我国北美红杉研究进展及发展建议

常晓勇++徐钡昌++张夸云++余秋尚++王永强

摘要 北美红杉是一种国内外广泛应用的世界著名速生珍贵大径级用材树种，也是巨大锯木工业原料。该文概述了我国北美红杉引种、无性繁殖、造林、病虫害防治等方面的研究进展，并对其今后的发展提出了若干建议，以期为从事北美红杉相关科研及生产的工作者提供参考。

关键词 北美红杉；引种；无性繁殖；研究进展

中图分类号 S791.33 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）12-0180-02

Research Progress and Development Suggestion of Sequoia sempervirens in our Country

CHANG Xiao-yong 1 XU Bei-chang 1 ZHANG Kua-yun 1 YU Qiu-shang 2 WANG Yong-qiang 1 *

（1 Haikou Forest Farm in kunming City of Yunnan Province，Kunming Yunnan 650114； 2 Forest Bureau of Gongshan County）

Abstract Sequoia sempervirens is aworld famous fast-growing valuable large-grade timber trees and huge sawmill industrial raw materials. Rresearch progress of Sequoia sempervirens in China were summarized from introduction of Redwood from North America，asexual reproduction，planting and pests.Suggestions for its future breeding direction were put forward，in order to provide a reference for breeders of Sequoia sempervirens.

Key words Sequoia sempervirens；introduction；asexual reproduction；research progress

北美红杉（Sequoia sempervirens Endll）简称红杉，是一种杉科北美红杉属常绿乔木，生长速度快，速生持续时间长，具有较好的培育大径级材的优良特性。原产美国加利福尼亚洲40年林龄的北美红杉，树高达110 m，胸径达8 m，年单株立木材积生长量0.237 m3。现广泛分布于我国华东、西南几省，其适应力较好，在各引种点都能较好地生长，都能正常开花结果[1]。据有关学者报导，北美红杉是一种长寿树种，富含一种称为缩合丹宁的物质，具有抵抗细菌、真菌入侵的自我防御作用。这种物质在北美红杉木材中不仅含量高，而且天然地凝结在木材上，是一种优良的无毒木材防腐剂[2]。据有关文献资料记载，在裸子植物、被子植物和蕨类植物中均有红杉醇存在，随着世界老龄化现象越来越严重，糖尿病已成为当今世界的一种常见病、多发病，因此寻找开发有效、无毒、安全的新型降血糖物质是人类亟待解决的问题[3]。目前研究显示，红杉醇可降低血糖、血脂，在民间用红杉的心木做成茶杯供给有“干渴症”的病人使用，起到一定的消渴作用。基于上述原因，我国引进了红杉进行种植，以期获得可利用再生生物能源。但是，我国对北美红杉的研究起步较晚，大多集中在种质资源的调查利用等方面，对北美红杉的引种、无性繁殖、造林、病虫害防治等方面的研究报道较少。本文概括了北美红杉在我国的研究进展，并针对其今后的育种方向提出了建议，以为从事北美红杉遗传育种工作者提供参考。

1 北美红杉在我国的研究进展

1.1 引种

北美红杉原产美国加利福尼亚州海岸，中国上海、南京、杭州有引种栽培[1]。在我国适生范围较好，在西南地区、华东地区都相继引种成功[4]。北美红杉树形圆通饱满，分枝多，直径2～4 cm，木材材积量高，出材率高，木材材性好，在国内外常用于建筑、家具等用材[1]。叶有鳞状叶与线形叶二型，球花雌雄同株；雄球花单生枝顶或叶腋；雄蕊多数；雌球花单生枝顶，下有多数鳞状叶；珠鳞15～20枚；苞片与珠鳞合生；球果当年成熟，卵圆形，成熟时珠鳞发育为种鳞，木质，盾形；种子2～5粒。生长在美国旧金山附近的红杉国家公园里的北美红杉树高达115.55 m，具有世界之最之说。1980年联合国教科文组织将红杉树国家公园作为自然遗产列入《世界遗产名录》。

