《森林培育学》第六章 林木种子Forest Tree Seed的生产及经营

第六章林木种子ForestTreeSeed的生产及经营一、基本概念二、中国林木种子生产的历史和现状三、种源四、林木良种基地一、基本概念1、林木种子植物学种子：指高等植物(种子植物)由胚珠发育而成的繁殖材料特点：具有完整的胚；含有一定的营养物质；具有休眠特性林业生产林木种子：凡可利用作为播种材料的任何器官或其营养体的一部分地位：林木种子是林木繁殖及造林的物质基础，种子质量的好坏直接影响到人工林质量一、基本概念1、林木种子五种类型真正种子：胚珠发育而来，如大部分针叶树（冷杉属、铁杉属、松属等)、一些荚果(刺槐、合欢)、蒴果(垂柳、响叶杨)等类似种子的果实：子房发育而来，如颖果(竹类)、坚果(栎类)、翅果(榆、槭类)、核果(核桃、山杏)等部分种子型：如银杏，去掉外种皮，仅由骨质中种皮和膜质内种皮构成部分果实型：如苦楝，由骨质内果皮内含4~5粒种子构成营养器官：用来繁殖后代的根、茎、叶、芽筹无性繁殖器官种子果肉胚珠子房果皮子房壁种皮胚乳（子叶）胚胚芽胚轴胚根子叶精子+卵子=合子发育而来由精子+极核=初生胚乳核发育由珠被发育而来具有种脐-胚珠与珠柄相连处脱痕具有种孔-原珠孔发育而来，胚根伸出之处种脊-珠背发育而来果实一、基本概念2、林木良种概念：遗传品质和播种品质都优良的种子。即优良品种的优质种子遗传品质表现：速生、丰产、优质、抗逆性强决定于：母树遗传特性播种品质表现：种子物理特性和发芽能力等指标达到或超过国家标准决定于：母树遗传特性、生存环境、种子生产经营技术的好坏一、基本概念2、林木良种良种：遗传品质是基础，播种品质是保证，两者都优良的情况下才能称为良种条件：纯净一致、饱满完整、健全无病虫、生活力强良种选育方法

