遺傳與立地調控對馬尾松種子園的優化研究

1 馬尾松種子園遺傳調控現狀

種子優質和良種數量是馬尾松種子園的生產水平標準。馬尾松種子園母樹生長和結實受許多因素影響，如遺傳、立地條件、樹齡、密度及經營管理等。張國洲等研究表明，開花結果能力是影響種子產量的重要因素之一。種子園建設是綜合性系統工程，其過程覆蓋了林業生產經營技術和植物生殖學理論。陳虎等研究種子園自由授粉子代家系樹高、胸徑、材積方差分析表明，各家系性狀間差異顯著，且受到遺傳力制約。謝國陽等了解并掌握每份種質材料開花結實能力和開花物候期，得出建園時應充分考慮不同馬尾松遺傳特性親本組配問題?，F階段，中國馬尾松種子園種子數量和質量均需提高，使其達到預產量；種子園遺傳所引起的生物多樣性問題，導致林木個體差異縮小，減少了基因頻率，不了解種子園遺傳多樣性可能會造成馬尾松林種群不穩定。

2 馬尾松種子園立地調控現狀

目前，馬尾松種子園施肥主要以氮、磷、鉀復合肥為主，直接影響種子園產量和品質，尤其是配方施肥方式仍然薄弱。林地施肥作為一項重要的營養管理方式，有利于不良地上林木生長、改良林分營養條件。研究表明，馬尾松生長與土壤營養成分密切相關。在保證良種的前提下，要想促進馬尾松林速生豐產，需確保肥力供給。

劉正渭等研究表明，種子園施肥效果與種質材料、氣候、立地及經營管理密切相關。陳元鎮等在土壤養分效應分析實驗中發現，氮元素是影響種子園球果的最主要因子，且其與Ca、Mg、B、K之間的相互作用顯著。楊方成等研究表明，馬尾松疏伐后出現較大空隙，種子園去劣疏伐應先根據林分密度考慮后再到現場標定進行施工。合理施肥是保障種子園母樹能夠豐產、優產的重要因素。需按照林木生長發育階段，確定不同的施肥方式和施肥配比，在馬尾松幼齡時期，以有利于根系和樹冠的季節性生長；在中林齡時期，要補充馬尾松母樹座果時期的營養需求，施加不同營養類型的肥料，禁止某種肥料施肥過多，從而違背了李比希最小因子定論；在老齡時期，樹的高生長受到限制，材積生長也相對滯緩，施肥要與修枝剪葉、衛生檢疫情況相結合，避免種子質量與生殖需要相沖突。趙鵬等研究表明，樹木生長最關鍵的生活環境就是土壤，樹木為完成生長和發育需要的水分和養料絕大部分都是依靠根系從土壤中吸收，土壤施肥后理化性質的優良直接影響樹木生長。目前，微生物菌肥、礦質肥、綠肥增產明顯，如何建立馬尾松種子園土壤養分的良性循環，豐富微生物群落多樣性，將微生物肥料結合礦質肥應用于馬尾松種子園中是最主要的技術問題。

本文通過分析土壤理化特征后，得出了馬尾松生長所需要的土壤條件，氮、磷、鉀循環所需要的土壤酶活性，馬尾松地被層有機物和土壤中物質，如土壤腐殖質含量、土壤微生物群落數量及其多樣性等。研究了土壤中微生物肥料產生作用的機理，提出了不同生活史下馬尾松應如何正確使用微生物肥料等，建議為立地調控提供技術指導。

3 馬尾松種子園遺傳調控與立地調控互作

馬尾松林木性狀遺傳表達與土壤營養環境是相互作用的，遺傳表達的完整性與土壤養分結構有關。在馬尾松種子園相關研究中，少有將遺傳學和營養學結合來考慮林木種子園生產種子的文獻，營養形狀遺傳表達決定林木與環境的能量流動與物質循環，且少有通過營養遺傳學來篩選營養遺傳表達的優勢基因等研究。林木營養吸收受基因調控，在考慮遺傳改良的同時要注重營養基因的具體情況，完善馬尾松種子園施肥量、施肥方式。中國馬尾松種子園正在不斷實現集約化經營，氮磷鉀養分結構不利于馬尾松種子園母樹的最佳營養配比。同時，為保護馬尾松天然林資源，現有的立地和育種互作需考慮馬尾松種子園林木營養情況和性狀表達，再開展馬尾松營養遺傳學的相關研究，選擇馬尾松土壤質地高效養分利用的基因型，以提供馬尾松種子園優質的無性系和家系，提升馬尾松苗木的環境抗性。

4 遺傳與立地調控對馬尾松種子園生產力的影響

廣義的立地環境包括生物環境與非生物環境，馬尾松林木基因型與立地環境互作是馬尾松種子園發展的要點。馬尾松種子園林木性狀表現主要由基因決定，但不排除環境因素對基因性狀表現產生的反饋與負反饋作用，馬尾松種子園存在遺傳與環境的協同。遺傳調控為立地調控提供了優良的種質，立地調控進一步保障遺傳調控的外部性狀表達。

5 馬尾松種子園的發展展望

為了能夠充分運用現代科技（無人機，AI技術）對馬尾松種子園環境狀況進行監測，獲取林分數據再進行不同尺度的生產力估算，形成立地和遺傳調控互作等方面研究，需長期加強對馬尾松種子園定位監測以實現時間尺度上的動態變化研究。馬尾松種子園生產力與該樹種生物學特性密切相關，長期觀測對于探究馬尾松生長規律、評估立地調控與遺傳調控對生產力的影響及預測變化趨勢等都具有非常重要的意義。立地與遺傳調控互作能夠提高馬尾松種子園生產力，是未來林分亟待解決的問題和要點。