吳炳強　王永明　徐錄　張洪偉　吳炳成　崔利

摘要 東北紅豆杉屬耐陰性樹種，多生于腐殖質(zhì)層較厚、排水良好的微酸性土壤上，常見于針闊混交林內(nèi)，多散生，很少成純林，多分布在長白山地區(qū)海拔500～1 000 m，氣候冷濕、酸性土地帶。該研究介紹了東北紅豆杉植物學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性、栽培管理和現(xiàn)代營林技術(shù)措施，通過無性扦插繁殖和現(xiàn)代組織培養(yǎng)相結(jié)合、建立標準化繁育基地，培育出東北紅豆杉壯苗，并選擇適宜東北紅豆杉生長的立地類型，進行人工造林，以此建立規(guī)?；?、規(guī)范化東北紅豆杉藥用林基地。

關(guān)鍵詞 東北紅豆杉；無性扦插繁殖；組織培養(yǎng)；立地類型；造林技術(shù)

中圖分類號 S791.49 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）27-141-03

長白山區(qū)位于我國東北東部，地理坐標為40°40′～44°30′ N，126°20′～131°20′ E，即威虎嶺—龍崗山脈以東的地區(qū)，總面積75 940 km2，約占吉林省總面積的40.5%。

該區(qū)東部與俄羅斯沿海地區(qū)相毗連，東南隔圖們江、鴨綠江與北朝鮮相望，西南與遼寧省接壤，北部僅靠黑龍江省的寧安、東寧2縣。該區(qū)的最東邊距日本海15 km，與日本隔海相望。該研究中的長白山區(qū)涉及通化地區(qū)和延邊地區(qū)。

通化地區(qū)是吉林省偏南的區(qū)域，現(xiàn)轄通化、渾江、梅河口、集安、柳河、輝南、靖宇、撫松以及長白山朝鮮族自治縣，面積33 240 km2。延邊朝鮮族自治州現(xiàn)轄延吉、圖們、龍井、和龍、安圖、敦化、汪清、琿春8個市（縣），面積約42 700 km2。這些地區(qū)是一個多山林的地區(qū)，其植物類型為長白山植物區(qū)系，在部分林分地段混生著為數(shù)不多亞寒帶的珍稀樹種——東北紅豆杉。

東北紅豆杉（Taxus cupidata Sieb et Zucc.）又叫紫杉、赤柏松，是地質(zhì)第三紀孑遺樹種，被國家列為瀕危珍稀一類保護植物。東北紅豆杉葉含槲皮素、桂皮酸、紫杉醇、紫松醇、紫松素、阿西多黃素，莖皮中含有紫醇。東北紅豆杉不僅木材珍貴，樹型優(yōu)美，其葉、莖、皮和枝均可入藥，中醫(yī)認為有通經(jīng)、利尿之功效，可用于治療腎炎水腫、小便不利、糖尿病等。尤其是自20世紀70年代，美國人發(fā)現(xiàn)從太平洋紅豆杉中提取的紫杉醇具有良好的抗癌作用以來，紅豆杉的身價由此大增，被世人稱之為“綠色黃金”和“征服癌癥的希望之樹”。因其散生于海拔800 m以上的針闊混交林中，又雌雄異株，不易授粉，種子特缺，天然生長和更新緩慢，再加上不合理利用等綜合原因，現(xiàn)已瀕臨滅絕。因此，為提取紫杉醇提供大量原料，建立東北紅豆杉藥用林基地勢在必行。

1 建立長白山東北紅豆杉藥用林基地的意義

建立東北紅豆杉藥用林基地，既可為提取紫杉醇所需的大量原料供應(yīng)提供保障，又可有效保護天然生長的東北紅豆杉珍稀資源，還可以帶來可觀的經(jīng)濟效益與巨大的社會、生態(tài)效益。同時，也可以利用該基地，對東北紅豆杉這一珍稀樹種開展更廣泛深入的科學(xué)研究，以縮小我國紅豆杉研究與世界的差距，推動長白山區(qū)的山區(qū)綜合開發(fā)、高效林業(yè)建設(shè)和當前的林業(yè)轉(zhuǎn)型，甚至對整個社會都將產(chǎn)生積極而深遠的影響。

