广东含笑属检索表及树种应用研究*

2023-09-27朱报著王海华李祥彬

林业与环境科学 2023年4期

朱报著王海华徐放李祥彬

(1.广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东广州 510520；2.广州市增城区林业和园林科学研究所，广东广州 511300）

木兰科含笑属Michelia目前发现约70 种，分布于亚洲热带﹑亚热带及温带，分布范围包括中国﹑印度﹑斯里兰卡﹑中南半岛﹑马来群岛和日本南部等地。我国含笑属约有50 种，主要分布于南方地区，云南省﹑湖南省﹑广东省和广西壮族自治区是含笑属植物的现代分布中心和保存中心[1-12]；含笑属是被子植物中最原始的代表之一，树体高大通直或矮小而分枝致密，具有材质优良﹑树形美观﹑枝叶颜色漂亮﹑花朵芳香四溢等特性，可供材用﹑绿化观赏﹑提取香料等用途。有关专家学者相继开展含笑属致濒机理[13-14]﹑新品种选育[15-18]﹑引种栽培[19-27]和园林应用[28-31]等研究。为了更好识别广东含笑属植物，了解其主要用途，在整理地理分布和经济用途等信息的基础上，通过实地调查和查阅资料，编制分种检索表，可为开展该属植物遗传资源保护﹑引种驯化和科学应用提供理论依据。

1 植物学特性

含笑属的属名系纪念意大利植物学家Pietro Antonio Micheli（1679—1737）而来，旧称白兰属，以黄兰M.champaca为模式种，分为含笑亚属Subgen.Michelia和后生含笑亚属Subgen.Metamichelia。两者的主要区别在于前者托叶与叶柄连生，叶柄上有托叶痕，花被片近同形，而后者托叶与叶柄离生，叶柄上没有托叶痕，花被片同形或异形。其中含笑亚属内又分为含笑组Sect.Michelia和肖含笑组Sect.Micheliopsis，后生含笑亚属分为异被组Sect.Anisochlamys和双被组Sect.Dichlamys。含笑属的主要形态特征为：常绿乔木或灌木，枝有环状托叶痕；叶革质，单叶，互生，全缘，幼叶在芽中直立﹑对折；托叶膜质，盔帽状，脱落后小枝具环状托叶痕，如与叶柄贴生则叶柄上留有托叶痕；花单生于叶腋，两性，通常芳香，花被片6～21 片，3 或6 片一轮，近相似；雄蕊多数，药室伸长，侧向或近侧向开裂；雌蕊群有柄，心皮多数或少数，腹面基部着生于花轴，上部分离，通常部分不发育，心皮背部无纵纹沟，花柱近着生于顶端，每心皮有胚珠2 至数颗；聚合蓇葖果革质或木质，由于部分心皮不发育而呈疏松穗状，蓇葖全部宿存于果轴，无柄或有短柄，仅背缝开裂或沿腹缝和背缝开裂，稀不裂；种子2至数颗，成熟时外种皮鲜红色或桔红色。

2 地理分布

广东现发现含笑属植物19 种（含1 变种），其中自然分布17 种（含1 变种），栽培种2 种，占我国种数的38%，仅少于云南省的40 种，居全国第二位[1-2,28-29]（表1）。从广东含笑属植物的水平分布分析，粤北南岭山脉自然分布种最多，有13 种，占广东自然分布总种数的76.5%。粤西云开山脉自然分布种较多，有11 种，占广东自然分布总种数的64.7%。粤东莲花山脉自然分布有8种，占广东自然分布总种数的47.1%。广东含笑属植物从海拔20 m 到1 700 m 均有分布，自然分布达到海拔1 000 m 以上的有15 种。

表1 广东含笑属植物分布概况Table 1 Distribution of Michelia species in Guangdong province

从广东含笑属植物的行政区域分布分析，主要分布在粤北的县（区），乳源县最多，有11种；其次为连山县，有10 种；乐昌市和英德市各有9 种。从自然分布覆盖的县（区）分析，白兰M.alba和黄兰是园林上广泛栽培的种；含笑花M.figo在广东是一个广布种。深山含笑M.maudiae在22 个县有天然分布，其次是金叶含笑M.foveolata，在19 个县有天然分布，黄心夜合M.martinii﹑石碌含笑M.shiluensis和台山含笑M.taishanensis分布的县域最少，只在1 个县有分布。

3 主要用途

3.1 新品种选育

含笑属花型较大，具有花色独特﹑香气浓郁的特点，通过种间人工杂交，培育新品系苗木，是开展含笑新品种的选育的优良材料。严丹峰等[16]以新含笑M.‘Xin Hanxiao’（♀）和广东含笑（♂）杂交培育了授权新品种‘香绯’M.‘Xiangfei’和‘香雪’M.‘Xiangxue’。中南林业科技大学以阔瓣含笑（♀）和深山含笑（♂）杂交培育了授权新品种‘春韵含笑’M.‘Chunyun’，以云南含笑M.yunnanensis（♀）和醉香含笑（♂）杂交培育了授权新品种‘玉霞含笑’M.‘Yuxia’[32]。邵文豪等[33-35]以乐昌含笑（♀）和紫花含笑（♂）杂交培育了授权新品种‘梦缘’M.‘Mengyan’﹑‘梦紫’M.‘Mengzi’和‘梦星’M.‘Mengxing’，新品种树形通直﹑花色各异﹑耐高温﹑喜温暖湿润气候﹑适应性广，具有较高观赏价值。

