呂蕊

（遼寧老禿頂子國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 桓仁 117200）

我國(guó)林木紙漿材良種選育進(jìn)展

呂蕊

（遼寧老禿頂子國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 桓仁 117200）

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)紙張的需求不斷增大。紙漿林是滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)紙張需求的重要保障。選育并推廣紙漿材良種為提高紙漿林產(chǎn)量和質(zhì)量提供了一條有效途徑。該文對(duì)楊樹、桉樹、馬尾松和落葉松等樹種紙漿材良種選育工作研究現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)述，旨在為我國(guó)紙漿材良種選育后續(xù)研究提供借鑒。

林木；紙漿材；良種選育

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)紙張生產(chǎn)和消耗量呈逐年上升趨勢(shì)，有數(shù)據(jù)表明，分別從2006年的6.5×107t和6.6×107t上升至2015年的1.07×108t和1.04×108t，分別上升64.77%和56.85%。我國(guó)造紙?jiān)牧现幸阅静臑樵牧系拇蠹s占9%，而經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家木纖維原料在造紙?jiān)现械谋壤_(dá)90%以上。因此，我國(guó)必須建立相對(duì)穩(wěn)定的大規(guī)模造紙工業(yè)原料林基地，同時(shí)，通過(guò)良種選育、定向集約經(jīng)營(yíng)等技術(shù)措施在有限土地上提高紙漿原料林產(chǎn)量和質(zhì)量，以期滿足造紙工業(yè)對(duì)紙漿用材的需要［1］?！傲忠苑N為先，種以質(zhì)為本”，林木良種在林業(yè)生產(chǎn)中具有重要的地位和作用，是提高紙漿林產(chǎn)量和質(zhì)量的遺傳基礎(chǔ)和重要保障。目前，我國(guó)已在楊樹、桉樹、杉木、馬尾松、落葉松、火炬松、云杉、白樺、鵝掌楸、濕地松等樹種中選育出一批紙漿材優(yōu)良種源、家系和無(wú)性系［2-12］。這些良種的使用對(duì)我國(guó)紙漿林發(fā)展起到了重要作用。本文以楊樹、桉樹、馬尾松和落葉松為主要樹種，詳細(xì)介紹這些樹種的紙漿材良種選育進(jìn)展，以期為后續(xù)研究提供借鑒。

