林木種質資源概念及調查方法研究

郭樹杰，毋建軍，閆奕心，葉 偉

(1.陜西省林木種苗與退耕還林工程管理中心，陜西 西安 710082；2.榆林市林木種苗工作站，陜西 榆林 719000)

林木是陸地生態系統的主要組成部分，是人類賴以生存的基本物質之一，人類的衣食住行都離不開對林木的開發利用。林木種質資源是維持生物多樣性的核心資源，是維系生態系統多樣性的基礎資源，是國家重要的自然戰略資源。對林木種質資源進行調查、收集、保存和研究利用，是實現林業可持續和高效益發展的重要工作，對于我國生態文明建設和社會經濟發展具有重大意義。

發達國家對林木種質資源的研究利用已有上百年的歷史，收集保存了一大批重要的林木種質資源[1-3]，開發了許多具有重要價值的新品種，有力推動了林業事業的發展。與發達國家相比，我國林木種質資源工作比較滯后，雖然有些地區開展了種質資源調查[4-6]，有些科研單位對重點樹種種質資源進行了調查收集[7-9]，但是全國林木種質資源普查尚未全面開展[4,10]，種質資源概念不一致[10-12]，種質資源家底不清，調查標準不統一，粗細程度不一致，缺乏統一的信息系統[10]；種質資源收集保存量少，種質資源評價研究和利用相對滯后[3,13-14]。

為了加快推進我國林木種質資源工作，國家林業局組織編制了《全國林木種質資源調查收集與保存利用規劃(2014-2025年)》。2019年，國家林草局正式部署開展第一次全國林草種質資源普查，計劃用5 a左右的時間基本摸清我國林草種質資源家底，并結合普查，對重要的種質資源進行收集保存。2019年7月，第1次全國林木種質資源普查試點在陜西啟動，陜西省林業廳及鄠邑區、鎮安縣、省太白林業局配合中國林業科學研究院完成了普查試點工作。

針對當前林木種質資源工作的實際，認為有必要對林木種質資源的概念及調查方法進行研究分析和討論。本研究在查閱文獻資料的基礎上，結合國家普查試點和陜西有關種質資源調查的實踐經驗，就林木種質資源概念及調查目標、對象和方法等進行探討。

1 林木種質資源概念

1.1 概念使用現狀

目前，國內對林木種質資源的概念有多種描述。《中華人民共和國種子法》規定種質資源是指選育植物新品種的基礎材料，包括各種植物的栽培種、野生種的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工創造的各種植物的遺傳材料。《林木種質資源保存原則與方法》(GB/T 14072-1993)定義林木種質資源是指林木種及種以下分類單位具有不同遺傳基礎的林木個體和群體的各種繁殖材料總稱。國家林業局《全國林木種質資源調查收集與保存利用規劃》(2014-2025 年)以及《林木種質資源管理辦法》《林木種質資源異地保存庫營建技術規程》LY/T2417-2015)對林木種質資源也有各自闡述[10-12]。顧萬春等[15]提出林木種質資源特指以物種為單元的遺傳多樣性載體資源,包括物種天然的資源與為挖掘新品種、新類型所收集的育種原始材料。李成茂等[16]認為凡攜帶有不同種質(基因)的各種栽培植物和野生植物統稱為植物種質資源。也有不少實際工作者認為林木種質資源就是森林植物(種質)資源[14,17]。以上林木種質資源概念的內涵并不一致，有的偏重于涵蓋所有遺傳材料，有的傾向于特指育種材料。

1.2 辨析與建議

當前國家對生態安全十分重視，對森林及植物采取了多種保護措施，包括對遺傳資源的調查、保護和研究。同時，我國人工造林一直存在優良品種較少、造林良種化水平低的問題，如何在種苗生產中解決這些問題，為人工造林提供優質種苗，是林木種苗行業始終關注的重大問題。因此，針對生態系統穩定安全和種苗生產發展的不同需求，提出林木種質資源廣義概念和狹義概念。

廣義林木種質資源相當于林木遺傳資源或林木基因資源。每一個攜帶遺傳基因并能夠繁殖后代(包括人工干預繁殖)的林木都是遺傳資源。遺傳資源的重要性在于延續物種，維護生物多樣性和生態系統安全。因此，從廣義上看，種質資源調查主要是從物種水平出發，常采用普查(全面調查)的方法，側重于物種的多樣性和安全性，主要目的是為了掌握物種資源狀況和維護生態平衡安全。

