鉆天柳的營(yíng)林技術(shù)研究現(xiàn)狀及策略※

●王梅芳 高純 苑景淇 孫華 于忠亮 周波 周梅妹 李成宏 蘭雪涵 杜鳳國(guó),3※※

（1.北華大學(xué)林學(xué)院吉林吉林132013；2.長(zhǎng)白縣林業(yè)局吉林白山134000；3.長(zhǎng)白山特色森林資源保育與高效利用國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉林吉林132013）

鉆天柳[Chosenia arbutifolia(Pall.)A.Skv.]又名紅梢柳、朝鮮柳和紅毛柳等，為楊柳科（Salicaceae）單屬種的落葉喬木，喜生長(zhǎng)于沙礫與碎石土壤上，通常分布于河流兩岸[1]。鉆天柳根系發(fā)達(dá)，具有良好的防風(fēng)固沙、保護(hù)岸堤的能力。1998年黑龍江的雅魯河流域發(fā)生大洪水，有鉆天柳林分布的河岸沒(méi)有受到任何的損害，因此鉆天柳也被稱為護(hù)岸先鋒；鉆天柳樹(shù)干高聳挺拔，姿態(tài)優(yōu)美，冬季樹(shù)冠與枝條呈鮮紅色，是北方少有的冬季觀賞樹(shù)種；材質(zhì)軟、紋理通直、色澤光亮，可用于造紙、家具、建筑和航空用材等；樹(shù)葉中鈣的含量豐富，可作馴鹿的冬季食物；樹(shù)皮暗褐色，對(duì)感冒、風(fēng)濕痛和腳氣等有良好的療效[2-3]。但因其更新困難，加之水資源污染與過(guò)度砍伐，致使鉆天柳的種群分布與數(shù)量越來(lái)越少，處于瀕危狀態(tài)，現(xiàn)已被列為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物[4]。目前鉆天柳多零星分布于我國(guó)東北部，如吉林的撫松、汪清、延吉和長(zhǎng)白等地，遼寧省東部的清源、桓仁、新賓和本溪等地[5-6]，內(nèi)蒙古的額爾古納、旗古納及根河市也有分布。目前，對(duì)鉆天柳的有效保護(hù)與科學(xué)利用迫在眉睫，本文對(duì)鉆天柳生長(zhǎng)規(guī)律、繁殖技術(shù)、造林與撫育管理等研究進(jìn)展進(jìn)行概述，以期為鉆天柳的保護(hù)與后續(xù)研究提供理論依據(jù)。

1 生長(zhǎng)規(guī)律

鉆天柳是一種速生樹(shù)種，其直徑、樹(shù)高及材積在北方速生樹(shù)種中均名列前茅[7]。王秀花[4]通過(guò)調(diào)查研究得出鉆天柳樹(shù)高在第5～15年期間生長(zhǎng)最快，胸徑生長(zhǎng)高峰期在第10～18年，樹(shù)高生長(zhǎng)與胸徑生長(zhǎng)的平均生長(zhǎng)量與連年生長(zhǎng)量在第20年時(shí)達(dá)最大值，后逐年下降，胸徑平均生長(zhǎng)量到第35年時(shí)還保持在0.8cm，材積生長(zhǎng)到第7年時(shí)開(kāi)始加快。張士俊[8]研究認(rèn)為，鉆天柳樹(shù)高生長(zhǎng)高峰期為第5～25年，樹(shù)高生長(zhǎng)率變幅在12年生以后逐漸趨小。第15～20年為胸徑生長(zhǎng)的旺盛期，第5～35年是鉆天柳胸徑生長(zhǎng)量速生期，第15～45年是材積生長(zhǎng)旺盛期。宋玉亮[9]對(duì)鉆天柳進(jìn)行樹(shù)干解析，發(fā)現(xiàn)22年生鉆天柳單株樹(shù)高材積均超過(guò)同齡大青楊和落葉松速生豐產(chǎn)林的生長(zhǎng)，在與大青楊、落葉松相同密度的生長(zhǎng)條件下，人工種植的鉆天柳，其單位蓄積量分別比大青楊和落葉松高33.8%和49.1%。