1 楊樹紙漿材良種選育進(jìn)展

普遍認(rèn)為，我國(guó)楊樹良種選育起始于1946年，葉培忠在甘肅省天水縣開展的白楊派人工授粉試驗(yàn)。隨后一批育種學(xué)者開展了大量的楊樹育種研究，并選育出一批楊樹良種，但其培育目標(biāo)主要是建筑用材、礦柱材或膠合板材，強(qiáng)調(diào)的是徑級(jí)大、木材密度大、硬度大及強(qiáng)度大，而對(duì)它們?cè)旒埿阅芊矫娴难芯繀s較少。隨著我國(guó)對(duì)紙漿材基地建設(shè)的重視，一批楊樹紙漿材良種被科研人員選育出來(lái)，并進(jìn)行了推廣應(yīng)用。蘇曉華等［13］采用室內(nèi)和大田水分脅迫試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)10個(gè)黑楊雜種候選新品系進(jìn)行了物理性狀（微纖絲角、基本密度、纖維長(zhǎng)、纖維寬、導(dǎo)管長(zhǎng)度等）和化學(xué)成分（灰分、1% NaOH抽提物、萊醇抽出物、木素、綜纖維素、戊聚糖等）測(cè)定，并通過(guò)各選擇指標(biāo)的隸屬度及綜合評(píng)價(jià)，最終選擇出J2和J6為優(yōu)良紙漿材品系。這2個(gè)優(yōu)良品系的微纖絲角分別為9.35o/9.61o和9.49o/ 10.92o，基本密度為0.3290 g·cm-3/0.3310 g·cm-3和0.3067 g·cm-3/0.3367 g·cm-3，纖維長(zhǎng)為738.7 μm/ 746.1 μm和710.9 μm/745.3 μm，纖維寬為20.12 μm/ 19.04 μm和18.41 μm/17.38 μm，導(dǎo)管長(zhǎng)度為411.7 μm/397.6 μm和424.9 μm/396.3 μm，灰分為6.7 g·kg-1/5.5 g·kg-1和8.1 g·kg-1/6.3 g·kg-1，1%NaOH抽出物為216.4 g·kg-1/227.5 g·kg-1和232.4 g·kg-1/ 235.5 g·kg-1，萊醇抽出物為1.83 g·kg-1/19.5 g·kg-1和24.1 g·kg-1/19.0 g·kg-1，木素204.2 g·kg-1/194.6 g·kg-1和203.4g·kg-1/204.8g·kg-1、綜纖維素含量834.2g·kg-1/ 823.1g·kg-1和825.2g·kg-1/817.2g·kg-1和戊聚糖含量為292.5 g·kg-1/282.0 g·kg-1和286.5 g·kg-1/290.9 g·kg-1；干漿質(zhì)量、得漿率、抗張指數(shù)、斷裂長(zhǎng)、耐破指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐折度等紙漿性能指標(biāo)分別為712 g和665 g、71.2%和66.5%、52.7 N·m·g-1和62.2 N·m·g-1、5.37 km和6.34 km、2.5 kPa·m-2·g-1和3.4 kPa·m-2·g-1、3.24 mN·m-2·g-1和3.32 mN·m-2·g-1、24次和11次。這2個(gè)優(yōu)良新品系適合華北、西北地區(qū)干旱、貧瘠、鹽堿和沙化地造林。李金花等［14］通過(guò)測(cè)量胸徑、樹高、基本密度、纖維長(zhǎng)度、壁腔比和1%NaOH抽提物等指標(biāo)，并利用灰色關(guān)聯(lián)度分析與DTOPSIS法對(duì)7個(gè)黑楊派優(yōu)良無(wú)性系在遼西地區(qū)13年生表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，選擇出適合該地區(qū)的優(yōu)良無(wú)性系47號(hào)楊，其胸徑、樹高、基本密度、纖維長(zhǎng)度、壁腔比和1% NaOH抽提物分別為25.37cm、34.50m、373.425kg·m-3、0.791mm、0.286和21.615%。童再康等［15］對(duì)20個(gè)黑楊派南方型無(wú)性系（17個(gè)新無(wú)性系和3個(gè)對(duì)照無(wú)性系）木材材性研究表明，所測(cè)定的黑楊派南方型17個(gè)新無(wú)性系從樹干纖維長(zhǎng)度、長(zhǎng)寬比和木材基本體積質(zhì)量等材性性狀上看都可以用作營(yíng)建優(yōu)良的紙漿原料林，其中，367、366、370和351等無(wú)性系尤其突出，在生長(zhǎng)量、纖維長(zhǎng)度等方面顯著優(yōu)于對(duì)照。這些優(yōu)良速生無(wú)性系始于在浙江地區(qū)營(yíng)建紙漿和膠合板等工業(yè)原料林。張平冬等［16］建立起包括材積、纖維長(zhǎng)度、纖維長(zhǎng)寬比、綜纖維素含量以及木材密度等指標(biāo)的楊樹超短輪伐期紙漿林無(wú)性系選配體系，篩選出三倍體毛白楊B331、B302兩個(gè)優(yōu)良無(wú)性系，并形成配套栽培體系，按木漿得率折算，超短輪伐經(jīng)營(yíng)可比6年短輪伐期（含苗期）經(jīng)營(yíng)多生產(chǎn)木漿4.8 t·hm-2，經(jīng)濟(jì)效益顯著。李開隆等［17］采集了山楊主要分布區(qū)的15個(gè)種源171份材料，對(duì)種源樹高、地徑、材積和冠幅等生長(zhǎng)性狀和纖維長(zhǎng)、寬、長(zhǎng)寬比、基本密度和纖維素含量等材性指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明，初步選出江山嬌、永幸、方正、帶嶺、大牙克、青山和湖上等7個(gè)種源適合黑龍江省營(yíng)造山楊紙漿林。姜岳忠等［18］通過(guò)天然雜交和人工控制雜交，并經(jīng)過(guò)多年多點(diǎn)苗期試驗(yàn)和無(wú)性系對(duì)比試驗(yàn)，篩選出魯林1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)3個(gè)適宜制漿造紙的楊樹優(yōu)良新品種，其中：6年生魯林1號(hào)楊平均單株材積在莒縣和長(zhǎng)清區(qū)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分別超過(guò)對(duì)照I-107（Populus×euramericana‘Neva’）26.5%和14.5%。魯林2號(hào)楊4～6年生平均單株材積超過(guò)對(duì)照I-69楊（P.deltoides‘Lux’）24.7%～59.0%。魯林3號(hào)楊4～6年生平均單株材積超過(guò)對(duì)照I-69楊25.1%～ 62.5%。董玉峰［10］對(duì)24個(gè)楊樹無(wú)性系進(jìn)行了4個(gè)地點(diǎn)的無(wú)性系區(qū)域試驗(yàn)，并從豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性、抗病蟲性、制漿造紙性能等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終篩選出B1為紙漿林優(yōu)良無(wú)性系，其木材基本密度為0.377 g·cm-3，纖維長(zhǎng)度為1.153 mm，纖維長(zhǎng)寬比為49.5，5～6年生樹高、胸徑、材積與群體相比的遺傳增益分別是21.2%、14.7%、66.8%。上述研究結(jié)果表明，無(wú)論是南方還是北方，楊樹均選育出一批適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展紙漿材的品種、品系或者無(wú)性系。這些良種的選出為我國(guó)楊樹紙漿原料林的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 桉樹紙漿材良種選育進(jìn)展

