蒙古櫟干形培育研究進展

程琳，朱彩紅，孔藝菲，趙西平，田耀武，郭平平

(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，廣西 南寧 530002；2.泌陽縣自然資源局,河南 駐馬店 463799；3.蘭考縣園林綠化服務(wù)中心，河南 開封 475300；4.河南科技大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院，河南 洛陽 471000)

我國的蒙古櫟()多集中在黑龍江、遼寧、吉林等地，是東北地區(qū)重要的闊葉用材樹種。蒙古櫟喜光，深根性，耐干燥瘠薄，耐寒性強，可耐-50 ℃的低溫。蒙古櫟樹高在第39年到第43年間有1個小的生長高峰，年生長速度高于0.2 m，之后樹高增長緩慢。

當(dāng)今全球氣候形勢依然嚴峻，特別是氣候變暖影響了很多樹種的生長和分布。尋找蒙古櫟干形的影響因子和適宜生長條件，可為生產(chǎn)經(jīng)營提供理論支撐，也為確定最佳采伐林齡提供科學(xué)指導(dǎo)。20世紀，我國對蒙古櫟林分生產(chǎn)需要的針對性不強，隨著需求量的增加，逐漸出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況，迫切需要通過提高蒙古櫟木材的利用率來緩解市場的需求矛盾；其次，改進蒙古櫟的栽培技術(shù)，也能達到提高木材質(zhì)量和產(chǎn)量的目的。

1 形數(shù)及形率的研究進展

1.1 蒙古櫟形數(shù)及形率基礎(chǔ)研究

干形為樹木的性狀，是計算林木出材率、蓄積量及材積的關(guān)鍵指標。通常情況下，蒙古櫟等闊葉樹種具有冠幅大、側(cè)枝多及干形不平整等特點。遺傳因子、林齡、分枝位置及數(shù)量等均是影響林木形數(shù)及形率的重要因素。干形與林木質(zhì)量有密切相關(guān)性，因此，干形是人們一直以來的關(guān)注點。

1.2 蒙古櫟形數(shù)與形率綜合研究

有科研工作者通過研究發(fā)現(xiàn)：胸高形率法和絕對形率法雖然常用，但準確性不如形點法。干曲線方程是隨著計算機發(fā)展起來的簡潔、快速的計算干形的方法，大致分為：可變參數(shù)干曲線方程、分段干曲線方程和簡單干曲線方程。

2 干形遺傳改良研究

優(yōu)良的干形不僅能夠提升木材質(zhì)量，還能提高林木單位面積產(chǎn)量，因此干形遺傳改良研究是進行林木改良的重要途徑之一。由于影響干形的因子很多，且室外干形測定也耗費大量人力物力，所以國內(nèi)外鮮有對蒙古櫟干形遺傳改良的研究。未來需要加強對樹木干形的研究，以期達到通過材性遺傳改良提高木材品質(zhì)的目標。

2.1 干形遺傳研究

林木干形對木材的高效加工和利用意義重大，其中，遺傳改良是提高材質(zhì)的重要途徑之一。Shelborune通過研究指出，干形具有較強的遺傳性，遺傳力為0.39，具有較好的遺傳改良的潛力。Zobel和Kellison發(fā)現(xiàn)林木干形具有很好的遺傳改良效果，其遺傳力不低于材積。干形是影響蒙古櫟次生林質(zhì)量的重要指標，優(yōu)良的干形對林分的經(jīng)濟和生態(tài)效益具有重要的保障作用。

2.2 干形改良研究

目前，我國對林木干形的相關(guān)研究還不夠深入，且鮮有對蒙古櫟干形改良的報道。有研究表明，不同無性系間林木干形存在顯著差異，且具有較高遺傳力，說明通過改良林木干形來提高木材質(zhì)量的方法是可行的。王娜等通過對蒙古櫟干形、樹高、胸徑等形質(zhì)、數(shù)量性狀的綜合評價，篩選出77株品質(zhì)優(yōu)良的優(yōu)勢木，為蒙古櫟種質(zhì)資源收集和利用提供了理論支撐。

3 立地條件對干形及生長的影響

3.1 溫度對干形及生長的影響

在水分缺乏的區(qū)域，對林木生長影響最大的因子之一的是溫度。溫度也是影響全球生態(tài)平衡的重要因子之一。在相同的水分條件下，不同升溫處理對蒙古櫟幼苗生長具有不同的影響，升溫1.5 ℃可使苗木春季物候期提前，升溫2.0 ℃可促進芽休眠解除，同時也會抑制葉片舒展。夏季降水量充足，適宜的溫度可增加林木生長，但如果溫度過高，樹干直徑增長量減小，此時的林木徑向生長與溫度呈顯著負相關(guān)。溫度增加利于植物生物量的增長，溫度過低會阻礙蒙古櫟內(nèi)部組織的伸展過程，從而減緩植物生長。

3.2 降雨量對干形及生長的影響

水分是限制植物生長的主要非生物因子之一，降雨是森林水循環(huán)體系的關(guān)鍵。全球及區(qū)域降水格局的改變必將對植物的形態(tài)和生長特征產(chǎn)生深刻影響，進而改變物種的相對競爭力及陸地生態(tài)系統(tǒng)的群落組成結(jié)構(gòu)。一般來講，生長期內(nèi)的降水量對樹木的影響作用最大，降水減少不利于提高蒙古櫟的氣候生產(chǎn)力。穿透雨是根系吸收水分的重要來源，一定范圍內(nèi)與降雨量呈正比，有研究表明，降雨量大于6 mm時，蒙古櫟林分出現(xiàn)穿透雨，從而促進林木生長。

