林木引种驯化
第一节引种驯化概念
一、引种驯化
广义的引种,指的是从外地引进新植物、新品种,并且从外国引进新植物、新品种,还包括引进和遗传育种有关理论研究所需的各种遗传资源。
狭义的引种:将植物品种从原有分布范围引入新的地区栽种。
首先是简单引种,引种地跟原分布区的自然条件存在较小差异,要不然就是引种植物自身适应范围比较广,只借助简单的栽培措施便能够适应新环境,并且还能正常地生长发育。
驯化引种由于种植物对新环境有着比较特殊的要求,需要通过人工措施改变其遗传组成才能适应新环境,或者必须采用相应的措施,使其产生新的生理适应性,引种地与原分布区的自然条件差异较大或引种植物本身适应范围较窄。
生物体的表现型是基因型与环境条件相互作用的结果。
生物体的基因只有在适宜的环境条件下才能得以表达。
植物进行异地栽培,是在植物具备潜在的适应基因这种条件之下,才获得成功的。
合适的环境状况能够促使某些基因进行表达,所以,在原本产地未曾展现出来的特性,有一定可能性会在其他地方的环境条件下呈现出来。
二、引种的遗传学基础
从遗传学角度讲,引种说白了,其实指的是植物在,那种受基因型严格制约的,其基因型适应范围之内进行迁移。不同的植物种类,它们的适应范围差异极大,同一植物种类里不同品种间,在适应性这方面也是存有差异的,品种自体调节能力跟品种基因型的杂合性程度是有关系的。
遗传性状的变异与适应,乃是植物引种与驯化成功与否的关键基础。若被引种的植物,其适应性较为宽泛,且环境条件的改变处于该植物的适应范畴之内,此情形即为“简单引种”。与之相反的状况,则被称作“驯化引种”。
二、引种的遗传学基础
三、引种的生态学分析
引种的生态学原理是研究林木引种驯化的基础。
借助研究自然环境给植物生长发育带来的影响,以及栽培条件(涵盖温度、光照、水分、土壤、生物等方面)对植物生长发育的作用,连同植物针对生态环境变化呈现出的各异反应和适应性,进而确定引种驯化的基本原则。
1、生态因子的综合分析
存在一种“气候相似论”,意思为,在进行引种操作时,为了达成尽量减少引种具有的盲目程度的目的,需要在引种期间留意引种区域与原本生产区域生态环境所具备的相似性,尤其是气候方面条件呈现出的相似状态。一般而言,自生态环境存在相似特点的地区开展引种行为,比较容易收获成功,与之相反的情况,收获成功就十分困难了。
(2)地理位置乃是影响不同地区气候条件的主要因素,其中不同纬度的影响最为显著,受纬度影响的环境因子有温度、日照、雨量等,纬度相近地区之间相互引种较易成功,中国各地与欧洲同纬度地区相比较,冬季气温明显偏低,引种时需注意剖析具体气候特点,海拔高度对引种也会带来一定影响。
(3)在世界极为广阔的范围内,不存在气候条件全然相似的两个地区,引种的时候,一方面要承认气候对引种植物存在重要影响,另一方面又要去考虑植物自身具备可以改造的那一部分。切不可觉得,只要是与原产地气候存在差别的地方就绝对不能进行引种。
2、主导生态因子分析
引种的生态学研究,要留意各种用于植物的生态因子的综合作用,还要看到,在特定的时间条件与地点条件下,或者是在于植物成长发育的某一个阶段时,在那综合起来的生态因子当中,始终会有某一个生态因子发挥主导性的决定性作用。
如温度、光照、水分、土壤、生物因子等。
