無(wú)性系林業(yè)的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展

□陸 斌（研究員）聶艷麗（博士）董曉光（工程師）

無(wú)性系林業(yè)的概念包含兩方面的內(nèi)容：其一為無(wú)性系選育， 是林木遺傳改良的一種方法、程序或策略； 其二指用選育的無(wú)性系經(jīng)過(guò)適當(dāng)配置而進(jìn)行的造林和經(jīng)營(yíng)方法。因此，無(wú)性系林業(yè)主要包括無(wú)性系選育、無(wú)性系與立地互作效應(yīng)、無(wú)性系間的組配、無(wú)性系造林方式及其配套經(jīng)營(yíng)措施等一系列技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)代林業(yè)理論認(rèn)為，林業(yè)的出路在于依靠品種改良和栽培技術(shù)革新，無(wú)性系林業(yè)正是這種理論的結(jié)晶。

一、無(wú)性系林業(yè)具有顯著優(yōu)勢(shì)

近20年來(lái)，無(wú)性系林業(yè)成為世界上林業(yè)最熱門(mén)攻關(guān)課題，其進(jìn)展與成功已成為現(xiàn)代林學(xué)技術(shù)進(jìn)步的象征，被評(píng)價(jià)為本世紀(jì)的“尖端林產(chǎn)業(yè)”。無(wú)性系林業(yè)與傳統(tǒng)林業(yè)相比，具有很多優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：

1、目的產(chǎn)品產(chǎn)量高，無(wú)性系林業(yè)通常是相同樹(shù)種傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)方式的2倍以上。如剛果黑角地區(qū)貧瘠的熱帶稀樹(shù)草原上，桉樹(shù)無(wú)性系木材產(chǎn)量已達(dá)傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)的3倍，無(wú)性系年公頃造紙纖維出產(chǎn)量為傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)的5倍。

2、林地生產(chǎn)要素配置最佳化。無(wú)性系林業(yè)不能無(wú)規(guī)則地普遍發(fā)展，只能局限于符合特定條件的某些地區(qū)。在有限的面積上，能使生產(chǎn)要素配置最佳化，從而保證效益最大化，這是傳統(tǒng)林業(yè)生產(chǎn)方式所無(wú)法做到的。

3、經(jīng)營(yíng)周期短。早期速生通常是無(wú)性系選育的一個(gè)共同標(biāo)準(zhǔn)，加之無(wú)性系林業(yè)良種遺傳增益率大，經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度高，因此輪伐期很短，通常為相同樹(shù)種傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)方式的幾分之一或幾十分之一。

4、產(chǎn)品品質(zhì)齊整。工業(yè)部門(mén)的原材料品質(zhì)齊整與規(guī)格統(tǒng)一，與設(shè)備先進(jìn)具有同等重要的意義。傳統(tǒng)林業(yè)很難滿足工業(yè)部門(mén)的這一要求，只有無(wú)性系林業(yè)才有可能根據(jù)工業(yè)部門(mén)的特定需求去組織生產(chǎn)這種原材料。

5、經(jīng)濟(jì)效益高。如果把一切成本都計(jì)算在內(nèi)，傳統(tǒng)林業(yè)的投資純利潤(rùn)只有2%～3%或者更低，而無(wú)性系林業(yè)可高達(dá)15%左右。

6、縮短了林木良種選育周期。傳統(tǒng)的林木遺傳改良技術(shù)是建立在種群群體改良的基礎(chǔ)上，所需時(shí)間較長(zhǎng)且方法相對(duì)單一。林木無(wú)性系良種選育以個(gè)體改良為主，改良方法豐富，特別是雜交育種技術(shù)、倍性育種技術(shù)和生物育種技術(shù)的運(yùn)用，大大縮短了林木良種的選育進(jìn)程。

二、世界無(wú)性系林業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)

