柞园生态建设研究现状与展望

郎庆龙 夏兴宏 费 滕

（辽宁省蚕业科学研究所，辽宁凤城 118100）

柞园生态建设研究现状与展望

郎庆龙 夏兴宏 费 滕

（辽宁省蚕业科学研究所，辽宁凤城 118100）

综述了建国以后柞园生态建设研究领域所开展的柞树栽培、树型养成、保苗场建设、人工饲料、柞树病虫害等基础性研究，柞园沙化防治、柞园资源多元化利用、柞园生态建设技术规程等应用研究所取得的主要成果，以及柞园生态系统养分循环、柞树树种改良、柞树菌根菌、柞树组织培养等方面的研究进展；提出了该领域研究目前存在的主要问题，同时展望了柞园资源保护与利用的研究前景。

柞园；生态建设；技术标准；柞树资源；综合利用；展望

中国现有天然柞林资源约1 300万hm2，已开发建设成柞园的有78.6万hm2。柞园作为一种可再生自然资源，它既是经济林、水土保持林，同时也是薪炭林［1］，如何保护和科学利用柞园资源是柞蚕业实现可持续发展的关键。

20世纪70年代末，辽宁省部分柞园陆续出现植被退化、土壤沙化、水土流失等问题，引发了发展柞蚕生产破坏生态环境的诸多争议。为此，辽宁省蚕业科学研究所于1979年专门成立了以柞园资源保护与利用为研究对象的柞蚕饲料研究室［2］，2001年又成立了柞园生态建设与放养技术研究室，将柞园资源保护与科学利用单独作为一个学科进行重点研究；近年来，在柞树菌根菌资源调查与利用、柞园资源高效利用、柞树种质资源收集与保存等方面取得了重要进展。本文通过对我国柞园生态建设研究进展的回顾，总结目前的研究现状及存在的问题，提出今后柞园建设的重点研究领域，为柞园资源可持续利用、柞蚕业可持续发展提供理论基础。

1 柞园生态建设研究现状

1.1 柞园柞树资源的基础研究

20世纪50年代初至80年代初为第1阶段，这一时期的技术特点是以提高产叶量为核心、全面开展蚕场柞树的基础性研究工作。研究内容以柞树栽培、中干树型养成技术、柞蚕保苗场建设、柞蚕人工饲料以及柞树病虫害防治等相关技术为主要研究内容。

1.1.1 柞树栽培技术研究 由王昌杰等［3］主持的柞树栽培技术研究，在张宝茹等［4］研究的基础上，对柞树生物学基础、种类、分布、养蚕价值、种苗繁育等进行了较为系统的研究；同时，对柞园立地条件、树型养成、经营与管护等进行了重点研究。根据研究成果出版了《柞树栽培》［5］一书，“蚕场柞树栽培技术研究”成果获1986年度辽宁省政府科技进步三等奖。

1.1.2 柞树中干树型养成技术研究 王昌杰等［6］在总结宽甸县长甸镇农民姚庆春户培养中干放拐树型经验的基础上，总结和推广了中干留拳、中干放拐、中干树型快速养成、中干树型压拐等4种中干树型的养成技术和方法，使单位面积柞园的“担蚕量”比无干树型提高50%左右。到1985年，辽宁省已推广中干树型面积约10万hm2。该项研究成果获1990年度农业部技术改进二等奖。

1.1.3 柞蚕保苗场研究 王昌杰等［7］先后利用蒿柳、柞树，在蚕场下坡位土质肥沃的地方，建起床式、行式、墩式3种密植型的小蚕保苗场，集中放养1～2龄小蚕。由于保苗场改善了小蚕的生长环境，便于管理和小蚕保护，在柞园面积减少80%以上的情况下，保苗率提高约20%，秋蚕龄期缩短3～5 d。“利用蒿柳建设柞蚕保苗场的研究”成果获1979年度辽宁省政府科技进步三等奖。

