珍貴鄉土樹種江南油杉種質資源保存評價及壯苗繁育體系構建技術

蔣 燚，劉 菲，劉雄盛，姜 英，黃榮林，王 勇，韋鑠星，何應會

（廣西壯族自治區林業科學研究院 國家林業和草原局中南速生材繁育重點實驗室 廣西優良用材林資源培育重點實驗室，廣西南寧 530002）

“珍貴鄉土樹種江南油杉種質資源保存、評價及壯苗繁育體系構建技術”是廣西壯族自治區林業科學研究院主持，廣西壯族自治區國有黃冕林場、廣西壯族自治區國有六萬林場、廣西壯族自治區國有大桂山林場和環江毛南族自治縣華山林場參與，共同承擔的廣西重點研發計劃項目，并獲廣西人社廳“十百千人才工程”專項資金項目資助。2016年9月開始實施，經5 個單位20 多位科技人員4年多的共同努力，項目于2019年12月19日通過由廣西山區綜合技術開發中心組織的現場查定，并于2020年9月21日通過驗收。

1 研究背景

江南油杉（Keteleeria fortunevar.cyclolepis）是中國特有樹種[1]，為松科（Pinaceae）油杉屬常綠高大喬木。依據文獻資料，江南油杉主要產于廣西西北部及東部[2]、福建北部[3]、云南東南部、貴州、廣東北部、湖南南部、江西西南部和浙江西南部[2]等8 個省（自治區），常生長在海拔340 ～1 400 m 的山地[2]，零星生長在溫暖濕潤的丘陵、低山或中山下部；與松科其他各屬樹種相比，其水平和垂直分布均最低。江南油杉為深根性和喜光性樹種，土壤適應性較廣；根系發達、粗壯，具發達的皮層，能貯藏較多的水分，能耐干旱生境；在土層深厚肥沃、排水良好的低山丘陵生長較快，直徑年生長量可達2 cm 以上。其樹干端直，木材堅實、紋理直、有光澤且耐水濕，硬度適中，結構細，干后不裂，僅含少量樹脂，耐久用，為建筑、橋梁和家具等優良用材。江南油杉是稀有的速生用材樹種，也是優良的山地造林樹種。其樹姿雄偉，枝葉繁茂且濃綠，樹冠展開，枝條鋪散，針葉短促，球果圓柱形且較大，有較高的觀賞價值，適宜于園林、曠野栽培，是風景林的良好樹種。

通過調查我國南方8?。ㄗ灾螀^）江南油杉全分布區范圍的天然分布和人工林種植情況，本項目采集江南油杉27 個種源種子和137 個家系種子，結合之前的項目，累計采集種源種子36個、家系種子215個；建立繁育圃，營建種質資源子代測定林和試驗示范林。開展江南油杉種群遺傳多樣性和苗期抗性生理試驗分析與評價，確定江南油杉種群遺傳多樣性空間分布格局和高抗苗木繁育技術；研究江南油杉種實處理與儲藏技術，建立江南油杉壯苗繁育技術體系，為江南油杉良種選育提供技術支撐。

2 項目進展

2.1 江南油杉分類地位與形態特征

2.1.1 江南油杉在中國油杉屬植物中的分類地位及識別的形態特征

油杉屬植物的分類地位幾經變化，該屬中部分種的分類地位有新確立又被歸并的變化，分類上仍存在爭議[4]。油杉屬植物的形態特征雖存在較大變化，但種間仍有重合現象和形態差異不明顯的特征，變種間識別難度較大。以1999年《中國植物志》英文修訂版《Flora of China（Volume 4）》[5]和1987年《中國植物志（第七卷）》[1]等描述的中國油杉屬植物形態特征為依據，進行綜合評判，建議以5 種4 變種作為中國油杉屬植物種的區分，并確認江南油杉為油杉的變種。

江南油杉1年生枝常有被毛，稀無毛，紅褐色、褐色或淡紫褐色；葉長1.5 ～4 cm、寬2 ～4 mm，葉面常無氣孔線，稀每邊1 ～5 條，葉背氣孔線每邊10 ～20 條；球果為圓柱形或橢圓狀圓柱形，長7 ～15 cm、寬3.5 ～6 cm；中部種鱗為斜方形或斜方狀圓形，長1.8 ～3 cm、寬與長近相等，無被毛或近無毛，邊緣微向內彎曲；苞鱗先端三裂，中裂窄長，先端漸尖；種翅通常中部或中下部較寬[4]。與原變種油杉（K.fortune）的穩定區別為江南油杉的1年生枝顏色較深，呈紅褐色、褐色或淡紫褐色，種鱗為斜方形或斜方狀圓形，種翅通常中部或中下部較寬。