选种：个体选择、群体选择、无性系引种：育种：常规育种、非常规育种二、中国林木种子生产的历史和现状1、中国林木种子生产地发展阶段（1）50~60年代主要靠发动群众，实行自己采种、自己育苗、自己造林，并开始建立林木种子生产基地。各省(自治区)相继开展了种子资源调查，进行了种子生产基地建设规划（2）1966~1976年的文化大革命使林木种子的生产、经营活动及良种化业务都陷入了停顿状态。种子管理机构被撤消，基地建设被停止，种子生产处于放任自流阶段（3）1979年以后1979年林业部成立了种苗局，恢复了中国林木种子公司。全国30个省、自治区、直辖市中，145个重点种子生产地区(市)和480个种子生产县，都建立了种苗管理机构。1980年以来，全国共建设了740余处良种基地，每年生产良种50余万kg，优良无性系穗(根)l.5亿条。二、中国林木种子生产的历史和现状2、林木种子生产的主要特点（1）林木种子工作关系到造林速度和质量（2）林木种子生产的广泛性和供应的区域性由于我国造林树种多，种子需要量大，绝大多数种子是由农民群众采集和加工。加以自然环境复杂，林木野生性状很强，往往造成种子产地与性状难以控制的局面。而林木种子的供应又应该根据不同的种源地理变异规律，分地区供应最适它的种源种子。这就产生了林木种子生产场所的广泛性与林木种子供应地域性的矛盾。二、中国林木种子生产的历史和现状2、林木种子生产的主要特点（3）林木种子工作的超前性飞播造林和直播造林的种子要提前一年做好准备植苗造林由于有苗木培育阶段，要根据苗木留圃时间的长短确定准备种子的时间，—般要提前2~3年准备种子多数树种结实存在着明显的大小年，种子生产必须在摸清不同树种结实规律的基础上，提前编制造林计划和种子生产计划，重视种子丰年的贮备加强结实预测、预报，积极搞好病虫害防治，及时组织种子的采收、加工，加强调剂管理，才能保障造林用种二、中国林木种子生产的历史和现状3、我国林木种子生产概况（1）林木种子应分地区供应最适应其种源的种子（2）到目前，我国已在种源试验的基础上，制订出16个主要造林树种的种子调拨区，为定向调种提供了依据。与此同时，还对10个树种选出44个优良种源二、中国林木种子生产的历史和现状3、我国林木种子生产概况（3）我国目前主要造林树种有50余个，年造林面积一般在224万ha以上，年采种量达2000~2500万kg。其中，每年造林5万ha以上的树种有杉木、马尾松、油松、落叶松、樟子松、湿地松、杨树、刺槐、柠条等9个树种。这些树种的种子可采资源达1800万kg。（4）我国已建成杉木、马尾松、樟子松等43个树种的良种基地。其中杉木、油松、落叶松、樟子松、刺槐、白榆等树种早期建设的种子园、母树林及优良种源采种基地已陆续进入结实盛期，可以为生产上提供初级良种。三、种源1、概念种源Provenance：指取得种子或其它繁殖材料的原产地理区域（GB/T11620-1996《林木育种及种子管理术语》）。实际就是指某一批种子或其它繁殖材料的产地（及其立地条件）同一树种由于长期处在不同的自然环境条件下，必然形成适应当地条件的遗传特性和地理变异。种源地理变异的基本规律：种源间在绝大多数性状上存在显著差异，从中心产区到边缘产区，多数性状呈南北渐变趋势，中心产区生长快，但适应性不如非中心产区。三、种源1、概念特点同一树种生长在温暖地区的林分其生长速度快，结实早，易感病虫害，抗寒性差，易受霜冻，生长期较长在寒冷地区生长的林分生长速度慢，但寿命长引种存在问题温暖地区—寒冷地区：死亡率大，树干易弯曲，生长不正常寒冷地区—温暖地区：生长缓慢，但结实情况较好，春天萌动早，秋天提前封顶，较抗寒，树形较好，树干通直，材质好，种实小，容易出现二次生长，受冻害三、种源2、种源在造林中的意义同一树种分布在不同的立地条件上，便形成了不同的生态型，它们所形成的林分在成活，生长，木材品质，林分的稳定性，抗性等方面都有很大的差异。如果把种子调到与原产地差异很大的地方育苗造林，常使人工林生长不良，甚至造成造林的失败。例如上世纪80年代初，处于亚热带北缘的湖北省京山县从位于亚热带南缘的广西贵县调用马尾松种子育苗，结果苗木遭受冻害致使育苗失败失败原因多因种源的立地条件与造林地的立地条件相差悬殊，不适地适树。因此，必须弄清种子来源及原产地立地条件，特别是气候条件，做到用气候条件相似地区的种子育苗造林三、种源3、选择种源的原则（1）气候条件climaticcondition应在最适种源区或造林地附近引种选择气候条件与用种地区相接近的中心地区引种造林地与种源气候条件的差异应最小（基本相同或相似）不同气候区种源通过种源试验进行引种三、种源3、选择种源的原则（1）气候条件climaticcondition纬度(latitude)：北半球由北向南比由南向北效果好俞新妥，马尾松：调种时由北向南不超过3度，由南向北不超过2度俄罗斯，欧洲松：平原地区由北向南调种可达5度，最好不从南向北调种子，如果调用，纬度不应超过2~3度经度(longitude)：由差气候向好气候比由好气候向差气候效果好俞新妥，马尾松：调种时由西向东不超过16度。俄罗斯，欧洲松：从条件差向条件好的地区调用，经度可达20度，相反不超过10度垂直距离：美国规定不超过300m；俄罗斯规定不超过400m水平距离：美国规定不超过161km2005年四川省北川县苗圃天竺桂苗木遭受严重冻害三、种源3、选择种源的原则土壤条件soilcondition种子产地的土壤酸碱度，水分条件与造林地的土壤酸碱度，水分条件最好能相同或相似对多数树种来讲，在干旱瘠薄地方的母树所结种子，播种造林在湿润肥沃的地方，适应性强，生长效果好三、种源3、选择种源的原则林分本身条件母树林的林龄：以中、壮龄林为好林分起源：最好是实生林，其次是插条林林分质量：林分由优良木组成，林分质量等级最好是Ⅰ级林分，或选用Ⅱ级林分林分郁闭度：大于0.6，疏伐后0.5~0.7林分组成：一般为纯林，林内可混生少量其他树种地形：平坦，缓坡，阳坡，半阳坡其他：交通方便、有水源、集中连片三、种源3、选择种源的原则注意：优良林分选择（林木等级、国家标准）I优良木superiortree：生长迅速（高、径生长快）；树干通直园满，材质优良，尖削度小；冠幅小，冠形完整，侧枝较细，自然整枝良好；无病虫危害，无机械损伤，无大的死节和枯顶；能正常开花结实II一般木intermediatetree：介于优良木与不良木之间III劣等木inferiortree：生长缓慢细弱，树高和胸径生长量低于林分平均值，树干弯曲，冠幅大，侧枝很粗，枝下高矮，双叉木和有病虫害、折顶的林木GB/T11621-1996《母树林营建技术》：我国21个主要造林树种母树林林分的技术要求。通常未经疏伐改造前的林分中优良木比例应大于25%，劣等木的比例应低于30%三、种源4、林木种子区划Seedzoneofforesttrees

