)狀與規(guī)劃設(shè)想

劉穎，張海軍，孫國(guó)文，劉玉波

(1.吉林市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 吉林 132013；2.吉林省蛟河林業(yè)實(shí)驗(yàn)區(qū)管理局，吉林 吉林 132517)

北美優(yōu)良樹種東部白松在吉林省引種現(xiàn)狀與規(guī)劃設(shè)想

劉穎1，張海軍1，孫國(guó)文2，劉玉波1

(1.吉林市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 吉林 132013；2.吉林省蛟河林業(yè)實(shí)驗(yàn)區(qū)管理局，吉林 吉林 132517)

對(duì)吉林省多年來引種的東部白松生長(zhǎng)、適應(yīng)性、抗性等情況進(jìn)行了廣泛調(diào)查、綜合分析與評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：東部白松是吉林省多年來引種最成功的優(yōu)良樹種之一，筆者提出了東部白松今后在吉林省的發(fā)展規(guī)劃與設(shè)想。

東部白松；引種；現(xiàn)狀；規(guī)劃設(shè)想

東部白松(Pinusstrobus)，又名美國(guó)白松、北美喬松,原產(chǎn)北美東北部，常綠喬木,在原產(chǎn)地樹高30～50 m，胸徑可達(dá)1.5 m，是著名北方速生樹種。

加拿大和美國(guó)對(duì)該樹種的木材評(píng)價(jià)很高，木材輕柔而有光澤，紋理通直，耐朽力強(qiáng)，干燥后很少收縮，易加工、易著漆，涂飾性良好，因此，東部白松是一種優(yōu)質(zhì)用材樹種；東部白松樹冠呈傘形，樹干通直，樹皮灰綠色、皺裂，葉五針一束，樹姿優(yōu)美，是一種優(yōu)良綠化樹種[1]。

東部白松與我國(guó)東北鄉(xiāng)土樹種紅松相近，是優(yōu)良用材樹種、綠化樹種。20世紀(jì)80年代初期，吉林省林業(yè)廳從美國(guó)引進(jìn)東部白松種子，通過20年引種試驗(yàn)，經(jīng)多年生長(zhǎng)適應(yīng)性觀測(cè)，初步劃分出東部白松在吉林省適生范圍和適宜生境，為東部白松在吉林省中試和大面積造林奠定基礎(chǔ)。在吉林省規(guī)模化發(fā)展東部白松對(duì)吉林省樹種資源豐富性和生物多樣性發(fā)展、生態(tài)平衡保護(hù)、林地生產(chǎn)力提高等方面都具有非常重要意義。

1 自然概況對(duì)比與分析

東部白松原產(chǎn)北美東北部，北界由加拿大東部紐芬蘭往西，經(jīng)魁北克達(dá)安大略省,轉(zhuǎn)向東南，順著美國(guó)明尼蘇達(dá)州、衣阿化州到密執(zhí)安湖和伊利湖南部，往西南沿阿巴拉契亞山脈，通過美國(guó)北部和東部地區(qū)到大西洋沿岸廣大地區(qū)[2]。

吉林省引種栽培試驗(yàn)分別在吉林市林科院松花湖實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)、蛟河市天南林場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)區(qū)、長(zhǎng)春市凈月潭、集安市太平鄉(xiāng)自興村等地開展[3]。這些引種試驗(yàn)區(qū)選擇在吉林省東部山地溫帶濕潤(rùn)針闊葉混交林地帶的中部低山丘陵落葉闊葉林區(qū)、吉林省西部平原溫帶半干燥疏林草原地帶的松遼平原丘陵臺(tái)地蒙古櫟疏林草原區(qū)以及素有“小江南”之稱的特殊地區(qū)[4]。

東部白松原產(chǎn)地和吉林省引種地自然概況詳見表1。

表1 東部白松原產(chǎn)地和吉林省引種地自然概況

從表1中可以看出，地理位置方面，吉林省各引種地地理緯度均處于原產(chǎn)地自然分布區(qū)地理緯度范圍內(nèi)；從海拔來看，吉林省各引種地海拔在原產(chǎn)地自然分布區(qū)海拔下限或范圍內(nèi)；從平均氣溫來看，吉林省各引種地平均氣溫在原產(chǎn)地自然分布區(qū)平均氣溫

