日本落叶松种子园-92

2023-05-12 00:50:56

种子园的种子园的总体规划

种子园的规划关系到大量生产优良遗传性种子的数量和质量，以及预期收益。总体规划大致包括，建园的目的和任务、规模、园址的选择、总体区划、小区配置、施工和管理技术要点、工作进程、附属设施、经费预算和预期经济效益等。建立种子园，首先要选择园址。为了确保种子园的母树生长旺盛，发育正常，开花结实早，种子产量高，选择适宜的区域是很重要的。主要考虑生产需要和树木生态条件的要求。种子园应建立在适宜该树种生长发育的生态环境中，生态环境有应有利于大量开花结实，并使种子园生产出来的种子适应当地造林，做到适地适树。
具体考虑以下原则：
1．地区条件
一般可以用选择材料就地建园，即在某树种产区范围内建园。如产区气温较低，影响开花结实，则可以在供应繁殖材料地区的南方或海拔较低的地段建园。Sarvas (1970) 在斯堪的纳维亚半岛按不同家系试验，发现南方家系比北方家系结实能力高，它提出北方家系向南推移而建立种子园，有促进结实的好处，最大增产效果为16%。但是，推移有一定幅度，就欧洲赤松的试验，向南推移只能在1200公里范围之内，否则会造成减产。
另外，低海拔建园要比高海拔好。相对而言。
选择种子园位置时要注意到光周期对树木开花的影响。一些树种需要在一定光周期下才能开花。欧洲赤松和桦木在长日照条件下雌球花开放。
在选择园址时要考虑温度、湿度对母树生长发育的影响。生态条件要有利于大量开花结实。晚霜、冻害、干旱及风等都会影响种子产量和播种品质。美国阿拉斯加的云杉、瑞典的西伯利亚落叶松等树种，晚霜会严重影响花芽分化。澳大利亚辐射松因干旱而球果减产23%。据观测，福建洋口林场的杉木种子园，因1975年冬严寒，顶芽受冻和1977年
8、9月份干旱影响花芽分化，导致1978年减产60－70%。据对广西地区17个杉木种子园调查，杉木园址的年积温应达到7000度，年日照应在1600小时以上。

2、立地条件
林木种子园已营建在平坦、开旷、阳光充足的林地上，园址要求选择在地形平缓，坡度小于20度以下，地势开阔的阳坡或半阳坡林地，有利于母树结实，增加种子产量。
土壤水分条件直接影响到母树的种子产量和品质。所以，在选择园址时要求林地具有中等水平肥力的土壤，太瘠薄或过肥，都不适合，并应注意到土壤结构和排水性能良好，有灌溉条件，耕作层厚度15－25cm以上。
选择园址时应考虑交通方便，劳力来源充足。避免工业污染危害区或道路、水库、机场等可能扩建的地段，保证园址的永久性与安全性。

