鹅掌楸属种质资源异地保存库建设浅谈

王华锋 黄 伟

(咸宁市林业勘察设计院 咸宁 437100)

鹅掌楸又名马褂木、双飘树，为木兰科鹅掌楸属落叶大乔木。叶大，形似马褂，故有马褂木之称。树干通直光滑。生长快，耐旱，对病虫害抗性极强。花大而美丽，秋季叶色金黄，似一个个黄马褂，是珍贵的行道树和庭园观赏树种，栽种后能很快成荫，也是建筑及制作家具的上好木材。主要生长在长江流域以南。

鹅掌楸在自然条件下，种子饱满率一般不到15%，而种子发芽率仅在5%以下。现存种群达到规模极小，资源配置不合理，长期异交繁殖在基因库中必然积累大量隐性有害基因，居群内个体间近交系数增大，而发生自交，遗传漂变等也影响种群生存能力。相关适生环境遭到严重破坏，鹅掌楸长期处于非适宜生境中。这些因素导致了该物种趋向濒危。

由于各级政府及林业主管部门对鹅掌楸的宣传推广重视不够，没有制定出相关资源保护、科学研究、开发利用等方面的优惠扶持政策，目前湖北省鹅掌楸生产完全靠市场调节，广大林农及涉林企业也认识不到鹅掌楸潜在的巨大开发利用价值和市场前景。

因此有必要对鹅掌楸种质资源开展调查与收集、保存与扩繁、研究与开发。实现基因资源安全保存，永久保存，低成本保存，可持续利用，最有效地发挥基因资源的经济、生态、社会效益。

1 资源库选址原则

根据现有鹅掌楸生长情况和资源库建设的要求，种质资源库选择气候适宜、交通方便、地势平缓、集中连片、管理方便的地域为宜。

2 初步设计原则

根据种质资源的基础作用、战略意义及工作特点，应遵循以下原则：

(1)坚持科学规划，合理布局的原则。

(2)坚持分期实施，科学经营的原则。

(3)坚持保护和开发利用并重，科研、生产、示范和推广相结合的原则。

(4)坚持生态效益为主导，社会、经济效益兼顾，可持续发展的原则。

3 建设目标

在全国范围内收集保存鹅掌楸、北美鹅掌楸及亚美马褂木的种质资源，在收集鹅掌楸的种质资源时注重种源效应，收集尽可能多的种源，在收集北美鹅掌楸种质资源，以收集引进种源内的优良单株为主，兼顾种源效应，对于亚美马褂木而言，要收集全部的优良家系和优良单株，建立鹅掌楸属种质资源保存库，并对收集保存的资源进行评价和开发利用，为鹅掌楸属的遗传改良奠定基础。

4 技术路线

项目建设主要技术路线如下：

5 资源库工程设计

5.1 种质资源收集保存区

建设内容包括资源收集引进、林地清理、整地、生境改善、挖穴、建立品种隔离带、栽植以及管理、资源更新等。

5.1.1 工作措施

根据已保存种质资源的适应性、开发利用情况、应用前景等实地评价结论。对多年来经引进、培育成功，具有适应性广、抗逆性强，速生性高的种质资源进行收集保存；对适应性差、抗逆性弱，生长慢的资源进行合理的更新减少保存数量；对具有以上良好特性但推广不足的种质资源资源进行补充补植。

目前我国开展鹅掌楸属相关研究的单位主要有中国林业科学研究院、南京林业大学、江西省科学研究院、湖北省林业厅林木种苗管理总站、山东省林木种质资源中心等单位。其中中国林业科学研究院和山东省林木种质资源中心主要收集了北美鹅掌楸密苏里、路易斯安那、佐治亚、南卡罗里纳、北卡罗来纳、宾夕法尼亚、田纳西、肯塔基等州的种源。南京林业大学主要开展了鹅掌楸属的杂交育种，近20年来陆续开展了鹅掌楸属正反交200多个杂交组合，目前保存约有100个组合。江西省科学研究院目前正在开展鹅掌楸的群体遗传学方面的研究，收集了国内部分鹅掌楸种质资源。湖北省林业厅林木种苗管理总站通过10多年的研究，现收集保存鹅掌楸资源112份，北美鹅掌楸资源67份，育苗马褂木资源420份。