下限略低或范圍內(nèi)；從降水量來看，吉林省各引種地降水量均在原產(chǎn)地自然分布區(qū)降水量范圍內(nèi)；從土壤來看，吉林省各引種地土壤要優(yōu)于或近似原產(chǎn)地自然分布區(qū)的土壤，吉林省各引種地土壤呈微酸性，與原產(chǎn)地自然分布區(qū)土壤酸堿度相符。

東部白松在原產(chǎn)地整個(gè)分布區(qū)氣候涼爽、濕潤(rùn)，吉林省各引種試驗(yàn)地緯度、氣候條件與原產(chǎn)地自然分布區(qū)氣候條件相近，最主要?dú)庀笠蜃悠骄鶞囟群徒邓颗c原產(chǎn)地適生范圍相近似。吉林省引種地地理位置優(yōu)越，地勢(shì)開闊，是透光良好的低丘崗地，酸堿度適中，土壤質(zhì)地好，腐殖質(zhì)較厚，養(yǎng)分充足肥沃，土壤中與松樹類樹種正常生長(zhǎng)有密切關(guān)系的菌根菌等微生物豐富，且土壤通氣好，水分和酸堿度比較穩(wěn)定，根系能得到良好的生長(zhǎng)，因此，吉林省各引種地土壤因子比東部白松原產(chǎn)地自然分布區(qū)具有明顯優(yōu)勢(shì)。

2 東部白松在吉林省引種現(xiàn)狀

2.1 東部白松在吉林省引種地點(diǎn)及規(guī)模

1984年在吉林市林科院松花湖實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)采取穴狀整地，按株行距2 m×3 m營(yíng)造東部白松與紅松對(duì)比測(cè)定林約1 hm2。蛟河林業(yè)實(shí)驗(yàn)區(qū)管理局通過交流收集原產(chǎn)地優(yōu)良家系的種子，建立第二代實(shí)生種子園，根據(jù)原產(chǎn)地優(yōu)良家系數(shù)量，收集50個(gè)，采用經(jīng)過改良家系種子，采取棋盤式隨機(jī)排列方式，按株行距4 m×4 m建園，面積10 hm2。在蛟河天南林場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)區(qū)、長(zhǎng)春凈月潭和集安市太平鄉(xiāng)自興村分別營(yíng)建了面積約1 hm2的東部白松與紅松對(duì)比測(cè)定林[3]。

2.2東部白松在吉林省各引種地點(diǎn)生長(zhǎng)及抗性表現(xiàn)

2.2.1 東部白松與紅松物候期比較 吉林省引進(jìn)的東部白松種子原產(chǎn)于美國(guó)明尼蘇達(dá)州，在美國(guó)原產(chǎn)地緯度與吉林地區(qū)基本相同。對(duì)吉林松花湖引種區(qū)東部白松與紅松進(jìn)行物候觀測(cè)比較，結(jié)果見表2。

表2 吉林松花湖引種區(qū)東部白松、紅松物候觀測(cè)對(duì)比

從表1中可以看出，東部白松樹液流動(dòng)期、葉芽膨大期、展葉期均較紅松晚，樹液停止流動(dòng)期也較紅松晚，而高生長(zhǎng)初期、速生期、停止生長(zhǎng)期均較紅松早。東部白松幼齡期70%植株有二次生長(zhǎng)現(xiàn)象，二次生長(zhǎng)期近15 d左右。

2.2.2 松花湖引種區(qū)東部白松與紅松生長(zhǎng)對(duì)比 吉林松花湖引種區(qū)東南坡11年生東部白松與紅松調(diào)查結(jié)果及檢驗(yàn)見表3。

表3 吉林松花湖引種區(qū)11年生東部白松與紅松生長(zhǎng)調(diào)查結(jié)果及檢驗(yàn)

從表2中可以看出，11年生東部白松樹高、地徑、胸徑分別為紅松的125%、120%和146%，東部白松樹高、地徑、胸徑、冠幅、側(cè)枝數(shù)均極顯著大于紅松。