3.3 CO2濃度對干形及生長的影響

CO是植物進行光合作用的原料。近年來，全球溫室效應(yīng)不斷加劇，空氣中的CO含量也在不斷增加，也直接影響了植物生長。CO濃度的增加可有效促進土層中有機氮轉(zhuǎn)化為易被植物吸收的礦物質(zhì)，從而達到增加植物生長量的效果。有研究表明，CO的濃度隨著大氣溫度的升高而增加，溫度與CO濃度的復(fù)合作用對蒙古櫟的影響較小，特別是對苗木非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的積累無明顯作用，其中的反應(yīng)機制無法用單一的方式表示，需要多種模式表達。有研究指出，CO濃度的增加在一定程度上對蒙古櫟生長是有利的，利于蒙古櫟葉片的光合作用，對林木生物量增加有一定促進作用。有人認為，生長在季風(fēng)氣候區(qū)的蒙古櫟，CO濃度升高同樣有利于蒙古櫟的生長。

3.4 土壤對干形及生長的影響

土壤養(yǎng)分含量對蒙古櫟生長有一定的促進作用。不同供磷水平對蒙古櫟苗高和生長量影響顯著，對地徑無顯著影響。蒙古櫟苗期，單株氮素施肥125 mg時，蒙古櫟達到最佳生長狀態(tài)。在短期和長期的時間尺度上，充足的土壤養(yǎng)分有利于樹木正常生長發(fā)育，從而影響樹木干形的變化。

3.5 密度對干形及生長的影響

適宜的林分密度利于蒙古櫟徑向和縱向的生長，蒙古櫟前期林分間伐最佳保留密度為1 600株·hm。外部環(huán)境對林木的影響是復(fù)雜的，林木的生長響應(yīng)也是多變的。蒙古櫟高層林木生長所受的競爭壓力小于中下層林木，如果不采取撫育措施，種內(nèi)的競爭壓力對林木生長的影響更大。蒙古櫟林密度過大，會增加植物間的競爭，減緩林木生長速度；高密度的林分經(jīng)過間伐后，林木生長速度明顯快于未間伐前，這是因為低密度林木間的生長空間變大，降低了對自然環(huán)境的敏感性。

4 蒙古櫟高效培育研究

4.1 壯苗培育技術(shù)研究

蒙古櫟是不耐移植的樹種，在選擇立地時應(yīng)選用干燥的中性或酸性的沙壤土和壤土。蒙古櫟是喜光植物，適宜選擇向陽的地方種植。栽植在城區(qū)的蒙古櫟應(yīng)盡量選擇空氣濕度大的水體旁或混植于多樹種的樹木園內(nèi)，這種環(huán)境有利于蒙古櫟健康生長。栽植時間最好選擇休眠期的4月上旬及10月底，生長季節(jié)不宜移植。蒙古櫟最佳嫁接方式是舌接，成活率和苗木生長量最高。蒙古櫟采用抹芽、斷根或施用肥力高的肥料的方法，可以促進垂直根增生，從而達到增加苗木根系數(shù)量的效果，利于培育優(yōu)質(zhì)苗木。

4.2 林木管護技術(shù)研究

蒙古櫟萌生力較強，隨著樹木的生長，側(cè)枝增多，影響了林木主干的生長，也影響了林木的樹冠形狀，從而影響了蒙古櫟的材質(zhì)。這時需要勤修枝，在保證林木主冠形的基礎(chǔ)上，合理地剪除多余的側(cè)枝。剪除側(cè)枝一般應(yīng)留下2～3輪側(cè)枝，其余的都剪除。修過側(cè)枝的蒙古櫟幼苗生長會明顯加快，也就在一定程度上保證了木材的質(zhì)量。蒙古櫟的生長期間，應(yīng)強化管護措施，及時澆水施肥，做好病蟲害防治，注意適當(dāng)?shù)恼涡藜?，隨后可適當(dāng)減少撫育管理，同時注意變化的氣候、降雨、風(fēng)雪災(zāi)害等，發(fā)生意外情況后，要第一時間以科學(xué)的措施應(yīng)對，以降低不利因素對蒙古櫟生長的影響。

5 問題與討論

近年來，人們對木材的需求在不斷增長，相關(guān)產(chǎn)業(yè)也得到了進一步發(fā)展，而蒙古櫟作為我國東北主要的闊葉樹種，在建材市場以其獨特的材質(zhì)得到了人們的關(guān)注和喜愛。同時，蒙古櫟也是優(yōu)良的鄉(xiāng)村綠化樹種，可以單獨栽植，也可與其他樹種混植。20世紀初期，由于對蒙古櫟種質(zhì)資源的保護力度不夠，造成了不少優(yōu)良種質(zhì)的缺失，加之對蒙古櫟育種的不夠重視，蒙古櫟遺傳改良進展滯后。因此，未來對蒙古櫟研究有幾方面的建議：(1)應(yīng)積極開展種質(zhì)資源收集和保存的相關(guān)工作，逐漸拓展蒙古櫟的自然群落及分布區(qū)域。(2)通過政府引導(dǎo)進一步提升人們的保護意識，以實現(xiàn)對蒙古櫟的多元化保護。(3)蒙古櫟是重要的用材樹種，加強對木材材質(zhì)、組織培養(yǎng)及分子遺傳學(xué)的研究對木材高效利用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。無可否認，加快對蒙古櫟干形的研究，能夠促進我國蒙古櫟在木材加工行業(yè)的發(fā)展。