全 文 ：神农架秦岭冷杉种质资源保存与
开发利用对策研究
王罗荣 宋丛文 陈清波 周必成
摘 要 随机选择 3块样地 ,对神农架林区秦岭冷杉的保存现状进行了调查 ,在此基础上提
出了秦岭冷杉遗传资源保存的原则和方法 ,并提出了秦岭冷杉的保护和开发利用的对策及种子园
营建与管理的方法。
关键词 秦岭冷杉 种质资源 保存 利用
1 秦岭冷杉 (Abies chensiens is )的保存现状
1992年中国科学院出版社出版的《中国植物红皮书》第一册 ,共列入保护树种 388种 ,其中秦岭冷杉被定
为渐危树种。 所谓渐危树种 ,即指因人为或自然的原因所致的脆弱或自然生存受到威胁的种类。
现在 ,秦岭冷杉的分布范围和种群、植株数量正随着森林砍伐、生境恶化或过渡开发利用而日益缩减 ,在
可预见的未来很可能成为濒危树种。 首先 ,秦岭冷杉在神农架林区的分布面积已缩小到约 60 hm2 ,且多半是
零星分布 ,集中群居较少。 除林区红花朵林场该树种有小片纯林 ,面积约为 15 hm2 ,比较集中外 ,其余多数是
混交林。在混交林中秦岭冷杉占 4～ 6成 ;其它分布区内秦岭冷杉约占 2成 ,在数十 hm2林地内可能只有 2～ 3
株 ,不少是孤立木。 另外 ,秦岭冷杉天然更新困难 ,持续繁衍能力极弱 ,因为在多数分布区内 ,该树种已成了弱
势种群 ,结实量非常有限。 同时林下植被丛生 ,华山松、阔叶树处于优势种群 ,秦岭冷杉不可能飞籽成林 ,即便
有种子落下 ,由于杂灌丛生 ,种子难以接触土壤 ,不能发芽生长。 在神农架林区 ,秦岭冷杉由于不能天然更新 ,
自然就慢慢地消失 ,砍一株少一株 ,枯死一株少一株 ,直到趋于全部消亡。
2 秦岭冷杉保存现状调查
2. 1 现状调查
表 1 抽查样地情况表
内 容 样 地 号一 二 三 内 容
样 地 号
一 二 三
海拔 ( m) 1 700 1 800 1 800 林下幼苗 少 无 无
林分结构 纯 混 混 林下杂灌密度 较密 很密 很密
平均胸径 ( cm) 12. 0 37. 0 35. 0 坡度 12 14 15
平均高度 ( m) 12. 5 坡向 阴坡 阴坡 阴坡
枝下高度 ( m) 3～ 4 4～ 5 4～ 5 土层厚度 80～ 100 70～ 80 65～ 75
郁闭度 0. 7 0. 9 0. 9 生长情况 良好 良好 良好
结实情况 少 少 少
1997年 7月 14
日在神农架林区红
花朵林场 ,随机抽查
3块样地 ,每块样地
面积大小为 20 m×
20 m ,对秦岭冷杉
的保存现状进行了
调查 ,样地抽查结果
见表 1、表 2。
从表1可看出 ,三个样地立地条件都较好 ,土层厚 ,林木生长良好。由于郁闭度大 ,特别是混交林郁闭度更大 ,为
了有利于秦岭冷杉的生长 ,都应间伐。混交林主要是砍华山松、桦木等杂木。从表2可以看出纯林胸径都小 ,混交林
胸径都大 ,这可能是纯林成林时间短 ,混交林成林时间长 ,林龄不一致 ,生长必然有差异。 在混交林中 ,秦岭冷杉是
优势树种 ,但由于面积小 ,在整个林区它仍是一个弱势树种 ,必须采取保护措施 ,才能使现存的秦岭冷杉保存下来。
11 2000. 4 湖 北 林 业 科 技
作者单位:中日技术合作湖北省林木育种中心。 本文为国家九五重点攻关项目“主要种质资源评价与利用研究”专题
( 95- 014- 03- 01)的一部分。 收稿日期: 2000— 07— 05
2. 2 秦岭冷杉的古树资源
表 2 抽查样地各树种胸径 ( f)值表
径 阶 一号样地秦岭冷杉
二号样地
秦岭冷杉 华山松 桦木
三号样地
秦岭冷杉 华山松 桦木