2.2.3 東部白松在蛟河天南引種區(qū)和吉林松花湖引種區(qū)生長(zhǎng)對(duì)比調(diào)查 對(duì)東部白松在蛟河天南引種區(qū)和吉林松花湖引種區(qū)10年生東部白松和紅松生長(zhǎng)高生長(zhǎng)量進(jìn)行調(diào)查，并進(jìn)行t檢驗(yàn),結(jié)果見表4。

表4 吉林松花湖、蛟河天南引種區(qū)東部白松生長(zhǎng)對(duì)比

從表3中可以看出，10年生蛟河天南引種區(qū)東部白松平均樹高為吉林松花湖引種區(qū)東部白松平均樹高的111.78%，當(dāng)年高生長(zhǎng)量為142.2%；t檢驗(yàn)結(jié)果說明兩地東部白松樹高生長(zhǎng)差異顯著。

2.2.4 東部白松在吉林松花湖引種區(qū)、長(zhǎng)春凈月潭引種區(qū)、集安引種區(qū)生長(zhǎng)對(duì)比調(diào)查 分別對(duì)吉林松花湖引種區(qū)16年生、長(zhǎng)春凈月潭引種區(qū)16年生、集安引種區(qū)14年生東部白松樹高、胸徑生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見表5。

表5 3個(gè)引種區(qū)東部白松生長(zhǎng)情況調(diào)查

從表4中可以看出，吉林松花湖引種區(qū)與長(zhǎng)春凈月潭引種區(qū)東部白松樹高、胸徑生長(zhǎng)差異顯著，集安引種區(qū)表現(xiàn)突出。

2.2.5 對(duì)14年生東部白松進(jìn)行樹干解析調(diào)查 對(duì)東部白松14年生樹干解析，生長(zhǎng)過程分析結(jié)果顯示，6年生以前生長(zhǎng)緩慢，6年生以后高生長(zhǎng)加快，8年生時(shí)連年高生長(zhǎng)量達(dá)1.5 m·a-1；6年生時(shí)出現(xiàn)胸徑，以后胸徑生長(zhǎng)逐年加快；材積生長(zhǎng)在10年生時(shí)開始加快，表現(xiàn)出較強(qiáng)的速生性。

2.2.6 東部白松在引種區(qū)抗性調(diào)查 吉林松花湖引種區(qū)1984年?duì)I造的東部白松引種試驗(yàn)林，造林第1年凍害指數(shù)為45.1%，第2年為26.4%，第3年為10.1%，第4年為6.5%。由于新梢受凍，造林前2年產(chǎn)生多莖現(xiàn)象，隨著凍害逐年減輕，多莖現(xiàn)象明顯減少。東部白松在造林初期有一定程度凍害，因而產(chǎn)生多莖現(xiàn)象，經(jīng)過2～3 a馴化，凍害減輕，以后即無(wú)多莖植株，說明適應(yīng)了引種地生態(tài)環(huán)境[5]。

蛟河天南引種區(qū)、集安引種區(qū)、長(zhǎng)春凈月潭引種區(qū)東部白松造林后的適應(yīng)性觀察表明，東部白松已基本適應(yīng)了引種地區(qū)氣候條件[5]。

2.3東部白松在吉林省各引種地生長(zhǎng)差異性及分析

吉林松花湖引種試驗(yàn)區(qū)保存的東部白松現(xiàn)已大量結(jié)實(shí)，樹齡已達(dá)35 a，11年生時(shí)，樹高、地徑、胸徑分別為紅松的125%、120%和146%；19年生時(shí)，單株樹高最大值為13 m,胸徑最大值為24.8 cm。蛟河天南引種試驗(yàn)區(qū)10年生東部白松是12年生紅松樹高的160.01%，生長(zhǎng)量?jī)?yōu)于當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種紅松，生長(zhǎng)差異顯著，表現(xiàn)速生。蛟河天南引種區(qū)與吉林松花湖引種區(qū)的10年生東部白松樹高生長(zhǎng)比較結(jié)果差異顯著，蛟河天南引種區(qū)東部白松具有一定生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，說明蛟河天南引種區(qū)更適合引種東部白松，生態(tài)因子綜合分析更接近東部白松原產(chǎn)地。吉林松花湖引種區(qū)、凈月潭引種區(qū)、集安引種區(qū)16年生東部白松樹高、胸徑生長(zhǎng)比較結(jié)果差異顯著，吉林松花湖引種區(qū)具有一定生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，集安引種區(qū)分化比較明顯，說明吉林松花湖引種區(qū)比較適合引種東部白松，集安引種區(qū)素有“小江南”之稱，氣候條件溫暖濕潤(rùn)，也比較適應(yīng)東部白松的生長(zhǎng)，東部白松在吉林省中東部地區(qū)引種，表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性和生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)[5]。