(1)温度()
作为影响引种成败的限制性因子之一,温度涵盖年平均温度,包含最低温度、最高温度以及它们的持续时间,还有季节交替的特点,有无霜期,积温大小等 。
一开头,首先得把原产地以及引种地的年平均温度给考虑进去,要是它们二者相差特别远太大,那引种想成功实在是困难重重,难以实现呀。
要划分植物分布带,主要依据是生长期平均气温,其中热带的标准是大于16℃,温带的标准是0到16℃,寒带的标准是夏季 。
②存在一些植物,它们被引种,引种地跟原产地的年平均气温是相似的,然而全年的极端温度却变成了限制因子。
谈起极端低温所带来的影响,就拿呼市新华广场来说啦,其引种了银杏,在早期的时候可以正常生长,然而一旦遭遇极端低温的影响,存活下来的就寥寥无几了。还有栾树,以及毛白杨,另外还有金叶女贞、金叶国槐 。
(1)温度()
③除考虑最高温和最低温外,还要注意其持续时间。
④季节交替的特点也是引种时的限制因子之一。
中纬度地区,初春的时候,气温反复变化的幅度会比较大,本地的植物,不会因为气温暂时转暖就萌动;而高纬度地区,早春的时候,气温变化比较少,当地的植物,会随着春季气温升高而萌动。比如说,林科院里面种着的几株玉兰,在春季气温回升以后,玉兰会迅速开花,要是遇到春季温度变化幅度比较大,气温再次降低,这就会让玉兰生长受到影响,使得生长状况较差。
小气候与小环境
(1)温度()
⑤有些植物生长需要一定的积温,积温达不到,则生长不良。
南树北引时尤其要注意,如核桃。黑胡桃、小果黑胡桃
⑥有些植物只有满足它们的低温要求,第二年才能正常生长。
凭借休眠,像油松想要十五摄氏度以下的低温九十至一百二十天,毛白杨需要七十五天,赤松得有六十天,北京小叶杨为三十五天,河南小叶杨是十五天等等 。
(2)光照(light)
对植物引种产生影响的光照,主要涵盖了日照强度,以及昼夜交替所形成的光周期,还有光质 。
①光照强度和时间随纬度的变化而不同。
光照强度会因纬度的递增产生减弱的变化,高纬度之处生长季期间存在昼长夜短、曙暮光较多的状况,分布于该区域里的植物大多喜好光照,属于长日照植物,与之相反,低纬度地区的植物大多是短日照植物,略微能够耐受荫蔽。
当南树北移之际,鉴于生长季日照出现从短变长的情况,秋季时植物仍旧持续生长,进而对其封顶造成影响,由此使得养分积累量减少,妨碍了组织的木质化以及入冬前保护物质的转化进程,最终致使抗寒性降低。
在北树往南迁移的时候,会出现两种情形,其一,由于日照时间变短,枝条会提前停止生长,致使生长期缩短,植物生长变得迟缓,抗逆性能变差,成活率降低;其二,不会缩短生长期,相反,因为不适当地延长了此生长期,进而造成再次生长从而导致危害 。
②光质能够借助植物的生理作用,间接地对植株的高度产生影响,还会影响开花情况,以及花色、叶色等,在引种高山植物的时候应当格外加以留意。
(3)降水和湿度(water)
植物得以生存,水分是必要条件,有时,降水以及湿度,比温度和光照更具重要性。
诸多南树北移失败,其缘由并非是在冬季时,因温度过低从而被冻死,而是在于无法抵御北方冬季,特别是春季的干旱状况,最终因生理脱水进而死亡。
①降水量是决定我国树木分布的重要因素之一。
(3)降水和湿度(water)