2.1.2 江南油杉營養器官解剖結構及其生態適應性[6]

葉為異面葉，上、下表皮細胞較小且層數少，下表皮細胞呈犬牙狀向外凸起；海綿組織由2 ～3層細胞組成且疏松、胞間隙較大，柵欄組織和海綿組織分化明顯，柵海比為0.64；氣孔下具較大孔下室；葉片上、下表皮均覆蓋較厚角質層，氣孔器大且密集分布于下表皮，略下陷，具孔下室。莖的初生結構中，表皮細胞排列疏松，導管直徑較小，皮層組織發達，外皮層排列緊密；莖的次生結構中，維管柱發達，木質部導管數量多，韌皮部發達；莖的初生和次生結構中，皮層內均分布有較多的樹脂道和分泌腔。根的初生結構中，表皮為死組織，初生維管柱中的木質部和韌皮部不發達，導管口數量少且徑??；根的次生結構中，木栓層具3 ～4層細胞，栓內層具2 ～3層細胞，具有不透氣、不透水的特性，皮層較厚且薄壁細胞大，存在大量分泌組織。以上結構特征表明，江南油杉對環境的適應性較強，對陽生與陰生環境均具適應性，可忍耐干旱和寒冷環境，在適應生境日益喪失的情況下，仍能保持對環境的適應能力，種群繼續繁衍更新。

2.2 江南油杉種質資源收集與保存

2.2.1 江南油杉天然林種質資源研究

2.2.1.1 廣西江南油杉天然林群落植物組成、集中分布區域、分布特點及主要群落類型[7]

對廣西9 個分布區18 個典型分布點的江南油杉天然林群落植物種類和垂直結構進行調查研究，發現群落內共有34 科50 屬56 種植物，優勢科為殼斗科（Fagaceae）、大 戟科（Euphorbiaceae）、松 科（Pinaceae）、山茶科（Theaceae）和樟科（Lauraceae）等。云貴高原的南緣部分和都陽山山脈是廣西江南油杉天然林最集中的分布區，多分布在海拔200 ～900 m 的山地，以散生或零星分布為主；主要群落類型有“江南油杉+喬木+灌木+草本”和“江南油杉+灌木+草本”兩個類型。

2.2.1.2 廣西江南油杉天然林典型群落植物組成、層次結構、物種多樣性、徑級和高度結構及更新情況[8]

選取廣西南丹縣江南油杉天然林典型群落，設置5 個20 m×20 m 樣地進行調查。在2 000 m2的樣地中，共有維管束植物41科69屬74種，植物種類豐富；群落中高位芽植物占植物總數的74.24%，優勢地位明顯；群落層次結構明顯，包含喬木層、灌木層、草本層及層間植物層；4 個群落層次中，灌木層的物種豐富度最高，個體數量分布最均勻，該層的物種豐富度（S）、Shannon-Wiener 指數（H′）、Simpson指數（D）和群落均勻度（JSW）均大于草本層和喬木層及層間植物層；喬木層的主要樹種江南油杉的重要值、相對頻度、相對多度和相對顯著度均居喬木層首位，是群落中絕對的優勢種，決定該群落的性質；群落中大樹占比高達89.80%，群落天然更新困難，處于漸危狀態，屬衰退群落。

2.2.2 江南油杉人工林種質資源研究

2.2.2.1 廣西江南油杉人工林冠幅與胸徑的相關關系及其目標徑階下的最適經營密度[9]

依據20 世紀80年代在廣西南寧、玉林不同地點營建的江南油杉人工林樣地數據，通過回歸模型進行分析，回歸方程分別為C= 0.264 ×D0.877、C=0.414×D0.794，該回歸方程能較好地描述江南油杉冠幅（C）和胸徑（D）的相關關系，相關系數均在0.9 以上；利用冠幅與胸徑關系模型計算不同徑階的理論冠幅值，然后將各樹種的重疊系數（K）代入經營密度計算公式P=K×10 000/（C2×π/4）[9]，確定經營目標的適宜經營密度（P），為江南油杉種質資源收集與人工林建設過程中定量間伐、編制經營密度表等方面提供參考。