成立省内、省外2个调查组，每个调查组配备2～3名专业技术人员，通过参阅资料和实地调查收集国内外鹅掌楸属种质资源。

鹅掌楸：分别从安徽黄山、浙江松阳、湖北鹤峰、湖南浏阳、四川叙永、重庆酉阳、贵州黎平、江西庐山、云南勐腊等地引进，每个县(市)最少1个林分，每个林分最少40个单株，每个单株最少0.5 kg种子。再从南京林业大学、各省林科院等研究单位引进鹅掌楸优树288个基因型，以苗木或者穗条的形式进行引进，引进后进行扩繁，再加上原有的资源，建立鹅掌楸的种质资源库。

北美鹅掌楸：从中国林科院、南京林业大学、山东省林木种质资源中心等各个保存基地和试验林引进已经引进的种源，合计引进15～18个种源的资源，主要以种子的方式进行引进，每个单株采种0.5 kg，引进后播种育苗保；没有采集到种子或者种子较少的单株，可以引进穗条，数量不少于20枝，引进后嫁接繁殖保存。

亚美马褂木：从南京林业大学引进，以杂交组合、单株的方式进行引进，尽可能引进所有的杂交组合，每个杂交组合内10～15株，以穗条的方式进行引进，引进后嫁接保存。

5.1.2 技术措施

(1)按实地调查鉴定情况，将已收集的资源根据资源特性划分为不同的种植小区，便于分区改造管理。补植的资源要按照事先绘制好的定植图进行栽植；同一家系或者无性系保存在同一地块(小区)内，并进行家系或无性系配置。最后绘制种质资源保存区分布图。

(2)苗木繁育。引进的种子进行分家系育苗，成苗后繁殖成无性系，无性系株数最少20株。引进的穗条进行嫁接繁殖，无性系株数也最少保持在20株。

(3)造林密度和树种配置。造林株行距采用2 m×3 m，初植密度为111株/亩，采用矩形或品字型配置。造林时，种植行宜选择沿等高线走向。

(4)林地清理与整地。在整地前进行林地清理，以改善林地的卫生条件和种植条件。林地清理采用全面清理方式，将林地上原有苗木迁移，清除林地剩余物。林地整地采用穴状整地，整地规格为60 cm×60 cm×60 cm，整地时应尽可能地保留造林地上的原有植被。

(5)种质资源生境改善。改善种质资源收集区的种植条件，种植条件尽可能与种质资源自然生长地相似，以减少由于生态条件的改变而引起变异和自然选择的影响。

(6)品种隔离带。做好种质资源品种隔离保存工作，建立品种隔离带，在保存过程中尽量避免或减少天然杂交和人为混杂。品种隔离带以生物隔离带为主，设置宽度≥50 m。

(7)栽植。造林方式为人工植苗造林。在植苗前7～10 d下基肥，回填表土，基肥在栽植前结合整地施于穴底。基肥采用复合肥，施用量为0.3 kg/穴。栽植时间选择在冬春两季，选择土壤墒情较好时栽植，保证种质资源成活率。

(8)管理措施。抚育管理：加强土壤肥水管理，及时松土、锄草、改善土壤状况，提高土壤保墒和透气性能，促进林木生长。适时适量追肥，及时防治病虫害，尽量为收集保存树木创造良好的生长小环境。

保护标志管理：设立明显的树种保护标志，包括界碑、界桩、标牌等。

保护管理：禁止一切经营活动，加强防火、病虫害防治、管护工作，保障异地保存安全。

(9)资源更新。对于保存期间生长势衰退的资源要及时进行嫁接繁殖，做好资源更新的准备。

(10)建立档案。分别品树种建立完整的档案资料，每年定期将物候期观测、经营管理情况、生长、开花结实、原产地自然条件情况、收集时间、收集后生长适应情况等做详细记载。