2 繁殖技術(shù)

2.1 種子繁殖

張國(guó)夫等[10]、陶雙勇等[11]、張華友等[12]分別對(duì)鉆天柳的種子繁殖進(jìn)行研究，得出適宜的采種期在6月下旬至8月上旬，但不同地區(qū)的采種時(shí)間具有差異。鉆天柳種子秋播比春播的出苗率高，春播發(fā)芽率低于30%；秋播出苗率可達(dá)90%以上，出苗均勻且整齊[11]。張華友等[12]、閆學(xué)民等[13]研究了不同光照、不同基質(zhì)對(duì)播種苗木生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明50%的光照強(qiáng)度下鉆天柳的苗木質(zhì)量最好，地徑高出平均地徑23%；砂壤土覆以1cm厚河沙為基質(zhì)種植，與以河沙和黏重土為基質(zhì)比較，苗木越冬后其當(dāng)年平均地徑分別是在后二者地塊生長(zhǎng)苗木平均地徑的200%和132%，苗木平均高度分別是后二者地塊生長(zhǎng)苗木平均高度的152%和125%。

2.2 扦插繁殖

閆學(xué)民等[13]、Tredici P.D[14]通過(guò)鉆天柳扦插試驗(yàn)得出鉆天柳扦插存在生根困難的結(jié)論。王正生等[15]、張含國(guó)等[16]、張士俊等[17]研究了激素種類及濃度、底層基質(zhì)性質(zhì)與水浸時(shí)間對(duì)鉆天柳硬枝扦插的影響，結(jié)果表明，疏松、排水、通氣好的材料適宜作扦插基質(zhì)，底層基質(zhì)為碎石時(shí)鉆天柳生根率可達(dá)67.5%，底層基質(zhì)僅為土壤時(shí)鉆天柳成活率為25.8%；插穗母樹(shù)的樹(shù)齡以10年生以下最好，年齡越大，生根率越低。激素處理對(duì)鉆天柳扦插的影響效果存在爭(zhēng)議，王正生等[15]研究發(fā)現(xiàn)用150mg/kg萘乙酸浸泡的鉆天柳插穗生根率最高，可達(dá)71.1%；用150mg/kg的吲哚乙酸處理的鉆天柳插穗生根率為66.7%。張含國(guó)等[16]、張士俊等[17]則認(rèn)為萘乙酸、吲哚乙酸等激素處理的插穗，生根率不超過(guò)54%，且認(rèn)為插穗用水浸72h生根效果最好，生根率分別為85%和64%。孟廣華等[18]在做鉆天柳硬枝扦插實(shí)驗(yàn)時(shí)，把插穗先倒插在土里，生根后移植正插，不做任何處理，取得了良好效果，平均成活率達(dá)63.7%。張華友等[12]、閆學(xué)民等[13]研究了以旱柳作為砧木進(jìn)行鉆天柳嫩枝扦插，采用1號(hào)生根粉處理不同年齡的插穗，但成活率不高，分別為32.7%、34%。郭曉凡[19]通過(guò)研究水浸時(shí)長(zhǎng)與激素種類對(duì)鉆天柳嫩枝扦插的影響得出，浸水處理比不浸水處理的插穗生根率高很多，其中浸水48h插穗生根率最高，為64%，而經(jīng)過(guò)激素處理的插穗生根率均不理想?？梢?jiàn)，采用硬枝扦插與嫩枝扦插，枝條內(nèi)的抑制物在浸水后會(huì)減少，有利于插穗生根。