2.2.2.2 廣西江南油杉人工林生長與地形和氣象因子及植物多樣性與生境因子的關系

在廣西6 個種植點的江南油杉人工林中，各設置3 個標準地，進行林木生長指標測定[10-11]。對5 株優勢木生長指標與坡向、坡位和坡度等地形因子的關系進行分析，結果顯示林分生長受坡向、坡度的影響不顯著，陽坡稍好于陰坡，斜坡稍好于平坡；3個坡位間的林分生長差異顯著，生長量表現為下坡＞中坡＞上坡。

分析林分平均胸徑、平均樹高和材積年均生長量等指標與該地區氣象因子的關系[10，12]。結果顯示，在江南油杉的整個生長過程中，氣象因子對其生長的影響較小。與生長相關性較為密切的指標是年蒸發量和年日照時長，相關性中等的指標是年均氣溫、最熱月氣溫、≥10 ℃有效積溫和年均降水量，相關性最低的指標是最冷月氣溫和年均相對濕度；樹高生長受氣象因子影響較大，胸徑生長受影響較小?？梢姡嫌蜕紝Νh境熱量有較高的要求，在氣溫高、蒸發量大的環境下生長較好。3 個生長指標與年均降水量均呈負相關。

對廣西6個不同生境條件下的江南油杉人工林植被狀況進行調查，并進行生物多樣性評價[10，13]。結果顯示，江南油杉人工林林下物種表現為灌木層比草本層豐富，灌木層的H′指數和D指數均明顯高于草本層；草本層的JSW指數分布幅度為0.771 ～0.994，比灌木層（0.841 ～0.945）寬。小喬木伴生樹種較多，有37 種，占比80.5%，喬木種類與林地起源關系密切；在不同郁閉度、坡度、坡向及坡位林分中，植被多樣性存在一定差異；隨郁閉度上升，物種豐富度呈下降趨勢；坡向上表現為陽坡灌木層植被豐富度略高于陰坡；坡度上表現為平坡的H′指數和D指數分布范圍比斜坡寬；坡位上表現為中坡位的相應指數比上坡位和下坡位低。

2.2.3 材積最大收獲量下的江南油杉優樹選擇最低入選標準研究[14]

采用限定形質條件下的5 株優勢木優樹選擇法，確定江南油杉優樹選擇標準。江南油杉天然林林分優樹選擇最低標準為優樹胸徑、樹高和材積生長量分別為優勢木均值的123%、110%和161%；人工林林分優樹選擇最低標準為優樹胸徑、樹高和材積生長量分別為優勢木均值的124%、110% 和166%。本標準可為江南油杉優異種質資源的收集提供理論依據和技術支撐，對提高江南油杉遺傳增益和發展優質速豐林有重要意義。按優樹胸徑、樹高和材積生長量3個指標均不低于優樹選擇最低標準，確定廣西江南油杉天然林優樹22 株，入選率37.29%；人工林20株，入選率39.22%。

2.2.4 江南油杉種質資源子代測定林營建技術

在廣西林科院老虎嶺試驗林場、廣西國有黃冕林場、廣西國有六萬林場、廣西國有大桂山林場和環江毛南族自治縣國有華山林場5個地點選擇海拔600 m 以下的陽坡或半陽坡、肥力條件中等或以上的立地條件，營建子代林。在每個造林點設計3 個小區，每小區兩次重復，各小區的家系（種源）數量保持基本一致，每個家系（種源）在重復中出現1次，每次縱向排列5 ～10株。主要營建技術為：4個點塊狀整地和1 個點帶狀整地；挖4 種規格明穴（50 cm×50 cm × 30 cm、35 cm × 25 cm × 25 cm、40 cm × 30 cm × 25 cm 和40 cm × 40 cm × 30 cm）；3 — 4月造林，造林密度1 650 株/hm2；撫育施肥5年，前兩年對林分進行3 次撫育和1 次施肥，后3年進行1 次撫育和1次施肥，每株施復合肥0.25 kg。

2.3 江南油杉種質資源評價與篩選

2.3.1 江南油杉生殖生態研究

2.3.1.1 江南油杉小孢子發生和雄配子體發育及花粉活力與傳粉過程

江南油杉小孢子葉球發育過程為雄球花花芽形成（11月下旬）→雄球花花芽分化（12月上中旬）→花芽伸長膨大（12月下旬）→雄球花打開（2月初）→雄球花完全打開（2月中下旬）→小孢子葉球變為淡黃色（月初）→小孢子葉球發育成熟并開始散粉（3月中旬）。

