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1、第三章 种源试验与优树选择,第一节 种源试验概述 第二节 地理变异规律 第三节 种源试验与种源选择 第四节 种子区划 第五节 优树选择,第一节 种源试验概述,一、基本概念 1. 种源(provenance )、地理种源(geographic source ) 2. 产地(seed source) 3. 种源选择（provenance selection） 4. 种源试验（provenance trial） 5. 地理变异(geographic variation ):长期受不同环境条件的影响和基因交流的限制，群体间在各性状上发生了遗传分化的现象。 6. 地理小种（geographic race
2、）：因长期受不同环境条件的影响和基因交流的限制，发生了遗传变异的群体。 7. 渐变群（Cline）：种内的变异随着地理经、纬度的改变而逐渐成梯度变异的群体。,8. 生态型(ecotype )：指因特定环境的选择而形成的在某些性状上具有明显区别，并具有稳定遗传特性的同一植物种内的不同类群(Turesson的定义)。(1) 它根据遗传特性的不同划分的种内变异；(2) 生态型的产生与其生长环境密切相关，是一个特定生态环境条件下基因型反应；(3) 生态型一般是由一个小的、不连续的群体组成，在形态上区别可以不明显，主要表现在生理特征上差别，且与生存能力有关。根据生态型与环境因素的关系，可分为地理生态型（
3、geographical ecotype）、气候生态型（climatic ecotype）、土壤生态型(edaphic ecotype)。,二、种源试验的历史,1749年3月:瑞典皇家海军部报道了不同地方橡树在南部栽培试验结果，首次专门提到树木种内的地理变异以及产种地纬度与子代发育的关系，并提醒人们在造林实践中应用这种关系。 1787年，Von Wangenheim 报道了北美三个树种自然驯化的结果.1820年，De Vilmorin(法国)开始从各国等地搜集了一批欧洲赤松种子进行种源试验，并研究了其后代在干形、冠形、分枝、树皮、针叶、芽、球果等性状的差异。1862年报道了试验结果，发现各性状
4、在种源间差异大，呈梯度变异，并认为这种变异是可遗传的。19世纪末至20世纪初：开始欧洲赤松和欧洲落叶松种源林的正规种源试验，Kientz（德国）、Ciesler（奥地利）、Schott（德国）和Engler（瑞典）作出重要贡献。,国际林联（IUFRO）设有种源研究专门委员会。1908年第一次按照国际林联制定的国际种源试验计划组织了欧洲赤松种源试验，1938进一步确定了松树及云杉的种源研究，1942年确定了落叶松的种源研究，1965年制订了产地试验研究方法标准化（第二稿）。现在世界上所有从事人工林研究的国家，都开展了种源研究，其树种已超过100个，包括了世界各地的主要造林树种。我国开始于1956
5、年，1978年后开始规模化、正规化试验，组织了一批全国性协作组；而且对引进树种与引进国合作开展了种源试验。,三、种源试验的目的,1、研究林木种群的遗传变异与环境因子的关系，阐明种群的变异模式和重要经济性状的地理变异规律；2、确定原产地（种源）或产地在一定地区的适应性和生产力，为造林区选择高产、优质、稳定的种源；也为种子调拨区的区划提供科学依据；3、为林木基因资源的挖掘、保存，建立育种群体和种源种子园以及进一步的育种工作提供物质基础。种源试验的3个目的也是种源试验的研究内容与达到的目标。,四、种源试验的基本结论,1、绝在多数树种都表现有地理的变异；2、变异主要表现在生长量、生育期、抗性和适应性以
6、及形态特性、生理特性和木材品质等性状；3、变异可以遗传给后代；4、变异模式与树种分布区大小、区内环境多样性相关；5、当地种源的适应性最强，但生产力不一定最高；6、确定一个适宜的种源需要连续的23次种源试验。,第二节 地理变异规律,一、地理变异的模式1.连续变异（渐变模式）(continuous variation) 呈连续的变异，渐变群。2.生态型变异(ecotypic variation) 因地理隔离、生殖隔离、自然或人工选择等因素的作用，形成了生态型群体。3.随机变异(random variation) 看不出与环境有相关的变异。 地理变异是分布于广大区域的树种，因突变、隔离及自然选择等原
7、因，分化并产生了种内有差别的地理生态种群，这种地理变异与地理分布相联系。,二、地理变异的一般规律(趋势),1.北南或冷暖变异趋势同一树种的南方种源与北方种源相比，一般生长较快，春季发叶和抽梢条较晚，受晚霜危害较轻，秋季落叶较晚，结束生长较迟，对冬季极端低温的抗性较差。2.旱湿变异趋势湿润地区种源与干旱地区相比，一般具有生长快、种子小、根系浅、枝叶绿的特征。 3.海拔高低的变异趋势一般低海拔生长高于高海拔种源， 同一地区或同一山多数种源差异小。4.随机的地理变异,三、影响地理变异的因素,树种分布区的大小与分布区的形状长形一圆形分布于之差异 2. 树种自然分布区内的环境因素多样性 3. 树种分布区
