bet365投注  > 林业科技  > 实用技术

中国桉树培育技术百年发展史与展望

设置字体大小:【 】 【打印】 【页面调色板  发布时间:2018-05-28


桉树是桃金娘科(Myrtaceae)杯果木属(Angophora Cav.)、伞房属(Corymbia K. D. Hill & L. A. S. Johnson)和桉属(Eucalyptus L'Herit.)树种的统称。截至1998年底,共有808个种和137个亚种或变种得到承认,总共945个分类群。桉树自然分布于华莱士线以东,澳大利亚以及其北面的岛屿上。
1  世界桉树引种概况
1770年英国植物学家J. Banks和D. Solander在澳大利亚昆士兰州北部首次采集到桉树标本,1788年在大英博物馆工作的法国植物学家L'Heritier de Brutell命名了斜叶桉(Eucalyptus oblique),正式建立了桉属(Eucalyptus L'Herit.)。
世界最早的桉树引种始于1774年,是英国探险家Tobias Furneaux从澳大利亚新南威尔士州采集了斜叶桉种子后被William Aiton播种于英国皇家植物园邱园。200多年过去了,桉树已经成为世界范围内广泛栽培的外来树种,在地球表面45°N和45°S之间的地带随处可见。至2009年,全球95个国家引种栽培了桉树,人工林面积达2007.2万hm2,栽种面积列前3名的国家为巴西(425万hm2)、印度(394万hm2)和中国(260万hm2)。其中,中国在2014年全国第8次森林资源清查中显示桉树人工林面积已达445万hm2。
2  我国桉树培育技术发展历史
中国于1890年最早从意大利引种桉树,吴宗濂首先命名了"桉树",他是我国最早编译《桉谱》并介绍桉树知识的人。中国桉树培育技术发展大体可分为4个阶段:一是在中华人民共和国成立以前,为桉树零星引种和"四旁"绿化阶段;二是桉树培育技术起步阶段,从1954年成立的"粤西林场"开始,以祁述雄先生1960年编写的《桉树栽培》为标志;三是桉树培育技术积累阶段,从20世纪70年代后期至1990年,形成了造林和抚育技术措施体系的雏形,桉树的培育目的及轮伐期也开始多元化;四是桉树培育技术快速发展阶段,从1990年以后,桉树造林品系得到了极大丰富,桉树纸浆材林造林和抚育技术措施体系基本形成。
2.1  桉树零星引种和"四旁"绿化阶段
中国引种栽培桉树始于1890年,从意大利引进了多种桉树到广州、香港、澳门等地。1910年(宣统二年),中国驻意大利大使吴宗濂看到桉树生长迅速,用途广泛,著《奏请移植桉树片》,还编译了一本介绍桉树的科技书籍《桉谱》,并首次命名了"桉树"。这本《桉谱》内容包括桉树产地、历史、生长、功用、特质、明效、种法、购种地址和大量附图,是我国第1部有关引种桉树的著作。但在中华人民共和国成立以前,桉树除供庭院观赏和"四旁"栽种以外,栽培数量很少,均不成规模。
2.2  桉树培育技术起步阶段
1954年广东省林业厅专门成立了"粤西林场"(现国营雷州林业局),负责经营雷州半岛这片土地,窿缘桉(E. exserta)被选为粤西林场的先锋和当家树种,这也是我国桉树人工林大规模发展的开始。最早的造林技术包括:种子采摘、种子分级、种子浸泡催芽、建立苗床、播种、苗木遮荫、裸根大苗造林等。桉树裸根育苗时间长,造林成活率低,且窿缘桉生长慢,这些都成为当时桉树发展的主要造林技术障碍。经过以祁述雄先生为代表的广大科技人员数年的努力,研究开发了"营养砖"技术。此后,粤西林场全面推广采用"营养砖"苗造林。到1959年,仅仅5年时间,荒芜之地上出现了林海,桉树造林面积达到了1.33万hm2,林业部还在雷州召开了南方林场场长会议,学习推广粤西林场的造林技术。
    1960年出版的《桉树栽培》是我国第1本关于桉树栽培技术的专著。书中介绍了6种桉树的主要造林技术,首次明确提出了桉树母树选择标准和操作细则;在育苗技术方面,对"营养砖"育苗技术进行了改进,提出了相应的标准,并对每种苗木造林技术进行了详细描述。
2.3  桉树培育技术积累阶段