3 東部白松在吉林省發(fā)展前景

3.1 吉林省引種東部白松可行性

從上面對(duì)吉林省東部白松引種試驗(yàn)區(qū)跟蹤調(diào)查與分析，可以清楚地看出，東部白松苗期經(jīng)過2～3 a抗寒馴化，完全能夠適應(yīng)吉林省中東部地區(qū)氣候條件以及土壤條件，抗病蟲能力強(qiáng)，且生長(zhǎng)指標(biāo)優(yōu)于鄉(xiāng)土樹種紅松。為了提高吉林省林地生產(chǎn)力，增加森林植物多樣性，保護(hù)森林生態(tài)平衡，在吉林省東部白松適生區(qū)域內(nèi)規(guī)?；⒁?guī)范性地引種東部白松是可行的。

通過數(shù)量分類方法，將吉林省全域區(qū)劃為5個(gè)森林生態(tài)區(qū)。根據(jù)東部白松在各引種區(qū)的綜合表現(xiàn)，可以確定東部白松在吉林省適生范圍為松遼平原蒙古櫟林生態(tài)區(qū)(宜農(nóng)地區(qū))和丘陵山地楊樺、蒙古櫟、闊葉混交林生態(tài)區(qū)(我省林業(yè)生產(chǎn)基地之一)以及長(zhǎng)白山地紅松、沙冷杉、針闊葉混交林生態(tài)區(qū)(我國(guó)重點(diǎn)林業(yè)生產(chǎn)基地之一)。適宜生境為土層深厚、排水良好的半陽(yáng)坡、半陰坡、陽(yáng)坡，在暗棕壤和白漿土上均生長(zhǎng)良好[6]。

3.2 吉林省引種東部白松的重要意義和發(fā)展前景

積極引進(jìn)、馴化優(yōu)良外來樹種，利用豐富鄉(xiāng)土樹種是加速林業(yè)生產(chǎn)和國(guó)土綠化的重要途徑。引種東部白松既可以豐富吉林省樹種資源，還可以提供價(jià)值高、可推廣利用的優(yōu)良用材、綠化樹種，充分發(fā)揮吉林省中東部地區(qū)自然優(yōu)勢(shì)，豐富和改善人工林樹種組成，提高木材產(chǎn)量，增加多種林副產(chǎn)品供應(yīng)，充分發(fā)揮森林多種效益的目的。因此，在吉林省中東部白松適生區(qū)域內(nèi)大量栽培東部白松意義重大，發(fā)展前景十分廣闊。

4 規(guī)?；l(fā)展東部白松的規(guī)劃設(shè)想

4.1開展東部白松相關(guān)項(xiàng)目工作

需要開展東部白松種質(zhì)資源收集保存與繁育技術(shù)研究項(xiàng)目工作，解決吉林省規(guī)模化發(fā)展東部白松的技術(shù)問題。對(duì)在我國(guó)引種成功的東部白松優(yōu)良個(gè)體進(jìn)行收集保存，并探索一條高效、實(shí)用的東部白松良種繁育技術(shù)，是發(fā)展東部白松的重要課題。投資立項(xiàng)，深入開展東部白松種質(zhì)資源收集、保存與繁育技術(shù)的研究是在吉林省中東部規(guī)?；⒁?guī)范性、可持續(xù)擴(kuò)大栽培東部白松重要保障。同時(shí)，也可以為東部白松這一優(yōu)良樹種充分發(fā)揮其優(yōu)良特性提供重要技術(shù)支撐。

4.2 營(yíng)建東部白松種子園

長(zhǎng)期以來，吉林省東部白松供種依靠進(jìn)口或從遼寧省購(gòu)買，種價(jià)昂貴，很難滿足適宜種源、優(yōu)良林分和優(yōu)良母樹采種條件。因此，為了穩(wěn)定供應(yīng)具較高遺傳品質(zhì)和產(chǎn)量的東部白松種子，提高東部白松良種自給率，解決林業(yè)生產(chǎn)大量用種需求，有必要及早地建立東部白松種子園，開展東部白松良種繁育工作。