5.2 种质资源采穗区

通过采穗圃清理、低接换种、接后抚育管理等方式，用评价较高的资源通过低接换种的方式进行现有采穗圃的改建，生产更加优良的穗条用于扦插或嫁接，主要技术措施如下：

(1)资源布局。根据不同种、种源、家系、无性系等进行区划，相同资源改接在同一小区，便于管理。

采穗圃主要以亚美马褂木优良品种为主少量配置鹅掌楸和北美鹅掌楸。采穗圃的种、品种随着试验结果的变化而随时更新。

(2)改接。春季每个砧木桩保留4个萌条，尽量分布在4个方向，在萌条基部5～10 cm处通过芽接进行改接换种。

(3)接后抚育管理。抚育管理：嫁接后及时对母株枝条切开涂抹油漆等防止腐烂，及时抹去砧木上萌发出来的芽。加强土壤肥水管理，及时松土、锄草、改善土壤状况，提高土壤保墒和透气性能，促进林木生长。及时防治病虫害，尽量为采穗母株创造良好的生长环境。

(4)补植。对于原有采穗圃中的缺株，根据定制图中的系号进行补植，补植时尽量用相同大小的嫁接苗进行补植。

5.3 良种繁育区

对评价较高的资源采取无性繁殖的方式，对收集保存的优质种质资源进行扩繁。通过圃地规划、清理整地、育苗(扦插、嫁接)、抚育及管理等方式，对评价较高的资源采取无性繁殖的方式，对收集保存的优质种质资源进行扩繁，生产优良苗木，主要技术措施如下：

(1)圃地选择。繁育圃地选择在排水良好和靠近水源的地块。

(2)圃地规划。根据地形进行苗圃地分区规划，铺设道路、挖排水沟。

(3)品种布局。选择观察并筛选出的优良资源进行无性繁育，分不同用途、类型在不同小区繁殖，便于管理。

(4)苗床准备。进行深耕细作，深耕33 cm以上，使土壤熟化、细碎、平整，以备作床播种。同时，结合深耕施足基肥，基肥商品有机肥，每亩2 500 kg，并在其中加入约1%的磷肥(即每亩20～25 kg)混匀施入。圃地整好后做苗床，床宽1.0～1.2 m，床高20 cm左右。

(5)繁育方式。①嫁接育苗：穗条选择：选择插条要考虑位置效应和采穗母树条件，尽量选择5年生以下的采穗母株进行采穗。

嫁接时间：可在春季2月底～3月初或9月低～10月初进行嫁接。以春季定植砧木秋季嫁接为宜，嫁接成活率最高。春季嫁接可以在育苗圃地直接嫁接或者在新的圃地接后定植。

接后管理：春季嫁接接后就剪砧，以后注意及时摸芽。秋季嫁接翌年春季进行剪砧，注意及时摸芽。整个生长季节根据树势进行土肥水调控，及时松土、锄草、改善土壤状况，提高土壤保墒和透气性能，促进林木生长。及时防治病虫害，尽量为采穗母株创造良好的生长环境。②扦插育苗：选择插条要考虑位置效应和采穗母树条件，可采用硬枝扦插和嫩枝扦插。

硬枝扦插。时间2月底至3月初，选择1年生健壮0.5 cm粗以上的穗条，剪成长15～20 cm插条，下口斜剪，每段应具有2～3个芽，插入土中2/3，扦插前用500 mg/LⅡ号ABT 1号生根粉浸泡插穗基部1 h左右。基质采用普通黄土或者1珍珠岩∶1河砂，插条应随采随插，插好后及时覆膜，搭建遮荫设施，5月份揭膜后及时浇水，9月底揭去遮阳网。

嫩枝扦插。时间6月中旬至7月中旬，剪取当年生半木质化嫩枝，可保留1～2个叶片或半叶，扦插前用500 mg/LⅡ号ABT 1号生根粉浸泡插穗基部1 h左右。基质采用普通黄土或者1珍珠岩∶1河砂，插条应随采随插，插好后及时覆膜，搭建遮荫设施，9月份揭膜后及时浇水，10月底揭去遮阳网。