2 東北紅豆杉生物學(xué)特性

東北紅豆杉雌雄異株（圖1），樹形優(yōu)美（圖2），種子卵圓形，紅色，有光澤（圖3）。

東北紅豆杉為亞寒帶樹種，是古老的第三紀孑遺植物樹種，是亞寒帶針闊混交林的組成樹種。

屬耐陰性或半陰性植物。幼苗怕強光，要遮陰庇陽，對光照適應(yīng)幅度較大。其對溫度的耐受范圍如下：

熱月氣溫為19～20 ℃，冷月氣溫為-19～-20 ℃，活動積溫1 923～2 149 ℃；成樹可耐-40 ℃低溫，但苗期可覆防寒土或蓋草簾防寒。

相對濕度在70%以上東北紅豆杉生長良好，要求土壤含水率40%～60%。積水低洼地不適宜東北紅豆杉生長。

東北紅豆杉要求土層深厚，有機質(zhì)含量豐富、微酸性土壤。

在光照條件下，40～60年開始結(jié)實。

東北紅豆杉壽命一般在200～300年，長白山區(qū)有1 000以上的老樹（圖4）。

3 東北紅豆杉育苗技術(shù)的研究

東北紅豆杉種苗是傳承其遺傳基因、促進東北紅豆杉森林世代繁衍的載體，是保護這一珍稀植物特殊物質(zhì)基礎(chǔ)和根本保障?？煽康姆敝撤椒ㄊ菛|北紅豆杉得以推廣的先決條件。東北紅豆杉的繁殖方法可分為兩大類，即有性繁殖和無性繁殖。有性繁殖的后代具有雙親的遺傳特性，有較強的生命力與變異性，遺傳性是不穩(wěn)定的；無性繁殖能穩(wěn)定地保持原品種的特性和特征，一致性強，是培育生產(chǎn)東北紅豆杉用苗的主要方法，其具體技術(shù)主要有扦插和組織培養(yǎng)。

3.1 扦插育苗技術(shù)研究

3.1.1 試驗材料。

無性系：2011年5月份采集汪清縣南溝林場塘石砬子溝10年生以下，約100年生和金溝林場約1 000年生東北紅豆杉樹的中下部枝。

3.1.2 試驗地情況。

試驗地設(shè)在汪清縣百草溝鎮(zhèn)仲坪村附近，苗床面積為6 800 m2，土壤為沙壤土，無霜期130 d。

3.1.3 試驗方法。

3.1.3.1 1號ABT生根粉濃度對扦插成活率的影響。

扦插條長20 cm，下口斜切，用1號ABT生根粉100～500 μg/g藥液浸泡20 h，于5月15日以4～6 cm株距扦插在苗床上，插的深度為插條的1/3。苗床上搭設(shè)1 m高弓形遮陰棚，棚內(nèi)再架設(shè)50 cm高的塑料棚，每天噴2次水，保持床面濕度85%左右，溫度控制在25 ℃左右，超過30 ℃時及時通風(fēng)降溫。生根開始經(jīng)常打開塑料棚增加通風(fēng)次數(shù)，減少澆水次數(shù)。

