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1、林木引種馴化,第一節 引種馴化概念,一、引種馴化,廣義的引種：是指從外地和外國引進新植物、新品種以及和遺傳育種有關理論研究所需的各種遺傳資源。 狹義的引種：將植物品種從原有分布范圍引入新的地區栽種。 簡單引種 ：引種地與原分布區的自然條件差異較小或引種植物本身適應范圍較廣，只需采用簡單的栽培措施就能適應新環境并能正常生長發育。 馴化引種 ：引種地與原分布區的自然條件差異較大或引種植物本身適應范圍較窄，只有通過人工措施改變其遺傳組成才能適應新環境，或者必須采用相應的措施，使其產生新的生理適應性。,生物體的表現型是基因型與環境條件相互作用的結果。 生物體的基因只有在適宜的環境條件下才能得以表達。
2、植物的異地栽培是在植物具有潛在的適應基因的條件下獲得成功的。 適宜的環境條件可以激活一些基因表達，因此原產地沒有表達出來的性狀有可能在異地條件下表達出來。,二、引種的遺傳學基礎,引種從遺傳學的角度來說，就是植物在其基因型適應范圍內遷移。這種適應范圍受到基因型的嚴格制約。不同植物種類，其適應范圍相差很大，同一植物種類的不同品種間在適應性上也存在差異；品種自體調節能力與品種基因型的雜合性程度有關。 而植物引種與馴化成功與否的重要基礎就是遺傳性狀的變異與適應。如果引種植物的適應性較寬，環境條件的變化在植物適應范圍之內，就是“簡單引種”。反之，就是“馴化引種”。,二、引種的遺傳學基礎,三、引種的生態學
3、分析,引種的生態學原理是研究林木引種馴化的基礎。 通過研究自然環境與栽培條件（溫度、光照、水分、土壤、生物等）對植物生長發育的影響以及植物對生態環境變化的不同反應和適應性，確定引種馴化的基本原則。,1、生態因子的綜合分析 （1） “氣候相似論” ：為了減少引種的盲目性，引種時要注意引種區與原產區生態環境的相似性，特別是氣候條件的相似性。一般來說，從生態環境相似的地區引種容易獲得成功，反之則困難得多。 （2）地理位置是影響不同地區氣候條件的主要因素，尤以不同緯度的影響最為明顯。受緯度影響的環境因子：溫度、日照、雨量等，緯度相近地區間相互引種容易成功。中國各地與歐洲同緯度地區相比，冬季氣溫顯著偏低
4、，引種時要注意分析具體氣候特點。海拔高度對引種也會產生一定的影響。 （3）在世界廣大范圍內，不可能有氣候條件完全相似的兩個地區，引種時既要承認氣候對引種植物的重要影響，又要考慮植物本身可以改造的一面。不能認為，凡與原產地氣候有差別的地方就不能引種。,2、主導生態因子分析 引種的生態學研究，既要注意各種生態因子對植物的綜合作用，也要看到在一定的時間、地點條件下，或是植物生長發育的某一階段，在綜合生態因子中總是有某一生態因子起主導的決定性作用。 如溫度、光照、水分、土壤、生物因子等。,（1）溫度（temperature） 溫度往往是影響引種成敗的限制性因子之一。包括年平均溫度，最低、最高溫度及其持
5、續時間，季節交替特點，無霜期、積溫大小等。 首先應考慮原產地與引種地的年平均溫度，若相差太大，引種難以成功。 生長期平均氣溫是植物分布帶劃分的主要依據：熱帶(16 )；溫帶(0-16 )；寒帶(夏季 10 )。 有些植物的引種，盡管引種地與原產地的年平均氣溫相似，但全年的極端溫度卻成為限制因子。 極端低溫的影響：呼市新華廣場引種銀杏，早期可正常生長，遇極端低溫影響，存活無幾。欒樹，毛白楊，金葉女貞、金葉國槐,（1）溫度（temperature） 除考慮最高溫和最低溫外，還要注意其持續時間。 季節交替的特點也是引種時的限制因子之一。 中緯度地區初春氣溫反復變化的幅度較大，本地植物不會因氣溫的暫時