1.1.4 柞蚕人工饲料研究 借鉴家蚕人工饲料配方，王蜀嘉等［8］开展了柞蚕人工饲料研究，经过20多年的试验研究，人工饲料饲养柞蚕的幼虫龄期缩短为36 d，并顺利完成一个生活世代；但营茧羽化的蛾产卵后，孵化率较低，一般为20%～50%。赵春山等［9－10］又对柞蚕摄食因子和柞叶粉消毒方法方面进行了较为深入的研究，明确了柞蚕诱食因子存在于柞树叶片的丙酮提取液中，咬食因子存在于柞树叶片的乙醇—热甲醇提取液中，柞蚕吞咽因子为纤维素；并且，利用ZX－35真空熏蒸消毒机，以杀菌剂Ⅱ号400 g／m3熏蒸4 h、400 g／m3熏蒸2 h消毒柞叶粉，对柞蚕脓病核型的多角体病毒灭活效果分别达到98.77%和94.90%，对柞蚕人工饲料的主要营养成分无破坏作用，柞蚕取食及生长发育也无不良影响。

1.1.5 蚕场柞树阶梯树型研究 王昌杰等［11］与中国科学院沈阳应用生态研究所合作开展了“蚕场柞树阶梯树型的研究”，根据柞园建设和养蚕的需要，应用砍伐修剪技术和柞树的萌发特性，使柞树形成双层立体树冠，多层次利用太阳光能，达到最大限度地提高单位面积产叶量和“担蚕量”的目的，结果表明：“担蚕量”比对照区提高22.16%，柞蚕茧增产18.70%，该项研究成果获1996年度中国科学院科技进步二等奖。

1.1.6 柞树病虫害防治研究 许文儒等［12］用舞毒蛾核型多角体病毒（Lymantria dispar L.nuclear poly⁃hedrosis viruses，LdNPV）防治蚕场中的舞毒蛾，使用病毒浓度1.3×106个／mL多角体时，防效为92.5%；使用病毒浓度3.2×106个／mL多角体时，防效为98.3%，该项研究成果获1985年度辽宁省科技进步二等奖。魏成贵等［13］查明了辽宁省危害柞树的刺蛾有18种，全省普遍分布，通过试验用25%亚胺硫磷或50%马拉硫磷乳剂6 000倍液进行防治，防效可达100%，并且对2～3龄柞蚕安全。吴佩玉等［14］对柞树白粉病的研究表明，柞树白粉病病原菌属子囊菌纲（Ascomycetes）、白粉菌目（Erysiphales）、白粉菌科（Erysiphacea）、叉壳属（Podosphaera）的粉状叉丝壳菌（Microsphaera alphitoides），采用0.05%～0.10%浓度的霉锈净或甲菌定于6月下旬—7月上旬进行喷雾防治，大面积防效为78.4%～92.5%（霉锈净）和75.5%～87.5%（甲菌定），药剂有效期分别为18～21 d和15～19 d；0.05%～0.10%浓度的霉锈净和甲菌定，对柞树和柞蚕均不产生药害。

1.2 柞园资源保护及可持续利用的研究

20世纪80年代初至21世纪初为柞树研究的第2阶段，这一时期的技术特点是针对柞园资源出现的沙化、退化现象，水土流失严重以及单位面积产值、效益低的问题，有针对性地研制新技术。研究内容以蚕场沙化成因与防治技术、柞园持续利用相关理论及配套技术、蚕场轮伐下来的小径木综合利用技术等为主。

1.2.1 柞园沙砾化成因与综合防治研究 吴振多等［15］研究查明了辽东地块低山丘陵地质区柞园沙砾化的3个成因，即成土母质沙砾状是柞园发生沙化的内在因素，柞蚕区降雨强度大是发生沙化的客观条件，政策失误、能源紧缺、法制不严、使用不当等是造成蚕场植被破坏、发生沙化的主要原因；提出柞树与胡枝子（Lespedeza bicolor）、节缕草（Zoysia japomca）带状相间配置治理沙化斑的最佳模式，筛选出柞树、胡枝子、紫穗槐（Amorpha fruticosa）等25种治沙先锋植物。该项研究成果获1991年度农业部科技进步三等奖。

