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尤溪九阜山自然保护区野生壳斗科植物资源调查

2020-06-30林明晖

中国林副特产 2020年3期
关键词:种仁青冈植物

林明晖

(福建省尤溪县林业局管前林业站,福建尤溪365116)

壳斗科(Fagaceae)植物广布于南、北两个半球,但在非洲仅见于北部,是中亚热带常绿阔叶林中最主要的一大类树种,亦是重要的用材、水土保持与淀粉可利用树种,在全世界有7至12属和900~1000种,我国有7属294种[1-3],其生态与经济价值高,在国民经济与生产建设中具有较大的开发与利用潜力[2-7]。福建省尤溪县九阜山自然保护区地带性植被为中亚热带常绿阔叶林,壳斗科树种是该区常绿阔叶林中最主要的优势种、建群种或伴生树种,对保护区森林生态系统的稳定、森林演替、植被恢复、环境保护等起着十分重要的作用。据文献检索,未见有关福建省尤溪九阜山自然保护区野生壳斗科植物资源状况的报道,为此,开展该区野生壳斗科植物资源调查工作,为该区壳斗科植物资源的有效保护与合理开发以及维护保护区的生物多样性、生态平衡提供基础材料。

1 自然概况

九阜山自然保护区位于福建省尤溪县城关镇西南方向,处于尤溪县西城镇、坂面镇、新阳镇三个镇交界的位置,离城关镇13 km,地理坐标26°03′37″~26°06′57″ N,118°01′58″~118°07′16″ E,系省级和森林生态系统自然保护区。最高峰尖峰顶,位于保护区南缘中部地段,海拔1222.4 m。保扩区总占地面积2372.3 hm2,包括试验区面积1152.0 hm2、核心区面积854.8 hm2、缓冲区面积365.5 hm2。土壤主要有黄红壤、黄壤、红壤和粗骨性红壤。气候为中亚热带季风性气候,年均气温15.8~19.3 ℃,年降水量1130~2324 mm,气候条件较好,适宜植物的繁衍与生长[8-10]。

2 调查方法

根据壳斗科植物在保护区的生境分布情况,再结合保护区的不同地形与方位、林间便道、游步道和公路等情况,选择从新阳镇葛竹村经东坑头、梅花峡至九阜山,九阜山经后石磨坑至尖峰顶,九阜山经天保庙至保护区南侧的边界,朱源里经溪底、双溪口、聚龙潭的游步道再沿沟谷往上至保护区边界的深坑,朱源里经凤坑口至莲花池,溪底至后山坪保护区界,双溪口经九瀑沟至风山寺,蒋坑经无岸坑至坑底林,坂面镇京口村台子自然村经虎鼻岩至尖峰顶,尖峰顶经前石磨坑至仙山,尖峰顶至天宝庙等路线进行调查[8-10]。调查时,对目的物种的花期、果熟期、生活型、壳斗与坚果形状、生境与海拔等情况进行记录,对种类未能准确识别的,当即核对工具书进行鉴定[11-12],并采用访问保护区有关人员、当地居民和查阅相关文献、标本的方法对室外调查的结果作补充。同时,为进一步掌握该区壳斗科植物的花期、果熟期等,根据该科植物的生物学特性,多次到实地重复调查。

3 结果与分析

3.1 种类、种的分属、属的分布区类型、数量

表1 九阜山自然保护区野生壳斗科植物资源

注:累计各条路线调查到的每种壳斗科植物数量,总数小于70株的在表1“数量”列下计为“少”,总数在70~210株的计为“中”,总数大于210株的计为“多”。

九阜山自然保护区野生壳斗科植物共有4属30种(包含变种,下同,表1),其属数、种数分别占福建省壳斗科植物6属69种的66.7%、43.5%[13]。4个属中锥属与柯属均有11种,青冈属有7种,栎属有1种,主要以锥属和柯属为主,这2个属的种数均占总种数的36.7%。4个属中锥属和柯属为东亚和北美洲间断分布,青冈属为热带亚洲分布,栎属为北温带分布[14]。野生资源数量较多的种类有米槠、黧蒴锥、罗浮锥、毛锥、栲、甜槠、柯、木姜叶柯、港柯和青冈等10种,其中米槠在保护区的后山坪峡山坡、甜槠在后山坪青龙岭山脊一带、黧蒴锥在溪底服务区一侧山坡可见单优群落分布。苦槠、鹿角锥、钩锥、烟斗柯、榄叶柯、硬壳柯、福建青冈、小叶青冈、细叶青冈、秀丽锥、乌冈栎等11种的数量中等。滑皮柯、大叶青冈、鼠刺叶柯、饭甑青冈、美叶柯、华南柯、金毛柯、毛果青冈和黑叶锥等9种数量较少。

