謝耀堅

科技創(chuàng)新引領(lǐng)中國桉樹研究和產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展

謝耀堅

(中國林業(yè)科學(xué)研究院速生樹木研究所，廣東 湛江 524022)

桉樹研發(fā)全面促進了我國桉樹全產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。桉樹研究從“六五”開始首次被列入國家科技攻關(guān)計劃，至“十三五”國家重點研發(fā)計劃，歷時40年持續(xù)不斷的科技創(chuàng)新研究，促進了我國桉樹人工林及其產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。我國桉樹人工林從1986年的46萬hm2發(fā)展到2018年的546萬hm2，面積增加了10倍多。目前，全國桉樹年產(chǎn)木材超過4 000萬m3，桉樹產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈總產(chǎn)值超過4 000億元。桉樹創(chuàng)新研究的最新進展主要包括六個方面：種質(zhì)資源及良種選育研究，良種快繁技術(shù)研究，定向培育技術(shù)研究，病蟲害防控技術(shù)研究，生態(tài)定位監(jiān)測研究，制漿造紙、木材加工和林副產(chǎn)品技術(shù)研究。

桉樹；科技創(chuàng)新；產(chǎn)業(yè)發(fā)展

1978年6月，鄧小平同志根據(jù)當代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢和現(xiàn)狀，在全國科學(xué)大會上提出了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的著名論斷。這一論斷也在中國桉樹發(fā)展的歷史進程中得到了充分印證。我國桉樹人工林及其產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，正是得益于桉樹科學(xué)研究和技術(shù)推廣的巨大成就，因此，科技創(chuàng)新引領(lǐng)中國桉樹事業(yè)迅猛發(fā)展。

為了加速桉樹的發(fā)展，老一代桉樹科技工作者，在條件十分艱苦的情況下，進行桉樹的引種和栽培試驗，開展科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流等工作。在20世紀70年代，廣東雷州林業(yè)局培育出優(yōu)良品種雷林1號桉，廣西欽州地區(qū)林科所開展桉樹組織培養(yǎng)工作。由于當時桉樹科學(xué)研究還處于起步階段，沒有國家的科研項目支持，處境十分困難。

隨著1978年全國科學(xué)大會的召開，科學(xué)春天的陽光普照大地，也給桉樹事業(yè)帶來光明，同時國家開始重新編制科技攻關(guān)計劃，桉樹研究也開始正式走進國家攻關(guān)的行列。接著，中國和澳大利亞開啟桉樹國際合作項目。隨著林業(yè)部桉樹研究開發(fā)中心(桉樹中心)成立，迎來了桉樹研究的快速發(fā)展階段。

桉樹從“六五”首次被列入科技攻關(guān)計劃后，國家支持的力度逐步加大，這些項目包括國家攻關(guān)項目、國家引進項目、國家創(chuàng)新項目，國家推廣項目等，以這些為基礎(chǔ)，有關(guān)省、地(市)、縣(場)也分別立項進行桉樹研究；國際合作項目的開展，使我國桉樹研究事業(yè)如虎添翼。澳大利亞援助項目—廣西東門桉樹造林項目、中澳合作項目—澳大利亞闊葉樹在中國的引種栽培、澳援項目—中國桉樹中心建設(shè)、中澳合作項目—耐寒桉樹研究、桉樹加工利用項目等，都為中國桉樹發(fā)展做出了貢獻。桉樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，開創(chuàng)了我國南方人工林發(fā)展的先河，以大型林漿紙項目為代表的桉樹產(chǎn)業(yè)，形成了桉樹苗圃、造林基地、專用肥料廠、木漿廠、造紙廠、各種林板廠等產(chǎn)業(yè)帶，成為南方各省(區(qū))的重要產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。桉樹發(fā)展給人們和社會(特別是農(nóng)村和山區(qū))帶來利益的同時，也引起一些疑惑和爭論，盡管提出異議的人角度各有不同，但是對桉樹的發(fā)展確實產(chǎn)生了負面影響，對此從國家林業(yè)局到各有關(guān)省市都舉行了有規(guī)模的桉樹研討會，林業(yè)行業(yè)外的專家學(xué)者也參與研究和探討，特別是中國工程院“中國大規(guī)模種植桉樹對生態(tài)環(huán)境的影響的戰(zhàn)略研究”項目，明確指出桉樹是一個速生優(yōu)良樹種，只要科學(xué)種植，就能取得好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益[1]。