②降水量的季节分布也是影响引种驯化成功与否的重要因素。
在我国,降水呈现这样的分布规律,年降水量是从东南方向朝着西北方向渐渐变少,从沿海区域向着内陆区域慢慢变少,山地的降水量比平原的要多,夏季的降水较多,春季、秋季以及冬季的降水较少。
③空气湿度和土壤含水量也会影响引种。
东北的红瑞木被引种到北京,北京冬季降雪比东北少,冬末春初气温回升之际,空气湿度小,土壤含水量 also 不多,结果致使红瑞木出现生理脱水情况,然而在某些地下水位比较高的地方引种成功了,还开了花。红王子锦带、红松、红豆杉。
(4)土壤(soil)
①植物生长发育的基础是土壤,它能给植物发育必要的水分、养分、氧气等;有些植物对土壤性质要求很严苛,土壤就成了在其引种时决定成败的关键 。
②土壤性质存在着含盐量方面的差异,存在着物理性质方面的差异,存在着土壤肥力方面的差异,存在着酸碱度方面的差异等等,然而影响引种成败的主要因素在于土壤酸碱度的差异。植物依据对土壤酸碱度的要求能够被分为:
酸性土植物:落叶松等
中性土植物:多数园林植物
碱性土植物:柽柳、紫穗槐等
引种的时候,要是没有留意各种植物对于土壤酸碱度的要求,常常会导致引种失败。
(5)生物因子()
存在于生物之间的寄生关系,具有共生关系,还有生物与花粉携带者之间的关系,这些都会对引种的成败产生影响。
松属树种,和桦属等其他树种,都存在着真菌与其共生的情况,在引种以后,因为环境条件发生了改变,导致失去了与微生物共生的关系,进而影响到树木在引种地的正常成活以及生长。
(6)历史生态条件的分析
植物适应性当中的大小情况,并非仅仅和当下分布区域那儿所存在的生态条件有联系,并且还跟其在系统发育的整个历史进程里所经历过的生态条件有着关联。
像水杉,其分布在四川万县到湖北利川800平方千米涵盖的范围之内,美洲、亚洲、欧洲先后引种都取得了成功;而油松,在华北地区广泛散布,把它引种到欧洲各个国家却多次遭遇挫败。
第二节 引种驯化意义、重要性
一、自然界树种分布特点
对于一个树种而言,它的自然分布范围,跟该种的发生历史相关,与适应能力有关,和传播能力以及传播条件存在关联 ,同分布中的障碍有关系,还和分布区适宜该树种范围的大小等因素有联系。
从植物种的发展情形来讲,存在着一些种处于发展扩大的时段,还有一些种由于没办法适应气候环境条件所发生的改变,正逐步缩小范围,处于衰退的状况,如此一来,种的自然分布区域常常展现出不连续的岛状分布。
如我国目前的黄山属、福建柏属、银杉属、珙桐属。
有些种分布范围不断缩小,终于成为局部狭窄地区的残遗分布。
像半日花、四合木、沙冬青、蒙古扁桃等,因有人为破坏,致使许多树种的自然分布区不断缩小,甚至走向灭绝,所以这就需要对稀有树种进行保护,还要设立自然保护区。
一、自然界树种分布特点
各种植物,被局限在各自的自然分布区域内,这并非是它们没有能力在其他地区生长,只是因为还没有传播出去,尤其是存在传播方面的障碍,导致它们无法或者很难进行扩散啊。
好似海洋,以及山岭,还有不同气候带等此类情况,这种障碍致使当下许多植物仅是分布在特定的区域当中,存在一些树种,其天然分布区域极小,比如我国的水杉,还有美国的辐射松等,辐射松原本产自美国太平洋沿岸那个地方,其天然分布区域范围,是南北方向长达200千米,东西方向宽大约10千米,实际的面积大约是4000公顷 。
