全 文 :我国旱冬瓜的研究动态及方向
*
杨 斌1,陈宏伟1,2,史富强3,陈伟1,2
(1. 云南省林业科学院,云南 昆明 650201;2. 云南省森林植物培育与开发利用重点实验室 /国家林业局云南珍稀濒特
森林植物保护和繁育实验室,云南 昆明 650201;3. 云南省林业科学院热带林业研究所,云南 普文 666102)
摘要:通过对旱冬瓜在良种选择、育苗技术、群落特征及应用等方面的研究结果进行总结,提出了旱冬瓜分布
区自然条件差异悬殊,遗传分化极为明显,种源、个体差异很大等特点。针对目前存在着选育不充分、速生丰
产栽培技术体系不完善、病虫害防治缺乏等问题,提出了加快良种选育、开展区域化栽培试验及速生丰产林培
育技术的研究方向。
关键词:旱冬瓜;良种选育;栽培技术;遗传变异
中图分类号:S 792. 14 文献标识码:A 文章编号:1672 - 8246 (2011)03 - 0086 - 04
Current Studies on Some Aspects of Alnus nepalensis Tree in China
YANG Bin1,CHEN Hong-wei1,2,SHI Fu-qiang3,CHEN Wei1,2
(1. Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201,P. R. China;2. Key Laboratory of Culture and Breeding of Forest Plants /Laboratory of
Plant Conservation and Reproduction of Endangered Forest Plants,National Bureau of Forestry,Kunming Yunnan 650201,P. R. China;
3. Institute of Tropical Forestry,Yunnan Academy of Forestry,Puwen Yunnan 666102,P. R. China)
Abstract:We summarized the current studies of Alnus nepalensis in breeding,seedling growth and community
characteristics. We also found that the tree have significant genetic differentiation in different sources of provenance
and diversity in individual trees in much diverse natural conditions of tree planted. In regard to current problems of
less sufficiency in application of advanced breeding technologies,less perfection in cultivation of fast growth of tree
and lack of management of pest and disease for Alnus nepalensis plantation,we proposed suggestions in accelerating
tree breeding,regionalized cultivation experiment and developing new technology for fast growth breeding of the
tree.