回顧我國桉樹科學(xué)研究幾十年歷程，可以概括為以下幾點成就：一是引進和選育了一批良種；二是培養(yǎng)鍛煉了一支科學(xué)研究隊伍；三是取得了一批科技成果；四是形成了規(guī)模化的桉樹產(chǎn)業(yè)鏈。

一是引進和選育了一批桉樹良種。1981年以來，通過執(zhí)行各級各類研究項目，引進和選育的良種包括巴西的巨尾桉無性系、剛果12號、我國的DH系列無性系、EC系列、U6、GL系列等，成為我國桉樹人工林造林的主要品種，這些優(yōu)良品種(無性系)的推廣應(yīng)用，為推動我國桉樹人工林的發(fā)展、林漿紙一體化和人造板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了主導(dǎo)性的作用。桉樹無性系的廣泛應(yīng)用，使桉樹人工林成為我國現(xiàn)代無性系林業(yè)的先鋒和典范。

二是培養(yǎng)和鍛煉了一支桉樹科學(xué)研究的人才隊伍。人才是一切事業(yè)的基礎(chǔ)，三十年的桉樹科學(xué)研究實踐，造就了一批老專家，也鍛煉了一批中青年專家，是桉樹研究的中堅力量。目前，我國桉樹研究人才隊伍已經(jīng)初具規(guī)模，人才較集中的單位包括：中國林業(yè)科學(xué)研究院速生樹木研究所(原國家林業(yè)和草原局桉樹研究開發(fā)中心，簡稱桉樹中心)、廣西林業(yè)科學(xué)研究院、中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所等。

三是取得了一批科研成果。據(jù)不完全統(tǒng)計，三十年來我國取得的桉樹科技成果近100項，出版的相關(guān)專著近40部，發(fā)表的科技論文近5 000篇。代表性的成果包括：桉樹紙漿用材樹種良種選育及培育技術(shù)研究；東門桉樹引種改良及高產(chǎn)栽培綜合技術(shù)研究；桉屬樹種引種栽培的研究；耐寒桉樹樹種資源改良及培育技術(shù)研究；桉樹工業(yè)原料林良種創(chuàng)制及高效培育技術(shù)等，這些成果整體上達到國際先進水平，對我國桉樹研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重大推動作用。

四是形成了規(guī)?；蔫駱洚a(chǎn)業(yè)鏈。在桉樹科學(xué)研究的強力推動下，我國桉樹人工林面積由1986年代的46萬hm2發(fā)展到2018年的546萬hm2，面積增加了10倍多，形成了林漿紙產(chǎn)業(yè)、人造板產(chǎn)業(yè)、種苗產(chǎn)業(yè)、專用肥產(chǎn)業(yè)、桉葉油產(chǎn)業(yè)等一系列的產(chǎn)業(yè)鏈，為推動地方經(jīng)濟發(fā)展和幫助農(nóng)村致富奔小康做出了重要貢獻。

1 種質(zhì)資源及育種研究，為桉樹大發(fā)展提供了良種保障

經(jīng)調(diào)查應(yīng)用于生產(chǎn)的桉樹核心育種資源包括：尾葉桉()、巨桉()、細葉桉()、赤桉()、粗皮桉()等5個樹種、166個種源、2 424個家系，保存植株10 000余株。這些基因資源主要分布在廣西、廣東，共19個試驗林，總面積112 hm2。桉樹中心主持的“十一五”科技支撐課題，獲得了53個新的雜交組合、56個無性系[2]。雜交組合所采用的母本主要為尾葉桉、韋塔桉()、細葉桉等，父本主要為巨桉、細葉桉、粗皮桉、韋塔桉等，在南方國家級林木種苗示范基地、雷州林業(yè)局、廣西東門林場等地共建立雜交種測試林7處，測試無性系達156個，在此基礎(chǔ)上選育出一批新的優(yōu)良無性系[3]。這些良種的應(yīng)用，使桉樹從1980年代的5 ～ 8 m3·hm-2·年-1增加到2020年代的32 ～ 40 m3·hm-2·年-1。