3.2 园林绿化

含笑属植物四季常绿，树形﹑叶色﹑花果和种子均具观赏价值，是南方地区园林绿化常用树种；已广泛应用的有观光木﹑含笑花﹑深山含笑﹑乐昌含笑﹑醉香含笑，占华南地区园林绿化已应用乡土树种的2.4%[30]。白兰﹑黄兰和乐昌含笑在行道树和园景树中广泛应用；含笑花作为优良香花树种，耐修剪﹑萌芽能力强，广泛应用于园林点缀﹑绿篱或盆栽供观赏；广东含笑﹑雅致含笑﹑醉香含笑叶背有红褐色毛，是风景林和行道树的优良彩叶树种；广东含笑树体高度适中，盆栽和地栽皆宜，叶背绒毛极具特色，观赏价值高，盆栽的广东含笑在2019 年中国北京世界园艺博览会上获特等奖[31]；深山含笑早春盛花，花芳香﹑大如碗﹑纯白色，叶背和枝条被白粉，适合在海拔300 m 以上风景林或行道树种植；石碌含笑生长较慢﹑树冠圆柱形﹑叶质地坚硬﹑树形保持特别持久，适合做园景树和行道树，有刚直不阿之感；观光木树干挺直﹑树冠稠密﹑花美丽芳香，宜作园景树。随着目前更多树种的繁育技术得到突破，紫花含笑﹑广东含笑和福建含笑以及3.1 中所述选育出的含笑新品种，均具有广泛的应用潜力。

3.3 木材利用

乐昌含笑﹑苦梓含笑﹑福建含笑﹑醉香含笑﹑金叶含笑等树体高大通直﹑木材质地优良，是南方地区优良的速生用材树种。醉香含笑和金叶含笑的气干容重均为0.61 g/cm3﹑黄兰为0.57 g/cm3，属中等密度的木材（0.56 g/cm3以上）。在粤西地区醉香含笑木材深受群众喜爱，等同于樟科楠属木材使用。另外，白兰气干容重为0.55 g/cm3﹑深山含笑为0.52 g/cm3﹑福建含笑为0.47 g/cm3﹑观光木为0.46 g/cm3﹑乐昌含笑为0.42 g/cm3，属低密度木材（0.56 g/cm3以下）[36-38]，是制造家具﹑室内装饰﹑房屋桁条﹑门窗墙板等用材的优良速生树种。乐昌含笑已经完成了种源﹑家系水平的遗传测定，并开展了早期选择研究[39-40]，人工林高效培育技术研究也取得了一定的成效[41-42]。醉香含笑除新品种选育外，抗逆﹑材性﹑生殖生理等研究也广泛开展，推动了该物种的产业化利用[43-46]。未来各树种可充分开发利用优势资源，在生态公益林﹑水源林和国家储备林营建中广泛应用，增加林地的物种多样性，在保证木材产量﹑碳汇能力的同时提升林地的生态稳定性。

3.4 药用和香料

大多含笑属植物的根﹑叶﹑花﹑皮是传统的中药材，具有很高的药用价值。广东省含笑属可作药用的植物有白兰﹑黄兰﹑紫花含笑﹑含笑花﹑野含笑﹑深山含笑﹑醉香含笑。白兰有利尿﹑芳香化湿和止咳化痰功效，野含笑有活血化瘀﹑清热解毒功效[47]。含笑属植物的花﹑叶﹑皮和木材可提取香料和精油，采用水蒸气蒸馏法从白兰鲜花提取的白兰花油，具有清新﹑鲜幽花香﹑清香带甜的特点，属于高档日用精油产品，广州地区已较大规模种植并有成熟的提取技术。当前气相色谱﹑液相色谱等物质识别技术逐渐普及，可以更有效地提取和纯化各树种中的次生代谢物成分，更好地挖掘和利用其药用和芳香作用，含笑属中主要含有单萜和倍半萜以及它们的含氧衍生物,含量较大且结构种类繁多，倍半萜内酯化合物已证明有抗菌﹑抗癌﹑抗氧化等生理作用[48-52]，未来部分含笑属植物有可能被整合入医药产业当中，实现更高的经济价值。