种子区是生态条件和林木遗传特性基本类似的种源单位，也是造林用种的地域单位在一个种子区内划分为更好的控制用种的次级单位——种子亚区在造林用种时，应优先考虑造林地点所在的种子亚区内调拨种子，若种子满足不了造林要求，再到本种子区内调拨三、种源4、林木种子区划Seedzoneofforesttrees

1988，国家标准《中国林木种子区划》我国松属、落叶松属、杉木、侧柏、白榆等13个树种进行了全分布的种源试验。根据幼林期试验结果，制定了我国主要造林树种的种子区划13个主要造林树种：红松、华山松、樟子松、油松、马尾松、云南松、华北落叶松、兴安落叶松、长白落叶松、云杉、杉木、侧柏、白榆问题：请查阅相关文献，了解以上树种的区划情况三、种源5、林木种子调拨原则

就地采种，就地育苗造林（适应性）种子调拨要在同一个生态型气候（地理）生态型：同一树种长期生长在一定的地区和气候条件下，长期受气候影响形成最适宜该地区气候条件的生态类型土壤生态型：同一气候范围内，同一树种长期生长在不同条件土壤上，经自然选择形成最适宜该土壤条件的生态类型调运距离：由北向南比反方向大（2~3度）；气候差向气候好（16度）；高海拔向低海拔比反方向大（不超过300~500m）外来种源必须进行种源试验马尾松种子区划杉木种子区划四、林木良种基地良种基地：指按照国家营建种子园、母树林、采穗圃等有关规定的要求而建立的，专门从事良种生产的场所。包括母树林、种子园、采穗圃四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand采种母树林：在天然林或确知种源的优良人工林的基础上，通过留优去劣的疏伐，为生产遗传品质较好的初级改良林木种子而营建的采种林分母树林的优点母树林生产的种子造林，一般增益3~7%良种生产速度快，投产早，见效快，技术简单，成本低种子产量高种子的遗传品质得到提高四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand适合建立母树林的树种用种量大，目前种子园尚未大量投产的树种有一定数量的用种需求，但目前尚无能力进行细致育种工作地次要造林树种开花结实年龄晚，林分间差异大，而林分内差异较小的树种种源间差异大，优良林分改建较方便的树种稀有珍贵树种（保存和开发利用的需要）病虫害严重发生区幸存下来的抗性较强的林分等四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand母树林的区划设置道路、防火线，做好分区标记设置隔离带建立母树林技术档案杉木优树尾叶桉母树林吉林省长白落叶松母树林江西吉安青原山马尾松母树结实情况大兴安岭兴安落叶松母树林结实状况山西省平遥县油松采种基地四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand

母树林必须具备的条件林分条件适宜建立母树林的林分应属于优良种源区的优良林分采用现有用材林作为母树林，优良母树选留20%以上松类，优良林分表现较好的林木应在125株/亩以上，疏伐后保留50~70株/亩，面积4亩左右母树林地势平缓、开阔，阳坡或半阳坡气候、土壤等生态条件与用种地区相接近的地方，立地条件好、交通方便、靠近水源四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand

母树林必须具备的条件林分条件建母树林以纯林或同龄林为好（高生长达到盛期）林分最适年龄为高生长达到最盛期的近熟林或中龄林马尾松、湿地松、杉木、火炬松：10~20年；桉树：3~5年；榆树、油松、刺柏：20~30年；红松：80~90年混交林母的树种不少于50%，异龄林母树年龄相差不超过1个龄级选取林分最好为实生林分，郁闭度一般在0.5~0.7之间四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand

母树林必须具备的条件母树条件（用材林为例）生长量：生长迅速、材积生长量大（大于平均林分15%）形质指标：树干通直、圆满、尖削度小，树冠发育匀称，冠幅窄，侧枝较细而少，自然整枝良好，材质优良健康状况：无病虫害和机械损伤开花结实：正常，最好为结实盛期母树隔离条件（防止花粉污染）：100~200m范围内无劣等林分四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand

母树林的经营疏伐（利用现有天然林或人工林进行改建）疏伐作用去劣（剔除病害木、不良木及其遗传性影响）扩大优良母树生长空间（光照、温度、微生物、矿质养分）疏伐原则：“留优去劣，照顾结实，密度合理”疏伐方式：一般采用“均匀式”四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand

母树林的经营疏伐（利用现有天然林或人工林进行改建）伐除对象妨碍目的树种树冠发育的非目的树种、枯立木、病腐木、风折木、被压木、低劣不良母树、杂灌木、生长不良木、弯曲木、断俏分叉木、纹理扭曲木不妨碍母树结实情况下，尽量保留针阔混交林中非目的阔叶树种，以利于提高土壤肥力雌雄异株的林木注意保持雌雄适当比例，使雌雄株分布均匀，利于母树授粉四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand

母树林的经营疏伐（利用现有天然林或人工林进行改建）疏伐强度强度过小，效果不显著；强度过大，单位面积株数突然减少，对母树生长不利，产量降低原则：有利于母树生长，达到均匀分布，充分利用土地资源，不形成林中空地，不导致母树风倒、雪折等危害根据树种、林分密度、立地条件、郁闭度、经营集约度确定疏伐强度。密度大、立地条件好的林分、强度可大些，反之宜小分次进行疏伐，第一次稍大，以保留母树树冠刚接触为宜，以后每隔3~5年疏伐1次，保持林分郁闭度为0.5左右，2~3次疏伐后达到计划保留母树株数四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand

母树林的经营造林（人工林新建母树林）土壤耕作（垦复除杂灌）作用：清除杂草，减少土壤水分和养分消耗，清除病虫害根源，保证林地卫生，改善土壤理化性质，保水保墒目的：利于长新根操作：一般每年进行2~3次中耕（松土除草），首次在林木生长的前半期，最后一次为林木停止生长前的3~4周或落叶前1个月，以利于损伤根系及时恢复下被管理：适当种植灌木和草本，以作为绿肥，增加土壤肥力，减轻地表侵蚀四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand母树林的经营施肥目的：消灭大小年，提高产量和质量肥料种类：混合肥施肥时间：春、秋季进行，春季以氮肥为主，秋季以磷肥为主。在干旱地区而又有条件的，结合施肥进行灌溉幼林：N肥多施配适量P、K肥——促营养生长和提早结实壮龄林（近、中）：P、K肥多施——提高种子产量、质量施肥量：一般NPK按2/1/2比例，按照地力有所差异，N112.5P56.3K112.5kg/hm2施肥方式：树冠投影半径的1.5倍范围内施肥，可根外追肥（激素、微量元素）四、林木良种基地1、母树林Seedproductionstand母树林的经营灌溉目的：防止落花落果，溶解肥料时期：早春，幼果形成期（加强营养生长和花芽分化）、果实形成期（灌浆期）。种子成熟期不灌水。寒冷地区在冻结前灌溉以防寒和提高土壤水分含量母树保护：防止干扰，林内不放牧，规范采种，病虫害防治，防火辅助授粉，喷施激素，注意培养母树的冠形四、林木良种基地2、种子园seedorchard（1）概念种子园：指用优树无性系（从一共同的细胞或植株繁殖得到的一群基因型完全相同的细胞或植株）或家系（经过子代测定后选择的优良子代）按设计要求营建、实行集约经营、以生产优良遗传品质和播种品质种子为目的的特种人工林采用种子园生产的种子造林能较大幅度地提高林木生长量的遗传增益，一般可达15%~40%种子园是当前世界林业先进国家良种生产的重要途径四、林木良种基地2、种子园seedorchard（2）种子园的优越性建立种子园是提高林木种子遗传品质的有效途径之一，母树经人工精选，可相互传粉，能生产遗传品质优良、生活力高的种子种子园一般结实较早，种子质量较好面积集中，便于集约经营，可采取细致的土壤管理、施肥和病虫害防治，促进结实，使种子稳产高产可通过人为整形修剪，促进树冠矮化，提高采种功效，减轻劳动强度，降低育苗成本为种子采收、运输和处理实现机械化提供条件四、林木良种基地2、种子园seedorchard（3）种子园的种类无性系种子园clonalseedorchard以优树或优良无性系个体作材料，通过嫁接或插条方法建立起来的种子园因大多数成年针叶树的枝条插条繁殖不易成活，目前我国各地建立的针叶树种子园多数是用嫁接苗建成的优点：无性系来源清楚，能保持优树优良的遗传特性和原有品质，并促进个体提早开花结实，树形相对矮小缺点：部分树种无性繁殖困难，技术要求较高，建圆成本高，对遗传力较低的性状改良效果较差四、林木良种基地2、种子园seedorchard（3）种子园的种类无性系种子园clonalseedorchard初级无性系种子园

firstgenerationclonalseedorchard用未通过后代测定优树作材料，建立的种子园第一代无性系种子园firstgenerationimprovementclonalseedorchard通过后代测定，作出决选的优良无性系作材料，建立的种子园第二代无性系种子园clonalseedorchardofsecondgeneration用优树子代中优良家系最佳个体的营养体作材料，通过后代测定，用无性繁殖方法建立的种子园四、林木良种基地2、种子园seedorchard（3）种子园的种类实生种子园seedlingseedorchard

利用优树或优良无性系上采集的自由授粉的种子，或控制授粉的种子培育的苗木（实生苗）建立的种子园适用范围：不能用无性繁殖的树种，嫁接后期有不亲和的树种，以及开花结实较早的树种优点：容易繁殖，投资少，适用于无性繁殖困难的树种，早期选择效果较明显，遗传力较低的性状改良效果较好，不存在无性繁殖技术和不亲和问题缺点：容易造成近亲繁殖，优树性状不稳，产生性状分异四、林木良种基地2、种子园seedorchard（3）种子园的种类实生种子园seedlingseedorchard

营建方法可结合优树后代测定和种源试验改建多重选择新建：在优良林分内选择优树，然后采集自由授粉种子，或通过控制授粉的全同胞后代，分家系播种育苗，从中选择优良家系的优势苗木，建立实生种子园杉木无性系种子园母树结实状况美国佐治亚州火炬松第一代无性系种子园和第二代抗锈病种子园墨西哥柏实生种子园四、林木良种基地2、种子园seedorchard（4）种子园园址选择交通方便，劳力充足地势较平缓、宽敞、土层深厚，结构良好土壤肥力中等以上，阳光充足，通风条件适度，排水良好，有灌溉条件，严寒地区注意选择不易发生冻害的地方无严重病虫害感染有适当的天然隔离地段，或者便于布置隔离带。隔离带的宽度，按花粉的一般传播距离计算，在对树种特性尚未充分掌握时，多数树种可设500米隔离带四、林木良种基地2、种子园seedorchard（5）种子园经营管理在保证遗传品质好的前提下，选择球花球果产量高的无性系进入种子园土壤管理合理水肥管理及时疏伐以改善种子园的光照，便于花粉传播合理整形修剪辅助授粉、激素处理等四、林木良种基地3、采穗圃cuttingorchard