現(xiàn)在世界上有20多個(gè)國(guó)家開(kāi)展了林木無(wú)性系繁殖、無(wú)性系林業(yè)的研究。由于世界各國(guó)對(duì)發(fā)展無(wú)性系林業(yè)的迫切愿望及緊迫感，1973年國(guó)際林業(yè)研究協(xié)會(huì)(IuFRo)在新西蘭召開(kāi)了首屆林木無(wú)性繁殖討論會(huì)，1977年在瑞典召開(kāi)了林木無(wú)性繁殖生理學(xué)與實(shí)用法討論會(huì)。1978年巴西和剛果首次利用桉樹(shù)無(wú)性系造林。1982年在原西德召開(kāi)了林木育種策略討論會(huì)，主題包括多無(wú)性系品種利用。此后，日本主要對(duì)日本柳杉、日本扁柏等2個(gè)主要造林樹(shù)種進(jìn)行了無(wú)性系研究，新西蘭對(duì)引入種輻射松進(jìn)行無(wú)性系選育研究，輻射松的插條和微繁殖苗用于造林生產(chǎn)的增益非常顯著，現(xiàn)在輻射松已成為主要輸出商品材種。法國(guó)在海岸松無(wú)性系選育方面，制定了無(wú)性系選育程序，建立了無(wú)性系比較株，現(xiàn)正用組培法大量繁殖優(yōu)良無(wú)性系苗。英國(guó)以西加云杉為對(duì)象，確立了在種源選擇基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)半同胞子代測(cè)定，以?xún)?yōu)良家系為基本遺傳材料的混合選擇利用模式來(lái)繁育無(wú)性系苗。德國(guó)則確立了以?xún)?yōu)良種源為基礎(chǔ)，早期超級(jí)苗選擇和逐步實(shí)行去劣淘汰相結(jié)的邊利用、邊淘汰、邊補(bǔ)充、邊提高的技術(shù)路線來(lái)發(fā)展無(wú)性系林業(yè)。美國(guó)對(duì)紅杉和南方松等樹(shù)種的無(wú)性系經(jīng)營(yíng)都積累有大量的經(jīng)驗(yàn)。加拿大安略的黑云杉的無(wú)性系造林尤為突出。隨著組培苗生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，嚴(yán)格的無(wú)性系林業(yè)在輻射松、南歐海松及火炬松上正逐步成為現(xiàn)實(shí)。

近20年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家已成功地建立了一大批闊葉和針葉樹(shù)種的栽培種與優(yōu)良無(wú)性系，解決了多種難生根樹(shù)種或老化材料的幼化技術(shù)和工業(yè)化繁殖問(wèn)題，還研制了系列化的樹(shù)木作物收獲技術(shù)與設(shè)備。無(wú)性系林業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)奠定，無(wú)性系林業(yè)必將取代實(shí)生林業(yè)的位置。

我國(guó)無(wú)性系林業(yè)的發(fā)展起步較晚，但發(fā)展速度較快。1974 年提出把有性繁殖與無(wú)性繁殖有機(jī)結(jié)合的無(wú)性系育種作為林木改良的主要途徑。20世紀(jì)70年代末期，湖南省永州市林科所探索了可行的杉木無(wú)性系選擇程序，并開(kāi)始了無(wú)性系選育。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)探索了木麻黃無(wú)性系育種方法，湛江市林科所擴(kuò)大利用，取得了實(shí)際成效。進(jìn)入20世紀(jì)90 年代,河南省林科所用嫁接法對(duì)白榆進(jìn)行了無(wú)性系選育研究，推廣營(yíng)造了無(wú)性系林分。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東省林科所和遼寧省林科所等，選出了一批刺槐無(wú)性系品種。河北省豐寧縣林業(yè)局研究了華北落葉松無(wú)性繁殖技術(shù)并進(jìn)行了無(wú)性系選擇育種，營(yíng)造了部分無(wú)性系測(cè)定林。我國(guó)楊樹(shù)發(fā)展較快，首先是得益于南京林業(yè)大學(xué)等單位對(duì)楊樹(shù)采取多種形式的無(wú)性系選育方法。中國(guó)林業(yè)科學(xué)院、北京林業(yè)大學(xué)等單位選育了以三倍體毛白楊和107、108、2025、895 、丹紅楊、巨霸楊等雜交楊樹(shù)為代表的無(wú)性系優(yōu)良品種，并以培育無(wú)性系扦插苗造林的方式，建立了大規(guī)模的無(wú)性系楊樹(shù)速生豐產(chǎn)林，使楊樹(shù)成為我國(guó)北方地區(qū)最重要的用材林樹(shù)種。目前，除我國(guó)特有的樹(shù)種外，白榆、刺槐、杉木等樹(shù)種的無(wú)性系已進(jìn)入世界水平。

“八五”期間，我國(guó)開(kāi)展了部分紙漿材樹(shù)種無(wú)性系選育、生態(tài)穩(wěn)定性和適應(yīng)性及紙漿材性狀遺傳變異規(guī)律的研究。初步解決了桉樹(shù)、楊樹(shù)、相思、杉、松類(lèi)及落葉松等無(wú)性繁殖的一系列技術(shù)問(wèn)題，為規(guī)模化發(fā)展無(wú)性系林業(yè)奠定了基礎(chǔ)。廣西人工林尾葉桉、巨尾桉等良種及無(wú)性系栽培面積達(dá)810 萬(wàn)公頃。1992 年，建立了3 個(gè)桉樹(shù)良種繁育基地和13 個(gè)中心苗圃，形成了桉樹(shù)優(yōu)良無(wú)性系的培育與繁殖體系，為桉樹(shù)無(wú)性系人工林的大面積栽培提供了基礎(chǔ)條件。