3、外源不良花粉的隔离
种子园是在人工隔离的环境条件下，让选择的个体之间彼此自由交配，，达到多系授粉，以其生产具有较高遗传品质的种子，达到增产的目的。因此，在园址选择时，要严格控制外源不良花粉的进入，进行隔离处理。
所谓隔离，只能使同种不良花粉感染降到较低水平，完全隔离是办不到的，所以隔离实质上是对外源不良花粉的稀释作用。
有人对瑞典和芬兰欧洲赤松、欧洲云杉等种子园花粉污染方面的研究报道作了归纳，指出种子园中的种子，约有一半，很可能1/4以上是由外源花粉产生的。美国北美黄杉种子园受外源花粉的污染率为22%－55%。有人估算，种子园花粉污染化使针叶树种子园遗传改良增益损失高达30%－90%。
种子园隔离范围主要决定于树种的种类、授粉方式、花粉结构、传播距离、撒粉期主风方向和风速及种子园位置等。
例如松树花粉具有两个气囊，可随风飘散300－500公里或更远。据1988年在河南卢氏油松种子园的观测，当对面坡相距约650m，在风速为1．8 m/s时，对面坡上花粉接受量为花粉源的82%；在风速为3．2m/s时，接受量大于花粉源的接受量。
在辽宁兴城种子园的上风（东南）方向1500m～1800m处，有一小片油松人工林。沿种子园所在坡地的山脊上设多处花粉采集点，各采样点迎风面接收到的花粉量，占总接收量的比率变动于73%～88%。观测期间，种子园花粉产量为7kg/hm，该花粉量相当于种子园花粉量的36．5%～71．2%。
在开阔地带，气流交换通畅，花粉容易被稀释，在距花粉源50～400 m的下风方向，花粉量约为花粉源的 50%～75%，到 1000 m处，仅为 7%.
可见，松树种子园隔离带宽度要按地形、花期主风方向、风速，至少在2 km范围内不能有本种和近缘树种大量分布。在采取积极的防范措施条件下，隔离带的宽度可以适当缩小。
落叶松无气囊，只能在100米之内飘动。根据对地形不同的2个华北落叶松种子园花粉传播的观察，由于落叶松花粉粒无气囊，飞扬能力远低于松属，不论在坡地或平地，对落叶松有100m以上的隔离距离已可以防止外源花粉的污染。
桦木、栎树的花粉能在离地面高达3公里，水平距离600公里内传播。
现在研究资料表明，种子园的有效隔离距离应保持在300－500m 以上，根据不同树种而定。
具体隔离方式有以下几种：
（1）种子园具污染花粉源的间隙距离在300－500米以上；
（2）将某一树种种子园建在其它树种林分内。如把杉木种子园建在油茶林分内。
（3）在种子园周围人工营建50米宽以上的隔离带；
（4）几个树种交错在一起同时建种子园，如落叶松与樟子松和桦木等；
（5）注意撒粉期方向，在其上方要有500米以上的隔离距离。尽可能将种子园建立在主风上方的山坡上。种子园建设的规模是规划设计时需要首先考虑的问题。营建面积大小主要取决于3个因素：
（1）该树种造林任务及种子需要量大小；
（2）该树种单位面积种子产量高低；
（3）种子园种子播种品质的好坏。
此外还应考虑到种子丰歉年之别，和林业发展及种子调拨的需要，对计划应留有余地。
根据这三个因素的相互关系，在种子园设计时可按树种提出建设规模和设计参数。
广东省雷州林业局提出，桉树单株平均产种量约0.25—0.5公斤，每亩种子园按20株计算，年产种子可供造林300—400亩。据洋口林场经验，杉木无性系种子园10年生时进入正常结实期，每年每亩产量约5公斤，可造林200—300亩。即按1：200－300的比值参数建园。湿地松的设计参数为1：300－400
种子园种子的产量，因树种、单株和树龄而差别很大。立地条件和经营水平对种子园种子产量也有影响。
杉木3年左右开始结实，10年生进入结实盛期产种子110－150kg/km；油松5－6年开始结实，盛期产种子15－30kg/km以上；火炬松盛期产种子22－55kg/km；日本落叶松10－15年开始结实。种子园中包括多个经营项目，如种子生产区、优树收集区、采穗圃、子代测定区、苗圃、温室、种子加工设施等。因此对种子园要进行区划。
1．种子生产区
种子生产区是林木种子园的主体部分，应由配合力高的优良无性系或实生家系所组成，是生产遗传品质优良种子的生产群体。
为了便于经营管理和无性系（或家系）的配置，可将整个种子生产区划分为若干大区，大区下建立若干小区，大区面积为3—10公顷，小区面积为0.3-1.0公顷。区划时要因地制宜，在地势平缓地段可划分成正方形或长方形；在山区顺山脊或山沟、道路划分，不追求地块方正或面积一致，但要求连成一片。小区可根据坡向、坡位、山脊区划。大区之间设立道路或防火道间隔，宽度为5—6米，小区间可设立1—2米宽的步道或板车道。