3.2 生活型、生境与分布海拔

生活型除乌冈栎为常绿小乔木或灌木外,其余的各种均为常绿乔木型的。其生境多种多样,但主要生于山地、常绿阔叶林中、山谷、溪边等。在该区海拔1000 m以下各种类均有分布,分布海拔大于1000 m的有10种,各种类中海拔分布范围较窄的为黑叶锥、鼠刺叶柯和华南柯,这3个树种的分布海拔差不大于275 m,且数量较少,如黑叶锥只分布于主峰九阜山西向中坡的局部区域。

3.3 花期、果熟期

各种类中3~4月开花的有5个种,4~5月开花的有10个种,4~6月与5~6月开花的均有3个种,在3~5月、5~8月、6月、6~7月、6~8月、7~9月、8~9月、8~10月、10~11月开花的各有1个种,以在4~5月开花的最多,占总种数的33.3%。果熟期有当年成熟的和翌年成熟的二种类型,当年成熟的有9种,翌年成熟的有21种。在当年10~12月成熟的有4个种,10~11月成熟的有3个种,8~10月、9~10月成熟的各有1个种,以在10~12月成熟的种数最多,占当年成熟总种数的44.4%。在翌年10~11月成熟的有7个种,9~10月成熟的有5个种,8~10月成熟的有3个种,10~12月成熟的有2个种,在7~9月、7~10月、9~11月、10月成熟的各有1个种,以在10~11月成熟的最多,占翌年成熟总种数的33.3%。

3.4 壳斗与坚果形状

壳斗的形状有球形、半球形、卵形、椭圆形、陀螺形、钟形、盘状、碗状、杯状、碟状等10大类型,其中同种植物壳斗具有2种形状有7个种,这7个种的壳斗形状以圆球形的为主;同种植物壳斗具1种形状的有23种,这23种壳斗的形状以碗状、近球形的居多,均有5个种,其次为盘状的,有4个种,最少的是陀螺形、深杯状的,各有1个种。坚果形状有圆锥形、球形、卵形、圆形、陀螺形、椭圆形6大类型,其中同种植物坚果形状有2种类型的有7个种,渐变型的有1个种,具1种类型的有22个种,具1种类型的以圆锥形和球形的居多,均有6个种,圆形与卵形的均有4个种,陀螺形、椭圆形的最少,均只有1个种。

3.5 经济用途分析

3.5.1 材用。壳斗科植物的材质大都坚重、韧,耐腐、耐湿、耐冲击,纹理较直,不易变形,用途广[2-3,11-12]。如锥属的苦槠木材纹理直,结构密,有弹性,是制作家具、枕木、运动器材、农具和桥梁建造以及建筑的优良材料;米槠木材油漆及胶粘性好,可用于生产羽毛球拍、家具、农具或纤维板;黧蒴锥木材纹理通直,易加工,是生产中密度纤维板的良材;钩锥材质坚重、易干,耐水、耐腐、不易开裂,油漆性能、钉性亦好,是建筑、室内装修以及生产车船、枕木的好材料;鹿角锥可加工生产纤维板材;锥属的罗浮锥、毛锥、栲树、甜槠、黑叶锥和秀丽锥也具有不同的材用价值。柯属的柯、木姜叶柯材质坚重,又有一定弹性,可作建筑、车辆、农业机械以及生产枕木等用材。青冈属的大叶青冈、小叶青冈、毛果青冈、青冈等材质坚重、韧、耐磨且耐腐,有的还耐撞、耐压,具有一定的收缩性等,可供制作枕木、体育与纺织器材、农具、车船或作细木工、建筑等方面的用材。栎属的乌冈栎木材坚硬、耐腐,可制作家具、农具或作细木工用材。利用该科植物木材烧制的木炭碳素含量高且耐烧,是烧制木炭的上等原料。