Key words:Alnus nepalensis;breeding;cultivation technology;genetic variation
旱冬瓜 (Alnus nepalensis)又名蒙自桤木、冬
瓜树、尼泊尔桤木,系桦木科桤木属的落叶乔木,
在我国天然分布于云南、四川西南部、西藏东南
部、贵州和广西西部。在云南主要分布于海拔 1 000
~2 800 m的云南松林、常绿阔叶林中;贵州分布
于海拔 200 ~ 1 500 m 的灌丛中;四川分布于海拔
1 500 ~ 2 400 m;西藏东南部分布于海拔 2 300 ~
2 800 m;广西西部分布于海拔 800 m 的阳坡疏林
内[1]。旱冬瓜性喜温凉湿润气候,分布区年平均
气温 12 ~ 18℃,极端最低温 - 13. 5℃,极端最高
温 34℃;≥10℃活动积温 3 000 ~ 6 500℃,年降雨
量 800 ~ 1 500 mm,相对湿度 70 %。林下土壤多
为湿润肥厚的山地森林黄红壤及黄壤,其次有红壤
及棕壤。旱冬瓜具有生长迅速、耐贫瘠、适应性广
第 40 卷 第 3 期
2011 年 9 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 40 No. 3
Sept. 2011
* 收稿日期:2011 - 05 - 10
基金项目:国家林业局公益性行业科研专项“滇西南珍贵速生用材林树种选育与综合开发技术研究”(200704041)、国家林业局推
广项目“速生丰产林高效密度模式造林技术推广示范”(2009TQYN01)资助。
第一作者简介:杨 斌 (1971 -) ,男,云南会泽人,高级工程师,主要从事森林培育方面的研究。
通讯作者简介:陈宏伟 (1966 -) ,男,云南通海人,研究员,博士,主要从事森林培育、林木遗传育种方面的研究。
的特点。在一般立地条件下,2 年生人工林平均高
1 m,平均地径 2 cm;7 年生人工林平均高 13 m,
平均胸径 11 cm;20 年生平均高 21. 3 m,平均胸
径 23 cm,每公顷有林木 800 ~ 1 000 株,蓄积量
250 ~ 300 m3[2]。旱冬瓜是我国西南地区优良的用
材树种和生态公益林树种[3],根具固氮菌,叶是
良好的有机肥料,对林地土壤改良有较好作用;木
材为散孔材,纹理直,无异味,质轻,干缩小,是
食品包装箱的好材料。旱冬瓜砍伐后其伐桩萌芽力
强,具有良好的天然更新和萌蘖更新能力[2]。近
年来对旱冬瓜的良种选育、栽培技术、群落特征及
推广应用方面的研究取得的成果较多,现综述如
下。
1 良种选择研究
1. 1 种质资源收集与保存
旱冬瓜作为一个速生丰产用材树种,具有较广
泛的用途,但其种质资源的收集及保存利用以前一
直没有开展研究。2008 年笔者在滇西南地区收集
了 15 个种源 130 株优树,在德宏、保山、普洱建
立了收集区;同期在云南全省范围内开展了旱冬瓜
种质资源的收集工作,共收集了 64 个种源 108 株
优树[4]。
1. 2 良种选育
良种在森林培育中具有重要的作用,采用良种
造林,可提高林木生长量。旱冬瓜良种选育在我国
刚刚开始起步,冯弦等[5]对影响旱冬瓜优树选择
的关键因子进行了研究,结果表明,以材积作为旱
冬瓜用材树种优树选择的核心指标,而材积的获得
反映在胸径和树高 2 个因子上,因此在野外旱冬瓜
优树选择中应以胸径和树高为首选因子。陈宏伟
等[3]提出以材积生长量差值作为旱冬瓜用材林优
树选择的指标;史富强等[6]对旱冬瓜种源 /家系苗
期生长的指标开展了前期研究,认为旱冬瓜地理种
源间存在丰富的遗传变异,为进一步开展良种选育
打下了基础。笔者认为可以通过生物量的分析来比
较不同种源间的差异,以期更为全面地综合考虑良
种的选择指标。
