林木结实规律PPT课件

1、第二章第二章 林木结实规律林木结实规律第一节. . 林木的结实第二节. .影响林木结实的因素 第三节. .种子产量的调查第四节. .采种和种实调制第1页/共88页第一节第一节 林木的结实林木的结实一. .林木发育期Phases in developmentPhases in development二. .林木开始结实年龄The age of first The age of first floweringflowering三. .花芽分化与种子形成Reproductive bud Reproductive bud initiation and seed developmentinitiatio

2、n and seed development四. .林木结实周期性The periodicity of The periodicity of seed bearingseed bearing第2页/共88页一一. .林木发育期林木发育期 每个树种每年随着气候的季节性变化，表现出一定的物候特征，从芽苞开放、营养器官生长、开花、结果、生长结束进入休眠，称为年周期( (小周期) )。从种子萌发到林木死亡，称为大周期。 在大周期中有几个不同的生长发育时期，而根据林木结实规律分为4 4个时期。第3页/共88页(一)林木的4个发育期1.幼年期(Juvenile phase) 从种子萌发开始，到开始结实时为

3、止。2.青年期(Youth phase) 从第一次开花结实到大量结实之前。3.壮年期(结实盛期，成年期) (Mature (or Robust) phase) 从开始大量结实起，到结实开始下降为止，随着树龄的加大，结实量逐年增加，保持相对稳定的一个时期。成年期长短因树种而异。4.衰老期(老年期) (Senescence phase) 从营养生长和结实能力逐渐衰弱，至个体死亡。第4页/共88页(二)林木不同发育期的特点1.1.幼年期 特点种子萌发、幼苗生长、幼苗出土、幼树生长等。主要是旺盛的营养生长，生殖器官尚未形成。发育阶段年幼，可塑性大，适应性强，枝条再生能力强，积累营养物质时期。 任务促进

4、种子的萌发和幼苗幼树的生长。加强抚育管理。第5页/共88页2.2.青年期：从第一次开花结实起 特点 由营养生长转入生殖生长；仍以营养生长为主，生长较快，逐渐过渡与生殖生长相平衡；树冠的分枝增加快，冠幅扩大快，根系生长快；结实不多，空籽较多，种子可塑性大，适合于引种。 任务加强抚育管理，疏伐，改善光照条件。第6页/共88页3.壮年期:从开始大量结实起 特点 结实比较稳定，量多质好，是种子工作的主要时期，对水、光照要求较高。 任务 加强林分管理，搞好种实采集、处理、贮藏。第7页/共88页4.衰老期特点：结实逐年减少，种子质量差，树木抗性弱病虫多，生理机能衰退，枝梢逐渐枯死。种子保守性大，一般生产上

5、不用此时期种子。第8页/共88页二二. . 林木开始结实年龄林木开始结实年龄 The age of first flowering树木开始结实的年龄因树种生物学特性和环境条件而异，一般为5-40年或更长一些。灌木开始结实早，如许多灌木树种常常在生活的第二年就能正常开花结实，如紫荆开始结实的年龄是1-2年。乔木树种，一般喜光的、速生的阳性树种开始结实早，如桉树3-6年、刺槐4-5年，马尾松5-6年。喜阴的、生长缓慢的树种开始结实晚。如深山含笑5-10年、闽楠12年。第9页/共88页同一树种不同林分因林木起源和生长发育状况等不同，其开始结实年龄也有差异。一般情况下，土壤水肥条件好，开始结实早；同一

6、林分中，优势木开始结实年龄比被压木和生长落后的林木早；孤立木光照充足，占有较大的营养空间，开始结实早，如柳杉孤立木5-6年开始结实，林木则在10年左右；人工林经营措施好，比天然林开始结实早，如漆树人工林5-6年开始结实，而天然林则要8-9年；无性繁殖的林木比实生繁殖的林木开始结实早，如杉木嫁接种子园3-5年即可结实，而实生林则要6-10年。第10页/共88页南方部分树种开始结实年龄The age of first flowering in some southern tree species 树种 开始结实年龄 地区 备注 银杏(Gingko biloba) maidenhair tree 2