2.3 嫁接繁殖

丁磊等[20]分別以大白柳、朝鮮柳、旱柳作為砧木，鉆天柳雄、雌株做接穗進(jìn)行嫁接，結(jié)果表明，只有朝鮮柳與鉆天柳嫁接后成活，苗木生長(zhǎng)穩(wěn)定，成活率為25.0%～27.0%。朱志民[21]認(rèn)為旱柳與鉆天柳嫁接親和力高、愈合牢固，是鉆天柳最適宜的嫁接砧木。郭曉凡[19]對(duì)嫁接方法與保濕措施類型對(duì)成活率的影響進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，插皮接成活率最高，達(dá)85.6%；劈接與舌接成活率較低，分別為76.8%和67.7%。保濕措施明顯有利于接穗保濕和成活，保濕類型差異不顯著，郭曉凡認(rèn)為插皮接成活率高是因?yàn)榧藿訒r(shí)氣溫較高，砧木生理活動(dòng)旺盛，砧穗結(jié)合面大。

2.4 組培繁殖

多位學(xué)者從不同外植體、培養(yǎng)基類型、滅菌時(shí)間和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等方面對(duì)鉆天柳的組織培養(yǎng)進(jìn)行研究。結(jié)果顯示，以腋芽、無(wú)芽嫩莖和休眠莖做外植體生長(zhǎng)狀況好，生根率和成活率均較高，用0.1%的氯化汞（HgCl2）滅菌8min污染率最小且不會(huì)發(fā)生毒害反應(yīng)。IBA、NAA對(duì)無(wú)芽嫩莖和腋芽的誘導(dǎo)與繼代培養(yǎng)效果好，IAA與IBA最適宜生根培養(yǎng)[22-26]。對(duì)于基本培養(yǎng)基的選擇各學(xué)者結(jié)論有所不同，任真[6]、徐娜等[24]用MS培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基，外植體的誘導(dǎo)率與增殖率均高達(dá)95%以上，其生根率分別為98.5%、95.3%。但張小單[25]、季倩萍等[26]得出MS培養(yǎng)基不是最佳培養(yǎng)基的結(jié)論，張小單等從ACM、DCR、MS、WPM和N-685種培養(yǎng)基中，篩選出最適啟動(dòng)培養(yǎng)基為WPM，外植體腋芽萌發(fā)率高達(dá)87.5%；季倩萍等研究認(rèn)為，改良DKW培養(yǎng)基為莖段的最佳啟動(dòng)培養(yǎng)基，WPM培養(yǎng)基誘導(dǎo)率最高，為89.20%，褐化率較低，而MS培養(yǎng)基中褐化率達(dá)58.00%。

3 造林與撫育

3.1 造林與生境

宋玉亮[9]通過(guò)對(duì)鉆天柳的調(diào)查，表明可選腐殖質(zhì)含量為中等以上的砂壤土的溝谷兩岸或海拔300m以下的平緩地帶作為鉆天柳的造林地，初植密度在每公頃2 000株左右為好，造林密度不宜過(guò)大。李瑛云等[27]研究了苗木類型、造林時(shí)間和土壤性質(zhì)對(duì)鉆天柳苗木成活率與生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明，營(yíng)養(yǎng)杯苗造林成活率比床播苗提高了3.19倍，可達(dá)97.78%，春季與雨季造林營(yíng)養(yǎng)杯苗成活率都可達(dá)98%以上，砂壤土造林4齡幼苗高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)比在壤土上造林分別提高了94%和62%。張士俊[8]通過(guò)調(diào)查不同立地條件與林分密度對(duì)鉆天柳的影響發(fā)現(xiàn)，20年生林分中，砂壤土與砂礫相比，其樹(shù)高年平均生長(zhǎng)量差別不大，胸徑年平均生長(zhǎng)量與材積年平均生長(zhǎng)量分別高73.2%和140.4%。12年生林分中，低密度林分與高密度林分相比，其個(gè)體胸徑平均生長(zhǎng)量、樹(shù)高平均生長(zhǎng)量和個(gè)體材積生長(zhǎng)量分別高9.9%、4.5%和