自“九五”以來，經(jīng)桉樹中心、廣西林業(yè)科學(xué)研究院、廣西東門林場等多家單位聯(lián)合研究，在桉樹良種創(chuàng)制方面取得重大突破。一是建立了桉樹可持續(xù)良種創(chuàng)制技術(shù)體系，本著適地適樹和速生豐產(chǎn)的原則，20多年來，經(jīng)引進、測定和篩選，在我國建立了含105個桉樹種、612個種源、4 837個家系的第1代、第2代的桉樹種質(zhì)資源庫；在此基礎(chǔ)上，進行桉樹“有性改良、無性利用”，應(yīng)用高效定向雜交育種、無性系育種等技術(shù)，獲得雜交子代2 232個，經(jīng)過子代測定和中試，選育創(chuàng)制高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)桉樹良種70個，覆蓋了全國90%的桉樹主產(chǎn)區(qū)，使桉樹良種使用率達到90%以上。桉樹良種的廣泛應(yīng)用，使桉樹生長速率由40年前的0.02 m3·hm-2·年-1提高到現(xiàn)在的0.1 ～ 0.13 m3·hm-2·年-1，提高了5倍以上。

1.1 桉樹纖維材良種的選育

經(jīng)大規(guī)模多樹種、種間雜交種測定，發(fā)現(xiàn)尾葉桉與巨桉間雜交種的速生性、木材品質(zhì)優(yōu)勢突出、易于無性系繁殖。并形成良種選育的標準程序：對優(yōu)良雜交種進行高強度篩選，獲得優(yōu)異個體后進行無性系繁殖，通過無性系測定得到供生產(chǎn)推廣的品種。獲得的主要優(yōu)良無性系包括：尾葉桉×巨桉的DH32 和DH33等系列，其主要特點為：生物量大、纖維含量高、適應(yīng)性強等；其中，DH32-29 等16 個品種獲認定為良種，生長量比“十一五”期間傳統(tǒng)品種高20%以上，并在廣東、廣西、海南、福建、云南、四川等地區(qū)得到廣泛推廣和應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。

1.2 桉樹膠合板材良種的選育

在纖維材選育的基礎(chǔ)上，進行了膠合板主要選育性狀的研究，確定了材積、樹干形質(zhì)、木材特性等為核心性狀，形成了桉樹膠合板材評價及選擇技術(shù)體系。經(jīng)品種特性測定，確定了以尾葉桉×粗皮桉、尾葉桉×赤桉等為主的優(yōu)良種間雜交組合。經(jīng)過綜合評價，選育出18 個膠合板利用方向的良種和新品種(審定)，主要包括：EC1、EC34、LL11和LL9，特點為：速生、樹干通直圓滿、木材顏色美觀、自然整枝留痕小等；這些無性系5 ～ 6年生材積生長量在25 ～ 30 m3·hm-2·年-1、單板出材率提高8% ～ 12%，單位面積木材產(chǎn)值提高12.6% ～ 16.8%，提高了桉樹木材的價值。針對廣東、廣西和福建等沿海省區(qū)臺風(fēng)多發(fā)的特點，為保障桉樹木材產(chǎn)量穩(wěn)定，研究建立了一套林木抗風(fēng)評價指標體系，篩選出抗風(fēng)能力較強的赤桉家系4個，尾細桉無性系1個。鑒于臺風(fēng)過后桉樹病害頻發(fā)的特點，通過致病力測試明確了桉樹無性系抗焦枯病的強弱順序為：G1>OC14>EC153>EC152>W5>U6>EC155 >K31>DH32-22>DH32-29，并獲得了尾鄧桉()、尾邊桉()和尾柳桉()3 個抗病新品種[4]。

1.3 桉樹實木材優(yōu)良品種的選育

通過對桉樹已有基因資源、珍貴用材樹種項目新引進材料的研究，確定了木材基本密度、材積、端裂指數(shù)、生長應(yīng)力為影響桉樹實木利用價值的主要性狀；選定粗皮桉、柳桉、大花序桉()、托里桉()、赤桉等5 個樹種為實木材重點樹種，已選育出大花序桉優(yōu)良品種7 個；優(yōu)良品種的生長量從10 m3·hm-2·年-1提高到23 m3·hm-2·年-1，生長量提高了1.3倍。良種的應(yīng)用使桉樹生長速率大幅提升(圖1)。

