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井冈山自然保护区油脂植物资源调查与区系分析

发布日期:2017-10-20 中国油脂网


张丽,彭焱松,宋满珍,詹选怀

(江西省中国科学院庐山植物园,江西庐山332900)

摘要:通过野外调查、标本采集与鉴定和查阅文献,对井冈山自然保护区的油脂植物资源进行了统计和分析。结果表明:井冈山自然保护区共有油脂植物71科162属286种,其中裸子植物6科10属13种,被子植物62科148属269种,单子叶植物3科4属4种,占该区种子植物科、属、种的比例分别为2088%、16.27%、8.97%,占全国油脂植物科、属、种的比例分别为65.74%、40.81%和35.14%;含10种以上油脂植物的优势科有8个,含油量在40%以上的有71种,隶属25科36属。井冈山自然保护区油脂植物属的地理分布类型多样,起源古老,以温带成分占优势,其中以北温带分布及东亚和北美洲间断分布占比较大。

关键词:井冈山自然保护区;油脂植物;资源调查

中图分类号:TS22;Q949.9文献标识码:A

文章编号:1003-7969(2017)09-0001-07

Investigation on oil plant resources in Jinggang mountain nature reserve
ZHANG Li, PENG Yansong, SONG Manzhen, ZHAN Xuanhuai
(Lushan Botanical Garden of Jiangxi Province, Chinese Academy of Sciences,
Lushan 332900, Jiangxi, China)


Abstract:The oil plant resources in Jinggang mountain nature reserve were investigated through field investigation, sample collection, sample indentification and literature review.The results showed that 286 species,belonging to 162 genera and 71 families, were distributed in Jinggang mountain nature reserve. There were 13 species,10 genera and 6 families of gymnosperms, 269 species,148 genera and 62 families of angiosperms,and 4 species, 4 genera and 3 families of monocotyledon, taking a ratio of 20.88%、1627% and 8.97% respectively in Jinggang mountain oil plants,and taking a ratio of 65.74%、40.81% and 35.14% in Chinese oil plants. The dominant families which had 10 or more oil plant species included 8 families. The oil contents in 71 species,belonging to 36 genera, 25 families, were higher than 40%. Jinggang mountain nature reserve distribution types of the oil plants were various and origin of ancient, and the temperate types were dominant, among which the north temperate zone, East Asia and North America disjunction accounted for a large rate.
Key words:Jinggang mountain nature reserve; oil plant; resource investigation

江西地处中亚热带,雨量充沛,气候温和,植被类型多样,野生植物资源丰富。近年来,各大科研院所及高校对井冈山自然保护区植物资源开展了广泛的调查与研究,但对油脂植物资源方面的调查尚未见报道。植物油脂既是人类营养的重要来源,也是一些工业产品的重要原料,更是潜在的可再生能源,而油脂植物的研究、开发则是植物能源发展战略的重点[1]。目前我国学者主要开展了以下几方面的研究工作:资源调查及其基本开发利用[2-5],油脂的成分提取分析、深加工技术和设备改良、油脂工业废水处理技术[6-8],以及可作为生物柴油原料的品种选育及生物柴油生产技术的研究等[9-11]。然而对油脂植物资源展开调查,掌握其资源种类、组成和分布情况以及含油量、油脂组成等方面信息,是品种选育、规模化种植及产业化开发的基础。本文以井冈山自然保护区的油脂植物为研究对象,通过野外调查和文献资料分析,对该地区油脂植物的种类、区系组成、资源分布和部分重要植物含油量情况等方面进行了研究,以期为油脂植物的合理开发利用提供科学依据和指导。

1井冈山自然保护区概况

井冈山位于江西省西南部湘赣两省交界的罗霄山脉中段,地处26°27′~26°40′N,113°39′~114°23′E,最高峰南风面海拔2120m。江西井冈山自然保护区总面积17217hm2,以中亚热带常绿阔叶林为主,为亚热带温暖湿润季风气候,年均温14.2℃,冬季均温3.2℃,夏季均温23.9℃,年降水量1856mm,年均日照时数1511h,年有效积温4007℃。井冈山自然保护区森林土壤类型多样,有山地红壤、山地黄壤、山地暗黄棕壤、山地草甸土和面积较小的山地沼泽土等[12]。在中国植被分区上,井冈山自然保护区属于中国亚热带常绿阔叶林区,东部(湿润)常绿阔叶林亚地域的中亚热带南部亚地带,温暖潮湿的环境孕育了大面积的阔叶林植被,形成了茂密而丰富多样的植被类型,生物多样性极为丰富。代表性植被类型多样,有暖性针叶林、温性针叶林、杉木与常绿阔叶混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林、山顶矮林、竹林、常绿灌木林、落叶灌木林、荒山灌木草丛、泥炭沼泽12个植被型[13]。