1. 3 遗传多样性研究
旱冬瓜作为桤木属最原始的种[7 ~ 8],其遗传多
样性的研究对开展遗传资源评估具有重要的意义。
李洁等[9]对分布于云南无量山、鸡足山、来凤山、
高黎贡山、苍山等地不同海拔的旱冬瓜进行了分
析,表明旱冬瓜的遗传多样性丰富,这与史富
强[6]的研究结果相符,为下一步开展旱冬瓜种质
资源的收集、保护与选育打下了基础。李洁等[9]
通过研究认为,区域特点是决定旱冬瓜遗传多样性
水平的重要因子之一。
2 育苗技术研究
旱冬瓜种子极为细小,千粒重仅 0. 26 g,成熟
后随风飘散,不易收集,因此在球果由绿变黄时应
即时采收。采回后球果在室外曝晒 1 ~ 2 天,即可
脱出种子,种子应贮藏于通风阴凉干燥处,不宜久
藏,一般当年采种,第二年春天播种或随采随播。
目前旱冬瓜造林以裸根苗为主,未见文献报告
容器袋苗培育及造林技术,云南省林业科学院开始
容器袋苗造林技术研究。郑志[10]、潘光波[11]、陈
华等[12]、周光磊[13]、李林[14]、高乔昆[15]、杨成
华等[16]均分别介绍了旱冬瓜裸根苗培育的技术要
点,种子用清水浸泡 24 h 催芽,用细沙或细火土
拌均匀撒播于苗床上。但笔者认为旱冬瓜种子极为
细小,采用此种方法处理后很难把种子均匀撒播于
床面。在云南普洱、保山、德宏等地的研究表明,
旱冬瓜种子随采随播,不用催芽,直接撒播于苗
床,播后立即搭设塑料小拱棚,一般 7 ~ 10 天始发
芽,发芽率高达 85 %以上。此外,史富强等[17]首
次提出了旱冬瓜的两段式育苗技术,第一阶段在地
床培育芽苗,当幼苗长出 4 ~ 5 片真叶后移入营养
袋继续培育。通过该方法培育的旱冬瓜苗木壮苗率
高,出圃造林成活率高。
付玉嫔[18]以石英砂为基质,Hongland 营养液
为母液,对旱冬瓜进行盆栽试验,认为 N、P 营养
对旱冬瓜高、径、生物量均有影响;同时付玉嫔
等[19]又以森林土为基质,Hongland 营养液为母液,
认为仅施 N 肥抑制旱冬瓜苗期高、径及生物量的
生长,仅施 P 肥促进其生长,从而认为在旱冬瓜
育苗期不需补充 N 肥,这一结论与付玉嫔[18]的试
验结果略有冲突,还需进一步的实验验证。徐亮
等[20]研究了不同磷浓度对旱冬瓜幼苗生长的影响,
认为不同的 P 浓度对旱冬瓜幼苗高、径生长和生
物量累积、分配产生不同的影响。这三篇文献的研
究结果对旱冬瓜育苗期及幼林期施肥提供了一定的
理论依据。
苗木的生长离不开光照,而种子发芽通常有 2
种情形,一是需光发芽,二是暗发芽。苏文华
78第 3 期 杨 斌等:我国旱冬瓜的研究动态及方向
等[21]研究认为,旱冬瓜种子需光才能萌发,6 月
龄幼苗具有一定的耐荫能力,6 月龄以上则需全光
照才能生长良好。研究结论为旱冬瓜造林地选择及
幼林期抚育管理从光照条件上提出了要求和参考,
也为旱冬瓜播种时种子是否覆土提供了科学依据。
3 旱冬瓜群落特征研究
彭海明[22]研究了普洱松山自然保护区内旱冬
瓜群落特征,发现旱冬瓜群落植物种类丰富,地理
成分复杂,主要由热带和温带区系成分组成,并具
有明显的过渡特征,而群落中旱冬瓜天然更新缺
乏,处于生长衰退期,在群落中处于很不稳定的地
位,造成这一现象的原因是由于群落中不能提供旱
冬瓜幼苗生长发育的光照条件,这一结论与苏文华
等[21]的研究结论相一致,均说明了旱冬瓜幼林期
为强阳性树种,需充足的光照才能生长良好。
4 旱冬瓜的应用研究
曹子林等[23]研究了旱冬瓜水提液对云南松种
子发芽的影响,认为树根水提液对云南松幼苗生长
起促进作用,低浓度的枯叶、树枝、鲜叶及树皮的
水提液对云南松幼苗生长起促进作用,但高浓度则
起抑制作用。王晓丽[24 ~ 25]研究了旱冬瓜乙醇乙醚
提取液对云南松种子发芽及幼苗的化感效应,认为
旱冬瓜鲜枝、鲜叶、树皮、树根、凋落物乙醇乙醚