26.5%。

3.2 造林與撫育

徐子坤[28]對(duì)鉆天柳的造林技術(shù)進(jìn)行研究，得出人工營(yíng)造鉆天柳純林成活率高達(dá)90%，但保存率較低，為62.2%（因靠近公路，存在人為破壞）。造林技術(shù)主要選取1～2年實(shí)生苗或扦插苗，于4月末5月初采用全光造林，割除造林地雜草與灌木，然后進(jìn)行刨穴、栽苗、培土、踏實(shí)，低灘地采用大苗造林。鉆天柳在造林當(dāng)年與第2年可撫育2～3次，第3年撫育1～2次即可。第1次撫育根據(jù)個(gè)體的情況實(shí)行培土、扶正、踏實(shí)等方法促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，待長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)定后，進(jìn)行第2次撫育，采用透光撫育，用物理方法除去雜草與灌木[2,28]。

3.3 病蟲害防治

鉆天柳苗木很少發(fā)生蟲害，偶爾發(fā)生爛皮病，易發(fā)生嚴(yán)重的銹病，出苗后需定期噴施代森鋅溶液或用波美2°的石硫合劑進(jìn)行防治，通過(guò)噴干、涂干等量式波爾多液防治療爛皮病[29-30]。在小苗定植前，用1%的硫酸銅溶液浸泡其根部5min，可以防治根癌病，或在其生長(zhǎng)期用500g等量式或半量式波爾多液灌根。用樂(lè)果1 000倍液噴霧可防治黑天牛[31]。

4 存在的問(wèn)題

鉆天柳是一種生長(zhǎng)快、生長(zhǎng)量大的優(yōu)良速生樹(shù)種，被稱為護(hù)岸先鋒樹(shù)種，它具有防護(hù)堤岸效果好、觀賞價(jià)值高的特點(diǎn)，李耀輝等[2]建議大面積推廣。鉆天柳群落生境遭受不同程度的破壞，數(shù)量急劇減少，處于瀕危狀態(tài)。但目前關(guān)于鉆天柳的研究較少且不全面，鉆天柳種群、群落特征及物種多樣性等有關(guān)其資源現(xiàn)狀、立地造林條件、抗水濕機(jī)理、城市綠化應(yīng)用與管理等應(yīng)用方面以及鉆天柳作為瀕危物種的保護(hù)、瀕危機(jī)制等方面的研究少有報(bào)道。

現(xiàn)有研究中，在繁育技術(shù)方面鉆天柳種子繁殖已達(dá)到較高出苗率，但鉆天柳種子小、飛絮時(shí)間與壽命短，導(dǎo)致采種與儲(chǔ)藏困難；鉆天柳嫩枝扦插成活率低；在硬枝扦插與組織培養(yǎng)上，分別存在激素處理效果與最適基本培養(yǎng)基選擇的爭(zhēng)議，有待進(jìn)一步研究。造林撫育方面的研究則是多具描述性，少定量分析。

5 解決的策略

5.1 加強(qiáng)鉆天柳縣域分布的研究

地理分布是植物資源研究的基礎(chǔ)，目前各種工具書描述的鉆天柳地理分布均在縣級(jí)市以上范圍，而鉆天柳為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物，種群數(shù)量在減少，分布范圍在縮小，但究竟鉆天柳資源分布如何，具體數(shù)量多少，這些是我們應(yīng)該掌握的，這樣才能更好地保護(hù)和利用，因此，應(yīng)大力開(kāi)展鉆天柳縣域鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)分布和資源調(diào)查，繪制出鉆天柳的縣域鄉(xiāng)鎮(zhèn)地理分布圖，為后續(xù)研究、保護(hù)與應(yīng)用提供準(zhǔn)確的資源及分布信息。