圖1 桉樹生長速率

2 良種快繁技術(shù)為桉樹裝上飛速發(fā)展的翅膀

南方國家級林木種苗示范基地良種快繁技術(shù)體系包括桉樹良種矮化育種園技術(shù)、桉樹組培無性繁育技術(shù)和環(huán)保育苗新技術(shù)，大幅提升了桉樹良種壯苗規(guī)?；a(chǎn)能力，推動了桉樹良種化的快速發(fā)展，使該項技術(shù)水平處于世界領(lǐng)先地位。

2.1 桉樹良種矮化育種園技術(shù)

通過嫁接、物理修剪和化學(xué)藥控等手段使母樹矮化、并促進開花；同時使用超低溫花粉貯藏和快速花粉解凍技術(shù)，及AIP一步授粉方法建立了桉樹良種矮化育種技術(shù)體系。目前，矮化育種園的主要母樹有尾葉桉、粗皮桉、赤桉、細葉桉、巨桉等，每年實施桉樹雜交組合200多個。主要技術(shù)創(chuàng)新包括：(1)將15 m以上的母樹矮化為3 m左右，顯著提高了控制授粉的可操作性，解決了高空授粉危險作業(yè)問題，提高了授粉效率，矮化的母樹操作成本降低80%。(2)采用超低溫(?70℃)真空干燥花粉貯藏和38℃水浴3 min解凍花粉技術(shù)解決了雜交制種花期不遇的問題。(3)采用AIP一步授粉法，省去了“去雄、套袋、隔離、授粉和解袋”繁瑣步驟，座果率比傳統(tǒng)方法提高20%，有效種子數(shù)提高48%。(4)縮短了育種時間。經(jīng)過矮化處理后，育種時間由原來5 ～ 7年縮短到1.5 ～ 3年，顯著提高了雜交制種效率，便于優(yōu)良品種的快速生產(chǎn)。

2.2 桉樹莖段基部微創(chuàng)處理促根技術(shù)

與早期桉樹組培技術(shù)的生根率低、污染率高、不穩(wěn)定等問題相比，相關(guān)科研項目形成了桉樹組培莖段基部微創(chuàng)處理促根技術(shù)，單株平均生根數(shù)達9.2 條，比國內(nèi)外水平提高1倍，生根率達98.5%；根強苗壯，移栽成活率達95%，育苗周期縮短1/3。莖段微創(chuàng)處理技術(shù)實現(xiàn)了莖段下部人工可控全方位生根，徹底解決了桉樹組培苗根量少、偏根且造林后易倒伏等共性問題。研究人員在良種提純復(fù)壯、培養(yǎng)基配方優(yōu)化、組培工藝改進等方面取得重大突破，2005年后，我國開始大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用，至“十二五”時期，全國桉樹組培苗生產(chǎn)推廣應(yīng)用率達到90%以上，每年桉樹組培苗生產(chǎn)達到10億株；使中國桉樹的組培技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。

2.3 桉樹輕型基質(zhì)環(huán)保育苗新技術(shù)

針對桉樹傳統(tǒng)育苗過程中存在的塑料袋(管)裝填黃心土帶來的環(huán)境破壞、塑料污染、根系發(fā)育不良、苗木抗逆能力弱、運輸不便、造林保存率低等問題；桉樹中心研究出一整套環(huán)保育苗新技術(shù)(圖2)，包括3項核心技術(shù)：有機基質(zhì)加工技術(shù)、可降解育苗容器和平衡根系培育等關(guān)鍵技術(shù)。其中，有機基質(zhì)加工技術(shù)是利用中國南方農(nóng)林業(yè)植物性廢棄物甘蔗渣、樹皮、稻殼等，通過篩選高效微生物菌劑加速與控制廢棄物的有效性和目標性分解加工成有機基質(zhì)；環(huán)?？山到庥缛萜魇抢脽o紡布或廢紙漿制作育苗容器；平衡根系培育技術(shù)是通過育苗容器的改造和水肥科學(xué)管理來實現(xiàn)。應(yīng)用該技術(shù)，形成標準化生產(chǎn)，促進苗木根系增加20%以上，苗木出圃率和造林成活率提高10%以上。桉樹苗木產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了從利用泥土育苗到利用農(nóng)林廢棄物環(huán)?；|(zhì)育苗的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)升級，產(chǎn)品綜合成本降低30%、效益提高46%，且成果的推廣應(yīng)用有利于農(nóng)林業(yè)植物性廢棄物的高效利用[5-6]。