桉樹的主要用途是紙漿材，所以我國(guó)桉樹現(xiàn)有優(yōu)良品種幾乎都是紙漿材良種。在樹種上多以在我國(guó)南方表現(xiàn)優(yōu)良的尾葉桉、巨桉、細(xì)葉桉、赤桉，以及這些樹種之間的雜交種為主［19］?！熬盼濉逼陂g，“桉樹紙漿用材樹種良種選育及培育技術(shù)研究”在桉樹良種選育方面開展了大量工作，并取得顯著成績(jī)，篩選出優(yōu)良無(wú)性系39個(gè)，其中15個(gè)無(wú)性系3年生時(shí)比對(duì)照品種生長(zhǎng)量高17%～100%，年生長(zhǎng)量在28～48 m3·hm-2，19個(gè)無(wú)性系6年生時(shí)比對(duì)照品種生長(zhǎng)量大22%～82%，年生長(zhǎng)量在36.6～54.6 m3·hm-2，另外5個(gè)優(yōu)良無(wú)性系可抗10～11級(jí)大風(fēng)，項(xiàng)目組篩選出8個(gè)巨桉抗寒家系［20］。莫曉勇［9］經(jīng)過(guò)苗期測(cè)定、種源生長(zhǎng)特性研究最終從13個(gè)韋塔桉種源中篩選出A10、A13、A7共3個(gè)速生種源，5年生年平均生長(zhǎng)量分別達(dá)到39.53 m3·hm-2、37.64 m3·hm-2、34.35 m3·hm-2。另外，莫曉勇對(duì)與木材產(chǎn)量相關(guān)的樹高、胸徑、葉量、樹皮厚度、木材密度5個(gè)主要性狀采用無(wú)約束選擇指數(shù)法，并結(jié)合其干形指標(biāo)，從27個(gè)尾葉桉、尾巨桉、尾細(xì)桉、剛果12號(hào)桉和雷林一號(hào)桉無(wú)性系中綜合選擇出ECl、CH3、CH1、ZU6、CH5、CH6、CH11、CH10、UT1、CH15、DH32-32、CH4、HU1、SH1、Wb、MLA、U16、H1等18個(gè)表現(xiàn)優(yōu)良的無(wú)性系。彭仕堯［21］從生長(zhǎng)、材性及化學(xué)組成等方面，采用坐標(biāo)綜合評(píng)定法和平均隸屬函數(shù)法兩種方法對(duì)42個(gè)無(wú)性系進(jìn)行評(píng)定，最終篩選出LH5、LL53、LL70、LH4、LL59、LL91、LL67、LH3和LL81等9個(gè)優(yōu)良無(wú)性系。

