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中低海拔針葉樹人工林種苗生產與育林體系之研究(1/4)

  • 公告日期:115-03-24
  • 計畫主持人:鍾振德
  • 執行單位:育林組
類別
114年度 自辦科技計畫
關鍵詞
香杉;台灣肖楠;人工林;育林體系;台灣杉;疏伐
計畫摘要

已開發國家人工林主要由少數樹種組成,例如紐西蘭放射松就佔了人工林將近 90%,然而台灣人工林樹種卻超過10個以上。本計畫專注在香杉、台灣肖楠、台灣杉 與櫸木的育種研究,首先,將由過去單親後裔試驗林選得精英母樹,利用嫁接與高 壓進行繁殖,之後建立香杉、台灣肖楠、台灣杉與櫸木等4個樹種 5公頃種子園。之 後於種子園內進行花粉採集、儲藏與輔助授粉等等試驗。供應優質種子對於整體人 工林的發展非常的重要,預期本計畫每年將可以提供約600公頃造林所需。本研究計 畫目標希望藉由育種試驗結果,提高香杉、台灣肖楠、台灣杉與櫸木生產量,並且 導入圈基因組解序工作,在全解序的過程中,可以得到許多核酸序列,透過這些資 訊可以成功開發分子標誌,包括簡單重複序列(Simple Sequence Repeat,SSR)、單 一核苷酸多型性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)開發,缺失與插入(InDel markers)。本計畫透過次世代定序技術(使用illumina定序儀),可以快速且大量的 得到遺傳訊息,並且從樣本中開發新的簡單重複序列、單一核苷酸多型性與缺失與 插入分子標誌,並且透過分析,希望建立台灣人工林樹種植物的特異性分子標誌 ,並且研究其地理演化親源關係,對於族群遺傳學、分子輔助育種有極大的貢獻 ,同時利用組織培養技術針對選育出的人工林經濟造林樹種精英樹建立微體繁殖系 統,以達到保存優良種原及生產優良苗木的目標。在種子園母樹的開花結實量和種 子品質研究中,發現除受營養系、氣候、花粉管理等因素的影響外,還受土壤的水 份及肥力等條件的制約,如能了解土壤養分狀況與地上部植物的生長發育的關係 ,根據土壤養分含量的豐缺程度與對養分的吸附固定能力,來統籌考慮土壤中各種 元素的均衡供應,進而推薦施肥,才是高效率施肥方法。本計畫擬針對國內設立之 香杉、肖楠、台灣杉與櫸木之種子園進行土壤調查研究,藉由土壤養分狀況系統研 究法 (Soil Nutrient Systematic Approach, SNSA),根據土壤營養元素狀況及吸 附試驗找出該種子園之土壤養分限界,以為該種子園爾後之合理施肥依據。以六龜試驗林台灣杉不同強度疏伐林分為試驗地,調查台灣杉材積生長量,及林下微氣候監測,調查林下植群變化情形,提高材積生長及林下生物多樣性,可作為台灣杉人工林經營之參考。本研究係針對蓮華池香杉與台灣肖楠人工林進行盤點、調查與分析,根據結果以森林建造、森林撫育管理以及更新伐三大作業為主軸進行育林作業相關之試驗研究。期能對於當今林業包括經濟性人工林、提升國產材自給率以及淨零碳排等重要政策,提供重要的參考依據。

執行成果摘要

一、香杉、台灣杉與台灣肖楠優良品系種苗生產體系

已開發國家人工林主要由少數樹種組成,例如紐西蘭放射松就佔了人工林將近 90%,然而台灣人工林樹種卻超過10個以上。本計畫專注在香杉、台灣肖楠、台灣杉 與櫸木的育種研究,首先,將由過去單親後裔試驗林選得精英母樹,利用嫁接與高 壓進行繁殖,之後建立香杉、台灣肖楠、台灣杉與櫸木等4個樹種 5公頃種子園。之 後於種子園內進行花粉採集、儲藏與輔助授粉等等試驗。供應優質種子對於整體人 工林的發展非常的重要,預期本計畫每年將可以提供約600公頃造林所需。本研究計 畫目標希望藉由育種試驗結果,提高香杉、台灣肖楠、台灣杉與櫸木生產量,並且 導入圈基因組解序工作,在全解序的過程中,可以得到許多核酸序列,透過這些資 訊可以成功開發分子標誌,包括簡單重複序列(Simple Sequence Repeat,SSR)、單 一核苷酸多型性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)開發,缺失與插入(InDel markers)。本計畫透過次世代定序技術(使用illumina定序儀),可以快速且大量的 得到遺傳訊息,並且從樣本中開發新的簡單重複序列、單一核苷酸多型性與缺失與 插入分子標誌,並且透過分析,希望建立台灣人工林樹種植物的特異性分子標誌 ,並且研究其地理演化親源關係,對於族群遺傳學、分子輔助育種有極大的貢獻 ,同時利用組織培養技術針對選育出的人工林經濟造林樹種精英樹建立微體繁殖系 統,以達到保存優良種原及生產優良苗木的目標。在種子園母樹的開花結實量和種 子品質研究中,發現除受營養系、氣候、花粉管理等因素的影響外,還受土壤的水 份及肥力等條件的制約,如能了解土壤養分狀況與地上部植物的生長發育的關係 ,根據土壤養分含量的豐缺程度與對養分的吸附固定能力,來統籌考慮土壤中各種 元素的均衡供應,進而推薦施肥,才是高效率施肥方法。本計畫擬針對國內設立之 香杉、肖楠、台灣杉與櫸木之種子園進行土壤調查研究,藉由土壤養分狀況系統研 究法 (Soil Nutrient Systematic Approach, SNSA),根據土壤營養元素狀況及吸 附試驗找出該種子園之土壤養分限界,以為該種子園爾後之合理施肥依據。二、香杉優良營養系苗木生產體系

本年度使用4種介質配方,培育了8個香杉組培苗品系共1042株苗木,出栽後2個月苗木在4種介質的平均存活率為77.7~85.3%,目前苗木持續健化中。除了培育苗木外,本年度針對去年度的香杉組培苗造林地進行了3次苗木存活及生長調查,調查結果顯示造林後13個月2個小區的苗木存活率分別為93.8%和92.9%。兩種苗木(穴植管苗和軟盆苗)的存活率都在90%以上。苗木定植後8個月內,平均株高幾乎沒有變化,在第13個月的時候2種苗木的平均株高才有較明顯的增加。三、六龜台灣杉與台灣肖楠人工林育林體系之研究

以六龜試驗林台灣杉不同強度疏伐林分為試驗地,調查台灣杉材積生長量,及林下微氣候監測,調查林下植群變化情形,提高材積生長及林下生物多樣性,可作為台灣杉人工林經營之參考。四、蓮華池香杉與台灣肖楠人工林育林體系之研究

本研究係針對蓮華池香杉與台灣肖楠人工林進行盤點、調查與分析,根據結果以森林建造、森林撫育管理以及更新伐三大作業為主軸進行育林作業相關之試驗研究。期能對於當今林業包括經濟性人工林、提升國產材自給率以及淨零碳排等重要政策,提供重要的參考依據。