20世纪70年代后期至1990年,桉树的培育技术逐年发展和积累,桉树种植面积也在不断增加,到1988年底,我国桉树人工林面积已经达到60万hm2。这一时期对技术发展有较大影响的主要事件有:
1)1981-1989年开展了中澳国际技术合作东门桉树示范林项目。该项目从澳大利亚等国家共引进了174个桉树树种和种源,并对其中的38个树种和83个种源进行了深入的研究,构建了桉树改良的基础群体,建立了亚洲最大的桉树种质资源基因库及国内最大的桉树育种群体;在丰产栽培技术方面,整地方式、施肥配比(N、P、K和B微量元素)以及苗期接种菌根菌等关键性技术、措施及其组装取得了进展并推广应用,为中国桉树下一步的跨越式发展奠定了良好的基础。
2)从"六五"开始,桉树被列入国家科技攻关项目。"桉树种源(柠檬桉、窿缘桉、赤桉)和引种中间试验"是最早被列入的桉树科研项目。"七五"期间,"桉树速生丰产栽培技术"也被列入到国家级课题中。
3)1986年,国营雷州林业局与日本王子纸业公司签署了为期10年出口100万t桉树木片的合同,掀开了我国桉树产品从生产矿柱材、枕木为主转向生产桉树木片为主、轮伐期从15~20年缩短为5~7年的战略性转变的序幕。
4)1990年3月,中国林学会桉树专业委员会成立,成为桉树科技工作者的联络平台。
5)1990年11月22-25日,在广东湛江召开了"国际桉树学术研讨会暨纪念中国引种桉树100周年"大会,这是我国林业界规模空前的国际性学术盛会,有力地推动了我国桉树科技的发展。
这个阶段突出的技术进步表现在以下几个方面:
1)增加了造林树种。开始建立种子园和采穗圃,并进行杂交育种,培育新品种。在主要造林树种中增加了尾叶桉(E. urophylla)、直干桉(E. maidenii)、巨桉(E. grandis)、柳桉(E. saligna)等重要的速生树种,以及雷林1号桉(E. leizhou No.1)、柳窿桉(E. saligna×E. exserta)等天然杂交品种。
2)形成了造林和抚育技术措施体系的雏形。适地适树、合理密植、细致整地、施基肥等技术措施开始广泛使用。(1)育苗技术。除原来的裸根苗和营养砖苗技术以外,还发展了其他的容器育苗技术,包括塑料袋、营养杯、营养蓝等,将育苗时间定为60~90d、苗高15~20cm时出圃造林。(2)细致整地。在5°以下的平台地,实行机械全垦、深耕,大穴造林;在5°~15°的丘陵地,沿等高线带垦,大穴造林;山区则直接挖穴造林。(3)合理密植,一般以1500~1800株/hm2为宜,密度配置为2m×3m或者1.5m×4m,在沿海台风频发地区,造林密度还可以适当提高到2250株/hm2。(4)抚育施肥。在除草、松土之外还开始施基肥和追肥,大大提高了桉树的生产力。
3)提出了萌芽更新技术。萌芽更新技术首先被用于首轮营林后管理粗放、生长慢、干型弯曲的三类窿缘桉林分的技术改造;更新前弯曲木占60%~70%,更新后萌芽林干型通直的植株占90%以上,林相得到改善,材质也得到提高,培育的矿柱材面积达22万hm2。提出了窿缘桉萌芽更新的最佳年龄、季节和采伐方式,分析得出萌芽更新伐桩高度应控制在地面5cm为宜,这样既有利于萌芽,又利于抗风。
4)培育目的及轮伐期多元化。桉树用途广,可以用较短的轮伐期和萌芽更新来培育矿柱材(尾径≥8cm)、纸浆材(尾径≥3cm)和薪炭材;还可以采用较长的轮伐期经营,经过几次间伐,培育锯材、胶合板材和造船材。
2.4  桉树培育技术快速发展阶段
1990-2015年是我国桉树培育技术的快速发展阶段,也是桉树面积跨越式增加的阶段。从1990年的67万hm2增加到2015年的450万hm2;桉树生长量也从1990年4.5 m3/(hm2·a)提高到2015年的20m3/(hm2·a)左右。这一时期对技术发展有较大影响的主要事件有:
1)国家级重大关键性项目的组织实施产生了深远影响。例如,1991-2001年涉及5省(区)的世行贷款NAP项目和FRDPP国家造林项目"桉树速生丰产林"建设等。
2)原林业部桉树研究开发中心(桉树中心)成立。桉树中心于1987年5月由科技部批准成立,1992年初完成基建后正式运行。