的高浓度浸提液均抑制云南松的生长,而低浓度则
促进生长。提出云南松与旱冬瓜混交时应适当控制
旱冬瓜的比例,以利于云南松的天然更新和生长的
观点。但在实际生产中是否存在该现象,还有待于
进一步观察分析。
和丽萍等[26]研究了旱冬瓜体内 K、Mg、Fe、
Zn、Cu、Mn、Ca 7 种元素与土壤立地的关系,认
为除 Fe外,其余元素含量与土壤中元素含量关系
相一致。沈立新[27]对喜马拉雅地区山地旱冬瓜轮
歇与间作系统进行了研究,认为旱冬瓜对农作物的
产量有提高,并提出了旱冬瓜与茶叶、旱冬瓜与旱
谷的轮作模式。据刘爱荣[28]对云南安宁茅草菁山
火的调查发现,旱冬瓜林分具有较强的阻火能力,
可作为滇中地区杉、松林的高密度防火林带配置。
旱冬瓜为非豆科固氮树种之一,其根具有根瘤
菌,能固氮,从而增加土壤肥力。关于旱冬瓜根瘤
的研究最早见于赵之伟[29 ~ 30]阐述了旱冬瓜根瘤的
显微结构和分离培养。熊智等[31]采用 ARDRA 方
法,研究了旱冬瓜中共生 Frankia 的遗传多样性与
海拔的关系,认为海拔是影响旱冬瓜共生 Frankia
的遗传多样性的重要因素,同时表明某些基因类型
的 Frankia仅出现在某些海拔上。
5 旱冬瓜未来的研究方向
在旱冬瓜部分分布区种植过程中,出现了错误
用种 (旱冬瓜、川滇桤木、桤木等树种相混淆)。
蛀干害虫危害,育苗造林技术不规范,栽培技术体
系落后,林木分化严重等问题,已影响到旱冬瓜人
工林的进一步发展。针对以上问题,提出了未来旱
冬瓜研究优先开展的工作如下。
5. 1 速生丰产林培育技术研究
壮苗是保证造林成功的基础条件,从基质配
方、容器形状、大小及材质、苗期施肥等方面开展
容器壮苗的培育研究;从立地控制、水肥控制、密
度控制、抚育管理、病虫害防治、良种运用等方面
开展人工林的培育技术研究;两者结合组装形成一
整套完整的旱冬瓜人工速生丰产林培育技术。
5. 2 良种选择及繁育技术研究
旱冬瓜分布区自然条件差异悬殊,遗传分化极
为明显,种源、个体差异很大。因此,应尽快在旱
冬瓜分布区开展优良种源及优树的选择工作,进行
种源区划,确保适地适种源。建立优树收集区,开
展无性繁殖试验,以保证优良遗传资源的传递。
5. 3 区域化栽培试验
选择若干典型区域,研究土壤条件、海拔以及
坡位、坡向、气温、水分等因子对旱冬瓜生长的影
响;针对不同造林区域进行高效栽培与经营模式研
究,探讨生态稳定性强、经济效益高的人工林培育
模式及其关键技术。
5. 4 病虫害防治技术研究
对现有旱冬瓜人工林的病虫害危害现状进行调
查,了解病虫害发生与生境条件的关系;确定病害
虫种类,了解病害发生规律及害虫生活习性,从抗
虫性、造林技术及两者相结合开展抗病虫害栽培技
术研究。
参考文献:
[1]郑万钧. 中国树木志(第二卷) [M]. 北京:中国林
业出版社,1985.
88 西 部 林 业 科 学 2011 年
[2]云南省林业科学院. 云南主要树种造林技术[M].
昆明:云南人民出版社,1985.
[3]陈宏伟,李大伟,史富强,等. 旱冬瓜用材林优树
选择标准的研究[J].西部林业科学,2010,39(1) :6-10.
[4]柏斌特约记者. 云南建成首个旱冬瓜种质资源保存
库[N].中国绿色时报,2010 - 09 - 07.
[5]冯 弦,李大伟,陈宏伟,等. 速生用材树种旱冬
瓜优树相关因子分析[J].林业调查规划,2009,34(6) :35-
38.
[6]史富强,陈宏伟,杨斌,等. 旱冬瓜种源 /家系苗期
生长指标的研究[J]. 安徽农业科学,2010,38(23) :12388-
12389.
[7]陈之端. 桦木科植物的系统发育和地理分布(续)
[J].植物分类学报,1994,32(2) :101-153.