狹義林木種質資源更關注可用于林木品種選育和林木種苗生產的那部分遺傳資源,是針對已知具有某種價值的樹種，為研究利用和生產使用而對其具有不同遺傳基礎的種源、類型、群體、個體等進行調查、收集、保存的遺傳材料。種質資源的重要性在于它是林木育種的基礎資源，是優質種苗生產的核心，因而也是推動人工造林高質量發展的關鍵。因此，從狹義上看，種質資源調查主要針對種以下的群體、類型、個體，常采用重點調查的方法，側重于種內遺傳材料的優良性、特異性和可利用性，主要目的是進行育種和用于種苗生產。

廣義林木種質資源和狹義林木種質資源受關注的方向也有不同，前者更為植物學家和生態研究者所關注，后者則更為育種學家和種苗生產經營者重視。比較而言，為推動林木種苗事業的高質量發展，林木種苗行業組織開展的林木種質資源調查、收集和保存更適用狹義林木種質資源概念。

2 林木種質資源調查目標、對象和內容

針對廣義和狹義林木種質資源的不同側重，調查目標、調查對象和調查內容也有所不同。

2.1 目標

普查：通過全面調查掌握調查區域內林木資源狀況，摸清資源家底，包括林木種類、基本空間分布、瀕危樹種現狀等，建立種質資源數據信息庫、種質資源保存庫；依據普查結果，分析提出本地區林木遺傳資源的保護和開發利用策略。

重點調查：根據林業發展需要，確定目的樹種進行重點調查，掌握調查區域內目的樹種種質資源詳細情況。根據目的樹種的主要特性及用途制訂調查指標，評價和篩選優良類型、優良林分和優良單株，并據此建立優良種苗生產基地(包括采種母樹林、采穗圃、種子園、繁育圃)；建立目的樹種種質資源數據信息庫，篩選建立核心種質資源保存庫，為育種提供材料；分析提出目的樹種種質資源保存和研究利用對策。目的樹種的確定一般應考慮以下因素：調查區域內分布較為廣泛、資源較多；本地特有樹種；具有較高的利用價值(如珍貴樹種、主要造林綠化樹種、優良鄉土樹種以及重要的藤本、花卉植物等)。

調查區域一般不小于1個縣(區或省市所屬的林業局、保護區、林場等)，以縣(區、局)為單位組織調查。

2.2 調查對象

國內對林木種質資源類型有多種劃分方法。顧萬春[18]將林木種質資源劃為喬木、灌木、竹藤、草本植物和特有樹種5類，北京市在實際工作中劃分了8種調查專題[16]，一些地區按照野生、人工栽培、引種、古樹老樹等進行分類調查[17,19-20]。根據實際經驗，為了簡化對象，便于基層單位組織調查，宜將林木種質資源劃分為野生林木種質資源、人工創育和保存利用的林木種質資源、古樹老樹等特殊林木種質資源3類。

2.3 調查內容

2.3.1 普查 野生林木種質資源：對調查范圍內的所有木本、藤本、竹類及重要草本花卉開展調查，記錄種類組成及種內變異類型(變種、亞種)、分布、數量、生長情況、生境及當地利用狀況等。

人工創育和保存利用的林木種質資源：調查掌握創育或保存份數、地點、特性、保存狀況、利用或栽培情況等；引種樹種還應調查掌握引進地點及時間、品種、栽培數量、生長適應情況等。

古樹老樹等特殊林木種質資源：調查記錄古樹老樹的種類、數量、分布、位置、大致樹齡、生境條件、生長現狀、受威脅程度以及保護措施等詳細信息。

2.3.2 重點調查 野生林木種質資源：調查記錄區域內目的樹種種內遺傳多樣性(包括變種、亞種、類型、特異型等)，以及優良種質資源(包括優良種源、優良林分、優良類型和優良單株)的分布范圍、地點、生境、數量、質量、繁育栽培及收集保存狀況等詳細信息[21]。

人工創育和保存利用的林木種質資源、引進品種、古樹老樹等種質資源的調查同前述內容。

3 林木種質資源調查方法

林木種質資源的調查程序包括前期調查(資料查閱、社會調查、踏查)，實地調查(線路調查、樣地調查、標準地調查、類型調查、單株調查)，內業整理分析和補充調查，建立數據信息庫，形成調查成果。調查技術路線見圖1。

圖1 林木種質資源調查技術路線Fig.1 Technology road mapping offorest germplasm survey

3.1 前期調查

無論針對何種調查對象，均應進行充分的前期調查。

資料查閱：查閱本地區社會經濟狀況，地質、氣候、水文等自然因子情況；查閱本地區最新的森林資源一類和二類調查成果。重點調查樹種還應查閱以往種質資源調查收集情況、繁育生產情況等。