6～ 10 17 2 2
11～ 15 15 3 7 3
16～ 20 20 5 1 4 1
21～ 25 2 3 6 2 2 5
26～ 30 5 4 1 4 2
31～ 35 12 1 14
36～ 40 15 18
41～ 45 2 5
合 计 55 37 16 9 43 18 6
在红花朵林场秦岭冷杉分布
区 ,仍可发现少量胸径 50 cm、树高
20多 m的大树 ,这可能是大量砍伐时
留下的残留母株。红花朵林场秦岭冷
杉分布区内还有 1株千年秦岭冷杉 ,
被誉为“千年古杉王” ,此古树现已成
为神农架旅游区的 1个旅游景点。该
古树胸径150 cm ,树高38 m,冠幅 20
多 m,枝下高 3 m,在 3 m以上形成多
头 ,有大小干7个 ,整个树冠如一把大
的伞 ,很有欣赏价值。 此“千年古杉王”目前长势仍很好 ,由此可见该树种的自然寿命是很长的。
3 秦岭冷杉资源保存与对策
3. 1 物种保护的意义
当今世界每年有 10 000个左右的物种在灭绝 ,平均每天近 30种在灭绝。一个物种的灭绝 ,要影响众多生
物存在。 因为一个物种的灭绝 ,在某条生物链上就是断了一个链 ,就目前而言 ,断了的生物链是永远不能重接
的 ,所以原来依靠这个链生存的一些生物就失去生存的条件 ,也会走向死亡。 因此神农架秦岭冷杉的灭绝 ,必
然也会影响其它生物的存在。表面上看 ,秦岭冷杉的灭绝只是一个物种的问题 ,实际上在秦岭冷杉濒危的时
候已经威胁到其它生物的存在。 保护秦岭冷杉 ,也就是维持一条生物链不断裂 ,也就是保护了许多物种。
林木资源作为生物资源的一部分同样具有其不可再生性。 做好神农架秦岭冷杉的遗传资源的保存工作 ,
首先保护了该树种不至因自然环境的破坏和人为活动的影响而灭绝 ,其次为将来的林木育种和资源开发与
利用准备了条件。
3. 2 秦岭冷杉保护措施
1)全国大环境的治理 神农架林区在我省来说面积也不算小 ,但是相对全国而言 ,还是不算大 ,它必然受全
国大环境的影响。我国大气污染是全世界最严重的 ,不少地方降酸雨 ,严重威胁到森林的存在。如峨眉山的冷
杉就是受酸雨为害而濒于消亡。 如果神农架降几次酸雨 ,秦岭冷杉很可能就会消失。 因为现存的秦岭冷杉已
经很脆弱 ,经不起酸雨的为害。 为了保护濒危树种和其它生物及人类自己 ,国家环保部门应严禁燃烧低质煤 ,
严禁使用含铅高的汽油 ,加大污水、废气净化力度 ,不达标不准排放。 这样才能保护大气不被污染、避免降酸
雨 ,秦岭冷杉也就可能长期保存下去。
2)严禁砍伐 一个物种要能延存下去 ,必须要有一定种群数量 ,种群数量不够 ,就不可能延存下去 ,而最终被
灭绝。目前秦岭冷杉种群数量已经很少 ,靠自身的力量已很难延存下去了。因此对现存的秦岭冷 杉要象对待
熊猫一样 ,愈珍愈爱 ,严禁砍伐。 对偷盗者要加重处罚 ,决不能手软。
3)促进天然更新 ,辅以异地保存 在秦岭冷杉母树周围适当砍掉一些杂灌 ,郁闭度控制在 0. 5左右 ,并把母
树周围土翻松 ,让其自然落种、自然成苗、发育成树 ,增加种群。我省还有不少的高山地区 ,类似神农架林区的
生境条件 ,可以引种 ,进行异地保存 ,扩大其分布区 ,这样也有利于秦岭冷杉的保存 ,保证其不被灭绝。
4 秦岭冷杉开发利用策略
4. 1 秦岭冷杉的形态特征
秦岭冷杉属常绿乔木 ,高可达 50 m。一年生枝淡黄色或淡褐色 ; 2～ 3年生枝淡黄至暗灰色 ,无毛。芽圆锥
12 神农架秦岭冷杉种质资源保存与开发利用对策研究 总 114期
状 ,卵圆形。叶条形 ,螺旋状互生 ,侧枝之叶二裂状 ,长 1. 5～ 4. 8 cm;果枝之叶先端尖或钝 ;营养枝及幼树之叶
