第四章 林木的 地理變異與種源試驗(yàn)

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1、第四章林木的地理變異與種源試驗(yàn)第一節(jié)樹木的自然變異生物多樣性一、變異是生物界普遍存在的現(xiàn)象?變異指上、下代之間及同代不同個(gè)體之間存在差異的現(xiàn)象。生物只有變異，才有發(fā)展和進(jìn)化，人們才能有計(jì)劃地加以改良。?遺傳指生物在上、下代之間及同代的不同個(gè)體之間的相似現(xiàn)象。?生物有遺傳，性狀才能穩(wěn)定、固定，生物的物種才能保存，才有可能把生物界種類繁多的動植物歸納到界、門、綱、目、科、屬、種的合理系統(tǒng)中去，分聚為各級類群。二、林木種內(nèi)不同層次的變異1.地理變異2.立地間的變異3.林分間的變異4.個(gè)體間的變異5.個(gè)體內(nèi)的變異（一）地理（種源）變異?一個(gè)樹種分布在廣大地區(qū)，由于突

2、變、自然選擇和隔離等原因，分化并產(chǎn)生了種內(nèi)不同的地理生態(tài)種群。?不連續(xù)的地理生態(tài)種群。?連續(xù)性變異，產(chǎn)生漸變?nèi)骸?一般來說，樹木的地理變異是顯著的，特別是與適應(yīng)有關(guān)的性狀更是如此。（二）立地間的變異?一般這些變異在遺傳上是不固定的。而僅僅是不同環(huán)境條件對林木生長和發(fā)育產(chǎn)生的效應(yīng)。（三）林分間的變異?林分間也存在有差異，一般林分間的變異是小群體取樣造成的。特別是由于人為的干預(yù)。（四）個(gè)體間的變異?同一林分內(nèi)個(gè)體間的差異是十分明顯的。許多個(gè)體差導(dǎo)，特別是質(zhì)量性狀如干形，適應(yīng)性是受遺傳強(qiáng)烈控制的。（五）個(gè)體內(nèi)的變異?個(gè)體樹木內(nèi)部的變異只發(fā)生在某一性狀上。–木材比重

3、–枝條扦插生根能力火炬松種內(nèi)不同層次的變異第二節(jié)林木地理變異的規(guī)律一、地理變異的一般模式（一）連續(xù)變異（continuousvariation）很多樹種的分布區(qū)很廣闊，其外界環(huán)境條件的變化，如從低海拔到高海拔，從溫暖到寒冷，從濕潤到干燥等可能是連續(xù)遞增或遞減的，故林木群體的性狀變異常常也隨著環(huán)境的變化而發(fā)生逐漸和連續(xù)的變異，這種變異與環(huán)境條件變化的梯度相平行，并逐步形成單向漸變?nèi)旱淖儺惸Ｊ?。漸變?nèi)?cline)是指遺傳變異是逐漸的或連續(xù)的種群。（二）生態(tài)型變異（ecotyplvariation）由于地理隔離、生殖隔離、自然選擇或人工選擇等作用的結(jié)果，形成了生

4、態(tài)型群體。這種因長期適應(yīng)于一定環(huán)境條件而產(chǎn)生的遺傳上有差異的群體稱為生態(tài)型（ecotype）。林木生態(tài)特征的變異與其所處地理位置直接有關(guān)，如水平分布一緯度，垂直分布一海拔高度，立地條件類型一旱生型、濕生型、鹽堿型等。同一樹種的林木，由于分布在不同的地理區(qū)域和土壤立地條件下，在生長速度、木材品質(zhì)、抗病蟲及適應(yīng)不良環(huán)境條件的能力等特征上，都可能有明顯的差異。這種生態(tài)條件的長期影響，不僅作用于樹木生活的當(dāng)代，而且還會影響到種子的品質(zhì)及它們的后代。（三）隨機(jī)變異（randomvariation）看不出與環(huán)境有相關(guān)的變異。隨機(jī)的遺傳變異可能有如下幾種解釋：①隨機(jī)性只是

5、表面上的，而不是真正的。②氣候及繼之而來的選擇壓力改變了。③遺傳的漂變④人為干預(yù)。二、地理變異的一般趨勢（一）北－南或冷－暖變異趨勢同一樹種南方產(chǎn)地和北方產(chǎn)地相比一般：生長快，春季發(fā)葉較晚，受晚霜危害較輕，秋季落葉較晚，生長結(jié)束遲，易遭早霜危害，越冬受害較嚴(yán)重。（二）西－東或旱地到濕地的變化由濕潤地區(qū)調(diào)進(jìn)的苗木比干旱地區(qū)調(diào)進(jìn)的苗木一般：生長較快，種子較小，扎根較淺，枝葉更綠。差異沒有南北大。（3）高－低變異趨勢從地形陡峭的地區(qū)取樣試驗(yàn)，往往看不到高低海拔種源間的差異。但在海拔高度逐漸改變的情況下會發(fā)生漸變?nèi)?。一般說，由低海拔產(chǎn)地向高海拔調(diào)撥種子，可能有某種成

6、度的增產(chǎn)，而把高海拔種子調(diào)向低海拔，效果一般不良。（4）隨機(jī)地理變異有時(shí)看到，由一些林分中長出的樹木可能會比另一些林分長出的林木要快10－15％。有時(shí)看不到遺傳變異和地理差別間有什么密切關(guān)系。這是隨機(jī)地理變異引起的。三、影響林木地理變異的因子（一）樹種分布范圍的大小樹種分布區(qū)較大，則變異大；分布范圍小變異較小。長條狀分布區(qū)的樹種，可能比圓形分布區(qū)的樹種有更大的差異。(二)樹種自然分布區(qū)內(nèi)環(huán)境因素多樣性分布區(qū)環(huán)境條件越復(fù)雜，則種內(nèi)群體的遺傳變異愈大。(三)分布區(qū)的不連續(xù)性(四)某些未知的因素第三節(jié)種源試驗(yàn)(一)種源試驗(yàn)的概念和歷史1、基本概念種源(proven

7、ance)：通常是指從同一樹種分布區(qū)范圍內(nèi)不同地點(diǎn)收集的種子或其它繁殖材料。產(chǎn)地(source)：指種源采集地。有時(shí)兩者混用第三節(jié)種源試驗(yàn)一、種源試驗(yàn)的歷史和意義最早進(jìn)行林木種源試驗(yàn)的是法國人DeVritlmorinc1821～1862年，他從西歐各國和俄國收集了不同起源的歐洲赤松種子，在法國的奧爾良進(jìn)行了栽培試驗(yàn)。20世紀(jì)以來，特別是最近四五十年代以來，開展種源試驗(yàn)的國家多了，規(guī)模也大了。我國的林木種源試驗(yàn)始于20世紀(jì)50年代。70年代組織了全國協(xié)作種源試驗(yàn)，1983年列入了國家攻關(guān)項(xiàng)目。試驗(yàn)的樹種有杉木、馬尾松、油松、華山松、樟子松、云南松、側(cè)柏、榆樹、

8、興安落葉松、長白落葉松、紅松、袖木等15個(gè)樹種，現(xiàn)已