[8]葛锦芳. 云南桦木科植物的分类与地理分布[J].西
南林学院学报,1985,5(1) :1-9.
[9]李 洁,熊 智,张成刚. 云南尼泊尔桤木遗传多
样性研究[J].浙江林学院学报,2008,25(1) :16-21.
[10]郑 志. 蒙自桤木播种育苗技术[J].四川林业科
技,2010,31(2) :90-91.
[11]潘光波,赵峰磊. 干瘠山地值得推广种植的旱冬
瓜[J].广西热带农业,2008(3) :29-30.
[12]陈 华,董美珊. 旱冬瓜育苗[J].中国林业,2006
(11) :39.
[13]周光磊,杨成华. 尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)
[J].贵州林业科技,1988(1) :93-95.
[14]李 林. 旱冬瓜育苗造林技术[J]. 云南林业,
1988(3) :15.
[15]高乔昆. 旱冬瓜育苗技术介绍[J]. 云南林业,
1991(5) :18.
[16]杨成华. 尼泊尔桤木[J]. 中国水土保持,1990
(6) :39-40.
[17]史富强,杨 斌,陈宏伟. 旱冬瓜育苗技术[J].林
业实用技术,2011(2) :30-31.
[18]付玉嫔,徐 亮,白尚斌,等. 氮磷营养对旱冬瓜
幼苗生长的影响[J]. 浙江林学院学报,2008,25(5) :553-
558.
[19]付玉嫔,徐 亮,孟广涛,等. 施用氮、磷肥对旱
冬瓜苗木生长的影响[J].西部林业科学,2008,37(2) :25-
28.
[20]徐 亮,付玉嫔,白尚斌. 不同磷浓度对旱冬瓜幼
苗生长与氮磷吸收的影响[J].浙江林业科技,2008,28(5) :
1-4.
[21]苏文华,张光飞,庞慧仙,等. 光照条件对旱冬瓜
种子萌发和幼苗生长的影响[J].云南林业科技,2003(2) :
8-10.
[22]彭海明,陈宏伟,何丙辉,等. 普洱松山自然保护
区旱冬瓜群落特征研究[J]. 林业调查规划,2010,35(2) :
54-57.
[23]曹子林,王晓丽,陆 梅. 旱冬瓜水提液对云南松
种子发芽的效应[J].北华大学学报(自然科学版) ,2008,9
(4) :362-365.
[24]王晓丽,曹子林,朱 霞. 旱冬瓜乙醇乙醚提取液
对云南松种子发芽后幼苗生长的化感效应[J].湖北农业科
学,2010,49(2) :387-389.
[25]王晓丽,曹子林,朱 霞. 旱冬瓜乙醇乙醚提取液
对云南松种子发芽的化感效应[J].西南林学院学报,2010,
30(4) :21-23.
[26]和丽萍,孟广涛,李贵祥,等. 旱冬瓜体内 7 种矿
质元素含量与立地土壤的相关性[J]. 西北林学院学报,
2008,23(2) :24-27.
[27]沈立新. 喜玛拉雅地区山地旱冬瓜轮歇与间作系
统研究[J].中国生态农业学报,2003,11(1) :148-149.
[28]刘爱荣,吴德友,李立俊. 旱冬瓜(Alnus nepalensis)
天然林阻火功能的初步研究[J]. 森林防火,1996(1) :23-
24.
[29]赵之伟,张 兵,谢光保. 蒙自桤木根瘤的显微结
构[J].云南大学学报(自然科学版) ,1992,14(4) :398-400.
[30]赵之伟. 蒙自桤木根瘤内生菌的分离培养[J].微
生物学通报,1996,23(5) :259-261.
[31]熊 智,李文军,张忠泽,等. 海拔对旱冬瓜共生
固氮放线菌基因多样性的影响[J].西南林学院学报,2001,
21(4) :205-209.
98第 3 期 杨 斌等:我国旱冬瓜的研究动态及方向