江南油杉小孢子發生和雄配子體發育過程為小孢子葉分化出孢原細胞（11月中旬）→初生造孢細胞（11月下旬）→次生造孢細胞（11月底）→小孢子母細胞（12月上旬）→小孢子母細胞減數分裂（12月中旬）→第二次減數分裂（12月下旬）→四分體（1月初）→游離小孢子（1月中下旬）→細胞核分裂（3月初）→細胞核多次分裂形成多核細胞（3月中旬），花粉發育成熟。

江南油杉成熟花粉為5-細胞花粉，包含1 個精原細胞、1 個管細胞、兩個原葉細胞和1 個不育細胞，TTC 染色法測定其活力平均值為30.93%。其傳粉過程為3月中旬開始，小孢子囊破裂→小孢子葉表面出現褐色斑塊→珠孔出現黃色粉滴→隨風傳播花粉；傳粉時間約兩周，傳粉開始1 周后進入傳粉盛期，傳粉盛期僅2 ～3 天，具明顯的爆發性。每天大量散粉出現在8:00 ～18:00，最大值多出現在10:00 ～12:00。

2.3.1.2 江南油杉花粉離體萌發最佳培養基組合和培養條件[15]

對江南油杉花粉活力進行快速檢測，了解其花粉管生長發育過程，發現蔗糖和溫度是影響花粉萌發的主要因素。受自身養分和外界溫度的影響，江南油杉許多花粉無法順利萌發，可能是江南油杉種子敗育率高、質量低的重要原因。江南油杉花粉離體萌發最佳培養基組合和培養條件為蔗糖250 g/L+H3BO3200 mg/L + CaCl2100 mg/L，pH 值6.5，置于25 ℃光照培養96 h，萌發率為42.4%。該研究有效解決了江南油杉球果授粉不足問題，并為開展江南油杉種質資源保存與人工授粉提供了基礎數據，也為裸子植物孢粉學研究積累資料。

2.3.1.3 江南油杉花粉的最佳貯藏溫度和時間

室溫和4 ℃條件下，江南油杉花粉只能短期保存；-20 和-80 ℃條件下，花粉可長期保存，貯藏365天后花粉萌發率分別為20.9%和5.8%，3 種保護酶的活性較高。逐步回歸分析表明，超氧化物歧化酶（SOD）是影響江南油杉花粉萌發率的主要因素。3種保護酶的作用不同；室溫、-20 ℃和-80 ℃條件下SOD 為敏感性保護酶，4 ℃條件下SOD 和過氧化氫酶（CAT）為敏感性保護酶。

2.3.2 江南油杉種群遺傳多樣性研究

采集廣西境內采集間距50 m 以上的7 個江南油杉天然種群101株個體，采用改良CTAB法提取葉片基因組DNA[16]。建立的江南油杉ISSR-PCR 最佳反應體系為模板DNA 40 ng，引物濃度為0.8 μmol/L，2×TaqPCR Master Mix 用量為12 μL。通過最佳擴增體系從100條ISSR 通用引物中篩選出6條擴增條帶清晰、重復性好和多態性高的引物；對相關目的基因組DNA 進行PCR 擴增，共擴增出79 個位點，54個多態位點，表現出豐富的多態性，說明江南油杉保留了較豐富的遺傳多樣性。

廣西江南油杉遺傳多樣性水平較高，維持著較豐富的遺傳變異，種群間遺傳分化程度較小，基因流大，變異主要存在于種群內。種群間遺傳距離為0.004 6 ～0.049 3，與地理距離無顯著相關性。參試的7個江南油杉種群分為兩大組群。對江南油杉資源的保護建議以就地保護為主，特別是遺傳多樣性水平較高的天峨種源。

2.3.3 江南油杉種源/家系苗期遺傳分析與優選[17]

參試的為10 個種源地的82 個家系，種源內各家系平均苗高和地徑的生長有顯著或極顯著差異，種源/家系苗期各性狀在平均苗高指標上的遺傳力均值為0.8 以上，說明江南油杉家系/種源平均苗高的遺傳力高，其性狀受平均苗高控制，有豐富遺傳變異度，家系選擇可獲較大的現實遺傳增益。種子千粒重在種源/家系間差異極顯著；總平均苗高、地徑與千粒重的相關系數分別為0.522 和0.732，均達到極顯著水平；千粒重反映種子內的營養物質，其變異程度對種子萌發和幼苗期存活有很大影響。