社會調查：走訪熟悉情況的村民居民、基層林業職工、科研人員等，詢問記錄目的樹種種質資源保存狀況及保護或破壞情況；向社會廣泛征集資源信息并做好登記和分析。

踏查：根據資料和走訪了解的情況，合理確定線路，進行實地查看，了解樹種種類、分布、規模、林分起源及結構、林(樹)齡、生長狀況、生境條件等。

3.2 實地調查

人工創育和保存利用的林木種質資源目前大多數保存在良種基地、資源收集圃、品種圃、引種圃等場所，資料較為詳細，一般可通過前期調查掌握情況，如需了解更詳細情況或資料信息不夠完整時，可補充進行單株(單份)調查。引進樹種，包括國內和國外引進的樹種、品種，可在前期調查基礎上，對已經大面積栽培的，選擇代表性地區進行林分調查；尚未大面積栽培的，選擇主要引種地區，進行單株調查。

古樹老樹由于各地都已經進行過詳細調查，一般可前期調查的基礎上，補充單株調查，調查記錄生長情況、保護措施等詳細信息。

實地調查的主要對象是野生種質資源，這也是調查的重點和難點。普查和重點調查應采取不同的實地調查方法。

3.2.1 普查 普查一般采用線路調查+樣地調查的方法進行。全國普查試點即采取了此種方法。

線路調查：在調查區域內網格化科學布設多條調查線路，根據前期調查結果確定線路密度、長度等。對線路兩側10～20 m范圍內的樹種、資源量、分布情況、起源、更新狀況等進行調查。

樣地調查：在每條調查線路的起始點及不同海拔高度設置多個代表性樣方，樣方大小一般為20 m×30 m。記錄樣地的坐標、立地條件、林分郁閉度、生長狀況、灌木層蓋度，分別調查記錄喬木層、灌木層的植物種類及數量。

3.2.2 重點調查 根據前期調查結果，針對目的樹種野生種質資源分布情況，采取不同方法。目的樹種呈散生分布的，采用線路調查+單株調查的方法；目的樹種成片成林分布的，采用標準地調查+單株調查的方法；目的樹種有不同變異類型的,采用類型調查+單株調查的方法。

線路調查：選擇目的樹種相對集中或遺傳多樣性具有代表性的地點，科學布設多條調查線路，沿線路對發現的目的樹種，按照技術指標選擇優良單株進行調查。

標準地調查：首先按照技術要求選定調查林分，調查林分應具有代表性，目的樹種一般為純林或主要組成樹種。然后設置標準地(20 m×20 m)，調查樹種組成、林齡、郁閉度、地形、土壤等，按照技術要求選擇目的樹種的優良單株進行調查。

類型調查：在每個類型的主要分布地區，隨機選取若干株(一般應在30株以上),進行單株調查。

單株調查：對確定的調查單株及其對比樹，根據目的樹種的調查指標進行測量、觀察，記錄其表型、生長量、重要經濟性狀、特異性狀等。需要進行優良單株選擇的按照優良單株選擇方法進行。

4 結論

林木種質資源的調查收集是當前林木種苗發展中亟待開展的重要工作。理清林木種質資源的概念，確定適宜的調查方法，是開展好林木種質資源調查的關鍵。

目前全國各地在種質資源調查中采用的方法不一致，主要是對野生種質資源的調查方法差異較大。有些地區進行了普查，主要采用線路調查+樣地調查的方法[17,19，21-22]；有些地區開展了重點調查，主要采用標準地或線路+單株調查的方法[6,9,23-25]；也有不少地區采用普查和重點調查相結合的方法，在摸清物種種類、分布的基礎上，初選出一批優良群體和個體[5，20,26-27]。

對于尚未開展種質資源普查的地區，建議根據本地實際，結合普查同時開展目的樹種的重點調查。對目的樹種呈散生分布的，綜合采用線路調查+樣地調查+單株調查的方法；對目的樹種成片成林分布的，綜合采用線路調查+樣地調查+標準地調查+單株調查的方法；對目的樹種有不同變異類型的，綜合采用線路調查+樣地調查+類型調查+單株調查的方法。利用有限的資金、人員和物質，在摸清資源家底的同時，篩選出優良類型、群體和個體，加快應用到生產中，解決當前種苗生產對優質、本土種苗產品的迫切需求，更好地為林業建設服務。