1975年从杭州、上海引进美国总统尼克松访华赠送的北美红杉扦插苗在云南种植。之后，1980年和1984年又先后从美国加州引进红杉种子育苗，在云南昆明、丽江、新平进行试种，结果显示北美红杉在各引种地都生长良好。北美红杉在红壤、黄红壤、黄壤乃至黄棕壤上都能生长，1983年经历过昆明绝对低温、特大干旱气候，但没有出现旱害、冻害等现象，说明北美红杉在云南的适应性较强。除少数植株感染病虫害外，其余都生长良好，红杉在我国引种初步取得成功[5]。

1.2 无性繁殖

目前，北美红杉在我国尚处于引种阶段，种源缺乏，自然繁殖困难，其繁殖方法主要为枝条扦插和组织培养技术。生产上主要采用短穗扦插，北美红杉无性系扦插繁殖试验结果表明，用二年生且带当年新梢的短穗最好。插穗长度12～15 cm，切口平滑，呈马耳形，去除离插穗基部4～6 cm的叶片，然后把插穗放入已配好的生根粉溶液中，插穗时基部稍晾干[6]。北美红杉扦插的最好基质为砂壤土，稍偏酸性为宜[7]。插穗宜选在春季2月中旬或秋季10月中旬，插穗时间一般为10：00前或17：00—18：00阳光转弱时，扦插最佳深度为5～6 cm[8]。扦插后立即盖好遮荫网，避免日光强烈照射，防止温度过高烧损插穗。试验发现，用不同浓度激素IBA、NAA、ABT2处理的插穗都能生根，其中IBA浓度为100 mg/L处理过的插穗有利于形成愈伤组织，但不利于生根或生根时间会延长；以NAA浓度为100 mg/L浸泡过的插穗生根率最好，形成根数最多、根长最长；以ABT2浓度为1 500 mg/L溶液速蘸的插穗生根效果最佳[7]。北美红杉是一种以愈伤组织生根的植物类型[9-10]，1977年美国Bonga初次报道了有关北美红杉的组织培养[11]，我国潘颖南等在北美红杉组织培养方面取得了一定的成果[11-15]。琚淑明等利用不同浓度的NAA、KT、6-BA激素组合进行北美红杉带腋芽茎段离体培养，结果显示MS+NAA 0.1 mg/L+KT 0.5 mg/L对不定芽的诱导率高（诱导率100%）；MS+NAA 0.1 mg/L+6-BA 1.5mg/L+KT 0.5 mg/L增殖效果最好（增殖率约为6）；1/2 MS附加NAA 1.0 mg/L+IBA 2.5 mg/L，可获得较好的生根效果[16]。将已生根的组培苗移出培养室，放在散射光较强的地方炼苗，使组培苗能较好地与外界光、湿、热相适宜。需注意的是瓶苗出瓶时不能马上揭开瓶盖，需把瓶盖拧松2 d后再揭开，否则瓶苗不易成活。出瓶苗移栽一般2—3月、6—8月成活率较高[15]。经研究发现，北美红杉组培苗移栽最佳基质为珍珠岩+腐叶土+素土（配比为2∶1∶1），并保持大棚里的温度与湿度，温度23～25 ℃，湿度90%左右，移栽成活率达80%以上[17]。这一研究结果为北美红杉的大规模工厂化生产提供了前期理论及技术支持。endprint

1.3 造林

造林已成为生物能源利用、环境保护人与自然和谐相处的一种手段。根据北美红杉的生物学特性，选择一年生以上的健壮苗木造林，造林时应提前15 d对选择好的林地进行清理和全面整地。雨季造林，定苗时用表土与5 kg腐熟的堆肥回填坑内，拆除苗木营养袋，把带土球的苗木放入坑内，苗木主梢保持直立，回填土并分层压实，让根系与土壤紧密结合，覆土厚度5 cm以上[18]。根据不同因子对北美红杉生长影响试验结果表明：海拔为1 300 m生长较好，南坡生长比东南坡生长好[19]，北美红杉在滇东南、滇西南生长较好，其次是滇东地区，滇西北地区生长较差[20]。我国近30年才引种北美红杉成功，对引进的种源、无性系在云南、贵州等省进行栽培试验，结果发现：虽然不同种源和无性系间生态适应能力有差异，但在“种”的适应性上有所相似，按相似的特性对造林地进行合理的选择，具有可操作性。