圖2 桉樹輕型基質(zhì)環(huán)保育苗技術(shù)體系

3 定向培育技術(shù)為桉樹發(fā)展保駕護航

根據(jù)桉樹纖維材、膠合板材和實木利用的定向培育目標，提出了定向培育技術(shù)，優(yōu)化了中國桉樹可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)體系，提高了桉樹生產(chǎn)率。其中，短周期纖維材培育技術(shù)，與國際同步，膠合板材定向培育技術(shù)，處于國際領(lǐng)先。

3.1 短周期桉樹纖維材培育技術(shù)

針對尾巨桉、尾葉桉的無性系DH32-29、GL9、新桉1號、新桉2號等生長快、輪伐期短、紙漿得率高的特點，重點研究了栽植密度和施肥技術(shù)對于桉樹纖維材生長影響，并結(jié)合相關(guān)效益分析確定最佳輪伐期。在栽植密度方面，不同立地條件桉樹紙漿材最佳栽植密度在1 200 ～ 2 200 株·hm-2范圍內(nèi)變化，并從數(shù)量成熟考慮，確定最佳輪伐期在5.5 ～ 6.8 年；從經(jīng)濟收益角度考慮，確定最佳輪伐期在5 ～ 7年，內(nèi)部收益率在21.6% ～ 24.8%。在施肥技術(shù)方面，研究人員依據(jù)氣候、立地土壤和桉樹特性不同，制定了標準《桉樹有機、無機復(fù)混肥》(DB44/T 1401—2014)，采用平衡施肥技術(shù)并利用造紙廢料、農(nóng)家廢料等材料中木素對于養(yǎng)分元素的吸附作用研制了1 種環(huán)保有機桉樹專用肥，與傳統(tǒng)施肥方式和普通復(fù)合肥料相比，肥料控釋時間延長2 個月，N、P 和K 的利用率分別提高43.18%、41.71%和20.42%，蓄積生長量較對照提高8.4% ～ 15.6%。在栽培技術(shù)集成模式方面，利用8個參數(shù)組成的全林模型，描述了桉樹全林分總量及平均單株木的生長過程，模擬出桉樹生長過程，為國內(nèi)首創(chuàng)，并開發(fā)出“基于GIS的林業(yè)信息管理系統(tǒng)”軟件，實現(xiàn)了人工林的經(jīng)濟、生態(tài)、社會目標經(jīng)營，優(yōu)化了集約化培育模式，使單位面積的林地總產(chǎn)值提高10% ～ 20%。

3.2 中長周期桉樹膠合板材培育技術(shù)

針對尾粗桉(×)、尾赤桉(×)、尾細桉(×)等系列無性系EC1、EC34、LL11 和LL9 等分枝數(shù)量較少、單板出材率高、適合于桉樹膠合板用材的特點，一是重點研究了立地質(zhì)量評價，編制了相應(yīng)的立地指數(shù)表，并確定了桉樹中大徑材培育的立地指數(shù)不應(yīng)低于22；二是密度調(diào)控技術(shù)，確定種植密度、疏伐時間和強度，優(yōu)化膠合板材培育密度為3.5 m × 3 m 和2.5 m × 3 m；根據(jù)植株樹冠結(jié)構(gòu)、分枝習(xí)性，在2 ～ 4年生間進行修枝，減小生長應(yīng)力、提高產(chǎn)量，最終修枝至樹徑處6 cm，能提高單位面積膠合板材價值11% ～ 17%[7]；三是在造林模式方面，提出了保留采伐剩余物、伐根催腐免煉山、低強度整地及擴坎撫育等地力維持技術(shù)，較傳統(tǒng)模式成本投入降低30.3%；0 ～ 60 cm 土壤中有機質(zhì)損失降低20%，土壤侵蝕量降低40%，減少了水土流失，對維持地力具有良好效果；四是采用解析結(jié)構(gòu)模型，測算出關(guān)鍵技術(shù)措施對于胸徑、樹高和材積生長的貢獻率，形成了優(yōu)良無性系篩選、科學(xué)密度管理、測土配方平衡施肥等桉樹速生中大徑材培育集成技術(shù)，提出了膠合板材最佳培育模式，使膠合板材培育周期縮至9年左右，平均胸徑提高到16 cm，相應(yīng)的膠合板材經(jīng)營的經(jīng)濟效益提高16% ～ 24%。

3.3 桉樹實木用材培育技術(shù)