(6)良种繁殖。良种繁育圃分成2部分，一部分用于嫁接育苗，另一部分用于扦插育苗。1年可以采2次穗，春季用于扦插，秋季用于嫁接，这样可以充分发挥采穗圃的功能，而且也与扦插和嫁接的特性相吻合。以春季硬枝扦插繁殖为主，当年可以长成平均20～30 cm的扦插苗，可年繁近10万株扦插苗，再培养1年即可造林。嫁接主要以春季定植1年生鹅掌楸小苗作为砧木，秋季嫁接(成活率较高)，第二年生长1年即可造林，可年繁近7万株嫁接苗。

(7)建立档案。包括苗圃地地理位置、立地条件、区划与整地措施等相关记录内容。

5.4 试验区

通过林地清理、整地、生境改善、建立品种隔离带、栽植、试验观察研究以及管理等方式，建立无性系和子代测定林，对收集和引进的种质资源开展对比观察试验，建立长期技术档案，研究各种种质资源的生理、生态、生物学特性，为优良品种选育提供原始材料和科学依据，主要技术措施如下：

(1)试验地的选择。选择土壤状况能够代表当地立地条件的地块，地势平坦、肥力中等、灌排方便的地方。

(2)资源布局，造林密度和树种配置。将试验资源划分不同种植小区，分区栽植。

造林株行距采用3 m×4 m，初植密度为56株/亩，采用块状或者行状配置。

(3)林地清理与整地。林地清理采用全面清理方式，将林地上原有苗木迁移，清除林地剩余物。林地整地采用穴状整地，整地规格为60 cm×60 cm×60 cm，整地时应尽可能地保留造林地上的原有植被。

(4)种质资源生境改善。改善种质资源收集区的种植条件，种植条件尽可能与种质资源自然生长地相似，以减少由于生态条件的改变而引起变异和自然选择的影响。

(5)保护行。为了减少人为、环境不均衡因素引起的影响，在各试验林周围设立保护行，保护行一般1～2行，用无性系株数较多的资源建立，绘制定制图。

(6)栽植。造林方式为人工植苗造林。在植苗前7～10 d下基肥，回填表土，基肥在栽植前结合整地施于穴底。基肥采用复合肥，施用量为0.3 kg/穴。栽植时间选择在冬春两季，选择土壤墒情较好时栽植。栽植容器苗时，应先划破容器袋，但不要打破容器土。裸根苗栽植时注意使根舒展，分层填土踏实，覆以厚层杂草。当天不能栽完的苗木应进行假植，并加强养护。造林成活率低于90%的小班，应及时采用容器苗进行补植或在第二年采用一级苗进行补植。

(7)管理措施。抚育管理：加强土壤肥水管理，及时松土、锄草、改善土壤状况，提高土壤保墒和透气性能，促进林木生长。适时适量追肥，及时防治病虫害，尽量为收集保存树木创造良好的生长小环境。

保护标志管理：设立明显的树种保护标志，包括界碑、界桩、标牌等。

保护管理：禁止一切经营活动，加强防火、病虫害防治、管护工作，保障异地保存安全。

(8)建立档案。分类建立完整的档案资料，每年定期观测，将管理情况、适应性与抗逆性(土壤及水肥条件、抗病虫、抗旱、耐盐碱)、生长表现(产量、苗木生长量、幼树生长量)等作详细记载，并将图表、图片、照片、标本以及技术管理文件等归档保存。

6 灌溉供水及排水

设计利用资源库现有的水塘，采用高压水泵加压直接供水到出水管，进行灌溉，出水管道要尽量安装在山脊线上，且靠近生产路，并保证埋于地下30 cm深以上。根据水源条件、地形情况，资源保存库布局及投资规模，结合现有排水沟及道路工程铺设管网，挖排水沟。

7 防火

在资源库周边与外界接壤的周边营建一条生物防火隔离带，在生物防火带位置上，进行全面锄草、挖净多年生深根性杂草、灌木的草根树头和全面翻土，形成光板生土带。用化学除草剂控草，在防火道上种植女贞等耐火植物，株行距为1 m×1 m，迅速建成生物防火林带。