6、轉暖而萌動；而高緯度地區早春氣溫變化少，當地植物隨春季氣溫的升高而萌動。例：林科院內種的幾株玉蘭，春季氣溫回升后，玉蘭迅速開花，遇春季溫度變化幅度較大，氣溫再次降低，使玉蘭生長受影響，生長狀況較差。 小氣候與小環境,（1）溫度（temperature） 有些植物生長需要一定的積溫，積溫達不到，則生長不良。 南樹北引時尤其要注意，如核桃。黑胡桃、小果黑胡桃 有些植物只有滿足它們的低溫要求，第二年才能正常生長。 通過休眠：如油松要求 15 以下低溫 90-120d ，毛白楊 75d ，赤松 60d ，北京小葉楊 35d ，河南小葉楊 15d 等。,（2）光照（light） 光照對植物引種的影響主要
7、包括日照強度、晝夜交替的光周期和光質。 光照強度和時間隨緯度的變化而不同。 光照強度隨緯度的增加而減弱。高緯度地區生長季晝長夜短，曙暮光多，分布在此區的植物多數喜光，屬長日照植物；相反，低緯度地區的植物多為短日照植物,稍耐蔭。 南樹北移 時，由于生長季日照由短變長，秋季植物繼續生長，影響封頂，從而減少養分的積累，妨礙組織的木質化和入冬前保護物質的轉化，降低了抗寒性。 北樹南移 時，可能會表現出兩種情況： 1)因日照變短，枝條提前封頂，生長期縮短，植物生長緩慢，抗逆性差，成活率低； 2)不縮短生長期，反而因不適當地延長了生長期，造成二次生長而致害。 光質可以通過植物的生理作用間接地影響植株的高度
8、、開花、花色、葉色等，引種高山植物時應多加注意。,（3）降水和濕度（water） 水分是維持植物生存的必要條件，有時降水和濕度比溫度和光照更為重要。 許多南樹北移失敗的原因不是冬季溫度太低被凍死，而是不能抵抗北方冬季尤其是春季的干旱，生理脫水而死。 降水量是決定我國樹木分布的重要因素之一。,（3）降水和濕度（water） 降水量的季節分布也是影響引種馴化成功與否的重要因素。 我國的降水分布規律：年降水量由東南向西北逐漸減少，自沿海地區向內陸地區逐漸減少；山地降水量多于平原；夏季降水多，春、秋、冬季降水少。 空氣濕度和土壤含水量也會影響引種。 紅瑞木從東北引種到北京，由于北京冬季降雪較東北少，冬
9、末春初氣溫回升時，空氣濕度和土壤含水量少，造成紅瑞木生理脫水，但在某些地下水位較高的地方引種成功，并開了花。紅王子錦帶、紅松、紅豆杉,（4）土壤（soil） 土壤是植物生長發育的基礎，供給植物發育所需的水分、養分、氧氣等；某些植物對土壤性質要求嚴格，土壤則成為影響其引種成敗的關鍵。 土壤性質的差異有含鹽量的差異、物理性質的差異、土壤肥力的差異、酸堿度的差異等，但影響引種成敗的主要因素在于土壤酸堿度的差異。植物依對土壤酸堿度的要求可分為： 酸性土植物：落葉松等 中性土植物：多數園林植物 堿性土植物：檉柳、紫穗槐等 （引種時，如不注意各種植物對土壤酸堿度的要求，常致引種失?。?（5）生物因子（bi
10、ological factor） 生物之間的寄生、共生以及其與花粉攜帶者之間的關系也會影響引種的成敗。 松屬、樺屬等樹種都有真菌與其共生，引種后由于環境條件的改變，失去與微生物共生的關系，從而影響樹木在引種地的正常成活與生長。 （6）歷史生態條件的分析 植物適應性的大小，不僅與目前分布區的生態條件有關，而且與其系統發育歷史上經歷的生態條件有關。 如水杉（分布于四川萬縣 湖北利川 800 km2 范圍內），美洲、亞洲、歐洲相繼引種獲得成功；油松（華北地區廣泛分布），引種到歐洲各國屢遭失敗。,第二節 引種馴化意義、重要性,一、自然界樹種分布特點 對于一個樹種來說，它的自然分布范圍與該種發生歷史、適