針對大花序桉、托里桉、粗皮桉、柳桉、赤桉等優(yōu)良品種的木材基本密度大、結(jié)構(gòu)致密、紋理通直、密度均勻但生長相對緩慢等特點，提出了桉樹大徑材培育標準：大徑級的小頭直徑范圍定義為22 cm以上，根據(jù)解析木計算大徑材出材率與平均直徑的關(guān)系，算出當林分平均胸徑達到18.4 cm以上時，能夠滿足桉樹大徑材培育目標?；诖?，在立地選擇方面：確定桉樹實木用大徑材立地標準為：海拔500 m 以下，立地為I、II 類地，土層大于80 cm，肥沃疏松?水氣通透性良好；立地指數(shù)24 以上，初植密度以500 ～ 800株·hm-2為佳，采伐期為15 年以上?？萍既藛T重點研究了培育措施中施肥和修枝對桉樹實木材材性指標，如木材端面和弦面硬度、抗彎強度、彈性模量、干縮率、皺縮率、基本密度等的影響，引導(dǎo)桉樹培育技術(shù)標靶從單一表型(重材積)向目標選擇型轉(zhuǎn)變，促進了桉樹人工林培育產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多元化調(diào)整(圖3)。依據(jù)樹種、無性系及立地條件的不同，利用8個參數(shù)組成的全林模型，模擬出立地指數(shù)為24的3種速生大徑材培育模式。

圖3 珍貴用材桉樹大花序桉制造的家具

四 病蟲害防控為桉樹提供健康保障

中國桉樹病害主要包括由細菌引起的青枯病，由和等引起的莖干潰瘍病，由species，species，和引起的焦枯病等葉部病害。中國桉樹主要害蟲包括食葉性害蟲如、鉆柱性害蟲如和、地下害蟲如等。

近年來，桉樹中心森林健康研究團隊借助現(xiàn)代分子生物學(xué)手段，對致病菌及害蟲的多基因序列進行了系統(tǒng)分析，加上傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)比較，對我國桉樹的主要病原和害蟲進行了準確的分類定位。前期研究表明，引起中國桉樹重大病害的一些病原菌在中國的物種多樣性和種群多樣性很高，說明這些病原菌在中國桉樹分布區(qū)域與桉樹已經(jīng)進行長期互作，某些病原菌可能起源于中國。我國對桉樹病蟲害的發(fā)生和發(fā)展進行及時監(jiān)測和預(yù)警，并有針對性的采用物理、化學(xué)、生物和選育抗性品系的方法進行了防控。例如采用高效殺蟲劑，有效地控制了蟲害的蔓延。對由引起的莖干潰瘍病，由引起的葉部病害測試了不同無性系的抗病性，測試了不同桉樹樹種/無性系對的抗性，研究表明不同桉樹遺傳材料的抗病性和抗蟲性存在顯著差異。以選擇抗性遺傳材料為基礎(chǔ)，有針對性地制定綜合防控措施是中國未來桉樹病蟲害防控研究的重點[8-9]。

五 生態(tài)定位監(jiān)測研究揭示桉樹生態(tài)影響真相

中國的桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)長期定位監(jiān)測研究起步較晚，直到2012年廣東湛江桉樹林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站才正式開始長期定位監(jiān)測。但國內(nèi)專家學(xué)者對于桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究早有關(guān)注。

在生態(tài)水文研究方向，對幼苗和部分林齡桉樹蒸騰耗水做了研究，發(fā)現(xiàn)桉樹人工林多介于0.5 ～ 6.0 mm·d-1，集中于2 ～ 4 mm·d-1，但林分年蒸散量均低于同期降水量；也對桉樹林其他水文過程諸如截留、滲透、蒸散、土壤水分、地表徑流、地下水位、林地土壤持水特性等方面也開展了研究，發(fā)現(xiàn)與天然林和混交林相比桉樹林生態(tài)水文功能要低，與其他人工林相比結(jié)論存在爭議之處，但連栽及短輪伐期狀態(tài)下桉樹林生態(tài)系統(tǒng)水文功能下降。綜合來看研究分散且不系統(tǒng)，未來需要加強多點聯(lián)合及尺度轉(zhuǎn)換方面的研究[10]。