3 馬尾松紙漿材良種選育進(jìn)展

馬尾松紙漿材良種選育研究主要是開展了大量的種源、家系和無(wú)性系選擇。周志春［22］基于單株紙漿產(chǎn)量、噸干漿材耗量和成漿物理性能的綜合考慮，從20個(gè)參試家系中篩選出19號(hào)、64號(hào)、69號(hào)、27號(hào)、66號(hào)、3號(hào)、30號(hào)和24號(hào)等8個(gè)紙漿材優(yōu)良家系。榮文琛［23-24］根據(jù)與木材造紙性能關(guān)系緊密的11項(xiàng)性狀從9個(gè)馬尾松種源中綜合選出：廣東高州、廣西寧明及貴州德江等造紙材優(yōu)良種源適合在廣西營(yíng)建紙漿林，廣東高州、廣西寧明、貴州德江和江西吉安等優(yōu)良種源適合在江西營(yíng)建紙漿林。鄭仁華等［25］在福建三明試驗(yàn)點(diǎn)從34個(gè)家系中選出W00249、W00251等10個(gè)紙漿材優(yōu)良家系，其單株纖維素產(chǎn)量、樹高、胸徑、材積的平均值分別為10.718 kg、9.55 m、12.4 cm和0.058 48 m3；在仙游試驗(yàn)點(diǎn)從31個(gè)家系中選W00307、W0033等10個(gè)紙漿材優(yōu)良家系，其單株纖維素產(chǎn)量、樹高、胸徑、材積的平均值分別為8.240 kg、7.34 m、11.4 cm和0.041 72 m3。譚健暉等［26］以29個(gè)馬尾松初級(jí)種子園半同胞家系22年生為試驗(yàn)材料，通過(guò)對(duì)生長(zhǎng)和纖維含量及質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出113號(hào)家系為定向培育制漿造紙材的優(yōu)良家系。季孔庶等［27］以紙漿材種源林、專營(yíng)性種子園混合家系林和種子園子代測(cè)定林為基礎(chǔ)材料，綜合采穗母株生長(zhǎng)量、插穗生根率、造林成活率和采穗母株來(lái)源于無(wú)性系種子園內(nèi)母樹的材性性狀（木材密度）等指標(biāo)，從871株初選母株中篩選出32個(gè)速生且生根率高的馬尾松紙漿材優(yōu)良無(wú)性系。