1.2.2 柞园持续利用研究 吴振多等［16］首次在柞园研究领域运用数学模型，解释柞树产叶量与柞树密度、树型、轮伐周期、草灌植物类型、树种等影响因子的关系，揭示了柞园植被波动规律、长期演替规律、结构因子相关规律、蚕场柞树生长规律；以此为基础研制出了“补植加密柞树、扩大树冠体积、封场育柞、休闲轮放”等柞园综合治理配套技术和“蚕场补植扩建、树型优化配置、叶蚕匹配利用等”柞园持续利用配套技术。该项研究获1999年度辽宁省政府科技进步三等奖。

1.2.3 柞园资源多元化利用研究 ①养蚕及黑木耳生产一体化增值技术研究。洪家奇等［17］通过研究，创建了“666”制蚕场轮伐模式，即将生产上普遍采用的4～5年轮伐制，改为6年轮伐周期的轮伐制，每年按1／6柞园面积的比例逐段轮伐，轮伐当年芽棵休闲不养蚕；该项技术的优点在于轮伐下来的柞树枝干适合做耳木的比例提高了73.7%，轮伐后新萌发的1龄枝树势生长旺盛，产叶量提高65.9%；建立了养蚕及黑木耳生产一体化的技术体系，提高了轮伐柞树枝干的利用水平，单位面积柞园经济效益提高21.1%，生态效益明显。该项研究成果获1992年度辽宁省政府科技进步三等奖。②柞园资源高效利用技术研究。倪振田等［18］在利用小径木栽培黑木耳的基础上，充分利用柞园内生态空间，研究出轮伐下来超小径木（最小径级为2.5 cm）栽培黑木耳、蚕场内鱼鳞坑仿野生栽培天麻、柞树下仿野生栽培灵芝等多项技术，其中：每立方米尖柞超小径木可产黑木耳17.9 kg，每立方米蒙古柞段木可产灵芝94.3 kg；以蒙古柞段木栽培天麻，产投比可达13∶1。实现了多层次、多方位利用柞园资源，达到建设高效益柞园的目的，进一步提高了单位面积柞园的经济效益。该项研究成果获2002年度辽宁省政府科技进步三等奖。

1.2.4 柞园生态建设技术规程制定 目前，部分柞蚕主产省、市都制定了《柞蚕场建设技术规程》，如丹东市地方标准DB／T 2106 4701—1988《柞蚕场建设技术规程》［19］、辽宁省地方标准DB 21／T 655—1992《柞蚕场建设技术规程》［20］、黑龙江省地方标准DB 23／T 1100—2007《柞蚕场建设技术规程》［21］、辽宁省地方标准DB／T 655—2008《柞园建设技术规程》［22］。以上各级规程和标准的发布与实施，使柞园生态建设与科学利用有章可循。

1.2.5 柞园生态系统养分循环研究 杨思河等［23］研究表明，柞园是以放养柞蚕为主要经营目的的特殊林种，也是一种受强度干扰的生态系统。柞园的养分动态既有落叶阔叶林的特征，即落叶前的养分转移特征，又具有养分分配格局的独特性，即根部养分的储存能力强。这两方面的特征均有利于树体内部的养分储存。柞树具有很强的萌发力，这为该系统的抗干扰能力提供了物质基础。柞园定期轮伐的养分输出与蚕茧养分输出大体相当，这两部分的氮输出量相当于柞园柞树净吸收量的32%；通过落叶、柞蚕排泄物和死蚕体的氮归还量，占吸收量的44%；在没有养分输入和土壤肥力自然增长率较低的情况下，柞园的生态系统的养分平衡将受到干扰。温达志等［24］提出柞蚕放养强度和轮伐周期必须根据土壤肥力水平和柞树生长势来决定，在土壤有机质含量为2.0%、氮含量为0.12%的水平上，养蚕食叶量宜控制在50%左右；中等肥力柞园的轮伐周期以5～7年为宜；在植被稀少、土壤瘠薄的柞园，种植苦参（Sophora flavescens）、胡枝子、花木兰（Indigofera kiliowil Maxim.ex Palibin）等固氮植物，可明显提高土壤供氮能力和增强柞园水土保持效果。据测算，1年生花木兰、苦参、胡枝子、紫穗槐每年固氮量分别为1.58、2.47、1.08、1.42 kg／hm2，随着植物年龄和密度的增加，其固氮量还将有所提高。