在養(yǎng)分循環(huán)研究方向，一方面對于桉樹林分各層次養(yǎng)分動態(tài)格局和單株尺度各器官元素含量等做了深入研究，確定了在桉樹林分和單株尺度的養(yǎng)分循環(huán)的動態(tài)平衡，并依此開展了諸多養(yǎng)分管理措施及成效方面的研究。另一方面，針對桉樹速生、連栽、短輪伐期的特點，部分研究集中關(guān)注桉樹取代其他植被或連栽情況下林地土壤肥力(土壤理化性質(zhì)、微生物、土壤酶等)變化特征，基本肯定了連栽導(dǎo)致人工林多數(shù)土壤含量不同程度的下降，測土配方施肥、平衡指數(shù)施肥、混交以及保守型采伐方式有利于桉樹生長和地力恢復(fù)，但替代其他植被后不同地點研究結(jié)果不同(有升有降)[11]。

在桉樹人工林碳匯研究方向，已對不同林齡、無性系、立地和部分經(jīng)營手段下桉樹林碳含量(集中在45%左右)和生態(tài)系統(tǒng)生物量/碳儲量分配格局做了研究，桉樹林地年均固碳量超過9.96 Tg·年-1，具較好的碳匯潛力。還對桉樹林地土壤碳含量/通量做了研究，表明高強度干擾降低土壤碳含量明顯，施N肥能增加土壤CO2排放，割灌能降低土壤呼吸速率。

在桉樹林生物多樣性方面，桉樹作為外來速生物種，引種桉樹對當?shù)厣锒鄻有缘挠绊懮杏袪幾h。與當?shù)靥烊涣窒啾龋駱淙斯ち种斜镜刂参?、動物和土壤生物多樣性均有所下降。在無人為干擾或干擾強度不高條件下，隨著桉樹生長(林齡增加)林內(nèi)物種數(shù)呈現(xiàn)增加趨勢。研究還發(fā)現(xiàn)影響桉樹林下物種多樣性的主要因素是林冠層的郁閉度和LAI及土壤的養(yǎng)分狀況。

六 制漿造紙、木材加工和林副產(chǎn)品技術(shù)促使桉樹產(chǎn)業(yè)升級換代

在桉木制漿造紙方面，中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所團隊取得技術(shù)突破，一是開發(fā)了國產(chǎn)雙螺桿擠壓機對桉木木片進行強化預(yù)浸漬關(guān)鍵技術(shù)，二是利用國產(chǎn)雙螺桿擠壓機特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以在擠壓木片的同時實現(xiàn)藥液的均勻混合和漂白效果，大大降低磨漿總電能消耗和改善紙漿質(zhì)量，實現(xiàn)節(jié)能10 % ～ 30%的效果[12]。

在膠合板加工工藝方面，中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所相關(guān)團隊通過解決無卡軸旋切設(shè)備進行小徑桉木單板旋切的關(guān)鍵技術(shù)問題，使得原木旋切剩余直徑由原來單卡剩余直徑150 mm縮小到30 mm，提高了出材率，提高小徑木材利用效率。通過對現(xiàn)有單板干燥設(shè)備及工藝進行技術(shù)改進，開發(fā)出適合桉木單板干燥的工藝及熱能回收系統(tǒng)，提高能源利用效率。用4.5、6.0 mm厚速生桉木單板為原料，制備單板層積材，在涂膠量為200 g·m-2時，層積材的各項強度指標均能達到國標要求。利用磷氮硼復(fù)合阻燃劑處理桉木和楊木單板，檢測其物理力學(xué)性能和阻燃性能，結(jié)果表明桉木阻燃膠合板的抗彎性能及阻燃性能更優(yōu)[13]。

桉樹天然產(chǎn)物應(yīng)用開發(fā)前景無限，桉樹中心和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)相關(guān)團隊的最新研究解決了高含量桉葉精油、桉多酚植物資源篩選的關(guān)鍵問題，優(yōu)化了其最佳提取工藝，鑒定了桉葉精油中主要抗氧化性物質(zhì)，對強抗氧化桉多酚的抗氧化和抗衰老活性進行了抗氧化效果評價。采用連續(xù)相變提取純化工藝，解決了活性成分—桉多酚提取純化等關(guān)鍵技術(shù)問題，初步確定了工藝路線與技術(shù)參數(shù)，為中試生產(chǎn)打下基礎(chǔ)[14]。