依據平均苗高和地徑的標準化值，在82個家系中初步選出18 個優良家系（入選率21.95%）；初選家系與群體均值比較，平均苗高增長24.03%，平均地徑增長22.82%；最優家系與CK 均值比較，平均苗高增長60.28%，平均地徑增長21.84%。在10 個種源中初步選出兩個優良種源（入選率20.00%）；初選種源群體均值與群體均值比較，平均苗高增長12.54%，平均地徑增長15.05%。處于苗期階段的優良家系/種源，具有不穩定的生長性狀，并存在后期較大的變異，需在后期營建的試驗林中進一步觀測和篩選。

2.3.4 江南油杉苗期物候觀測及相關指標特征

2.3.4.1 江南油杉苗期根葉的物候期觀測方法其物候期變化規律[18]

采用“直接觀測法”觀測苗期地上部分物候，采用“全根清洗掃描分析法”觀測根系生長及其物候特征，分析觀測數據。江南油杉苗期根葉物候均可劃分為4 個物候期，并具有兩次快速生長期。幼苗地上部分春梢和秋梢，物候期分為芽初露期（2月16日— 3月7日和8月5 — 26日）、芽膨大期（3月8 — 14日和8月27日— 9月1日）、芽開發期（3月14—17日和9月2—7日）、展葉期（展葉始期（3月18日—4月13日和9月7—30日）、展葉盛期（4月13日和9月30日））。苗期根的物候期分為萌動期（2月23日—3月18日和7月17日—8月22日）、根莖伸長期（3月19日—4月8日和8月22日—9月23日）、根莖增粗期（4月9日— 6月12日和9月24日— 12月25日）和休眠期（6月13日和12月26日）。在兩次快速期中，地莖均比苗高提前1個月左右，主根伸長快速期均比增粗快速期提前1 個月左右，即苗先增粗再長高，根先伸長再增粗；對比兩次快速期，春夏快速期的根葉生長量明顯高于秋冬快速期，根系表面積在春季快速期明顯增加，根系平均直徑在秋冬季節減小、春季增大，苗期兩個生長周期主要在春夏季。

2.3.4.2 江南油杉苗期物候期內養分含量變化規律[18]

苗期各物候節點葉和根的氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）和鎂（Mg）元素含量變化均呈基本一致的總體趨勢，呈現出“單峰型”或“雙峰型”變化周期，且各元素變化峰值均出現在兩次快速期內；在相同節點或相同發育階段，除Mg 元素含量外，其他元素含量變化均表現為根系低于葉片。

2.3.5 江南油杉苗期抗性生理特征研究

2.3.5.1 江南油杉幼苗對干旱脅迫的響應[19]

隨干旱脅迫程度加大，各種源幼苗整體呈現丙二醛（MDA）含量先小幅下降后上升，電導率逐漸上升，葉綠素總含量（Chl）整體下降，葉片相對含水量（RWC）逐漸減少，株高和地徑生長量受到抑制，整體呈下降趨勢，但對幼苗生長的抑制不顯著。在一定干旱脅迫程度下，幼苗中活性氧的消耗由SOD 活性產生主要作用，POD 活性起次要作用；當干旱脅迫程度加大，SOD 活性達到較穩定的程度，轉而由POD 活性起主要作用。脯氨酸逐漸積累，在滲透調節中發揮主要作用?？扇苄蕴呛空w呈先下降后上升的趨勢，在PEG-6000 濃度為10%和20%時，發揮能量供應主要物質的作用，為幼苗各項生理活動提供所需能量；脅迫程度最大時，植物細胞嚴重受損，可溶性糖富積并參與滲透調節。一系列的生理響應使幼苗能適應一定程度下的干旱環境，并保持一定的生長能力。通過模糊數學的方法，綜合評價7 個江南油杉種源抗旱性，表現為FJ（福建）＞GZ（貴州）＞GB（桂北）＞YN（云南）＞GDB（桂東北）＞GZN（桂中南）＞GXB（桂西北）。