1.3 柞树树种改良的研究

日本创价大学工学部押金建吾［25］、吉林省蚕业科学研究所刘隽彦［26］通过秋水仙碱诱导育出辽东栎混数体（染色体多数为4倍体，混有少量2倍体），混数体植株比2倍体植株的叶片宽50%、枝条粗50%、叶片厚21%、细胞内叶绿体数多51%，蛋白含量明显增高，钙含量增加60%以上；20世纪90年代初至今，辽宁省蚕业科学研究所共收集保存了蒙古栎（Q．mongolica Fisch.）、麻栎（Q．acutissima Carr.）、辽东栎（Q．liaotungensis Koidz.）、槲栎（Q．aliena B.I.）、槲树（Q．dentata Thunb.）、栓皮栎（Q．variabilis B.I.）、枹栎（Q．glandulifera B.I.）、北方红栎（Q．rubra）等14种柞树资源；近年来又陆续引进、保存了波兰栎（Q．robur L.）、红槲栎（Q．rubra L.）、沼生栎（Q．palustris L.）等柞树资源，并开展了不同树种叶片气孔测定及营养成分测定等研究内容［27］。

1.4 柞树菌根菌的研究

王惠等［28］研究查明辽宁省丹东地区有柞树菌根菌资源36种，隶属于7个科13个属，与蒙古栎共生的菌根菌种类最多，达29种；红菇属种类与柞树共生的树龄范围最广，鹅膏属种类偏重于与树龄较大的柞树共生；7、8月份为菌根菌发生的高峰期，有75%种类的菌根菌在7月份发生，100%种类的菌根菌在8月份发生。高伟等［29］以9种常见的柞树菌根菌为实验材料，对当年生蒙古柞、尖柞幼苗接种，通过对接种后柞苗的株高生长量及菌根化率调查分析，1号、2号菌种对株高的生长量影响最大；1号、2号、4号、5号为回接柞树效果较好的4个优势菌种。陆秀君等［30］研究表明，菌根菌能整体地提高蒙古栎苗木的形态生长，其中菌剂017与对照区（未接种菌根菌）相比其苗高增加21.54%、地径增加20.66%、侧根数量增加39.13%，地上部分干质量和地下部分干质量分别增加97.71%和105.26%；真菌复合菌剂与未接种菌根菌的对照区相比，其苗高增加62.13%、地径增加8.76%、侧根数量增加130.43%，地上部分干质量和地下部分干质量分别增加24.30%和47.75%。孙娟等［31］利用菌根化柞树叶片养蚕的结果表明：接种014、017号菌根菌的处理区柞树叶片的平均淀粉、磷的含量，比未接种菌根菌的对照区分别高7.5%～12.4%，春柞蚕保苗率、收蚁结茧率、优茧率分别提高3.7%、5.9%、5.3%。

1.5 柞树组织培养的研究

于艳等［32］利用多年生麻栎的当年生枝条作为外植体，采用1 g／L的HgCl2消毒5 min，外植体成活率最高可达85.0%；在MS、WPM、1／4 MS（2倍铁盐）3种基本培养基上外植体诱导率均在82.5%以上，其中以1／4 MS（2倍铁盐）诱导率最高（86.7%），且褐死率最低（5.0%）；茎段外植体初代培养最适培养基配方为1／4 MS（2倍铁盐）＋1.0 mg／L 6－BA＋0.2 mg／L IBA＋1.0 mg／L KT，不定芽诱导率可达92.0%；不定芽继代培养基配方为1／4 MS（2倍铁盐）＋2.0 mg／L 6－BA＋0.2 mg／L IBA＋1.0 mg／L GA3，增殖系数为5.8；幼苗生根培养基最适配方为1／4 MS（2倍铁盐）＋1.0 mg／L IBA，再生植株生根率达74.0%。