11、應能力、傳播能力和條件、分布中的障礙、分布區適宜該樹種范圍的大小等因素有關。 從植物種的發展來看，有些種發展擴大階段；有些種則因不適應氣候環境條件的變化在逐漸縮小，處于衰退階段。這樣種的自然分布區常常呈現出不連續的島狀分布： 如我國目前的黃山屬、福建柏屬、銀杉屬、珙桐屬。 有些種分布范圍不斷縮小，終于成為局部狹窄地區的殘遺分布。 半日花、四合木、沙冬青、蒙古扁桃等。人為破壞也會使許多樹種的自然分布區日益縮小，甚至滅絕。這就要求對稀有樹種加以保護，并設立自然保護區。,一、自然界樹種分布特點 各種植物局限于各自的自然分布區，并不是它們不能適生于其他地區，只是由于還沒有傳播出去，特別是因為傳播上的障
12、礙而不能或很難擴散。 如海洋、山嶺、不同氣候帶等。這種障礙形成目前很多植物只分布于一定的區域之內。有的樹種自然分布區很小，如我國的水杉，美國的輻射松等。輻射松原產美國太平洋沿岸，自然分布區范圍：南北長200公里，東西寬約10公里，實際面積約4000公頃。 有些國家和地區鄉土樹種很少，只是由于許多樹種不能自然傳播進去，或者因為地質時代的氣候變化，許多樹種因不能適應變化而滅絕，到氣候恢復后，滅絕的樹種不能再生。,二、引種的意義 引種就是用人為傳播，克服植物在傳播上的障礙距離。這樣就能擴大許多樹種的栽培范圍，就能使許多地區和國家增加新的外來樹種。 可以大大增加本地區或本國內林業建設需要的外來樹種。這
13、是十分有利于促進林業生產的發展，增加林產品的種類，包括木材及多種林產品，有利于充分發揮森林的防護作用、森林的美化價值。一句話，通過林木引種可以大大提高林業生產水平，使林業建設更好地為經濟建設、生態建設服務。 還能更充分地了解一個地區的林業生產的自然條件和潛力，同時也能更充分地認識一個樹種的適生環境和它的生態生理性狀。 林木引種具有樹木試驗生態學的作用，將能大大豐富樹木栽培的知識。,三、引種的重要性 1、 快速、經濟。與其它育種方法相比，引種所需的時間短，見效快，投入的人力物力少，因而是最為迅速而經濟地豐富本地植物種類的一種有效方法。 2、引種馴化為豐富不同地區植物作出了巨大的貢獻。 我國現在大
14、量栽培應用的懸鈴木、池杉、濕地松、黑松、火炬松、一串紅、矮牽牛、萬壽菊、百日草、金魚草、香石竹、郁金香等都是從國外引進的。 我國梅、蘭、菊、荷花、牡丹、芍藥、杜鵑、丁香等現已遍及全世界。 國內由南向北或由北向南的引種也取得了很大的成就。,二、引種的重要性 3、通過引種可使某些種或品種在新的地區得到比原產地更好的發展，表現更為突出。 橡膠原產巴西，引種到馬來西亞和印度尼西亞后，目前該地區的產膠量占全世界的 90% ；美國輻射松引種到新西蘭，其生長優于原產地， 40 年生樹高達 42.7m 。 黑果腺肋花楸、黑核桃、大櫻桃、金枝垂柳 4、引入各種種質資源，可為育種提供新的材料，是創造新品種的重要手
15、段。,第三節 引種馴化程序,堅持“既積極又慎重”的原則，采取“少量引種，多點試驗，全面鑒定，逐步推廣”的步驟，主要程序：,一、引種馴化的程序,引種目標及其可行性分析 選擇引入材料 引種材料的收集和編號登記 引種材料的檢疫 引種試驗 栽培性試驗和推廣,1、引種目標及其可行性分析 調查引入材料的分布范圍 借鑒前人的引種經驗教訓 主導生態因子 參考適應性相近的品種在本地區的表現,一、引種馴化的程序,一、引種馴化的程序 2、選擇引入材料 引入材料的觀賞性狀或經濟性狀必須符合引種目標的要求； 引入材料對當地風土條件適應的可能性。 這些工作可以通過查閱有關的研究資料； 借鑒前人的經驗教訓 3、引種材料的收