先端凹陷 ,上面中脉凹下 ,下面中脉隆起 ,有两条白粉带 ,树脂道中生。 球果圆柱形 ,长 7～ 11 cm ,径 3～ 4 cm,
直立 ,熟前绿色 ,熟时褐色 ,近无梗 ,中部种鳞肾形 ,背面露出部分密生短毛 ,苞鳞不露出 ,先端圆 ,有突出的刺
状尖头。 种子 2,倒三角状椭圆形 ,长约 8 mm,种翅倒三角形 ,宽大 ,上部宽约 1 cm,连同种子长约 1. 3 cm。
4. 2 秦岭冷杉生物学特性
秦岭冷杉喜气候温凉湿润 ,土层较厚 ,富含腐殖质的棕壤及暗棕壤的立地环境 ,耐寒耐旱性较差。 分布区
内年平均温 7. 7℃ ,极端最高温不超过 35℃ ,极端最低温不低于 - 15. 3℃。 相对湿度不小于 78% ,年降水量
1 347 mm。 苗期耐荫 , 10年以上都不耐荫。 5月底～ 6月初 ,雌雄球花开放 ,球果 9～ 10月成熟。
4. 3 木材性质及用途
秦岭冷杉材质轻软 ,纹理直 ,压缩强度每 m2为 400 kg ,木材断面硬度每 mm2为 3. 5 kg ,该木材力学性质
为中等 ,可做建筑用材及家具。
4. 4 开发利用主要策略
为了使秦岭冷杉不灭绝 ,目前开发利用策略主要是营建母树林和种子园 ,扩大繁殖 ,增加新分布区 ,让该
种群兴旺起来 ,维持新的生态平衡。
5 秦岭冷杉母树林营建
5. 1 建设地点
神农架林区红花朵林场。 该场有一片残存的秦岭冷杉林 ,面积 15 hm2。 该地有小片纯林。林分结构基本
为 6杉+ 3华+ 1桦。海拔 1 700 m以上 ,缓坡 ,土层较厚 ,有条件改造成母树林。
5. 2 主要营建技术
1)除杂 主要是砍掉华山松、桦木及其它杂木。 为了维持生态平衡 ,不破坏环境 ,在秦岭冷杉缺株多的空地 ,
可适当保留一些华山松、桦木或其他杂木 ,防止林地开天窗 ,影响生态平衡 ,不利秦岭冷杉生长。林下杂灌也
要保留 30% ～ 40% ,对保留的杂灌可采取断枝、截顶 ,保留 50%冠形 ,这样可以保持森林结构不受到大的破
坏 ,防止水土流失。
2)疏伐 纯林第一次疏伐每亩保留 20～ 25株。间隔期根据郁闭度定 ,如果郁闭度在 0. 7以上 ,必须疏伐。疏
伐时保留健壮、结实多的母株 ,除掉不良或结实少的植株。 混交林由于秦岭冷杉分布不匀 ,有些地方较密 ,密
的地方也要疏伐。
3)母树林管理 母树林管理主要是施肥。 秦岭冷杉在自然状态下 ,结实有大小年现象 ,施肥可以克服结实大
小年。施肥时 ,胸径 30 cm以上 ,每株每年施 1 kg复合肥 ; 20～ 30 cm的 ,每株每年施 750 g复合肥。施肥方式
采用沟状施肥 ,沟深 15 cm ,宽 25 cm ,沟形为半圆形 ,离树干 1. 2～ 1. 5 m。复合肥施入沟内后 ,必须与土混合 ,
然后再覆土回填。 其次 ,对萌发的杂灌 ,影响母树生长的全部要砍掉 ,对生长过旺的保留杂灌要进行修冠 ,以
便人能进入林地施肥采种。再其次是母树林档案管理。每年必须把施肥 ,清杂 ,采种数量 ,投资金额 ,林木生长
情况等写成文字材料 ,存入档案室 ,以便今后有资料可查。
6 秦岭冷杉小型种子园营建
6. 1 营建目的
秦岭冷杉作为神农架乡土树种 ,在当地有较强的适应性 ,由于人为破坏 ,已保留不多了。 如果不进行选
13 2000. 4 湖 北 林 业 科 技
育 ,这个树种就会自然淘汰。 为了不让这个珍贵树种退化、灭绝 ,我们必须对其改良 ,使之再次在神农架兴盛
起来。 同时在其它地区的高山提供种源 ,扩大分布区。
6. 2 营建规模
营建规模 33 350 m2。