3.5.2 药用。该科植物不少种类具有药用价值。如钩锥的果皮、种仁可治痢疾,果实有止泻、解毒功效。栲树的总苞具有清热、消肿、止痛之功效。甜槠与青冈的根皮可止泻,种仁具有健胃、澡湿之功效。苦槠的种仁、树皮、叶可入药,其种仁具有生津、止渴、涩肠、止泻之功效,树皮与叶具有止血、敛疮之功效,可治产妇出血、小腿慢性溃疡。烟斗柯的果实具有壮阳作用[2]。柯的树皮具有利水、消肿之功效,可治腹水。木姜叶柯以果、根、叶入药,其果具有和胃、降逆之功效;叶含有黄酮类物质,具有降糖、降脂、降压及抗过敏、抗炎等多种药理作用;根有补肾、益肝、祛风湿之功效。毛锥叶含有黄酮类化合物,具有止泻、治疗慢性溃疡的作用[15]。饭甑青冈、青冈的种子提取物具有较强的抗氧化作用。另外,该科植物的坚果淀粉还可用于提取草酸[16]。

3.5.3 用于荒山造林或营造水源涵养林、生物能源林、造纸林、食用菌原料林。该区柯属各种类、乌冈栎、小叶青冈、大叶青冈、米槠、黧蒴锥、青冈等的种仁含有较高的淀粉,可提取乙醇作为生物能源用,可作为生物能源林树种加以营建,如黧蒴锥的种仁含淀粉达40%,可制取作为能源用的燃料乙醇[16]。青冈、小叶青冈耐旱、耐石灰岩土壤,乌冈栎根系发达,耐瘠、耐旱,种子发芽率高,二者均可在有石灰岩分布的荒山进行造林,用以恢复植被、保持水土。甜槠、黧蒴锥、硬壳柯、栲树、毛锥、钩锥、苦槠对立地条件要求不严,对环境适应性好,根系旺,耐旱,落叶量大,可提高土壤肥力以及蓄水能力,生长潜力大,可作水源涵养林或水土保护林栽植。从制浆与造纸性能以及树种本身的生长特性来分析,该科植物的黧蒴锥、米槠、鹿角锥可用于制浆、造纸,可用于营造速生的造纸用材林[17]。甜槠、黧蒴锥、栲树、鹿角锥、柯、硬壳柯、毛锥、钩锥可用于营造食用菌原料林。

3.5.4 绿化、观赏用。柯属各种类花期长,具有直立的花序且花序聚集在一起,具有观赏价值,如港柯顶生的圆锥状的雄穗状花序,让人赏心悦目,其树形宽广,对病虫、干旱又具有抗性,可作观赏树栽植。柯属以外的其它壳斗科植物大都分枝较高,枝叶繁茂,树形好,花、果可观赏,生态适应性好,在园林上也有不同的应用价值,如苦槠树冠宽广、浑圆,枝叶密而常绿,可片植、孤植、丛植或混植,形成以常绿阔叶树为主的景观或作其它绿化树木的背景树或作庭荫树;米槠、栲树、钩锥、鹿角锥、毛锥等树形高大、直、挺拔,可作行道树、孤赏树、防护树、风景树;乌冈栎根系旺,枝干遒劲有力,造型易,是制作盆景的优良用材等。

3.5.5 种仁供食用、提取淀粉或油脂、酿酒、作饲料或加工其它产品。锥属各种类以及柯属、栎属的大多数种类的种仁可煮熟后直接食用,其种仁含有较高的淀粉,如青冈属种仁的淀粉含量达到50%~60%,可提取淀粉,有些种类的种仁还原糖、蛋白质、纤维素、色素的含量也较高,可用于酿制白酒、榨油、生产豆腐、制糖、作糊料或饲料,或作挂面、酱油、面粉、饼干与粉丝的食品配料,或用于棉布上浆,或在石油工业中加以应用[16]。如乌冈栎种仁可用于酿酒或加工作饲料,利用苦槠种仁制作的凉粉、豆腐或糕点爽口、滑嫩,人见人爱,已成为招待贵宾的一种美食,除此外,柯、甜槠的种仁亦可用于制作“豆腐”供食用。此外,该科植物的坚果提制淀粉或酿酒后的剩余物亦可作家畜饲料。可以说,该科植物的淀粉具有较大的开发潜力。该科植物有些种类其种子油脂含量高,如乌冈栎种子含油量为9.95%、青冈种子含油量为5.93%、苦槠种子含油量为5.00%,可加以分离、提纯作工业用油;烟斗柯种子含有的不饱和脂肪酸与橄榄油接近,可榨油供食用[6-7,16]。