4 落葉松紙漿材良種選育進(jìn)展

落葉松是我國(guó)北方主要速生用材針葉樹種之一，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院、東北林業(yè)大學(xué)、遼寧林業(yè)科學(xué)研究院等科研單位持續(xù)開展了落葉松良種選育與定向培育研究。從國(guó)內(nèi)報(bào)道看，落葉松紙漿材良種選育成果均來(lái)自中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院和東北林業(yè)大學(xué)。孫曉梅［12］以在湖北省國(guó)有長(zhǎng)嶺崗林場(chǎng)營(yíng)建的包含來(lái)自山東天麻種子園、遼寧大孤家種子園、本場(chǎng)自選優(yōu)樹和內(nèi)蒙旺業(yè)甸種子園等地方的114個(gè)自由授粉家系子代測(cè)定林為研究對(duì)象，建立起日本落葉松紙漿材多性狀聯(lián)合選擇比較理想的指數(shù)方程，并篩選出生長(zhǎng)和材性都比較優(yōu)良的340、63、326、249、224、346、146和335等8個(gè)家系為日本落葉松紙漿材優(yōu)良家系。鄧?yán)^峰等［28］對(duì)17年生7個(gè)雜種落葉松自由授粉家系的生長(zhǎng)和材性性狀進(jìn)行遺傳變異分析、相關(guān)分析、綜合指數(shù)評(píng)價(jià)與選擇，最終篩選出興7×日77-2、日5×長(zhǎng)77-3和日3×興9等3個(gè)家系適合作紙漿林培育的家系。王緒等［29］以黑龍江省林口縣青山林場(chǎng)30年生雜種落葉松子代測(cè)定林中的16個(gè)家系為研究對(duì)象，通過(guò)生長(zhǎng)及材性性狀測(cè)定，篩選出日3×興8、日5×興8和日11×石51共3個(gè)家系為紙漿材優(yōu)良家系，3個(gè)家系材積和纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的均值分別高于家系平均值13.46%和1.95%。李巍?。?0］以栽植在東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)的11個(gè)25年生長(zhǎng)白落葉松種源為材料，以胸徑、樹高、材積、基本密度、纖維長(zhǎng)度、纖維長(zhǎng)寬比、綜纖維含量、木素含量、苯醇抽提物含量以及制漿得率作為綜合評(píng)價(jià)紙漿材的因子，利用綜合坐標(biāo)法評(píng)價(jià)得出小北湖種源、白刀山和天橋嶺種源3個(gè)種源為紙漿材優(yōu)良種源。于宏影等［31］對(duì)栽植在帽兒山、涼水、加格達(dá)奇3個(gè)地點(diǎn)31年生長(zhǎng)白落葉松種源的生長(zhǎng)性狀、基本密度以及化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)定分析，篩選出雞西、穆棱、白刀山3個(gè)種源為紙漿材優(yōu)良種源。這3個(gè)種源的材積、基本密度、纖維素含量的平均值分別為0.31m3、0.442g·cm-3、47.03%，其中材積和基本密度增產(chǎn)效果明顯，分別超過(guò)總平均值2.99%、1.84%。李艷霞等［32］通過(guò)生長(zhǎng)性狀、木芯基本密度和木芯管胞長(zhǎng)寬比綜合篩選出166和169兩個(gè)長(zhǎng)白落葉松紙漿材優(yōu)良家系，優(yōu)良家系材積、木芯基本密度和木芯管胞長(zhǎng)寬比的遺傳增益（超過(guò)對(duì)照）分別為48.34%（38.80%）、14.01%（3.63%）和19.89%（6.42%）。

5 其他樹種紙漿材良種選育進(jìn)展

除了上述4個(gè)主要紙漿材樹種外，杉木、白樺、鵝掌楸、云杉和火炬松等樹種也選育出紙漿材良種。杉木是生產(chǎn)高級(jí)印刷紙、高級(jí)紙巾和尿不濕的優(yōu)良材料。許忠坤等［33］對(duì)杉木無(wú)性系材積、單株干物質(zhì)、單株纖維量、纖維長(zhǎng)、纖維寬、纖維長(zhǎng)寬比、纖維含量、木材密度等指標(biāo)進(jìn)行了研究，篩選出長(zhǎng)纖維型造紙材優(yōu)良無(wú)性系12個(gè)（C318、C41、C399、Z47、C263、D4、Y76、Y15、C472、C285、F18和C461）、中纖維型造紙材優(yōu)良無(wú)性系4個(gè)（C106、C361、C6、C167）、適合立地條件較差的造紙材優(yōu)良無(wú)性系4個(gè)（C388、C300、C279、C399）。