16、集和編號登記(檔案-后期檔案) 登記項目：種類、品種的名稱，繁殖材料種類，材料來源和數量，收到日期，收到后采取的處理措施（假植、定植等）。來種登記、繁殖登記 將每份材料的有關資料如植物學性狀、經濟性狀、觀賞性狀、原產地生態特點等記載說明一并歸檔。不做無檔案的引種! 4、引種材料的檢疫 病害、蟲害、雜草嚴格檢疫制度；設置檢疫圃隔離種植。,一、引種馴化的程序 5、引種試驗 種源試驗：對同一植物分布區中不同地理種源的材料進行對比栽培試驗 了解不同生態類型在引種地區的適應情況，以便從中選出對引種區適應性強的生態類型。引種試驗的開端，規模小，探索性大。 品種比較試驗：通過觀察表現優良的生態類型作更精確的
17、比較鑒定。 試驗的時間依樹種的類型而定：喬木應采取長期試驗，花灌木中期試驗。 試驗以當地的種作對照，采用完全隨機排列，并設置重復。 區域試驗：將在少數地區進行品種試驗的初步成果，拿到更大的范圍和更多的試驗點上進行栽培。 明確引種植物的適應地區和范圍，為推廣應用提供依據。,一、引種馴化的程序 6、推廣應用 經過品種比較試驗和區域試驗，確定有推廣應用價值的引入樹種，采取各種措施加速繁殖，使引種試驗成果發揮經濟效益、社會效益和環境效益。,引種材料選擇 種子、幼苗、插穗、接穗、根、芽、莖、葉片等-保存； 篩選高質量材料，數量可多可少； 野生材料佳，現在栽培種多。 引種馴化地點選擇 植物園、樹木園、苗圃
18、等； 土壤條件最重要。 經營管理措施（繁殖、播種、扦插、嫁接、組培、容器、撫育等） 生長規律（生長適應性、抗性、物候、表現、變異-與原產地等） 后期記錄（鍛煉、移植、觀察3-5年、定植點定位、生長周期情況等）,種質資源的調查,環境資料分析,材料收集,繁殖推廣,引種試驗,（試種觀察） （品種比較試驗） （區域試驗）,交換、購買、贈送、考察收集,自然生境、栽培地條件、主導生態因子,種的分布范圍 種內變異 栽培分布狀況,加強檢疫,引種馴化的基本程序,二、引種馴化成功的標準 1、與原產地比較，不需特殊的保護能露地越冬或越夏，生長良好； 2、沒有降低原來的經濟或觀賞品質； 3、能夠采用原來的繁殖方法（有
19、性或無性）進行正常的繁殖； 4、沒有嚴重的病蟲危害。,三、引種馴化應注意的問題 1、少量試引、多點試驗、全面鑒定、逐步推廣； 2、避免盲目引種（有計劃、有重點）； 3、嚴格執行檢疫制度； 4、注意各類園林植物的習性特點； 5、注意因引種不當而破壞當地的生態平衡。,火炬樹引入作為城市綠化、植被恢復、公路綠化的樹種，由于其繁殖能力強，侵入灌草地，甚至農田。,澳大利亞引入仙人掌作籬笆，導致仙人掌在該國泛濫，當地物種和數量減少。,我國飛機草的入侵造成幾千億元的損失。,由于有一種強烈的氣味，牛羊和其他動物不吃。但紫荊澤蘭繁殖能力特強，擠占了其他植物生存的空間，使其他植物難以生長，嚴重破壞了生物多樣性。在