2.3.5.2 江南油杉幼苗對鹽脅迫的響應

鹽脅迫的加劇使4 個種源江南油杉幼苗的株高和地徑生長受到抑制，鹽濃度的增加對株高生長影響極顯著。葉片相對含水量逐漸下降，不同鹽處理和不同種源江南油杉幼苗葉片的相對含水量差異不顯著，說明鹽脅迫對江南油杉幼苗葉片的相對含水量影響不顯著，各種源江南油杉幼苗能較好地維持葉片水分平衡。隨鹽脅迫程度增加，MDA 含量和電導率整體呈上升趨勢，鹽脅迫對GB（桂北）種源江南油杉幼苗造成的傷害在4 個種源中最大。4個種源的脯氨酸和可溶性糖含量均隨鹽脅迫程度增加逐漸積累，脯氨酸含量的整體增長幅度比可溶性糖含量大，表明脯氨酸可能是江南油杉體內進行滲透調節的主要物質，通過脯氨酸的大量積累，可溶性糖的合成未受到脅迫的影響，當脅迫程度達到最大，植物細胞受損嚴重，可溶性糖開始積累并參與滲透調節?？梢?，江南油杉幼苗有較強的滲透調節能力，可應對鹽脅迫造成的損傷。各種源SOD 活性表現為GDB（桂東北）＞GB（桂北）＞GZN（桂中南）＞GXB（桂西北）。經隸屬函數分析，綜合評價4個種源抗鹽性，表現為GZN ＞GXB ＞GDB ＞GB。

2.3.5.3 江南油杉幼苗對錳脅迫的響應

錳濃度下降，江南油杉幼苗生長受到抑制，其株高生長量、地徑生長量、地上部分生物量、地下部分生物量和總生物量等測定指標隨錳濃度降低逐漸下降，細胞受損和膜脂過氧化程度加重，葉綠素總含量逐漸降低；脯氨酸含量在短時間內隨著錳濃度降低呈先上升后小幅下降的趨勢，隨脅迫時間延長呈逐漸上升的趨勢；可溶性糖含量在短時間內隨錳濃度降低呈上升的趨勢，隨脅迫時間延長呈逐漸下降的趨勢；SOD 活性隨Mn 濃度降低呈先上升后下降的趨勢，POD 活性逐漸下降[20]。

江南油杉幼苗響應短時間錳脅迫的生理響應策略為降低地上部分生物量和總生物量，增加脯氨酸和可溶性糖的積累，提升SOD 和POD 活性，緩解錳脅迫造成的細胞膜脂過氧化和葉綠素合成受阻。隨脅迫時間延長，江南油杉在長時間錳脅迫下的響應策略為降低地下部分生物量和總生物量，增加脯氨酸積累，降低可溶性糖合成，提升SOD 和POD 活性，使江南油杉適應錳過量環境。江南油杉幼苗在錳環境下通過根系將錳元素吸收并轉移至莖部和葉片，對錳進行吸收與分解，其對錳元素的轉運系數為11.34 ～13.55，對錳元素有較強的富集作用。

2.3.6 江南油杉苗期光響應特征

參試的7 個江南油杉種源中，FJ（福建）種源凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均最高，水分利用效率最大值和胞間CO2濃度處于中等水平；凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率數值大，增長幅度明顯，上升趨勢急，表明FJ 種源光合效率高，潛在和實際的光合能力均最高，在光合作用中有較強的水分吸收和運輸能力。GZ（桂中）種源的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率也處于較高水平，水分利用效率最大值和胞間CO2濃度處于中等水平；凈光合速率值較大，上升趨勢平緩，蒸騰速率和氣孔導度上升趨勢相對平穩，胞間CO2濃度變化趨勢平緩。GB（桂北）種源水分利用效率最大值及胞間CO2濃度最大值和最小值在7 個種源中最高，凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率處于中等水平，表明GB 種源的光合效率較大，水分利用程度高，光合作用和蒸騰作用的綜合表現較好。綜合分析江南油杉7 個種源苗期生長光響應曲線，FJ、GZ和GB種源的光合特性較好。

2.4 江南油杉壯苗繁育體系構建

2.4.1 江南油杉種實特征和種子萌發特性研究

2.4.1.1 江南油杉種實表型性狀差異

調查廣西、云南、貴州和湖南4 ?。ㄗ灾螀^）9 個天然種群的江南油杉種實。結果顯示，16 個種實性狀在種群間差異顯著，其中種子寬變異最大（9.04%）；種群間種子性狀的變異高于球果的變異，說明球果性狀穩定性高。種實部分表型性狀間呈顯著相關性，其中，種子寬、種子厚、種子長寬比、種鱗長寬比和苞鱗長寬比是較關鍵的性狀，能在一定程度上反映種實質量。種子性狀受地理環境因子的影響比球果大，表現為西部種源種子更趨于圓形，飽滿，種翅較長、較寬；地理環境因子中，海拔是影響種實表型性狀變異的主要因素。江南油杉種群間種實性狀有較高的穩定性，種子性狀受地理環境因子的影響比球果大，海拔是影響種實表型性狀變異的主要因素。