5.2 加強(qiáng)群落特征和種群動(dòng)態(tài)的研究

詳細(xì)調(diào)查鉆天柳群落組成結(jié)構(gòu)、物種多樣性及種群動(dòng)態(tài)等，研究鉆天柳群落的穩(wěn)定性、鉆天柳在群落中生態(tài)地位及與伴生樹(shù)種的協(xié)同和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、種群的存活狀態(tài)及未來(lái)發(fā)展演變的趨勢(shì)，為鉆天柳天然種群的保護(hù)與恢復(fù)提供支撐。

5.3 加強(qiáng)鉆天柳抗水濕性的研究

鉆天柳是優(yōu)良的護(hù)岸樹(shù)種，主要生長(zhǎng)于河流兩岸，喜光、喜濕、耐寒怕旱。因此，要想充分發(fā)揮其耐水濕的特性，就必須深入研究鉆天柳抗水濕的機(jī)理和程度以及增強(qiáng)其抗水濕性的方法和技術(shù)，以便在水濕地、沼澤地等地域進(jìn)行鉆天柳的營(yíng)造和推廣研究。

5.4 加強(qiáng)鉆天柳瀕危機(jī)制的研究

導(dǎo)致物種瀕危的因素眾多，主要有生境退化喪失、人類對(duì)資源的不合理利用、全球氣候變化等外界因素以及物種繁殖力低、地理分布狹窄、棲息地特化等與植物自身相關(guān)因素，探索其瀕危的生態(tài)過(guò)程，找出物種瀕危的主要因素，有針對(duì)性地提出解決方案，對(duì)瀕危物種的保護(hù)具有重要作用。因此，應(yīng)從鉆天柳分布區(qū)的生境、氣候、人為干擾程度等外因及種群的分子遺傳多樣性、生理特性、生態(tài)位和林下更新等內(nèi)因入手探究鉆天柳瀕危原因與機(jī)制，并提出保育措施，全面保育鉆天柳種群。

5.5 加強(qiáng)鉆天柳繁殖技術(shù)的研究

鉆天柳種子飛絮時(shí)間短，成熟時(shí)間難把握，且鉆天柳樹(shù)體多高大，采種比較困難，給種子繁殖帶來(lái)了困難。而無(wú)性繁殖材料雖然消耗多，但速度快，可以保留母本優(yōu)良性狀，今后應(yīng)加大鉆天柳扦插、嫁接及組織培養(yǎng)等無(wú)性繁殖技術(shù)的研究力度，特別是嫩枝扦插技術(shù)，確定最佳的繁殖技術(shù)體系，為鉆天柳的快速繁殖優(yōu)質(zhì)苗木提供科學(xué)技術(shù)支撐。

5.6 加強(qiáng)鉆天柳造林與撫育的研究

從造林地選擇、整地、造林時(shí)間及方法、土肥水管理、幼林撫育、病蟲害類型與防治等方面研究，探索鉆天柳造林技術(shù)及撫育措施，制定科學(xué)的鉆天柳造林、撫育方案，優(yōu)選立地，提高造林成活率和保存率，改善林分結(jié)構(gòu)，提升林分質(zhì)量。

5.7 加強(qiáng)鉆天柳應(yīng)用技術(shù)的研究

運(yùn)用科學(xué)理論與現(xiàn)代生物技術(shù)，加大產(chǎn)業(yè)化繁育優(yōu)質(zhì)苗木，建立鉆天柳苗木栽培示范基地，探討苗木在河流兩岸的水濕地、沼澤地等水域地造林技術(shù)，同時(shí)，研究鉆天柳在城鄉(xiāng)綠化中的應(yīng)用及配置技術(shù)，充分發(fā)揮鉆天柳姿態(tài)優(yōu)美與冬季枝條鮮紅的特點(diǎn)，大力開(kāi)發(fā)其觀賞價(jià)值，為北方城市綠化特別是冬季增添靚麗色彩，豐富園林綠化樹(shù)種多樣性，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)宜居的鄉(xiāng)村振興目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。