3.5 科学研究与遗传资源保护

木兰科含笑属是被子植物中最原始的类群之一，远在晚侏罗纪及下白垩纪就已分布到格陵兰﹑北美﹑北欧及澳洲等地，经历了多次重要的地质时期和事件，物种和种群分布经历了多次巨大变化，最终形成了现有的分布格局，是研究植物地史变迁的优良材料。含笑属的自然分布海拔相对较高，生境变化较大，易造成花期不遇；多数种子秋季成熟时气候较为干旱，自然繁殖不易萌发；种子成熟后被红色假种皮，易吸引鸟类和鼠类啃食，种群相对较小，观光木﹑紫花含笑﹑深山含笑﹑石碌含笑﹑乐昌含笑﹑苦梓含笑﹑雅致含笑﹑金叶含笑﹑广东含笑﹑白花含笑﹑醉香含笑﹑阔瓣含笑均是观赏珍稀濒危植物[53]，其中石碌含笑和广东含笑是国家二级重点保护野生植物[54]，观光木是广东省重点保护野生植物[55]。目前广东省内各含笑属物种均开展了遗传资源收集﹑引种和迁地保存工作，取得了一定的成效，但目前多个物种在迁地保存过程中仍存在无法结实的问题，保护效果欠佳。由于气候变化和人为活动的原因，导致各树种的自然分布区仍在缩小，遗传资源损失严重。因此，开展致濒机理﹑种群复壮和迁地保护技术等研究更为迫切。

4 引种栽培

木兰科含笑属在材用﹑观赏﹑绿化﹑香料﹑新品种培育等方面用途广泛，广东各地采集种子和接穗，采用有性和无性的方法培育苗木开展引种栽培，提出了苗木繁育﹑树种配置﹑造林和管护技术[24,56]。华南植物园1952 年起成功引种了广东含笑属植物18 种（台山含笑除外），并开展相关的生物学特性和推广应用等研究，观光木和白兰等15 种开花结实，广东含笑开花但幼果早落，黄心夜合和福建含笑未见开花，为广东含笑属植物推广应用提供科学依据[19-20]。广东省林业科学研究院通过采种和采集接穗建设资源圃，开展乐昌含笑和醉香含笑新品系选育和培育技术研究，选育出速生型﹑芳香型﹑直干型乐昌含笑新品系[27]。廖建良[57]开展深山含笑播种育苗，结果表明惠州适合深山含笑生长，值得推广。深圳仙湖植物园从1989 年起引种了木兰科植物11 属近112种（不包括亚种﹑变种及杂交种），其中被列入国家重点保护植物目录的有34 种[58]。梁庆等人[59]对乐昌市引种的白兰﹑黄兰和苦梓含笑等11 种含笑属植物进行实地调查，发现含笑和黄兰引种后能开花结果，白兰能开花不能结果，苦梓含笑和醉香含笑等引种后能成活但没开花结果，可能与生长期较短有关。徐闻木兰园始建于五十年代末，朱开甫从1998 年起大量引进木兰科植物，命名为神州木兰园，现已培育出110 多种木兰科珍稀濒危树种，并广泛推广应用，取得了良好的生态﹑经济和社会效益[60]。

在用材类含笑栽培研究方面，中山市林业科学研究所2004 年引种了黄兰﹑白兰﹑醉香含笑等9 种广东含笑属植物，生长表现优异，9 a 生树高白兰﹑黄兰﹑醉香含笑10.3 m 以上，金叶含笑和乐昌含笑9.58 m 以上；胸径以乐昌含笑最大，达到20.1 cm，其次为黄兰17.9 cm，最小的紫花含笑也可达到5.0 cm[61]。刘强等[62]在惠州市丘陵山地营建生态林，引种醉香含笑﹑乐昌含笑﹑深山含笑﹑观光木和白兰，研究发现10 a 生醉香含笑高生长最大，达到8.1m，其次为乐昌含笑，深山含笑生长速度偏慢。

5 开发利用建议

广东含笑属植物种类较丰富﹑用途多样﹑观赏和经济价值高，开发利用较广泛的只有乐昌含笑和醉香含笑等8 种。尚有11 种自然分布种未能广泛应用，主要原因是种群小﹑分布极其隘窄﹑自然结实稀少，且假种皮红色，种子易受鼠鸟啃食，如广东含笑﹑福建含笑和石碌含笑等；发现命名时间不长，群众对其了解不多，如广东含笑和台山含笑等；远离居住处，采种和苗木培育成本高，市场难以接受种苗价格，如金叶含笑和广东含笑等；木兰科专类园建设不足，宣传展示度不高。建议继续开展广东含笑﹑石碌含笑和福建含笑等生境研究，研究其生态适应性和景观配置技术；加强种苗培育，研究其种子萌发规律﹑苗木生长节律﹑无性扩繁技术，降低苗木生产成本；通过媒体﹑参加展览会和新品种发布会等形式，加强宣传引导，在规划设计中多采用乡土含笑属植物；在城市绿化中开设含笑属专类园建设，发挥含笑属种子被红色假种皮，寄语恋人们脉脉传情，寄托相思之物，也发挥其花朵生于叶腋呈半遮半掩之态，内敛留香的文化内涵。