英国造林策略的遗传效应：自然定植与人工种植对栎树和桦树遗传多样性及适应力的影响

这篇综述通过整合环境数据、全基因组测序和表型评估，系统比较了英国两种主要造林策略（人工种植与自然定植）对栎树（Quercus robur）和桦树（Betula pendula）种群遗传多样性的影响。研究发现商业种子林（seed stands）显著低估了物种的生物气候适应范围（bioclimatic envelopes），但人工种植群体的遗传多样性指标（π、HO和AR）与自然定植林地相当。研究揭示了两种策略在近交系数（FROH）、遗传同质化（genetic homogenisation）和选择压力（genotype-environment associations）方面的特异性风险，为制定兼顾生态适应性与遗传健康的造林政策提供了关键证据。

　　

英国造林策略的遗传效应：自然定植与人工种植的生态基因组学解析

生物气候适应性的潜在缺口

通过分析39种英国本土树种的生物气候数据，研究发现注册种子林仅覆盖野生种群气候适应范围的31%（最低2.5%），其中栎树和桦树的种子林与野生分布存在显著气候差异（PERMANOVA检验p<0.05）。这种不匹配可能导致人工造林群体丧失关键适应性变异，特别是在气候快速变化的背景下。

遗传多样性的双轨制表现

全基因组测序（whole-genome sequencing）显示，人工种植的栎树和桦树群体在核苷酸多样性（π=0.085-0.093 vs 0.120-0.124）、观测杂合度（H_O=0.102-0.112 vs 0.158-0.161）和等位基因丰富度（A_R=1.501-1.621 vs 1.468-1.554）等指标上与自然定植群体相当。AMOVA分析揭示人工群体内部遗传变异占比高达98.7%，但群体间分化指数（Φ_ST=0.013）显著低于自然群体。

近交风险的策略差异

基于纯合片段（ROH）的近交系数分析发现，自然定植幼苗的F_ROH值（栎树1.02×10^-2，桦树2.1×10^-3）是人工种植群体的2倍，反映栖息地碎片化导致的繁殖瓶颈。而人工群体虽表现出较低的近交水平（栎树4.5×10^-3），但ChromoPainter分析显示苗圃内部共祖系数（coancestry）异常升高，暗示未来世代可能面临近交衰退风险。

选择压力的路径分化

冗余分析（RDA）检测到种植与自然群体间0.28-0.56%的显著遗传分化。在栎树中鉴定出32个功能注释基因，包括染色体11上600kbp区域的MADS-box基因簇（与果实脱落和开花时间调控相关），暗示人工选种可能无意中选择了类似作物驯化（domestication syndrome）的性状。桦树中则发现与病原抗性、脂质代谢相关的候选基因。

健康表型的策略特异性

广义线性混合模型（GLMM）显示人工种植栎树遭受动物啃食（browsing）几率降低65%（系数-1.65），白粉病（powdery mildew）发生率下降27%，但桦树人工群体的叶斑病（leaf spot）风险增加26%。这种差异可能源于苗圃防护措施与自然选择压力的博弈。

多维度造林优化策略

研究建议：（1）建立生态代表性更广的种子收集网络；（2）利用遗传调查指导种子林管理；（3）扩大苗圃种源多样性以降低共祖风险；（4）通过种子园（seed orchards）维持多基因型库。这些发现为英国2050年百万公顷造林计划提供了兼顾遗传健康与生态适应性的实施框架。