6. 3 园址选择
神农架林区红花朵林场 ,这里是该树种的集中分布区。红花朵林场有数万 hm2林地 ,选 3万多 m2较好的
林地问题不大。 园址要求坡度较缓 ,土层深厚 ,交通方便。
6. 4 主要营建技术
1)优树选择 营建种子园首先选择优树 ,由于秦岭冷杉现存的不多 ,按照标准可能难以选出优树。因此 ,在有
秦岭冷杉的地方 ,选择生长健壮 ,树干通直 ,圆满度好 ,结果多的优势木作为优树也可以。 在一块林地选择 ,优
势木必须相距 50 m ,防止有相同亲缘关系的植株入选。 选择数目 30～ 50株。 凡被选中的优势木应作详细调
查 ,所有数据记载在“优树登记表”上 ,然后存档保存。 为了增加基因数目 ,秦岭冷杉古树胸径在 50 cm以上的
大树也可作为优树收集 ,这是很珍贵的遗传基因 ,不能丢失掉。 故种子园又是珍贵基因收集圃。
2)砧木培养 嫁接种子园必须培养好砧木。 由于冷杉苗期生长慢 ,可能 3年生苗木才能嫁接 ,因此必须尽早
培养砧木苗 ,砧木地径必须达 1 cm粗 ,才能嫁接 ,否则嫁接成活率低 ,生长不良。通常大砧嫁接成活率高 ,生长
快。 砧木株行距 25 cm× 30 cm。
3)嫁接方法 采用形成层髓心对接。 接穗必须采优树顶端的枝条 ,粗度 0. 8～ 0. 9 cm ,带顶芽 ,长 8～ 12 cm。
嫁接切口长 5～ 7 cm,用薄塑料布绑紧。 然后用塑料袋把整个接穗套起 ,全封闭在袋内 ,这样防止嫁接切口进
水 ,腐烂 ,降低成活率。 而且套袋后 ,袋内温度提高 ,利于嫁接切口愈合 ,提高成活率。
4)种子园区划 由于种子园不大 ,根据地理情况划出 2～ 3个大区 ,每个大区设若干小区 ,小区面积 0. 2～ 0. 3
hm2。 绘出平面图 ,表明大区号、小区号。
5)定植密度与制定无性系配置图 定植密度 5 m× 6 m,每 hm2 330株 ,总株数 1 100株。若选 50株优树 ,每个
号按 30株 ,才能保证建园和建收集圃用。 制定无性系配置图必须到现场 ,把每个定植穴标在坐标纸上。 每个
小区定植 20～ 25个号。随机排列 ,如有相同号靠在一起 ,必须调整 ,相同号隔 30 m远 ,防止种子园建后近亲交
配。
6)定植建园 带土球移植 ,每个定植穴 0. 6 m× 0. 6 m标准 ,穴挖好后 ,每个定植穴插上所定植的系号 ,然后
把嫁接的苗对号入座。 千万不能把系号搞错 ,一定要与定植图一致。 如天气干燥 ,定植后必须浇透水 ,提高成
活率。
7)种子园管理
( 1) 即时消除杂草杂灌 ,促进嫁接冷杉生长。
( 2) 施肥: 1～ 3年 ,每株在生长季施 100 g复合肥。 3年后逐年增加施肥量。
( 3) 林地抚育:定植初期可搞农林间种 ,只能种植矮秆农作物 ,严禁种高秆植物。 同时秦岭冷杉周围 1 m2
内不要种作物。
( 4) 数据调查:每年调查树 (苗 )高、地径 (有胸径后调查胸径 )生长量、每个系号的萌动期、封顶期 ( 3年后
可调查 )、冠幅。
( 5) 档案管理: 每年要写种子园管理工作总结 ,把工作总结和调查原始数据装订成册 ,贴上封面 ,写上年
号。 方便今后查找资料。 档案资料要注意防火、防鼠、防蛀 ,定期检查。 发现问题 ,即时处理。
8)子代测定 种子园结实后 ,按无性系采种、育苗 ,然后造林测定 ,选出优良系号。 测定每个号要定植 40株 ,
一般 10个重复 ,每小区 4株 ,随机排列。
该课题得到了神农架林管局、林区红花朵林场有关领导及技术人员的大力支持 ,在此谨表示感谢。
14 神农架秦岭冷杉种质资源保存与开发利用对策研究 总 114期