白樺材質(zhì)細(xì)致，木材硬度、基本密度、白度、纖維形態(tài)、化學(xué)組分以及打漿性能均符合造紙用材的要求，是優(yōu)良的膠合板材和紙漿材樹種。寧坤等［3］以帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)6年生49個(gè)家系白樺子代測(cè)定林為材料，對(duì)其生長(zhǎng)和材性進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)生長(zhǎng)性狀初步選擇出5個(gè)優(yōu)良家系及3個(gè)亞優(yōu)良家系；進(jìn)一步對(duì)這8個(gè)優(yōu)良家系的材性性狀進(jìn)行方差分析，最終確定655、604和630共3個(gè)家系為適合做紙漿材的優(yōu)良家系。祝澤兵等［34］以59個(gè)白樺自由授粉家系子代測(cè)定林為研究對(duì)象，采用選擇指數(shù)法篩選出10、16、7、1、38、30、28號(hào)7個(gè)生長(zhǎng)和材性兼優(yōu)的紙漿材家系，入選的7個(gè)白樺紙漿材優(yōu)良家系各性狀平均值和遺傳增益分別為樹高2.80 m和8.19%、胸徑19.29 mm和9.52%、纖維長(zhǎng)度544.31μm和0.24%、纖維寬度14.51μm和5.45%、纖維長(zhǎng)寬比40.03和7.25%、苯醇抽提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.44%和5.00%、綜纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)75.22%和1.50%。

駱羿［5］對(duì)13年生包含20個(gè)種源的鵝掌楸生長(zhǎng)性狀、形質(zhì)性狀和木材化學(xué)成分等進(jìn)行系統(tǒng)研究。

紅皮云杉具有生長(zhǎng)較快，木材顏色淺，材質(zhì)輕軟，紋理通直，有彈性等特點(diǎn)，是優(yōu)良紙漿材樹種。王秋玉等［4］以帽兒山和涼水的17～18年生紅皮云杉種源試驗(yàn)林為材料，以生長(zhǎng)和材質(zhì)性狀為考量指標(biāo)，初步篩選出柴河、大豐和烏伊嶺等3個(gè)種源為優(yōu)良的紙漿材種源。

火炬松是美國(guó)南方松類中最重要的速生紙漿用材樹種，我國(guó)亞熱帶地區(qū)已廣泛引種并營(yíng)建紙漿原料林。姜景民等［6］對(duì)6年生火炬松自由授粉子代測(cè)定林進(jìn)行測(cè)定，最終從27個(gè)家系中選出了5個(gè)產(chǎn)量和材性均較優(yōu)的紙漿材家系。劉昭息等［35］從74個(gè)火炬松種源中篩選出L7、RL9、RL31、RL26、RL25、RL32、RL16、RL6、L13和L12等10個(gè)速生、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)種源，入選種源的平均現(xiàn)實(shí)增益和遺傳增益，樹高分別為6.94%和4.59%，胸徑為8.38%和5.55%，材積為20.00%和13.24%，木材基本密度為1.63%和1.08%，木材干物質(zhì)重為24.78%和16.40%。

綜上所述，我國(guó)在紙漿材良種選育方面開展了大量的工作，也取得了顯著的成績(jī)。但是，我國(guó)紙漿材良種選育中仍存在一些問(wèn)題需要解決，如樹種間紙漿材良種選育工作發(fā)展不平衡，楊樹、馬尾松等樹種良種選育工作開展較多，而在我國(guó)南方地區(qū)大面積栽植的杉木紙漿材良種選育工作報(bào)道的較少；紙漿材良種選育工作仍以傳統(tǒng)育種技術(shù)（生長(zhǎng)和材性測(cè)定）為主，現(xiàn)代高新育種技術(shù)應(yīng)用偏少。面對(duì)存在的問(wèn)題和我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)、木材儲(chǔ)備林建設(shè)等工程項(xiàng)目的需求，今后，林木紙漿材良種選育工作將有更大的發(fā)展空間。

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（責(zé)任編輯：韓素梅）

S722.33

A

1001-1714（2017）01-0049-05

2016-11-21

呂蕊（1969-），女，工程師，現(xiàn)從事自然保護(hù)和生態(tài)學(xué)研究。E-maill：1016300719@qq.com。