20、我國云南、四川等南方地區，紫荊澤蘭成為破壞生態的生物災難。,水葫蘆1901年作為一種花卉引入我國，5060年代作為豬飼料推廣種植，后逸為野生，最終出現今天幾乎不可收拾的局面。如今，水葫蘆在珠江水系、太湖水系等全國多個水域都已經泛濫成災。 水葫蘆既是外來生物入侵造成災難的一個例子，也是沒有摸清生物品種特性盲目引種推廣造成災難的例子。,水葫蘆圍困水口電站,水葫蘆阻礙長江水道,大米草是我國60-80年代分別從英美等國引進的用于保護灘涂的植物。,寧德市65.9萬畝灘涂被大米草占領了11萬畝。大米草成了灘涂生物的天敵，蟹類、彈涂魚等無處藏身，珍貴的海產資源白白流失，同時它還影響紅樹林生長和繁殖，堵塞航道
21、、引發赤潮，造成的經濟損失不可估量。,大米草與紅樹林爭奪生存空間,第四節 鄉土樹種引種馴化,鄉土樹種是一個地區自然分布樹種，它們與自然環境經過了長期相互作用和協調，逐漸適應了環境，具有較強的抗逆性,造林比較容易成功。 內蒙古地域遼闊，立地類型復雜，在生態建設中，為避免選種不當造成多重損失，應加大鄉土樹種利用率。 在加強鄉土樹種引種的同時，因遵守一定的引種原則和引種繁殖技術。,一、鄉土樹種引種 鄉土樹種的引進與改良也是一項長期的任務。,需要加大對鄉土樹種的保護、研究、培育和使用。 1、用于造林鄉土樹種的科、屬、種數量引進范圍應逐漸擴大，特別是對環境功能強的野生樹種； 2、加強對鄉土樹種引進種源的
22、研究，在研究人工栽培技術的同時，要注重野外自然更新規律的研究； 3、建立相應的采種基地，引進鄉土樹種的研究與苗木培育結合起來，直接為生態建設工程提供栽植材料。,二、鄉土樹種引種馴化原則 1、近區采種：是從離引入地區最近的分布邊緣區采種,這種種子更易于通過馴化過程。 2、利用遺傳可塑性大的材料進行引種馴化 實生苗的可塑性較無性繁殖材料大； 幼齡植株的實生苗適應性強； 雜種實生苗較純種實生苗容易適應新環境； 親本關系遠的雜種比親緣關系近的適應性強。,二、鄉土樹種引種馴化原則 3、逐代遷移馴化 新地區與原產地的氣候條件相差太大而超越了引種植物幼苗的適應范圍時，直接將雜種播種在引種地區往往難以馴化成功
23、，此時需采用逐漸遷移播種的方法。 4、嚴格選擇 引入的種或品種栽培在不同于原產地的自然或栽培條件下，必須加以選擇，從中選出適應的基因型或生長良好的單株，以擴大繁殖。 5、采用適當的栽培技術措施 （1）播種期調整 南樹北移時，適當延遲播種，能減少生長，使枝條及早成熟，增加組織充實度，而使植物具有較強的抗寒性；北樹南移時，適當早播，增加植物在長日下的生長期和生長量，提高植物的抗熱能力。,二、鄉土樹種引種馴化原則 （2）栽植密度 南樹北移時，適當密植，可使植物具有相互保護的作用，在一定程度上提高植物的越冬性；北樹南移時，適當增大株行距，以利于其生長。 （3）肥水管理 南樹北移時，苗期適當節制肥水，苗
24、木后期減少 N 肥，增施 P 、 K 肥，有利于組織木質化，提供植物抗寒性；北樹南移時，苗期應多施 N 肥，以延遲封頂時間，提高越夏能力；同時可增加灌溉次數以增加土壤濕度，提高空氣濕度、降低地溫，對延遲封頂和減少炎熱具有一定的作用。 （4）光照處理 南樹北移時，苗期遮去早晚光，進行 8-10h 短日處理，可使植物提前形成頂芽，提供枝條木質化程度，以利其越冬；北樹南移時，采用長日照處理延長植物的生長期，以增加生長量，利于抵抗炎熱和病害。,二、鄉土樹種引種馴化原則 （5）土壤改良 南樹北移時,可選山林隙地微酸性土壤種植；含鹽量高的地方,要注意覆蓋土壤。 （6）防寒、遮陰 在苗木生長的第一、二年的冬季要進行防寒保護，如設風障、培土、覆草等；夏季對幼苗進行遮蔭，并自夏末起逐步縮短遮蔭時間，以達到逐步適應。 （7）種子特殊處理,
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