7、0 江苏 有性繁殖 银杏(Gingko biloba) maidenhair tree 8-10 江苏 嫁接 雪松(Cedrus deodara) cedar 20-30 南京 马尾松(Pinus massoniana) Horse tail pine 5-6 浙江 杉木Chinese fir 3-5 福建,江西 嫁接种子园 杉木Chinese fir 6-10 福建、江西 实生林 水杉water fir 40-60 湖北 鹅掌楸 Chinese tulip tree 15-20 南京 闽楠 Bourne phoebe 12 福建 檫木 Common sassafras 6-8 长江以南 紫荆

8、 Chinese redbud 1-2 黄河流域以南 杨树 Poplar 6-10 江苏 桉树 Eucalyptus 3-5 华南 孤立木 桉树 Eucalyptus 8-15 华南 人工林 漆树varnish tree 8-9 贵州 天然林 漆树 varnish tree 5-6 贵州 人工林第11页/共88页影响林木开始结实的因素 Factors affect the age of first flowering1.1.树种特性：遗传特性所决定 喜光，速生，灌木树种：结实早，幼年期短。如：湿地松，檫树等。 耐荫树种，慢生树种：结实迟，幼年期长。如：银杏，栎类等。 2.2.树种起源：同一树种

9、无性繁殖,萌蘖林：结实早。如桂花、板栗、银杏等观赏树种、果树。 有性繁殖：结实晚。3. 3. 环境条件： 同树种,同起源,同年龄,不同立地条件 孤立木,林缘木,阳坡,低纬度,低海拔：发育早，结实早 阴坡,高纬度,高海拔：结实迟。第12页/共88页三三. .花芽分化与种子形成花芽分化与种子形成Reproductive bud initiation and seed development(一)花芽分化Reproductive bud initiation 花芽分化期The period of reproductive bud initiation 影响花芽分化的因素Influencing fac

10、tors(二)种子形成 树种花期 种子成熟所需时间第13页/共88页 (一)花芽分化的概念 林木生长到一定阶段，营养物质积累到一定水平以后，在成花生长调节物质和外界环境条件的共同作用下，顶端分生组织就朝成花的方向发展，开始形成花原基，再逐渐形成花，这一过程称为花芽分化。第14页/共88页(二)花芽分化期 1.多数树种花芽分化在开花前一年夏季到秋季之间。 如泡桐：7月前后，3中-4中开花。杉木：6月，翌年3月开花。2.春季花芽分化：油茶：4月，当年10-11月开花。3.一年内多次花芽分化，多次开花：柠檬、八角、桉 。4.冬季或早春花芽分化：油橄榄、柑桔。第15页/共88页南方部分树种的花芽分化期

11、与开花期 树种 花芽分化期 开花期 杉木Chinese fir 7-8月 翌年2月底3月初 马尾松 Horse tail pine 6-7月 翌年3月底4月初 香樟 camphor tree 10月下旬 翌年5月上中旬 杨树Poplar 6月中下旬 翌年4月上旬 油茶camellia 4-6月 11月至翌年2月 柑橘 orange 11月-翌年2月 翌年2-3第16页/共88页(三)影响花芽分化的因素1.内因母树营养状况：适量N肥有利花芽分化。生长调节物质：植物生长激素和赤霉素2.外因光：孤立木和林缘木结实好。温度：高温而干旱年次年是种子年。水分：有的水分逆境促进花芽分化。养分：提供N、P、K

12、的供应。第17页/共88页七叶树圆锥花序第18页/共88页合欢头状花序第19页/共88页(四)种子形成1.1.树种花期 针叶树：春季开花。阔叶树的种类多，春、夏、秋均有。 授粉受精：开花时花粉散出落在柱头上萌发生长。 针叶树需时较长。如柳杉：1313周；黑松：1414个月；阔叶树变异大：12-1412-14月( (麻栎和栓皮栎) )，授粉后很快受精( (杨属) )。2.2.种子成熟所需时间：因树种而异。开花后需1-2月：杨柳类；开花当年秋季成熟：杉木、柳杉、侧柏、落叶松、云杉、刺槐、光叶榉树、胡枝子和紫穗槐等。开花的翌年成熟：油松、马尾松、红松、华山松、白皮松、麻栎和栓皮栎等。开花后第三年秋季