2．优树收集区
优树收集区或称育种圃，是林木改良的原始材料种植圃，它是由亲本材料组成的育种群体，是营建种子园的物质基础。建立优树收集区是林木改良的基础工作与先行工作，内容包括优树资源的选择收集，优树无性系性状表现的观测研究等。从长远考虑，应广泛收集优树资源，建成遗传基础广的育种群体。做好了基因资源的储备，可为今后的长期改良工作创造有利的条件。优树收集区不仅是供应生产群体的材料库，而且是进行科学研究的基地。
优树收集区应建在交通方便，利于管理、观测的地方。建立的方法，一般采用嫁接，每个优树无性系嫁接5—10株分株。分株间的株行距为2－5米。按优树来源的山系或行政区域，把优树无性系配置在收集区内。对优树无性系的物候期、开花结实习性进行观察，开展控制授粉，研究亲本遗传表现，为生产区的建立提供充分科学依据。
3．子代测定区
种子园体系应设立子代测定区。子代测定工作是种子园建设申的核心，主要任务是：（1）对表型选择进行检验。对表型优树实行再次评选，为种子园去劣或重建提供依据。（2）为下代选择生产基本群体，提供营建改良代种子园的物质基础。（3）研究遗传参数，为制定育种策略、改进育种方法、提高育种效率提供依据。只有抓好子代测定，种子园的质量才能得到提高，才能取得不断进展。子代测定区可与其它部分分开，选择有代表性的，环境条件易于控制的地段进行。
4．良种示范区
设立良种示范区，营建良种示范林也是种子园建设的一项重要工作。良种示范林是推广应用群体。它是遗传改良成果的检验，是种子园产品的一种“广告”与“展销”。做好该项工作，对于宣传良种作用，推广林木良种有着重要的意义，过去对这方面重视不够。
营造良种示范林，可用种子园的混杂种子，也可用优良家系的单系种子。但都需用生产性种子设立对照。建立示范林的地点应考虑交通方便，便于参观。土地类型具代表性，小区面积应该大些。
上述4个部分，在整个种子园建设中是有机联系的整体，是种子园生产经营的主要部分。此外，种子园建设项目中还有非生产经营区部份，如道路、防火道、隔离带、职工宿舍、常规实验室、办公室、干燥房、仓库、晒场、种子库等基建项目。还有必需购置的仪器、工具及运输、照明、球果处理等设备都应列在规划中加以考虑。但小型种子园可简单化。（一）任务与要求
根据国内外发展水平与趋势、技术经济指标，确定营建的规模与技术要求。
（二）基本情况
（1）地理位置主要是经纬度、最近的城市、乡镇名称等以及隶属行政关系。
（2）自然条件主要气候因子，包括年平均气温、绝对最高与最低气温、年降雨量、相对湿度、霜期、年日照时数、年积温等；地形、地势概况，含主要山脉河流区系、海拔高度、母岩等；立地条件含土壤种类、立地指数、土壤理化性质等；植被状况，主要植被种类及生长状况等。
（3）林业生产情况该树种分布面积、蓄积、年平均生长量、人工更新等情况。
（4）社会经济条件该场的管理体制、组织结构、社会劳力情况和交通条件等。
（三）具体规划
（1）生产经营区的区划包括优树收集区、种子生产区、子代测定区以及良种示范区的面积、位置；各区的布局，配置要求以及施工进度等。
（2）道路简易公路、拖拉机道、板车道和林道，以及经营区内大小区隔离道等。
（3）基建含种子园工区职工宿舍、常规科研实验室（包括常规种子检验室）、干燥房、仓库和凉棚等。
（4）设备运输工具、机灌设备、干燥设备、通讯线路和照明以及必备的科研仪器等。
（四）经费概算与经济效益
要求分阶段按年度、按项目列出经费概算。经济效应可参考相近树种的增产效益来估算，并留有余地，做到实事求是。
（五）组织与措施
规划种子园应考虑到以下几方面：
（1）组织与领导。行政和业务隶属关系、具体承担单位和技术负责单位，以及所生产的种子分配形式等。
（2）建制。组织形式（场或工区）、编制人数、管理形式等。
（3）资金。投资方式与管理。
（4）建园材料的来源和施工技术要求。
（5）科研任务与要求。
（六）图表
规划一个种子园，应绘色下列图表：
（1）种子园总体工作程序表（按项目、分年度）。
（2）种子园各区施工进度表。
（3）经费预算表。
（4）种子园种子产量预估表。
（5）种子园规划设计平面图（1：50000）。
（6）种子园大小区划平面图（1：25000）。