“十五”、“十一五”期間，中國(guó)林業(yè)科學(xué)院承擔(dān)了“西南樺引種馴化研究”課題工作，1996年開(kāi)始與熱帶林業(yè)研究所聯(lián)合承擔(dān)了國(guó)家科技支撐課題“西南樺地理種源篩選與培育技術(shù)研究”與“西南樺良種選育與高效栽培技術(shù)”項(xiàng)目后，西南樺工廠化無(wú)性快繁技術(shù)已經(jīng)成熟，同時(shí)光皮樺的無(wú)性系快繁技術(shù)也已接近成熟。廣東省林業(yè)科學(xué)院開(kāi)展了大量的無(wú)性系研究，在紅椎、香樟、沉香、雜種相思等方面的無(wú)性系研究居全國(guó)之首。這些針對(duì)我國(guó)南方鄉(xiāng)土樹(shù)種和重要經(jīng)濟(jì)樹(shù)種的研究，為無(wú)性系林業(yè)在我國(guó)鄉(xiāng)土樹(shù)種上推廣奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

三、云南發(fā)展無(wú)性系林業(yè)的前景

云南94%的國(guó)土面積是山區(qū)，現(xiàn)有林業(yè)用地3.71億畝，占全省土地總面積的64.71%；森林面積2.73億畝，占林地面積的73.41%；森林覆蓋率47.50%，林木綠化率53.46%；活立木總蓄積量17.12億立方米。森林資源總量雖然較大，但質(zhì)量不高，單位蓄積量和生長(zhǎng)量偏小，僅為6.8立方米/畝和0.2立方米/畝，林地生產(chǎn)率處于較低的水平。林業(yè)創(chuàng)新成果實(shí)用技術(shù)推廣明顯滯后，特別是良種供應(yīng)能力偏低，這與我省優(yōu)越的自然條件和資源狀況極不相稱(chēng)，已成為制約全省林業(yè)發(fā)展的最主要因素之一。發(fā)展無(wú)性系林業(yè)，是充分發(fā)揮我省自然優(yōu)勢(shì)，發(fā)掘林地生產(chǎn)潛力，調(diào)整和優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)，提高林地質(zhì)量和效益的必然選擇。

自上世紀(jì)90年代我國(guó)天然林保護(hù)工程啟動(dòng)后，我國(guó)國(guó)有林區(qū)的木材產(chǎn)量每年調(diào)減1000萬(wàn)立方米，市場(chǎng)供需缺口進(jìn)一步拉大，2010年我國(guó)進(jìn)口原木3434.7萬(wàn)立方米，比上年同期增長(zhǎng)22.4%。據(jù)預(yù)測(cè)，到2015年，我國(guó)木材的年需求量將達(dá)到3.3～3.4億立方米，供需缺口將達(dá)到1.4～1.5億立方米。這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)迫使我們必須加快速生用材林基地建設(shè)，只有通過(guò)提高人工林單位面積產(chǎn)量，才能來(lái)滿足市場(chǎng)的需要。而要提高單位面積產(chǎn)量，就必須采用增益水平較高的良種來(lái)造林。在林木良種中以無(wú)性系增益水平最高，而且無(wú)性系可以做到適地適品系，充分提高林地生產(chǎn)力。隨著樹(shù)種無(wú)性系選育和繁殖技術(shù)的完善，無(wú)性系林業(yè)已成為木材培育產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略關(guān)鍵。我國(guó)有9.9億多畝人工林，但平均每畝的蓄積量只有3立方米，不到世界平均水平的一半，僅為林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的1/5～1/4，而我省人工林平均每畝的蓄積量約為3.1 立方米，情況大致與全國(guó)平均水平相同。因此發(fā)展無(wú)性系林業(yè)提高單位面積木材已經(jīng)成為林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，大力培育和綜合利用無(wú)性系林木良種，建設(shè)無(wú)性系林業(yè)，增加優(yōu)質(zhì)商品材供應(yīng)量，將成為緩解我國(guó)21世紀(jì)木材供求矛盾的根本出路。無(wú)性系林木基地將成為我國(guó)主要的木材供應(yīng)來(lái)源。

隨著無(wú)性系桉樹(shù)的引進(jìn)與造林，西南樺無(wú)性系的選育、引進(jìn)及造林，高產(chǎn)脂思茅松無(wú)性系繁育造林等無(wú)性系林業(yè)建設(shè)，無(wú)性系林業(yè)在我省已經(jīng)拉開(kāi)了序幕。云南無(wú)性系林業(yè)的發(fā)展應(yīng)積極引進(jìn)桉樹(shù)、黑木相思、馬大雜種相思、沉香、柚木等成功的林木良種無(wú)性系，同時(shí)還應(yīng)利用豐富的林木資源優(yōu)勢(shì)開(kāi)展西南樺、紅錐、香樟、光皮樺、榿木、川滇榿木和思茅松等鄉(xiāng)土樹(shù)種無(wú)性系林木良種培育與擴(kuò)繁，推廣鄉(xiāng)土樹(shù)種無(wú)性系林業(yè)，在云南乃至我國(guó)西南、華南地區(qū)建設(shè)現(xiàn)代林業(yè)和林業(yè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用前景廣闊。