13、成熟：杜松。第20页/共88页四四. .林木结实周期性林木结实周期性The periodicity of seed bearing(一)林木结实周期性结实多的年份称为大年(种子年或丰年)；结实少的年份称为小年(歉年)；结实量中等的年份称为平年。林木结实丰年和歉年交替出现的现象叫做林木结实周期性，而两个丰年之间的间隔年数称为结实间隔期，也称为种子生产周期。第21页/共88页不同树种的结实周期性不同树种的结实周期性 examples 落叶松3-4 year Korean pine红松 2-5 year Chinese fir 杉木1 year Horse tail pine马尾松 1 year O

14、il-tea油茶 1-2 year Eucalyptus 桉树0-1 year Indigobush amorpha(紫穗槐）0 year第22页/共88页( (二) )影响结实周期性的因素1.1.营养问题 NutritionNutrition 大年消耗营养多，影响当年的花芽分化和次年的新枝梢生长，结果枝减少。2.2.内源生长调节物质 Internal hormonesInternal hormones 成花激素和抑花激素不平衡。3.3.林地土壤养分与水分不足 (Soil condition,Climate,Seed tree (Soil condition,Climate,Seed tree

15、 managementmanagement)第23页/共88页如何缩短林木结实间隔期？（如何实现林木持续丰产？） 为树木创造良好的营养条件，实行集约栽培，科学抚育管理，控制适宜林分密度，使光照充足，丰年适当疏花疏果，减轻或消除不利影响，消除自然灾害等措施给树木创造良好的生长发育条件，缩小林木结实间隔期、增加种子产量，同时也减小林木结实对生长所造成的影响。第24页/共88页一一. .内在因素内在因素(一)、母树条件1.生长发育状况同一林分中林木的生长发育情况差别很大，分为5级： 级木(优势木)：生长发育最好，居林冠最上层，生长快，树体高大，结实早，产量高，质量好，是采种主要对象。 级木(亚优势木

16、)：树冠高度仅次于级木，树冠受光条件也较好它的生长及单株结实不如级木多，但它在林分中株数比级木多，种子总产量比级木多，开始结实期与级木相差不大，、级木是采种主要对象。第二节 影响林木结实的因素 第25页/共88页 级木(中等木)：树冠不发达，受光差，结实晚，结实少，一般不易采种。 级木(被压木)：处于林冠中下层，形成被压状态，很少结实，质量差。2.母树年龄 林木结实量与母树年龄密切相关。青年期开始结实，种子产量低，质量差。壮年期结实多，质量好，老年期结实少，质量差。第26页/共88页（二）开花习性与授粉条件 开花与传粉是形成种子的前提。而传粉条件和授精对种子的产量质量影响很大： 单性花，雌雄异

17、株，异花授粉。 自然界大多林木传粉需要异花授粉，单性花会影响授粉、结实。自花授粉产生的种子生活力不强，影响树木生长。 第27页/共88页二.土壤条件 土壤肥力高低，水分的适宜与否直接影响母树生长，花芽分化，开花结实。 土壤肥力高，水分充足，且排水良好时，树干通直，种子产量高，质量好。 土壤水分对林木开花结实的影响很大。土壤提供水分和养分，直接影响林木生长，影响种子产量、质量。第28页/共88页三.环境条件(一)温度 1.气候温暖：植物生长发育好，积累营养多，种子质量好，产量高。 2.气温影响林木结实间隔期：温暖地区结实每年都多，气温越低结实间隔期越长。 3.林木开花需要最低温度。 花芽分化需在

18、一定温度下进行,欧洲松花芽分化温度不能低于11-12，红松开花最适温17-18，一般树种最适温20左右，低于10或高于28大多数树种花芽分化不能进行或停止进行。春季开花的常绿阔叶树，其花芽分化多在秋末冬初或早春。第29页/共88页(二)光照 林木光合作用需充足光照。 光是热能来源，直接影响地温，从而提高矿物质利用。(三)降雨与风 降雨：影响花粉发芽，成熟期推迟，暴雨造成减产。风：微风有利于授粉，但大风造成落花落果。第30页/共88页(四)郁闭度 郁闭度大小对光照、林地温度、营养条件、树冠都有较大的影响。间接影响。(五) 生物因子 病菌、昆虫、 鸟兽等的危害使种子减产，甚至得不到种子。第31页/