目前，蛟河林業(yè)實(shí)驗(yàn)區(qū)管理局通過交流收集東部白松原產(chǎn)地優(yōu)良家系種子，為保存這些珍貴種源，行間每隔2株紅皮云杉植1株?yáng)|部白松，種源間設(shè)紅皮云杉隔離帶，建立第二代實(shí)生種子園，現(xiàn)雖可從中選擇形質(zhì)優(yōu)良、抗性較強(qiáng)、生長(zhǎng)健壯的母樹采種，并進(jìn)行播種育苗造林，但規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

東部白松在我國(guó)東北地區(qū)引種歷史悠久，栽培面積雖不大，但栽培范圍廣，具有較豐富的基因資源，符合營(yíng)建種子園的條件，又具有非常重要的意義。營(yíng)建東部白松無(wú)性系種子園和實(shí)生種子園將對(duì)我省東部白松規(guī)?；?、良種化造林起到積極促進(jìn)作用[7]。

4.3 建立東部白松采穗圃

無(wú)性繁殖是林木重要繁殖方式，較有性繁殖的最大優(yōu)勢(shì)是能夠保持親本優(yōu)良特性，不僅可作為有性繁殖不足的重要補(bǔ)充，而且也是東部白松優(yōu)良種質(zhì)基因型收集和保存、無(wú)性系種子園營(yíng)建的關(guān)鍵技術(shù)之一。嫁接仍是當(dāng)前林木育種中收集、保存基因型，營(yíng)建無(wú)性系種子園的主要方法，而嫁接的主要材料是穗條，建立東部白松采穗圃，是解決東部白松穗條缺乏的重要手段，可以彌補(bǔ)建立種子園投產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)的不足，并便于集約經(jīng)營(yíng)，加快中選優(yōu)株優(yōu)良特性的利用進(jìn)程，縮短育種周期。通過試驗(yàn)表明，采用東部白松成熟樹木樹冠上方的穗條，以當(dāng)?shù)財(cái)?shù)量充足的鄉(xiāng)土樹種紅松作砧木，進(jìn)行異砧嫁接，成活率高達(dá)90%以上，并能有效增強(qiáng)東部白松對(duì)當(dāng)?shù)亓⒌貤l件的適應(yīng)性，可作為東部白松無(wú)性繁殖的重要方法。

不論是東部白松無(wú)性繁殖造林，還是建立無(wú)性系種子園，都需要大量種條，而過度采條會(huì)嚴(yán)重影響東部白松正常生長(zhǎng)，直接從東部白松優(yōu)樹上采集種條，不僅數(shù)量少，品質(zhì)也不能保證，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了生產(chǎn)和建園需要。因此，為保障東部白松無(wú)性繁殖對(duì)大量?jī)?yōu)質(zhì)穗條的需求，唯一可行辦法就是利用矮化促萌技術(shù)盡早營(yíng)、擴(kuò)建集約經(jīng)營(yíng)型采穗圃[8]。

[1] 潘志剛，游應(yīng)天.中國(guó)主要外來樹種引種栽培[M]. 北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，1994

[2] 美國(guó)農(nóng)業(yè)部林務(wù)局. 美國(guó)木本植物種子手冊(cè)[M]. 李霆,陳幼生,顏啟傳,等譯. 北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1984

[3] 趙繼芝, 張英俊. 東部白松引種馴化研究[J]. 科技資訊, 2011，(24): 169-171

[4] 《吉林森林》編輯委員會(huì).吉林森林[M].長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1988

[5] 梁學(xué)順, 王繼志, 陳曉波, 等. 東部白松引種試驗(yàn)初報(bào)[J]. 吉林林業(yè)科技, 1990,(5): 8-10

[6] 尹泰龍. 森林生態(tài)區(qū)的數(shù)量分類[J]. 林業(yè)科學(xué), 1983, 19(1): 14-24

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S722.7

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.035

1005-5215(2017)09-0101-03

2017-08-22

劉穎(1971-)，女，吉林人，高級(jí)工程師，主要從事林木遺傳育種研究.