3)从"八五"期间"桉树纸浆材优化栽培模式研究"、"九五"期间"桉树纸浆用材树种良种选育及栽培技术研究"、"十五"期间"南方主要速生阔叶树种新品种选育"、"十一五"期间"桉树和相思速生丰产林培育关键技术研究与示范"到"十二五"期间行业重大专项"桉树生态经营及产业升级关键技术研究"等科研项目的连续开展,有序、有力促进了桉树培育技术的快速发展。
4)以《中国桉树》(第2版)为代表的大量桉树专著出版发行,全面总结了我国从"八五"到"十二五"期间的桉树培育技术发展历程。
5)桉树重大科研平台建立。包括:(1)国家林业局桉树工程技术研究中心,于2012年经国家林业局批准,为高新技术研发平台;(2)桉树产业技术创新战略联盟组建,由科技部于2013年10月批准成立,至2015年底共有25个联盟成员,是我国桉树产业"产学研"联合创新的平台。
在这个阶段突出的技术进步表现在以下几个方面:
1)桉树的造林品系得到了极大丰富,功能区分更加明晰。新增加了史密斯桉(E. smithii)、大花序桉(E. cloeziana)、粗皮桉(E. pellita)、托里桉(C. torelliana)和邓恩桉(E. dunnii)等重要树种,特别是大量优良杂种无性系DH32(E. urophylla×E. grandis)系列和DH33(E. urophylla×E. grandis)系列(例如DH32-29)开始得到广泛推广应用。华南和东南沿海地区锯材树种可选择大花序桉、斑皮桉(C. maculata)、柠檬桉、粗皮桉、柳桉、巨桉、尾叶桉、尾巨桉等;而西南地区除上述树种以外,还可以选择亮果桉、邓恩桉、蓝桉、史密斯桉。除此之外,还有芳香油和蜜源桉树、耐盐桉树、观赏桉树等。
2)桉树纸浆林造林和抚育技术措施体系基本形成。(1)育苗技术。组培技术取得长足进步,育苗基质的改善使基质重量减少了2/3,造林成活率显著提高;育苗容器得到改善,从不环保的塑料管、塑料袋发展为可降解的、一次性使用的无纺布和纸质杯,提高了种植效率。(2)桉树纸浆材林栽培模式。提出了桉树纸浆材栽培区区划方案,并优化了每个栽培区的主要造林树种,编制了地位指数表。优化了主要造林技术措施,包括造林密度、整地方式,形成了《桉树纸浆原料林造林技术规程》(LY/T 1731-2008)和《桉树速生丰产林生产技术规程》(LY/T 1775-2008);研究分析了主要栽培区土壤养分状况、施肥效果,制订了新标准《桉树有机-无机复混肥》(DB44/T 1401-2014);提出了不同造林条件下的轮伐期,并进行了综合效益分析。
3)提出了桉树大径材培育的新技术措施。开展了桉树大径材树种选择的系统研究,并对间伐、修枝等技术进行了详细研究,并形成了省级地方标准《桉树大径材培育技术规程》(DB44/T 899-2011)。
3  我国桉树培育技术展望
巴西是世界桉树人工林技术最先进的国家。年平均生长量从20世纪60年代的10m3/(hm2·a)(1962年面积为38万hm2)大幅提高到2011的42m3/(hm2·a)(2011年桉树面积为510万hm2),而且巴西桉树的栽培技术也得到了稳步提高。借鉴巴西桉树人工林发展经验,结合我国的实际情况,展望我国桉树培育技术的发展方向。
3.1  开展桉树栽培区立地类型研究
从1978年开始,巴西以地理、海拔、植被、温度、降雨量及其分布、缺水量和霜期等因子为基础,将全国划分为26个生物区,从而根据这26个区生态气候特点与桉树原产地气候、土壤进行比较,迅速开展桉树引种和林木改良工作,桉树面积和产量均有大幅度提高。
我国也需要开展类似的研究:一是桉树栽培区区划。将广西、广东、海南、云南、福建、四川、重庆、贵州、湖南和江西10个省(市、区)的桉树种植区域,按照一定指标区划。二是桉树立地类型研究。重点开展桉树栽培区分类和立地类型研究,应用数量化理论及其方法,编制主要造林桉树品种优势高和材积生长数量化得分表,将研究区域划分为不同等级。
综合以上2项研究,针对不同桉树品种将桉树种植区域划分为I级不适宜种植区、Ⅱ级可以种植区、Ⅲ级适宜种植区、Ⅳ级较适宜种植区和Ⅴ级最适宜种植区,在此基础上构建桉树的立地评价指标体系。
3.2  探索"镶嵌式"造林配置模式