有些国家以及地区,乡土树种数量稀少,仅仅是缘于众多树种无法自然传播至其中,又或者是鉴于地质时代气候发生了变化,许多树种因未能适应这种变化从而灭绝了,等到气候恢复之后,那些灭绝的树种已然不能再生长出来了。
二、引种的意义
通过人为传播的方式,来克服植物在传播方面存在的障碍距离,这便是引种,如此而为,可扩大诸多树种的栽培范围,能让许多地区和国家增添新的外来树种。
能极大地增添本地区或者本国内林业建设所需的外来树种,这对推动林业生产的发展颇为有益,能增加林产品的种类,涵盖木材以及多种林产品,有益于全面发挥森林的防护功效、森林的美化意义,总之,借助林木引种能够大幅提升林业生产水准,让林业建设更出色地为经济建设、生态建设提供服务,。
还能够更加充分地探明一片区域的林业生产所具备的自然条件以及其潜力,与此同时,还能够更加充分地认知一种树木品种应属的适生环境以及它自身的生态生理性状。
林木引种有着树木试验生态学方面的作用,这会极大地丰富树木栽培的知识 。
三、引种的重要性
与别的育种方法比,引种所需时间短,能快速见到成效,投入的人力物力少,是极为迅速且经济地丰富本地植物种类的有效办法,具有经济、快速的特点。
2、引种驯化为丰富不同地区植物作出了巨大的贡献。
现今在全世界范围内都已广泛分布的,是我国的梅、兰、菊、荷花、牡丹、芍药、杜鹃、丁香等 。
国内由南向北或由北向南的引种也取得了很大的成就。
二、引种的重要性
3、借助引种,能够让某些种或者品种,在新的区域里,获取到相较于原产地而言更好的态势,展现得更加显著 。
巴西是橡胶的原产之地,后来被引种到马来西亚与印度尼西亚,当下这一区域的橡胶生产量占据全世界百分之九十;美国的辐射松引种至新西兰后,它的生长状况比在原产地还要好,40年生的树高高的达到了42.7m 。
黑果腺肋花楸、黑核桃、大樱桃、金枝垂柳
其4,将各类种质资源予以引入,能够为育种供应全新的材料。这是创造新品种的关键手段。
第三节 引种驯化程序
坚守“处于积极状态同时注重慎重考量”這樣的规则,经由“将数量限制在少量范围内进行种类引进,并在多个点位开展试验,从全方位角度实施鉴定,依照循序渐进原则予以推广”这般的举措,其主要的施行程序:
一、引种驯化的程序
引种目标及其可行性分析
选择引入材料
引种材料的收集和编号登记
引种材料的检疫
引种试验
栽培性试验和推广
1、引种目标及其可行性分析
调查引入材料的分布范围
借鉴前人的引种经验教训
主导生态因子
参考适应性相近的品种在本地区的表现
一、引种驯化的程序
一、引种驯化的程序
2、选择引入材料
引入材料的观赏性状或经济性状必须符合引种目标的要求;
引入材料对当地风土条件适应的可能性。
这些工作可以通过查阅有关的研究资料; 借鉴前人的经验教训
3、引种材料的收集和编号登记(档案-后期档案)
登记的项目有,种类,品种的名称,繁殖所用材料的种类,材料的来源以及数量,收到的日期,收到之后所采取的处理办法,像是假植、定植之类的。还有来种登记,繁殖登记 。
对每份材料,将其有关例如植物学性状的资料,以及经济性状的资料,还有观赏性状的资料,以及原产地生态特点等记载说明,一并进行归档。请记住,不要无档案地去做引种!