8、的不连续性如呈岛状分布的黄山松 4. 未知因素,第二节 种源试验与种源选择,一、种源试验的方法 1、确定采样点与采样植株（采种母株）一般大分布区树种：50200个采种点；小分布区树种：2030个采种点；每采种点采相隔3050m的10株以上单株。 2、苗期试验：发芽、生长量、节律、适应性、抗性、物候、生理指标、生物量等。 3、造林试验：分短期试验（疏伐前结束）、中期试验（1/31/2的轮伐期）和长期试验（1/2轮伐期以上）。 4、组织协作,二、全分布区试验与局部分布区试验,全分布区试验是从全分布区采种，试验目的是确定种源之间变异的大小、地理变异规律和变异模式。局部分布区试验的目的是对全分布试验中
9、表现较好的种源作进一步比较，并为各种不同的立地条件寻找最适宜的种源。试验种源数一般较少，但试验小区较大，试验期限为1/2轮伐期。局部分布区的种源试验与子代测定结合，实现种源、家系二层次试验。,三、种源选择,1、种源试验数据的处理分亲本的表型数据与子代的表型数据二部分。前者是研究与划分地理种群的依据之一。主要应用多元统计分析：主成份分析、典型相关、判别分析、聚类分析、多元回归分析、多元方差分析、趋势面分析等。 2、试验结果的应用（1）了解树木地理变异规律，丰富育种理论；（2）为划分种子区，确定种子调拨区提供依据；（3）保存种质资源，为进一步选育提供物质基础。,四、种源试验的发展趋势,1、多水平的
10、、群体与个体选择相结合的试验；2、观测性状更趋于全面，在研究深度与广度上发展，并与物种的进化研究相结合；3、种源试验与种子区划分、种子认证相结合；4、种源试验与遗传资源保护相结合；5、分子生物学手段广泛应用于种源试验、地理变异规律研究和种子区划分。,第三节 种子区划,种子区划：对某个树种各地所产种子的供应范围，根据生态条件、地理变异以及行政区界等进行的区划。我国自1982年起由林业部主持，对13个主要造林树种种子区作了区划。于1988年4月13日由国家标准局颁布了中华人民共和国国家标准中国林木种子区（GB8822.1-8822.13-88），并于1988年8月1日开始实施。德国：1938年制定
11、了林业种苗法，提出将全国划分成14个区，原则上每一地区只采用本区种子。同时对每个区又提出划分不同海拔带的标准。瑞典：全国为欧洲赤松划分成12个区，欧洲云杉划分为16个区，挪威：全国统一划分为40个区，区内又按海拔划分成不同的带。,4035,郑州,（）,南,部,区,西 南 区（）,西 北 区（）,北 部 区（1）,中 部 区（）,山东区（）,中西区( IV),东部区（）,东北区（）,北京,沈阳,济南（1）,西宁,西安,兰州,太原,石家庄,银川,4035,100 105 110 115 120 125,图 油松种子区划分,一、种子区划依据,（1）分布区内生态条件的差异及其对林木生长和稳定性的影响。
12、地貌(山地、高原、平原、盆地)、气候、土壤、植被； （2）种内变异(含变种、类型)及其地理边界研究，以及亲本群表型变异的研究结果。研究表明，依亲本群表型变异划分的地理群与种源试验划分的种源类群相近； （3）基于种源试验对地理变异及其类群划分，以及生产上采用不同种源育苗造林的经验。与种子区划相近的名词是种源区划，种源区划为种子区划提供了最可靠的依据。,二、种子区划的方法,依据三个方面的种子区划依据，进行数据化，有机结合种源试验与系统生物学研究 的数据进行 聚类或主成分聚类，进一步按地形地貌。,第五节 优树选择,一、基本概念1. 优树(plus tree )：是指在相同立地条件下的同龄林木中，生长
13、、干形、材性、抗逆性等性状特别优异的单株。2. 精选树(e1ite tree):指经子代测定，证明具有遗传上优良的优树。,二、选优林分的条件,1林分的起源：以实生林分最优。 2林分立地条件:一般以选优林分立地条件与优树供种地区或优良无性系推广地区的立地条件相适应为好。 3林分的年龄：优树选择以中龄林分较为理想 。 4林分的密度：林分的郁闭度在0.60.8为宜。 5林分结构：优树选择应尽可能在纯林中进行。,三、优树选择的方法,1生长量指标生长量评定的方法有三种：标准地法、优势木对比法 、绝对生长量评选法 。具体生长量指标值依不同树种、不同选择年龄有差别，尤其是绝对生长量指标。 2. 形态指标：（
14、1）树干通直、圆满。树干通直度根据树干有多少个弯，弯曲程度确定；圆满度可由胸高形率(中央直径与胸径之比)或高径比（树高与胸径之比）反映。（2）树冠较窄。树冠指标为冠径比，即树冠直径与胸径之比。（3）自然整枝条良好。指标为自然整枝强度，即枝下高与树高之比。（4）侧枝细。以树冠各轮枝中最粗枝的基径与胸径之比作为枝粗指数，反映树冠主枝粗细。,（5）树皮薄。可用树皮厚度与树干去皮胸径之比作为树皮指数。（6）树干纹理通直，不扭曲。可用木材纹理扭曲偏差与胸围之比反映。（7）树木健壮，无严重病虫害。（8）木材比重大，管胞长。各种指标最后可采用综合评分的方法确定优树。,四、优树选择的工作程序,1. 选优前的准备：包括标准的预备等。 2. 踏查： 主要解决选优林分的适宜性和候选优树的选择。 3.实地测定与计算 4. 初选优树确定 5. 复选 6. 档案建立与优树保护,生长十分均匀的林分,林分内有较大变异的个体,