七 結(jié)語

中國桉樹發(fā)展為國計民生做出了重要貢獻，主要表現(xiàn)在4個方面：一是生產(chǎn)了占全國總量1/4的木材，保障了木材供應(yīng)；二是形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，年產(chǎn)值達3 000億元，促進了地方經(jīng)濟發(fā)展；三是桉樹人工林是重要的碳庫，幫助吸收大量CO2，達到減排的效果；四是重要的民生林業(yè)，幫助農(nóng)民脫貧致富。

中國桉樹研究培育了一大批良種，取得了系列成果，科學(xué)研究為中國桉樹快速發(fā)展提供強有力技術(shù)保障。

[1] 楊民勝,謝耀堅,劉杰鋒.中國桉樹研究三十年[M].北京:中國林業(yè)出版社,2011.

[2] 謝耀堅.中國桉樹育種研究進展及宏觀策略[J].世界林業(yè)研究,2011,24(4):50-54.

[3] 謝耀堅.我國桉樹種質(zhì)資源現(xiàn)狀及育種目標探討[J].桉樹科技,2012,29(2):33-39.

[4] 李光友,徐建民,彭仕堯,等.桉樹膠合板材林栽培與無性系早期選擇[J].桉樹科技,2014,31(3):22-27.

[5] 謝耀堅,張世超,譚曉風(fēng).桉樹育苗輕型基質(zhì)配方研究[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2008,28(4):62-66.

[6] 張華林,彭彥,謝耀堅,等.兩種氮肥施用法對尾巨桉輕基質(zhì)容器苗生長的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,38(1):53-58.

[7] 任世奇,陳健波,鄧紫宇,等.修枝對尾巨桉生長動態(tài)及單板質(zhì)量的影響[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,37(3):126-132.

[8] CHEN S F, VAN W M, ROUX J, et al. Taxonomy and pathogenicity ofspecies ontrees in South China, includingsp. nov.[J]. Fungal Diversity, 2013,58: 267–279.

[9] 龐正轟.中國桉樹有害生物的發(fā)生現(xiàn)狀和發(fā)生趨勢預(yù)測[J].廣西科學(xué)院學(xué)報,2013,29(3):192-206+216.

[10] 劉國粹,杜阿朋,趙知淵,等.雷州半島尾葉桉人工林蒸騰耗水特征[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,34(6):27-32.

[11] 王志超,杜阿朋.尾巨桉樹干液流動態(tài)及其影響因子分析[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2016,44(5):24-28.

[12] 鄧擁軍,房桂干,韓善明,等.不同濃度二段磨漿對P-RC APMP制漿性能的影響[J].造紙科學(xué)與技術(shù),2011,30(3):1-5.

[13] 孫鋒,周永東,賀志強,等.無卡軸旋切桉木單板出材率的研究[J].木材加工機械,2012,23(4):36-39.

[14] 楊巧麗,謝耀堅,譚曉風(fēng),等.桉葉不飽和脂肪酸的提取研究及成分分析[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2013,33(2):113-118.

Scientific Innovation Leads to Fast Development of Eucalypt Research and Industry in China

XIE Yaojian

()

R&D has greatly facilitated expansion and proliferation of all parts of China’sindustry. Eucalypt research was first listed for China’s 6thFive-Year Plan of National Science and Technology Key Projects. Since then, through the 7thFive-Year Plan, the 8thFive-Year Plan and up to the 13thFive-Year plan of national science and technology supporting programs, more than 40 years’ research and innovation has supported and lead to fast development of eucalypt plantations and the associated industry in China. The area ofplantations has increased almost 11 times from 460 000 hectares in 1986 to 5.46 million hectares in 2018. Now the annual timber production from these eucalypt plantations is more than 40 million cubic metres, and the annual value of output from the eucalypt industry is more than RMB 400 billion in China. The main eucalypt research and innovation fields have included the following 6 aspects: genetic resources and breeding, advanced propagation technologies, targeted silvicuture, eucalypt pest and disease management, eucalypt plantation ecology and sustainability, and wood processing including byproduct technology.

; scientific innovation; industry development

10.13987/j.cnki.askj.2022.01.006

S792.39

A

謝耀堅(1961— )，男，博士，研究員，主要從事森林培育與林木遺傳育種研究，E-mail:cercxieyj@163.com

論文在撰寫過程中，得到陳少雄、羅建中、杜阿朋、陳帥飛、房桂干、陳志林、曹庸等多位專家的幫助，深表謝意！