4、引种材料的检疫
病害、虫害、杂草严格检疫制度;设置检疫圃隔离种植。
一、引种驯化的程序
5、引种试验
①种源试验,是针对同一植物分布区里,不同地理种源的材料,展开对比栽培试验 。
为了能从不同生态类型里挑选出对引种地区有着较强适应性的生态类型,就需要去了解这些不同生态类型于引种地区的适应情形,引种试验刚开始时规模不大,探索性质却很强,。
②品种进行比较试验,凭借观察,找出表现优良的生态类型,进而开展更精确的比较鉴定。
依据不同树种的类型,有着不同的试验时间安排,对于那些属于乔木的树种,应当采取长期试验的方式,而对于花灌木这类树种,则要进行中期试验。
试验以当地的种作对照,采用完全随机排列,并设置重复。
③ 区域试验:把在少数地区开展品种试验所取得的初步成果,拿到更大的范围以及更多的试验点上去进行栽培 。
明确引种植物的适应地区和范围,为推广应用提供依据。
一、引种驯化的程序
6、推广应用
针对已通过品种比较试验,并且也经历了区域试验,从而得以定出拥有推广应用价值的那引入树种采取各类方法加速繁殖,以此令这种源于引种试验的成果能够展现出经济效益,与此同时显现出应有的社会效益,而且还要发挥对应的环境效益。
引种材料选择
种子、幼苗、插穗、接穗、根、芽、茎、叶片等-保存;
筛选高质量材料,数量可多可少;
野生材料佳,现在栽培种多。
引种驯化地点选择
植物园、树木园、苗圃等;
土壤条件最重要。
经营管理措施(繁殖、播种、扦插、嫁接、组培、容器、抚育等)
生长规律(生长适应性、抗性、物候、表现、变异-与原产地等)
进行后期记录,内容涵盖锻炼,还有移植,以及观察三至五年,包括定植点定位,以及生长周期情况等等事项所要记录的内容 。
种质资源的调查
环境资料分析
材料收集
繁殖推广
引种试验
(试种观察)
(品种比较试验)
(区域试验)
交换、购买、赠送、考察收集
自然生境、栽培地条件、主导生态因子
种的分布范围
种内变异
栽培分布状况
加强检疫
引种驯化的基本程序
二、引种驯化成功的标准
于原产地相比较而言,不需要具备特殊的保护措施,便能够在露地的环境下顺利越冬或者越夏,并且生长态势良好,。
2、没有降低原来的经济或观赏品质;
3、能够采用原来的繁殖方法(有性或无性)进行正常的繁殖;
4、没有严重的病虫危害。
三、引种驯化应注意的问题
1、少量试引、多点试验、全面鉴定、逐步推广;
2、避免盲目引种(有计划、有重点);
3、严格执行检疫制度;
4、注意各类园林植物的习性特点;
5、注意因引种不当而破坏当地的生态平衡。
火炬树被引入用来当作城市绿化的树种,也被用于植被恢复,还用于公路绿化,它呢,具备很强的繁殖能力,会侵入灌草地当中,甚至还会侵扰到农田了呢。
澳大利亚引进仙人掌用作篱笆,致使仙人掌在这个国家泛滥开来,使得当地物种、乃至于数量都减少了。
我国飞机草的入侵造成几千亿元的损失。
牛羊以及其他动物,因为存在一种强烈的气味,所以不吃;然而紫荆泽兰繁殖能力特别强,它挤占了其他植物用来生存的空间,致使其他植物难以生长,进而严重破坏了生物多样性;在我国云南、四川等南方地区,紫荆泽兰成为导致生态遭到破坏的生物灾难。
1901年,一种被称作水葫芦的花卉被引入到我国,在50至60年代,它作为猪的喂养饲料被推广进行种植,之后却逸出成为了野生状态,最终演变成了如今几乎难以掌控收拾的状况,现今,在珠江水系、太湖水系等全国众多水域当中,水葫芦都已经泛滥成灾了 。
水葫芦,是外来生物入侵致使灾难发生的一个实例,同时,还是未摸透生物品种特性就盲目引种推广从而造成灾难的例子。
水葫芦围困水口电站
水葫芦阻碍长江水道
大米草,是我国在60年代到80年代这个时间段,分别从英美等国家引进而来的,其用途是用来保护滩涂的植物。