19、共88页第三节第三节 林木种子产量预测林木种子产量预测Forest tree seed crop prediction 可见半面树冠球果估测法 球果切开估测法 标准枝法 平均标准木法 径级代表木法 其它方法第32页/共88页一.可见半面树冠球果估测法 According to the numbers of cones from visible crown主要是预测针叶树种子相对产量。理论依据：树冠可见半面的球果数与全树冠干果数之间存在着直线相关。优点：精度高；工作量小(是平均标准木法的1/3)；与球果切开法结合还可预测种子的绝对产量。缺点：精度受树冠结构影响大。应用：适于密度较小，母树较矮的母

20、树林。方法：随机抽取样株50-60株结实母树，再选定观测点(能看到全部半面树冠球果，距离母树等于树高)，每个点观测3次，取平均值。第33页/共88页二.球果切开估测法 Cone cutting method是相对产量估测法。此法每年可在采种前2-3个月作出精度较高的估测产量预报。理论依据：球果切面上的饱满种子数与全果饱满种子之间呈直线相关。方法：在种子胚发育基本完成时开始测定。随机抽取母树50-60株，将每株树的树冠分上、中、下三层，阴阳面分别采1-2个球果，球果沿中轴纵向切开，统计每个球面上露出白色内含物的种子数，然后整个球果干燥，取出全部种子数，配置相关方程式。第34页/共88页三.标准枝

21、法 Sample branch method又称生物学法。主要用于测定阔叶树的种子产量。理论依据：根据选取一定数量的、有代表性的枝条上的花和种实的数量，来确定种子等级，然后根据这个等级参考历年不同等级的种子产量，即可估算林木种子产量。方法：选择有代表性、结实的母树10-25株，在树冠边缘截取1m带果实和花的枝条，统计所截取枝条上花或果实总数，所有枝条的总长度，求每米枝条上花或果实的平均数，根据平均数查已定级表。标准枝难以选取，预测精度不高。第35页/共88页四.平均标准木法 Sample tree method适用测定同龄母树林的种子产量。理论依据：根据母树直径的粗细与结实量的多少存在直线关系

22、。母树的高度与胸高直径是中等的，其结实能力也中等。根据平均标准木的结实量可以推算出全林分的结实量。优点：方法简单，砍伐标准木少，节省人力和费用。方法：选出标准地，之后每木调查，找出5株标准木，全部采下种子，求出每株母树平均产量，之后再统计标准地上的母树株数，即可算出全标准地上种子的产量，再推算出全林的种子产量。第36页/共88页五.径级代表木法适用于测定异龄林的种子产量。特点：比平均标准木法费时，但是精度高。方法：在标准地上进行普查，找出开始结实最小径级的母树。从这个径级起，将所有比此径级大的母树进行每木调查，测定其胸径和树高。根据每木调查的材料，选出能代表各径级的标准木5-10株。计算同上。

23、本法径级标准：阔叶树：5cm为1径级，针叶树以10cm为1径级。第37页/共88页六.其它方法落地种子收集法shedding seeds collection： 信息量大、费时、对当年采种无指导作用卡毕尔法seed crop rating： 方法简便，要求观测人员有经验，但主观性强，只能定性气象学法(Meteorological method)： 需要历史产量资料和气象资料、需要建立预测模型、可预测某个林场也可预测某个区域、结果较可靠第38页/共88页第四节第四节 采种和种实调制采种和种实调制一.种子采集seed collection二.种实调制seed processing第39页/共88页