（1）建立采穗圃的意义采穗圃：用优树或优良无性系作材料建立的，为生产遗传品质优良的枝条（种条）、接穗和根段（种根）而建立的良种繁殖场所作用直接为造林提供种条或种根为进一步扩大繁殖提供无性繁殖材料，用于建立种子园、繁殖圃，或培育无性系苗木四、林木良种基地3、采穗圃cuttingorchard

（1）建立采穗圃的意义建立采穗圃的优点采穗圃母树都经过选择，所提供种条的遗传品质好由于集约经营可以在短期内生产大量种条由于采穗圃年年采条，可获得经幼化，原位置效应，无成熟效应的繁殖材料对采穗母树进行修剪、整形、施肥、防治病虫害，种条生长健壮，充实，粗细适中，发根率较高，嫁接易成活，病虫害少采穗圃设在苗圃或苗圃附近，可适时采条，避免运输和贮存，利于成活率的提高四、林木良种基地3、采穗圃cuttingorchard

（2）采穗圃的种类初级采穗圃：建圃材料是未经表型测定的优树，它只提供建立初级无性系种子园，无性系测定和资源保存所需要的种条高级采穗圃（或改良采穗圃）：建圃材料是经过无性系测定的优良无性系或人工杂交选育定型的材料，它的任务是为建立第一代无性系种子园或为优良无性系的推广提供材料接穗采穗圃：生产嫁接用接穗，通常采用乔林作业，株行距4~6m插穗采穗圃：生产扦插繁殖用的枝或根插穗，通常母树成垄或成畦栽植，灌丛式作业，株行距05~1.5m，3~5年更新1次四、林木良种基地3、采穗圃cuttingorchard

（3）建立采穗圃的技术措施采穗圃一般设置在苗圃里采穗圃应设在气候适宜，土壤肥沃，地势平坦，排灌及交通运输方便的地方定植前圃地要进行细致整地，施足基肥，消灭地下病虫采穗圃的栽植密度因树种、采穗圃类型及立地条件等的不同而异在建圃开始的1~2年内，母树占据营养面积小，可在行间间种豆科植物或绿肥作物，以抑制杂草生长，提高土壤肥力采穗圃要按品种或无性系进行区分，同一种材料为一个小区，但要画好定植图和挂上标牌，注明每一个品系所在的位置，防止品种混杂四、林木良种基地3、采穗圃cuttingorchard

（4）采穗母树的树形管理经济树种，板栗、锥栗等可采用自然开心形或主干疏层型，20~25年更新杨树以培育灌丛状式母树为主，4~5年更新，采穗植株无明显主干，一般用1年生插条苗或实生苗按规定株行距栽植，第二年萌发前距地表10cm平茬，萌条高10cm时选留3~5根分布均匀的粗壮枝条，当年进入休眠期后或次年春结合收种条再进行平茬，茬口较上年提高5cm，每母树保留3~5个冬芽，反复3~5年后更新。其优点是建圃快，管理方便，种条质量好，产量高四、林木良种基地3、采穗圃cuttingorchard

（5）采穗圃的管理实行深翻，及时进行中耕除草，施肥、灌溉、除蘖、定干及病虫害防治等工作，随着采穗母树的生长，要及时清除生长瘦弱遭病虫危害，树形不良的母树由于每年从母树上采集大量的枝条，必须通过合理施肥来补充消耗的养分要适时合理采穗，剪口要低平，采穗量要适度采穗圃及时更新，更新时要挖除根桩，施基肥，重新定植建立采穗圃技术档案采集穗条及截制采穗圃基地参考文献孙时轩主编．造林学．北京：中国林业出版社，1995沈国肪主编．森林培育学．北京：中国林业出版社，2002王明庥主编．林木育种学概论．王明庥主编．林木遗传育种学．北京：中国林业出版社，