2 柞园生态建设研究存在的问题

2.1 柞园资源单位面积经济效益较低

柞蚕生产第1大省——辽宁省，对放养柞蚕是否破坏生态的争议依旧不断，柞园资源综合利用的附加值提高缓慢；黑龙江、吉林、内蒙古、河南等柞蚕主产省（区）柞林资源丰富，开发利用养蚕时间较短，养蚕与生态的矛盾还未完全呈现，各级管理和科研部门对柞园生态建设的研究还不够重视，人、财、物投入有限。柞园资源单位面积经济效益较低，影响了柞园建设的积极性。

2.2 缺乏生态型柞园建设技术标准

缺乏具有不同植被类型特点的生态型柞园建设的技术标准，生态型柞园建设的理论研究进展缓慢，缺乏标准和模式。目前正在应用的各级柞园建设使用技术规程与生态型柞园的标准还有一定的距离，有必要从基础理论入手，进一步深入研究。

2.3 柞树树种遗传改良研究滞后

主要饲料树种存在的产叶量低、病虫害严重、叶质营养单一等问题，凸显柞树树种遗传改良研究的必要性。

2.4 柞园生态建设的基础研究薄弱

柞园生态建设的基础理论研究起步较晚，技术和人才储备较少，研究内容的深度和广度有限，影响了柞蚕产业的发展。有关柞园生态平衡基础理论方面的系统研究进展缓慢，这也是导致放养柞蚕是否破坏生态环境争议的主因。

3 柞园生态建设研究前景展望

目前，柞园生态建设研究所面临的主要任务：一是如何通过先进的技术手段来解决部分退化柞园的生态恢复；二是柞园如何实现高效、生态利用。3.1 加强柞园生态平衡基础理论研究

在过去研究的基础上，深入开展柞园生态系统物质循环（N、P、K）、能量转化效率及生态特性和生态效益等的研究，通过研究柞园的物质与能量的投入、利用、储存、产出、回归的具体量化指标，建立反映柞园的物质流动、能量流动、价值流动的动态变化柞园生态系统结构优化模式，为柞园资源的高效、生态利用提供理论根据。

3.2 研究制定具有不同植被类型特点的生态型柞园建设与使用技术标准

组织辽宁、黑龙江、吉林、内蒙古、山东、河南等柞蚕主产省（区）的科技人员进行协作攻关，邀请林业、水利、生态等领域的有关专家完成“生态型柞园建设与使用技术规程”国家标准，以此为依据多方位、多层次地利用柞园资源，提高柞园综合利用水平，建设多个有代表性的高效益生态型柞园综合利用示范区，通过多点示范，达到生态与经济效益兼顾的柞蚕综合利用的效果。

3.3 加速推进柞树树种遗传改良的研究

调查、引进、保存国内外的柞树资源，建成全国最大的北方落叶柞树资源圃，加速推进柞树树种遗传改良的研究。充分运用“优树选择”、“花粉杂交”等技术，育成兼有产叶量高、养蚕效果好、抗病虫害能力强的柞树杂交种。利用扦插、嫁接、组培等柞树快速繁苗技术以及菌根化柞苗繁育技术，加速繁育优质柞树苗木；为补植建设现有的沙化、退化柞园和荒山、荒坡新建的生态型园林式柞园，打下坚实的基础。

3.4 建成一批生态型柞园及柞蚕生态放养综合技术集成示范基地

在辽宁、黑龙江、吉林、内蒙古、山东、河南等柞蚕主产省（区）建成10～20个具有不同植被类型特点的国家级生态型柞园建设及生态放养示范区，将生态型柞园建设综合技术及省力化生态放养技术组装、集成、示范，引导农民应用柞园生态建设及生态放养实用技术；有效地提高农民放养柞蚕的收获系数，降低农民的养蚕风险，实现柞园的可持续利用及柞蚕业的可持续发展。

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S885.1

B

1007－0982（2015）04－0015－05

2015－08－13；接受日期：2015－09－25

辽宁省重大科技攻关项目（编号2014209001）；现代农业产业技术体系建设专项（编号CARS－22）。

郎庆龙（1969—），男，辽宁凤城，硕士，研究员。

Tel：0415－8139928，E⁃mail：fclql＠163.com