3.5.6 叶作茶饮料、提取色素或饲料。锥属各种类的叶片含有较高的蛋白质,可加工生产蛋白饲料,用以发展节约型养殖业,如苦槠干叶、鲜叶粗蛋白的含量分别达到8.6%、4.2%,可加工生产畜、禽饲料。木姜叶柯的嫩叶有甜味,可提取甜味素,又具有较好的口感,可作茶饮用,该嫩叶含有大量的黄酮类物质、咖啡碱和茶多酚,还具有降压之功效。木姜叶柯嫩叶、黧蒴锥果皮可提取天然的棕色食用色素,用于药品、饮料、酒、糖果等的着色[18-19]。

3.5.7 提取栲胶。该科植物的树皮、木材、枝桠、壳斗(总苞)均含有含量不一的鞣质,如黧蒴锥总苞含鞣质达30.0%,饭甑青冈树皮鞣质达12.2%,青冈属各种类的叶片含鞣质均大于10.0%,可提取栲胶。提取栲胶后的剩余物或残渣还能用于生产纤维板、木纤维、活性炭、糠醛等多种产品[20]。

3.5.8 作防火树、环保树。苦槠树皮厚,鲜叶耐火温度达425 ℃,具有较强的防火性能,可营造防火苦槠纯林或与马尾松、杉木混交营造具有多效益的针阔混交生物防火林[21]。此外,黧蒴锥、毛锥、青冈亦具有生物防火作用,可作生物防火树栽植[22]。苦槠对SO2具有强抗性,又能抗风、防尘、耐烟,青冈对O3、SO2、Cl2、烟尘都具有抗性,栲树与米槠对烟尘亦有抗性,可净化空气,这些树种均可作为环保树栽植。

3.5.9 栽培食用菌的原材料。壳斗科植物的一些种类木材易被香菇等菌类菌丝分解,从而有利于菌丝的生长,一些种类纤维素与戊聚糖含量高,木素含量低(如鹿角锥)[17],是段木或袋料栽培香菇等食用菌较好的一类基质材料,如以苦槠为基质袋栽的香菇朵大、肉厚、柄短而粗,产量高,外观又好[23]。此外,黧蒴锥、栲树、硬壳柯、甜槠、毛锥、钩锥、柯、青冈属各种类亦是较好的栽培食用菌的用材树种。

3.5.10 其它用。黧蒴锥、罗浮锥、毛锥、钩锥、米槠、甜槠、苦槠、栲、柯、青冈、乌冈栎等植物含有较多的花蜜和花粉,可作蜜粉源植物[24]。该科植物的各种类壳斗可用于生产活性炭。烟斗柯的坚果可做工艺品。苦槠、柯的叶片可喂养柞蚕[25]。

4 建议

4.1 加强现有林管理与保护,促进资源可持续发展

壳斗科植物在稳定森林群落、丰富生物多样性、维持碳循环平衡、保护生态环境等方面发挥着重要作用,同时,该科植物又具有较大的材用、果用、叶用、药用、绿化用等综合开发价值,人们对其需求量将日益增大。对野生资源如过度利用,将会对种源生存构成极大威胁或破坏生态环境,因此,对该科植物应加大保护力度,保护区或生态旅游等相关单位应充分利用各种媒体宣传该科植物保护的重要性、潜在的价值以及在发展地方经济的重要作用,提高公众的保护意识,加强该区乌冈栎、福建青冈、黑叶锥3种省级保护植物的监测和现有林管扩,避免人为干扰,提高林地生产力水平,同时制定有关该科植物的有效保护措施,严加执行,科学引导,使资源能在保护、不影响原有生态环境的前提下做到有序、可持续开发利用。