2.4.1.2 江南油杉種實品質差異[21]

對來自廣西5 個區縣及福建10 個區縣共15 個種源地的江南油杉球果，進行測定分析。結果顯示，果實近于長圓柱形，單果重67.21 ～84.57 g，飽滿種子千粒重106.86 ～193.35 g；球果出種率不高，各種源種子飽滿率平均值為49.35%，田間出苗率平均值為41.78%，廣西種源田間出苗率低于福建種源。廣西與福建地理環境的差異帶來了種子品質的差異，種實各生物學參數種源間差異顯著。變異幅度較大的指標為種子飽滿度、田間出苗率、單果重和球果體積，說明種子質量與球果體積受環境因子的影響較大。主成分分析結果顯示，果徑比（第1主成分特征根值0.843）可作為種子質量評價的重要參考指標；田間出苗率和果徑比是種子品質構成的最重要指標，千粒重和飽滿率是種子品質構成的次重要指標；以這4 項重要指標評價15 個種源種子，來自廣西恭城和大桂山及福建福清、閩侯、閩清、永泰和邵武等種源的種子較優。

2.4.2 環境因子對江南油杉種子萌發的影響研究

2.4.2.1 江南油杉種子最適萌發溫度[22]

江南油杉種子的萌發率、萌發時滯、胚芽長和胚根長等指標在不同溫度條件下差異顯著或極顯著；從以上指標確定的萌芽值（GV）來看，恒溫25和30 ℃的萌芽值分別為488.34 和477.00，明顯高于變溫15/25 和20/30 ℃的萌芽值（249.84 和259.87），恒溫比變溫更適合江南油杉種子萌發；以種子萌發率、萌發時間和萌發速率的萌發值為因變量，采用拉格朗日插值多項式計算，在15 ～35 ℃范圍內，溫度達到27.3 ℃時，江南油杉種子萌發值最大（511.370 55），預測其種子最適萌發溫度為27.3 ℃。

2.4.2.2 適宜江南油杉種子萌發的光照、水分和基質條件[23]

江南油杉種子在設置的3種光照條件下均能萌發，萌發率和發芽勢無顯著差異；黑暗條件下幼苗胚芽和胚根較細、較短，全光照和周期性光照條件下胚芽和胚根明顯變粗、變長；較適宜的光照條件為周期性光照（1 000 lx、12 h/d）。

水分含量偏低時（10% ～15%），江南油杉種子發芽率低甚至不發芽，幼苗生長較差；水分含量過高時（35%），種子萌發和幼苗生長受到抑制；水分含量為30%和25%時，種子萌發和幼苗生長效果最佳，萌發值分別為12.05 和12.06；江南油杉種子萌發的最佳水分含量為25%～30%。

不同基質對于江南油杉種子萌發有顯著影響，萌芽值表現為濾紙＞沙土＞細沙＞粘質土；濾紙保水性好、污染小且與種子接觸緊密，具有較好效果，但在生產實踐中，沙土為江南油杉種子萌發的首選基質。

2.4.3 江南油杉苗期管控技術

2.4.3.1 以切根為主的控根組合和促進根系生長的菌劑

篩選得到最佳控根組合為當苗木莖芽≥2 cm、幼葉未展時，切根1/2 或留根3 cm，并使用50 ppm萘乙酸（NAA）浸泡。該組合能使53%的苗木主根形成二叉分枝，有效地減少甚至杜絕苗木盤根現象的發生[24-25]。

4 種叢枝菌根真菌（AMF）對江南油杉苗木的生長發育均具有一定的促進作用；江南油杉對XJ08A和XJ04B 菌劑表現出高強度依賴性，對HUN03B 菌劑表現出中等依賴性，對HEB04 菌劑依賴性最低；XJ08A菌劑對江南油杉根系生長促進最顯著[26]。

2.4.3.2 適宜江南油杉苗木生長的肥料類型和配比[27]

施肥后前4 個月（5 — 8月），苗高均以施0.3%復合肥+0.1%尿素最高；至9月，苗高以施0.5%復合肥+0.1%尿素最高，為CK的340%。6月，苗木地徑以施0.5%復合肥+0.1%鈣鎂磷肥最大；7月，苗木地徑以施0.3%復合肥+0.1%氯化鉀最大；8月，苗木地徑以施0.3%復合肥+0.1%尿素最大，為CK的136%；9月，苗木地徑以施0.5%復合肥+0.1%尿素最大，為CK的203%。對江南油杉苗木施0.5%復合肥+ 0.1%尿素能使其苗高和地徑獲得較好的增長量。

