林木遗传育种是促进林业事业发展的基础和前提,其中,以生产优良树种为目标的种子园的营建是林木遗传育种的核心。现今,对种子园的营建主要是高世代种子园,但由于高世代种子园中的亲本种类数量较初代种子园骤降,导致亲本间的近交几率极大增加,无法有效的提高目标性状的遗传增益。本文基于亲本间遗传距离,对种子园无性系配置设计方案进行优化,以减少亲本间近交可能性,维持种子园子代的遗传多样性。遗传算法在各个领域内都有广泛的应用研究,并且针对不同的领域问题存在多种改进方法。基于遗传距离对种子园无性系设计优化是一个NP难问题,本文将采用遗传算法优化种子园无性系设计方案,并结合领域问题,对遗传算法加以改进。首先,本文提出了一种多种群改进型自适应遗传算法(Improved Adaptive Parallel Genetic Algorithm,IAPGA),其基本思想是:在种群初始化时采用贪心算法,进行遗传操作时,引入可随种群适应度变化的交叉、变异概率,同时把原始种群划分为多个子群体独立进化。将IAPGA应用于基于遗传距离的种子园无性系配置设计中,并同传统方法得到的配置方案进行对比。进一步,就IAPGA中各子种群之间的迁移方向和迁移策略,提出改进型自适应并行遗传算法(New Improved Adaptive Parallel Genetic Algorithm,New-IAPGA)。通过采用种群中的个体相似度和种群的平均适应度值两个评估值,使各子种群之间竞争迁移。将New-IAPGA和IAPGA均应用于种子园的配置设计进行对比分析,并将New-IAPGA应用于综合花期和遗传距离的种子园无性系配置设计中。计算结果表明,采用IAPGA和New-IAPGA得到的种子园无性系配置设计方案均优于传统的设计方法;但New-IAPGA较IAPGA更稳定,且多次查找到全局最优适应度值。综上,采用IAPGA或New-IAPGA进行种子园配置设计时,可以使遗传距离近的无性系在配置上保持尽量大的物理距离,降低近亲交配的可能性,保证种子园子代在具有较高的遗传增益的前提下维持遗传多样性;最终,为高世代种子园的无性系配置设计提供参考。