3.1.3.2 樹齡大小對扦插育苗成活率的影響。

依上述方法分別把10年生以下、約100年生、約1 000年生東北紅豆杉以20 cm的一年生枝條扦插在苗床上，苗期溫濕度控制及其管理同上。

3.1.4 結(jié)果與分析。

生根以前嫩枝就進行生理活動，這一時期溫濕度控制格外重要，應(yīng)適當增加噴水次數(shù)，保持地溫穩(wěn)定，并加設(shè)遮陽網(wǎng)，以免燙傷嫩葉。6月11日～7月16日期間愈合組織和根源基已基本形成。這時期在保持原來澆水量的基礎(chǔ)上，要保持穩(wěn)定的地溫（25 ℃左右），超過30 ℃時應(yīng)通風(fēng)降溫，通風(fēng)后適時澆水，保持棚內(nèi)濕度。7月16日開始形成根系。此時可適當減少澆水次數(shù)，減少土壤濕度，促進根系生長。7月21日開始形成頂芽，這時可以完全撤去遮陽網(wǎng)。

從表1可知，用500 μg/g濃度不如100 μg/g濃度插條成活率高。這與插條過量吸收生長素后比例失調(diào)有關(guān)。

從表2可知，樹齡與扦穗成活率呈負相關(guān)，樹齡越高，插穗成活率越低，10年生以下樹齡插條成活率90%，約100年生樹齡插條成活率75%，約1 000年生樹齡插條成活率只有50%。這與插條活力有關(guān)，樹齡高的東北紅豆杉，其細胞組織器官都在衰老，細胞里的DNA、RNA等活性物質(zhì)都在減少，整個樹體導(dǎo)管、篩管轉(zhuǎn)運功能在退化，其同化作用和異化作用不平衡，這是千年樹插穗成活率低的主要原因。

3.2 組織培養(yǎng)與快速育苗技術(shù)研究

組織培養(yǎng)主要采用MS培養(yǎng)基，附加不同種類和濃度的細胞分裂素（6-BA，ZT）和生長素（NAA），組成各種培養(yǎng)基，pH為5.8，誘導(dǎo)及分化培養(yǎng)基中加3%蔗糖，生根培養(yǎng)基加2%蔗糖。

3.2.1 組織培養(yǎng)技術(shù)研究。

3.2.1.1 誘導(dǎo)腋芽萌發(fā)。將帶腋芽的東北紅豆杉嫩莖外植體接種在附加6-BA 2.0 mg/L+ZT 0.1 mg/L的MS培養(yǎng)基上10 d后，腋芽萌發(fā)。

3.2.1.2 芽的增殖培養(yǎng)。采用MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+ZT 0.1 mg/L。

3.2.1.3 生根培養(yǎng)基。培養(yǎng)基采用MS+NAA 0.2 mg/L。

3.2.1.4 幼苗移栽。當幼苗高2.0～2.5 cm，每株根數(shù)達3～5條、根長達1.5～2.0 cm時，移栽于經(jīng)過土壤消毒處理的營養(yǎng)缽中，上覆塑料薄膜保溫、保濕。5 d后去除塑料薄膜，10 d后即可成活。當幼苗長至6.0～8.0 cm時，帶土坨移入苗圃。苗圃地管理與保護地營養(yǎng)育苗方法相同。

3.2.2 培養(yǎng)技術(shù)要點。

3.2.2.1 培養(yǎng)基滅菌。對分裝入三角瓶的培養(yǎng)基，用0.1 MPa壓力熱壓滅菌20 min。

3.2.2.2 材料的選擇與滅菌。選取生長健壯的嫩莖頂端作外植體，剪去葉片和葉柄后用自來水沖洗，并加少量洗衣粉加以洗滌，用自來水沖洗4～5 h，然后切成約5.0 cm長的莖段。

滅菌。先用70%酒精浸泡30 s，再用0.2%升汞溶液消毒8 min，取出后用無菌水沖洗5次。

3.2.2.3 切斷與接種。材料經(jīng)滅菌處理后，切成長度約0.5 cm的小段，每段至少有1個葉腋，置于無菌培養(yǎng)皿內(nèi)，用濾紙吸去表面水分，移到超凈工作臺上，按無菌操作要求接種于培養(yǎng)基上（每個100 ml三角瓶內(nèi)放置4～5段）。