目前,我国桉树人工林发展的基本模式是大面积纯林,生态稳定性较差、易遭病虫害、森林火灾等危害。因此,需要逐步改造成为"镶嵌式"造林格局,在千亩以上桉树人工林周围保留不低于10%比例的次生林或者其他树种的林分与桉树人工林形成镶嵌格局。以巴西最大的林纸公司Fibria为例,该公司拥有112.8万hm2的林地,而次生林有44.5万hm2,占39.45%,这些次生林具有明显的环境保护、病虫害隔离、生态美化以及防火等功效,需要永久保留,不能采伐的。
3.3  加强桉树高效栽培模式创新体系研究
我国桉树栽培技术体系虽然已基本形成,但是整体技术含量还有待进一步提高,需要开展以下研究:
1)立地+品种+高效纸浆材栽培技术研究。以最优品种、配套高效栽培技术措施下的纸浆林为对象,开展纸浆林连年生长量与年均生长量的相关分析,确定纸浆材最佳成熟期,分析对比不同轮伐期纸浆得率和纤维形态等指标,最终确定高得率纸浆材最佳轮伐期,实现纸浆材产量收益最大化。
2)高效大径材培育技术模式研究。以生长量和材性为依据,开展桉树品种和立地选择、密度和林分结构调控、抚育施肥等技术措施的研究,优化桉树大径材培育模式。
3)多树种混交培育技术研究。针对当前桉树人工经营生态问题和定向培育桉树优质高产锯材、无节材和纤维材的产业发展导向,创制多种桉树混交模式,并结合植被管理技术措施探索桉树人工林经营新技术体系。
4)桉树可持续经营技术体系研究。分析立地条件和经营措施对桉树生长的影响,结合桉树的培育目标,有针对性地提出可持续的桉树高效培育集成技术模式,建立桉树高效可持续经营理论及调控、评价技术体系。
3.4  推广应用全年造林技术以及最小耕作法
全年造林技术和最小耕作法是2项十分重要的桉树培育技术。目前,在我国种植桉树的跨国公司已经开始研究和使用这些技术,并取得了良好的效果,但还需要进一步完善相关技术并加以推广应用。
1)全年造林模式。巴西桉树林浆纸公司早已全部采用了全年造林模式,我国少数跨国林业公司也开始了全年造林的尝试。其关键技术包括造林时使用保水剂,且有灌溉条件;在采伐之后马上造林跟进的新模式,该模式可大大降低营林费用。
2)最小耕作法。整地是"最小耕作法"的核心内容,巴西在地势较平坦地区(<14°或者24%)采用全机械"深耕裂土"方式整地;在坡度15°~31°(25%~60%)的丘陵区采用小型手工机械挖暗穴整地方式,开暗穴;而在31°~38°(60%~78%)的山区采用完全人工用镐松土方式整地。
4  讨论
4.1  关于发展现代桉树培育技术的障碍
我国桉树都在南方栽种,而南方以集体林区为主,90%的林业用地属于集体,占80%以上桉树经营者都是小户种植者,他们既无资金又没有技术研发和推广能力,这些都严重制约了我国桉树现代培育技术的规模化发展。相比之下,巴西桉树发展以企业经营为主,林业公司林地权属为自有林地占74%、合作造林占14%,而租地造林只占12%。因此,如何改进林地的权属关系,稳定和增强林业企业的经营信心,破除小农经营模式的藩篱,大幅度提高林业企业规模化经营面积的比例,是发展我国现代桉树培育技术的基础。
4.2  关于"镶嵌式"造林配置模式
    我国虽有人工林经营方案和规定,但是,我国桉树人工林发展的基本格局仍然是以大面积纯林为主,生态稳定性较差、易遭病虫为害和森林火灾等;同时,大面积桉树纯林模式还饱受舆论争议和当地百姓的质疑。因此,如何将大面积的桉树纯林逐步改造成为"镶嵌式"造林配置格局,建立经济效益、生态效益和生物多样性之间的平衡发展模式以及如何形成国家利益、企业利益和当地农民利益之间的平衡格局,这将是我国桉树培育技术创新的大课题。
4.3  关于全年造林模式
全年造林技术的优点明显,苗木生产和供应平衡、造林时间延长、营林费用显著降低,特别是在采伐之后马上造林的新模式,大大降低了道路和运输成本以及整地的费用,延长了季节性工人的工作时间,大幅度提高了工作效率。支撑这种新技术体系的发展需要得到苗圃、肥料厂、木材加工厂、林业机械设备厂等全产业链的配合。林浆纸一体化企业比较容易做到,但是,如何能将占桉树面积80%的个体种植者融入这个新造林模式呢?因此,研究提出适合广大林农的全年造林技术模式,研制一系列小型整地、施肥、种植和除草的机械设施,降低工人劳动强度,提高工作效率,提升桉树栽培的技术水平,是桉树培育学科发展的首要任务。

信息来源:中国林业网 | 责任编辑:bet365投注管理员