2.4.4 復配功能菌對江南油杉輕基質苗木生長的影響[28]

輕基質中復配功能菌對江南油杉苗木存活率、苗高和壯苗指數影響顯著，對地徑和總生物量影響極顯著。功能菌與基質配方、容器規格均存在交互作用。輕基質最佳配方體積比為腐殖質土40% +椰糠45%+菇渣5%+珍珠巖10%，并復配功能菌，在7.5 cm×13 cm規格容器中育苗最好。

2.4.5 《江南油杉輕基質容器育苗技術規程》[29]制定

通過近3年的育苗試驗研究，系統總結了江南油杉營養杯實生苗培育技術，制定了廣西地方標準《江南油杉輕基質容器育苗技術規程》（DB 45/T 1711-2018），規范了江南油杉育苗的圃地選擇與育苗設施、育苗輕基質及配制、播種育苗、芽苗移植和苗期管理等各個環節，為規范化培育江南油杉苗木提供了技術支撐。

3 問題與建議

江南油杉分布較零散，調查工作難度較大，花費時間較長；優樹選擇受環境條件和大小年影響大；結果樹均為高大喬木，采種難度大，采種費用高；不同種源球果存在成熟期不一致的現象，造成采種時間的不確定性，有的種源點采種時，部分優株的球果已開裂或被蟲鳥取食，種子預期數量受到影響。

江南油杉球果出種率不高，種子發芽率不高，造成部分種源、家系幼苗數量較少，且幼苗生長緩慢，其原因與苗木管理不到位及江南油杉育苗技術不完善有關。

江南油杉苗期蹲苗期長，樹高生長在造林初期較慢。廣西夏季熱量高、雨水充足、日照時長長，林地內原有樹種萌芽條和雜草等生長迅猛，影響江南油杉的生長空間，一些造林區域雜草過高覆蓋了江南油杉幼苗，影響江南油杉幼苗光照。近年來，勞務用工費用上漲，撫育成本增加，導致江南油杉人工林造林初期的撫育投入增加。

由于其生物學特性，江南油杉初期生長較慢，且種子含油率高，組培消毒溫度、誘導培養基配比等技術難度大，誘導成功率不佳，對其組培技術的探索仍待繼續。目前，通過合理管護可使扦插生根率達到74.1%，但扦插技術仍待進一步深化和優化。

4 推廣應用前景及措施

江南油杉具有群落優勢明顯、適應性強、后期生長快、材性優良、樹形雄偉和用途廣泛等特點，在生態文明建設、優化樹種結構調整、鄉土珍貴樹種發展、森林質量提升、緩解珍貴木材需求緊張、石漠化治理和森林景觀建設等方面有巨大的發展潛力。

本項目的研究結果可為南方8?。ㄗ灾螀^）發展江南油杉提供科學的理論依據和參考，保存了江南油杉種質資源，促進了江南油杉保護，可在未來開展優良種質資源選擇并結合無性繁育技術時加以利用；建立了江南油杉種子繁育技術體系，可為江南油杉種苗發展提供規范化指導。本項目為江南油杉的后續發展和利用奠定了基礎，有利于營建一批優質的江南油杉人工林示范基地，輻射和帶動南方地區國有林場、民營企業和農村集體等單位和團體發展和種植江南油杉人工林，在南方現有松（Pinusspp.）、杉（Cunninghamia lanceolata）和桉（Eu?calyptusspp.）大面積純林的樹種結構調整中發揮重要作用，促進林地利用效率和森林經營的可持續發展，豐富石漠化治理、水土保持林營建等生態文明建設重點領域的樹種選擇，緩解廣大人民群眾對優質林木產品的需求，應用價值極大，推廣應用前景十分廣闊。

致謝：參加項目工作的主要人員還有梁瑞龍、唐義華、鄧玉華、樊吉尤、李娟、林建勇、黃康庭、覃梅、王鴻彬、陳風帆、肖玉菲、張燁、陳云峰、蒙春江、韋理電、戴菱、李強、蔣琳、王仁杰、宋倩、黃云、江珊鴻、周隆騰、張家昌、黃鑫浩、劉曉蔚、蔣雨桐、晏巢、文麗等，表示感謝！