3.2.2.4 培養(yǎng)條件。將培養(yǎng)瓶置于溫度20～26 ℃、光照強度為2 000 lux的培養(yǎng)室培養(yǎng)，光照時間為每天12 h。

3.2.2.5 繼代培養(yǎng)。接種后10 d左右，葉腋處有腋芽萌發(fā)，待芽長至1 cm左右時把芽從莖段上切下來，接種于分化培養(yǎng)基中，當分化出新芽時再進行多次繼代培養(yǎng)。

3.2.2.6 生根培養(yǎng)。當苗高2.0～2.5 cm時，轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基，待苗基部長出數(shù)條粗壯短根時，開瓶鍛煉2 d，然后移入營養(yǎng)缽中，濕度保持90%。

3.2.2.7 移入苗圃。幼苗長到6.0 cm以上時帶土坨移入苗圃（移入苗圃應(yīng)在當?shù)亟K霜期過后）。

東北紅豆杉如果采用種子育苗，因其發(fā)芽率低，育苗時間長，育出的實生苗變異性大，且種子產(chǎn)量有限，嚴重制約目前大量發(fā)展人工東北紅豆杉造林基地需要。因此，用無性扦插與現(xiàn)代組織繁殖的方法，可大量培育出東北紅豆杉苗木，是為大力發(fā)展人工林基地提供苗木保證的良好途徑。

4 東北紅豆杉人工造林技術(shù)研究

4.1 造林立地類型與生態(tài)環(huán)境選擇研究

東北紅豆杉在不同立地類型，其生長不盡相同，生長率和成活率差異很大，斜緩坡立地類型的東北紅豆杉生長優(yōu)于山脊陡坡和平谷立地類型（表3）。因此應(yīng)選擇斜緩坡立地類型作為東北紅豆杉的人工造林基地。

4.2 東北紅豆杉在不同立地營造人工林的成活率與生長率

東北紅豆杉可植苗造林，苗齡以3～4年生為好，造林前原生態(tài)塊狀整地（40 cm×50 cm×20 cm），株行距1.0 m×2.0 m，造林密度3 300株/hm2或5 000株/hm2。造林季節(jié)以春季最佳。幼林撫育采用“三清”技術(shù)：一清堂除灌，二清苗基雜草灌木，三清上方過多庇蔭樹枝。

在山脊陡坡、斜緩坡、平谷3種類型立地各栽植了2 hm2 3年生苗，1年后調(diào)查其成活生長情況（表4）。

由表4可知，3種類型立地中斜緩坡東北紅豆杉的生長量、成活率均大于山脊陡坡、平谷地類型。

5 結(jié)論

（1）東北紅豆杉為第三紀孑遺樹種，國家一類珍稀瀕危樹種，零散分布，數(shù)量不多，又異雄異株，不宜授粉，種子奇缺，天然生長，更新緩慢。因此建立東北紅豆杉標準化示范園區(qū)，是功在當代，利在千秋，建設(shè)生態(tài)文明的當務(wù)之急。

（2）選擇優(yōu)良種質(zhì)資源進行無性扦插繁育是保存優(yōu)良種性的良好措施，選用100 μg/g 1號ABT生根粉處理插條成活率高；樹齡與插條成活率呈負相關(guān)。

（3）組織培養(yǎng)是擴大東北紅豆杉繁殖系數(shù)、快速工廠化現(xiàn)代育苗的有效途徑。

（4）東北紅豆杉人工造林立地適宜選擇斜緩坡立地，且需要做到“三分栽樹七分管理”，采用“三清”技術(shù)，加強人工林的撫育管理。

參考文獻

[1] 王永明，樸達洙.山區(qū)資源開發(fā)項目與實用技術(shù)研究[M].北京：中國林業(yè)出版社，1997：211-218.

[2] 汪勁武.紅豆杉科皆美木[J].植物雜志，1999（6）：29-31.

責任編輯 高菲 責任校對 況玲玲