24、一.采种 seed collection(一)种子的成熟(二)采种时期(三)采种方法第40页/共88页(一)种子的成熟1.种子成熟的几个概念2.种子成熟过程3.影响种子成熟的因子4.种子成熟度预测方法第41页/共88页1.种子成熟的几个概念 种子成熟：就是指受精后的合子发育成具有种胚和胚乳的过程( (胚根、胚芽、胚轴和子叶) )。 生理成熟：种子在成熟过程中，当内部营养物质积累到一定程度，种胚发育到具有发芽能力时，称生理成熟。 形态成熟：当种实的外观具有完全成熟的特征，称形态成熟。 生理后熟：有些树种如银杏、七叶树、冬青、水曲柳，在形态虽然呈现成熟的特征，但由于种胚发育不完全，只占胚腔的1/2

25、 1/2 -1/3-1/3，没有具备发芽的能力，需经过一段后熟阶段才具有发芽能力，这类种子的生理成熟是在形态成熟之后，称为生理后熟。第42页/共88页2.种子成熟过程生物化学变化( (干物质积累时期) ) 在种胚各个器官形成的同时，其内部不断积累种胚所需的营养物质，从植物根、茎、叶各部分运来的可溶性有机化合物( (如单糖、脂肪酸、氨基酸) )、水分和矿物营养流入种子，通过一系列生物化学变化，逐渐转变成淀粉、脂肪、蛋白质、矿物盐类及其它物质贮存起来。种子内干物质不断积累，含水率渐减，最后干物质积累结束。物理性状变化 随着种子成熟度的增大，种子体积不断增大。种子外部形态上的变化 种子成熟时外观形态

26、上发生明显变化。第43页/共88页3.生理成熟和形态成熟特点生理成熟Physiological maturity Physiological maturity ： 特点：达到生理成熟的种子，含水量比较高，酶活性大，呼吸强度大，内含物还处于易溶状态，种皮不致密，没有具备很好的保护性能。种子不饱满，种仁易干缩，种子不耐贮藏，易于丧失发芽能力，属于低活力种子。第44页/共88页形态成熟Morphological maturity Morphological maturity ： 特点：种子内部生物化学变化基本结束，营养物质的积累已经终止，内含物由易溶状态转为难溶的脂肪、蛋白质和淀粉等，含水量降低，酶

27、活性减弱，种子呼吸强度弱，种子开始转入休眠状态，颜色变深，种皮坚硬致密，抗性增强，外观上具有完全成熟的牲，种子耐贮藏，发芽能力高，属高活力的种子。 第45页/共88页种子成熟的外部特征 银杏果实第46页/共88页木菠萝果实第47页/共88页红豆杉果实第48页/共88页4. 影响种子成熟的因子树种的遗传性 不同树种，开花后种子发育和积累营养物质所需时间不同，种子的成熟期不一样，大多数树种是在春季开花，种子秋天成熟，但也有的树种，授粉后要经过2年才成熟的，如马尾松 、柏木、油茶。 春季成熟的树种（春末夏初）：杨树，柳树、桑树 夏季成熟的树种：檫树、刨花楠、红楠 秋季成熟的树种：油茶、银杏、油桐、杉

28、木、马尾松、木荷、拟赤杨、喜树、白玉兰 冬季成熟的树种：樟树、女贞、苦楝、悬铃木 第49页/共88页环境条件影响 同树种分布在不同的地理位置，成熟期差异很大，纬度实际上是影响温度，从而影响种子的成熟期，气候温暖地区，气温较高，生长期长，利于种子积累营养物质，所以种子成熟期比气候寒冷地区要早。第50页/共88页海拔与坡向 从垂直距离而言，因海拔低的气温高，所以种子成熟期比高海拔的母树早。 阳坡的母树因温度与光照条件都较好，成熟期较阴坡的早。 同一株母树，树冠上部与向阳面成熟期要早于树冠下部及背阳面。 孤立木、林缘木早于林木。 第51页/共88页天气 不同的年份由于天气不一样，母树的开花期和种实的

29、成熟期都有较大的差别。 气温高，降雨少的年份，种子的成熟期较早。 种子在生长发育期间，如遇较长时间的低温多雨则会延缓种子的成熟期。第52页/共88页5.种子成熟度预测方法Prediction method of seed maturity 看外观(according to the color of fruit or seed) 球果比重法(according to cone gravity) 第53页/共88页球果比重法(Cone gravity method)长叶松球果比重与种子发芽率的关系球果比重(cone gravity) 发芽率%(germination percentage) 0.9