4.2 加强种苗培育与造林技术研究

随着食用菌产业以及人们日益增长的物质需求发展,人们对阔叶树木材的需求也日益增长。因此,必须大力营造壳斗科植物原料林,以缓解供需矛盾。壳斗科植物造林首先要解决种苗及栽植成活率问题,所以,在生产上应加大科研力度,研究苦槠、黧蒴锥、福建青冈等经济价值较高种类的出苗率低、苗木主根较长、幼苗生长缓慢、造林成活率不高、自然更新难度大等问题的解决办法,开展杂交育种、优树选择等良种选育工作,开展母树林营建、种子存贮、容器育苗或控根育苗研究,系统掌握该科植物的种苗生长规律与生理特性、控主根、促侧根、组培快繁、引种栽培及无性化优良品种培育技术,提高造林成活率[26]。研究米槠、黧蒴锥、甜槠等该科植物人促更新以及速生丰产培育技术,促进植物群落正常演替。同时,研究该科植物生物能源(如乌冈栎林、大叶青冈林)、造纸(如黧蒴锥林)、食用菌(如栲树林、硬壳柯林、钩锥林)等原料林的定向培育或与马尾松、杉木等其它树种合理混交的高效益、高产造林技术,不断扩大阔叶林的种植面积,为生产应用提供原材料。

4.3 加强壳斗科植物的应用研究,对该科植物进行深层次开发应用

壳斗科植物果实富含淀粉等营养成分,但目前对其所含的各种营养成分了解的不多,大都缺乏;有些种类具有药用价值,但其药用的机理尚未明了,如在民间广为用于治疗便血、慢性肠胃炎的苦槠豆腐,其疗效甚佳,但还未摸清其机理;在园林上该科植物也较少应用;对坚果的利用主要还是闲时捡拾掉落在地上的果实供食用,或对其淀粉进行一些简单、初级的加工;对木材的利用方式也较为简单,主要是砍伐树木作为材用或用作薪火材,或利用其段木栽培香菇或加工生产食用菌袋栽的培养料等,资源利用程度低,有待全面与深度开发利用,以提高效益。所以,在生产上应加强对黧蒴锥、米槠、栲、木姜叶柯、甜槠、青冈、港柯、罗浮锥等资源较丰富、经济价值较高的种类在材用、食用、药用、园林、能源等方面的应用研究,如进行以上树种果实营养成分测定与评价、淀粉特性与深加工工艺、树叶综合开发、生物能源与食品开发等研究,开展锥属保健品与药品的研制或柯、青冈、烟斗柯等植物的药理与药效研究[15];在园林上加强对港柯、青冈、米槠等该科植物应用的规划设计,不断扩大其应用范围,丰富园林植物种类,对如何科学配植该科植物和如何与其它树种混植以构建层次明显、季相丰富,具有防护作用,接近天然或具有地域文化特色的园林植物景观、林网或林带加强研究,以充分发挥该科植物在园艺上的作用;开展该科植物经济评价和发展林下经济(如林下栽培珍稀食用菌)研究,充分挖掘该科植物的经济与生态效益等。

4.4 合理采收与综合利用

该科植物的叶片、树杆、种仁、壳斗、树皮等各个部分均有不同的用途,全身是宝,在利用时,要讲究种子或其它部分采收的适宜时期,并采用科学的方法存储,为育苗或加工利用打下良好基础。如壳斗、叶片、树皮采后应及时根据利用目的的不同进行相应的处理,如晒干、凉干等存贮,避免受潮,防止发生霉变和鞣质减少等。全株砍伐时对树杆、树皮、枝桠材、叶片等要分类收集、处理。采种时,应考虑采种树的年龄、长势、干形,在果实成熟盛期采收,采后及时进行相应的处理,剔除霉变、不饱满的种子,选粒大、种仁饱满、种壳色泽鲜艳、无病虫的作种。种子采后要根据种子的生物学特性,采用相应的方法处理,不能堆积、曝晒,要及时凉干、消毒或用湿沙贮藏等,在贮藏期间要经常检查,防止烂种和鼠类、鸟、虫为害。播种前还要再一次检查种子的质量,淘汰劣质的种子。在开发利用时,可根据不同树种的特性、资源数量以及不同用途进行综合利用,提高资源利用率。如米槠材质优良,可用于生产纤维板和栽培食用菌,树形挺直,可作行道树,种仁可食用、可提取油脂作能源树种,壳斗可提取栲胶或烧制活性炭,其生态适应性广,可涵养水源,可作水源涵养林、防护林、碳汇林栽培等,具有综合开发的前景。此外,在开发利用时,亦可结合生态旅游,在旅游区适当开展自助捡拾或采摘米槠、苦槠、钩锥、毛锥、罗浮锥等植物坚果活动,发展生态型经济。

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