1.4 病虫害防治

对北美红杉病虫害方面的研究，目前在国内尚无任何资料报道。引进的北美红杉在云南几个试验示范种植点造林后调查表明，主要是受白蚁危害，其他病害少见发生，白蚁危害给造林保存率和生长带来了极大影响，其随着海拔的升高而减少，但不显著，其中在海拔1 200～2 000 m处发生严重，2 300 m以上无白蚁危害。据有关学者报道，采用3%呋喃丹防治白蚁效果较好[21]。在北美红杉育苗过程中，猝倒病危害现象较常见。经过试验发现，不论是种子处理、苗床处理，还是出苗后的管理，对猝倒病的防治效果显著的是21%克菌星。播种后，从有30%苗出土时到第1片真叶出现的这段时间，是最易感染猝倒病的时期，因此这也是对猝倒病施药控制的最佳时期。上述研究为北美红杉大规模人工种植和开发利用奠定了坚实的理论和技术基础。

2 现存问题

我国近30年对北美红杉引种取得了初步成功，但是针对北美红杉的基础研究还很薄弱，其野生资源保护状况也很严峻，开发利用也尚处于起步阶段。

2.1 引种方面

首先，红杉是一种古树，历史悠久，现有引种林木处于幼龄阶段，对后续的生长发育情况还有待进一步研究观察；其次，北美红杉引种种源少，引种点少；最后，引进的北美红杉在不同生态环境中物候期、生长发育还缺乏研究。

2.2 无性繁殖

首先，北美红杉自然繁殖困难，野生资源较少，缺少遗传多样性，选育基础差；其次，生产上以扦插为快速繁殖方法，对于建立大规模采穗圃缺少大量穗条材料。尽管组织培养技术已经成功，但应用于工厂化大规模生产还不成熟；最后，目前栽培的北美红杉植株多来自于少数植株的无性系繁殖，大量多代无性繁殖可能还会面临品质退化问题。

2.3 造林

首先，造林设计不合理；其次，造林后缺乏抚育管理，整地粗放，苗木质量参差不齐，病虫害发生严重等；最后，造林技术不当，如植苗时培土过深、过厚，造成下窖；培土过浅，造成漏根；或根须扭曲，形成窝根；或踩土不实，使苗木死亡或生长不良，形成低产林。

3 发展建议

针对上述问题，为更好地综合利用北美红杉资源，并加速其发展，提出如下建议：一是加大北美红杉的基础研究力度。在了解其物候、栽培等技术的基础上，加速北美红杉引种、繁殖、造林、病虫害防治的研究，为充分利用其经济价值提供理论基础。二是在引种过程中，应对优良种源、优良无性系中的优良单株进行选择，扩大引种种源和引种点，为今后大面积造林提供优良种苗打下良好的基础。三是在造林方面，对造林技术、立地条件选择、造林密度、整地方法、栽植方法、施肥、抚育、管理等技术进行完善。四是繁殖方面，主要采用扦插、组织培养技术二者相结合，虽然已取得一定成效，但离生产需要还有一定距离。因此，今后一定要加大繁殖力度，提高苗木生产率，使植株尽快应用于生产，实现经济价值。五是植株病虫害方面应坚持“预防为主、综合防治”原则，合理运用栽培、化学、生物、物理的方法及其他有效的生态学手段，把病虫害控制在最低程度。六是进一步加大北美红杉相关后续产业的研发力度，使北美红杉从前期的引种、栽培种植、再到优良无性系的扩繁，最后应用于工厂化育苗等形成一条产业长链，实现其可持续发展。

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