30、8 46 0.92 66 0.83 88 0.81 94第54页/共88页几个树种的球果比重the cone gravity of several species 树种 球果比重 漂浮介质 辐射松 0.99 水 湿地松 0.90 亚麻油 火炬松 0.88 煤油+亚麻油 脂松 0.80 煤油第55页/共88页(二)采种时期1.采种期确定物候观察 种子成熟是一种物候现象，可以根据资料以及多年的经验进行判断，差异不会很大。观察种实的外部形态特征，判断种子的成熟度，还可以通过摘取一部分种实解剖观察种子内部的成熟度、饱满度，以判断种子的成熟度。第56页/共88页 球果成熟的测定 美国的林学家根据针叶树球

31、果在成熟过程中因水分散失，球果比重下降的原理，研究出几个树种球果成熟度的比重指标，用几种油类配成特定的漂浮液，从树上摘下2-5球果随即投入试液中，凡上浮的球果已成熟，未成熟的球果因比重大而下沉。 例：火炬松球果成熟时比重为0.8，1份煤油(0.8)加4份亚麻油(0.93)配成的试液，可测定火炬松球果的成熟度。第57页/共88页种子脱落方式与脱落期.脱落方式 针叶树种多数球果是果鳞张开，种子落出，如杉木 、马尾松，湿地松。 有些针叶树球果成熟后，果鳞与种子同时散落，如池杉，金钱松。坚果、翅果、肉质果整个果实脱落，如栎、枫杨、樟树。 蒴果、荚果类果皮开裂，种子脱落，如油茶、合欢。.脱落期 成熟后立

32、即脱落，如杨、柳、白榆 。 成熟后过一段时间开裂脱落，如杉、松、樟、油茶。 成熟后长时间不脱落，如苦楝、悬铃木，臭椿。 第58页/共88页.采种期的确定成熟后立即脱落的小粒种子，出现成熟征兆时，及时从树上采种。（杨柳2-3天脱落）成熟后过一段时间脱落的小粒种子及时从树上采集。（杉、松、泡桐、木荷）果实硕大，地势平缓可以待种实脱落后从地上收采。（七叶树、油桐、板栗）成熟后易遭病虫鸟兽危害的，要及时采摘。（檫树、樟树、刺槐） 成熟后长时间不易脱落的，可安排农闲季节采种。（苦楝、悬铃木） 第59页/共88页金钱松球果第60页/共88页苦楝果实不易脱落第61页/共88页(三)林木种子采集方法树上采种

33、又称立木采种，适用于脱落后不易从地面收集的小粒种子。如：杉木、马尾松、泡桐、木荷。 采种工具：采种车、摇树机、采种刀、剪、镰、耙等 地面收集 适用于地面平缓，杂灌少，大粒种子的收集：自然脱落，击落法，震落法。伐倒木采集: 结合主伐进行水面收集 池塘、水库边缘的母树种子落在水面，可采用水面收集。第62页/共88页第63页/共88页二.种实调制seed processing(一)种子调制的概念 concept of seed processing(二)林木种实类型 types of fruits(三)球果的脱粒 extracting from cones(四)干果类的调制 seed process

34、ing of dry fruit(五)肉质果类的调制 seed processing of succulent fruit第64页/共88页( (一) )种子调制的概念 种子调制是采种后对果实和种子进行脱粒、净种和种粒分级等技术措施的总称（GB/T 11620-1996GB/T 11620-1996林木育种及种子管理术语）。种实调制的目的在于获得适合于贮藏或播种用的种子。第65页/共88页(二) )林木种实类型1.球果类： 包括绝大多数的针叶树种，如松属、冷杉属、落叶松属、杉科以及柏科等。2.干果类： 蒴果：杨树、柳树、泡桐、桉树、米老排、木荷 荚果：刺槐、相思树、合欢、皂荚 蓇葖果：火力楠等木兰科树种 翅果：榆属、白蜡树属、槭属、臭椿 坚果