宁德市有65.9万亩滩涂,其中11万亩被大米草占领了。大米草成了滩涂生物的天敌,使得蟹类无处藏身了,弹涂鱼等也无处藏身了。珍贵的海产 白白流失了,同时它还影响红树林生长了,还影响红树林繁殖了,堵塞了航道,引发了赤潮,造成的经济损失不可估量 。
大米草与红树林争夺生存空间
第四节 乡土树种引种驯化
乡土树种,乃是一个地区自然分布的树种,它们跟自然环境历经了长期的相互作用以及协调,进而渐渐适应了环境,具备较强的抗逆性,造林相对比较容易成功。
内蒙古,其地域十分辽阔,立地类型极为复杂,于生态建设这个过程当中,为防止出现选种不恰当进而造成多重的损失这种情况,应当加大乡土树种的利用率 。
加强乡土树种引种之际,要遵循一定的引种原则,还要依照引种繁殖技术。
一、乡土树种引种
乡土树种的引进与改良也是一项长期的任务。
需要加大对乡土树种的保护、研究、培育和使用。
对于造林乡土树种而言,其科、属、种数量的引进范围,应当逐步地予以扩大,尤其是针对那些环境功能强大的野生树种 。
二、强化针对乡土树种引进种源的探究,于开展人工栽种技术研究之际,需着重关注野外自然更新规律的研究,。
建立对应的采种基地,将引进乡土树种的研究,同苗木培育相结合在一起,进而直接给生态建设工程提供栽植材料 。
二、乡土树种引种驯化原则
1、近区采种,采种的地点是离引入地区最近的分布边缘区,通过这样采得的种子更易于历经驯化过程。
2、利用遗传可塑性大的材料进行引种驯化
实生苗的可塑性较无性繁殖材料大;
幼龄植株的实生苗适应性强;
杂种实生苗较纯种实生苗容易适应新环境;
亲本关系远的杂种比亲缘关系近的适应性强。
二、乡土树种引种驯化原则
3、逐代迁移驯化
杂种要成功驯化的话,当新地区跟原产地的气候条件差距太大,大到超出了引种植物幼苗的适应范围,直接在引种地区播种往往就难以成功,这时就得采用逐渐迁移播种的方法了。
4、严格选择
若将引入的种或者品种,栽培于有别于原产地的自然状况或者栽培条件之下,那就一定要予以选择,从其中挑选出适应的基因型,或者是生长态势良好的单株,进而实现扩大繁殖。
5、采用适当的栽培技术措施
(1)播种期调整
南树北移之际,恰当延迟播种,可削减生长,促使枝条尽早成熟,增添组织充实程度,进而让植物具备较强抗寒性;北树南移时而,适宜早播,加大植物于长日下的生长期以及生长量,提升植物的抗热能力。
二、乡土树种引种驯化原则
(2)栽植密度
当把南方的树木移至北方的时候,恰当进行密集种植,能够让植物具备彼此保护的功效,在一定的程度范围之内提升植物越冬的能力;当把北方的树木移至南方的时候,适度加大植株之间的行距,借从而有利于它的生长 。
(3)肥水管理
当进行南树北移之际,在苗期的时候要适度地对肥水加以节制,而到了苗木后期则需减少 N 肥的施用量,增加 P、K 肥的施用,如此这般有利于组织形成木质化,进而为植物提供抗寒性;当进行北树南移之时,在苗期应当多施用 N 肥,以此来延迟封顶的时间,提升越夏的能力;与此同时还能够增加灌溉的次数,从而增加土壤的湿度,提高空气的湿度并且降低地温,这对于延迟封顶以及减少炎热状况具有一定的作用。
(4)光照处理
南边的树种往北方移栽的时候,在幼苗时期要遮挡住早晨和晚上的光线,进行时长为8到10小时的短日照处理,这样能够让植物提前长出顶芽,提高枝条木质化的程度,从而使其利于度过冬天;北方的树种往南方移栽的时候,运用长日照处理来延长植物的生长时期,以此增加生长的量,有利于对抗炎热以及病害。
二、乡土树种引种驯化原则
(5)土壤改良
当南树进行向北移栽的时候,能够选择山林间有间隙的地方,那种呈现微酸性的土壤来进行种植,在含盐量偏高的处所,务必要留意对土壤加以覆盖 。
(6)防寒、遮阴
于苗木生长处于第一、二年的冬季之时,需开展防寒保护工作,像是设置风障、进行培土、覆盖草类等;在夏季时,要针对幼苗实施遮荫举措,并且自夏末这个阶段起,逐步削减遮荫的时间长度,以此达成逐步适应的目的。
(7)种子特殊处理