种子园的种子园的种类

按照繁殖方法分：无性系种子园、实生苗种子园
按照繁殖材料的改良程度分：初级种子园、改良种子园
按照树种的亲缘关系分：杂交种子园、产地种子园
（1）无性系种子园（clonal seed orchard）为营养繁殖方法营建的种子园。
目前各国建立的针叶树种子园，多数多是用无性繁殖方式建立起来的。无性系种子园已繁殖方式不同，分为无性系嫁接种子园和插条种子园。目前建立的针叶树种子园多数为嫁接种子园。
无性系种子园的优点：
① 保持优树原有的遗传品质；
②继续母树的发育阶段，能提早开花结实，较快提供种子；
③树形矮化，结实层较低，便于管理和采收种子；
④优良基因型可多次繁殖，得到最大限度的遗传效果和盈利；
⑤谱系比较清楚，近亲繁殖可较有效地控制。
无性系种子园的缺点：
①有些树种无性繁殖困难，繁殖成本较高；
②有位置效应，还存在嫁接后期不亲和现象；
③种子园植株生长好坏，不能作为去劣疏伐的主要依据。
（2）实生苗种子园(seedling seed orchard) 由优树自由授粉或控制授粉种子培育苗木营建的种子园。
适用于结实早，无性繁殖困难，遗传组成不明确，育种原始材料较差，且遗传力较低的树种。实生苗种子园可分为优树自由授粉后代，和优树控制授粉后代两种形式。
优点：
①繁殖容易，成本低，已得到大量建园所需材料；
②能与子代测定相结合而建立；
缺点：
①近亲繁殖危险性较大，特别是用自由授粉种子建立的种子园
②有些树种结实迟，初期种子产量低；
③评定子代和生产种子最适条件不同，往往难于同时满足。
（3）初级种子园(primary seed orchard) 是指建园繁殖材料只经过表现型选择，而未经过子代测定，遗传品质尚未经过验证的种子园。
它包括初级无性系种子园和初级实生苗种子园。
根据子代测定资料，对初级种子园内的无性系和植株进行去劣疏伐，称为去劣疏伐种子园（rogued seed orchard）或称为改建种子园。
如果用经过子代测定的优良无性系重新建立的新的种子园称为第一代生产性种子园，或称为1.5代种子园。
初级种子园的遗传增益，来自混合选择和家系选择带来的增益，它比经过半同胞子代测定后进行去劣疏伐而改建的种子园，和1.5代种子园所获得的增益小，但后者周期比较长。
初级种子园、去劣疏伐种子园和1.5代种子园同属于一个世代。
（4）改良种子园advanced generation seed orchard)
由经过改良的繁殖材料建立起来的种子园。如由初级种子园子代选优建立的第二代种子园及更高时代的种子园。从第二代起均属于改良代种子园。
（5）杂交种子园（hybrid seed orchard）用遗传品质好、遗传基础不同的两个或两个以上的栽植材料营建的，以生产具有杂种优势林木种子为目的的种子园。例如，欧洲落叶松和日本落叶松的杂交种子园，湿地松与加勒比松杂交种子园，中国鹅掌楸和美国鹅掌楸等的杂交种子园。
（6）产地种子园（source seed orchard）建园的材料属于同一树种的不同地理类型，以生产不同种源间杂种种子。
此外，还有矮化型种子园、室内盆栽种子园、微型种子园等，这些都是根据特定的树种，在特定的技术条件下建立起来的种子园。随着生产和技术的发展，还会有更多类型的种子园创建起来。