2调查研究方法

2012年至今,采用野外线路踩踏调查方法,调查范围为整个井冈山自然保护区内植被保存较完好及地形地貌特殊的生境,开展标本采集,记录植物种类、特征及生境等,用Nikon相机进行同步拍照保存建档,并对其种类组成、分布区类型、油脂含量,生境等进行了分析。

3井冈山自然保护区油脂植物资源

3.1油脂植物物种组成

近年来,在开展幕阜山脉地区植物多样性与植被调查工作中,我们对井冈山自然保护区进行了较为全面系统的植物资源本底调查和标本采集与鉴定,结合《中国井冈山地区生物多样性综合科学考察》[14]《中国油脂植物》[15]《中国资源植物》[16]等资料进行统计分析,初步确定井冈山自然保护区内有油脂植物286种,隶属71科162属,详见表1,其中裸子植物6科10属13种,被子植物62科148属269种,单子叶植物3科4属4种。

 

由表1可知,井冈山自然保护区油脂植物占该区种子植物科、属、种的比例分别20.88%、16.27%和8.97%,占全国油脂植物科、属、种的比例分别为65.74%、40.81%和35.14%。表明井冈山自然保护区油脂植物种类相当丰富,物种多样,具有很大的开发前景。井冈山自然保护区油脂植物科属组成中,种数大于15种的科有2个,分别是樟科(Lauraceae,5属24种)和卫矛科(Celastraceae,3属16种);种数10~14种的科有6个,分别是十字花科(Cruciferae,5属13种)、山茶科(Theaceae,3属13种)、大戟科(Euphorbiaceae,5属10种)、蔷薇科(Rosaceae,7属11种)、榆科(Ulmaceae,5属12种)、芸香科(Rutaceae,1属10种);种数5~9种的科有13个,分别是木兰科(Magnoliaceae,4属6种)、葫芦科(Cucurbitaceae,4属5种)、锦葵科(Malvaceae,5属6种)、冬青科(Aquifoliaceae,1属5种)、葡萄科(Vitaceae,2属5种)、漆树科(Anacardiaceae,3属6种)、山茱萸科(Cornaceae,3属7种)、安息香科(Styracaceae,3属7种)、木犀科(Oleaceae,5属7种)、忍冬科(Caprifoliaceae,2属6种)、菊科(Compositae,5属6种)、马鞭草科(Verbenaceae,2属6种)、唇形科(Labiatae,6属7种);种数2~4种的科有31个,分别为松科(Pinaceae,2属3种)、柏科(Cupressaceae,3属3种)、三尖杉科(Cephalotaxaceae,1属2种)、红豆杉科(Taxaceae,2属3种)、五味子科(Schisandraceae,2属3种)、番荔枝科(Annonaceae,1属2种)、木通科(Lardizabalaceae,3属3种)、防己科(Menispermaceae,3属3种)、罂粟科(Papaveraceae,1属2种)、白花菜科(Capparaceae,1属2种)、大风子科(Flacourtiaceae,1属2种)、猕猴桃科(Actinidiaceae,1属2种)、杜英科(Elaeocarpaceae,1属2种)、梧桐科(Sterculiaceae,2属2种)、蜡梅科(Calycanthaceae,1属2种)、蝶形花科(Papilionaceae,4属4种)、金缕梅科(Hamamelidaceae,4属4种)、桑科(Moraceae,3属3种)、鼠李科(Rhamnaceae,2属2种)、苦木科(Simaroubaceae,3属3种)、楝科(Meliaceae,2属2种)、无患子(Sapindaceae,3属3种)、槭树科(Aceraceae,1属2种)、省沽油科(Staphyleaceae,2属2种)、胡桃科(Juglandaceae,3属3种)、八角枫科(Alangiaceae,1属2种)、五加科(Araliaceae,2属3种)、伞形科(Umbelliferae,2属2种)、山矾科(Symplocaceae,1属4种)、茄科(Solanaceae,2属2种)、禾本科(Gramineae,2属2种);单属种的科有19个,分别为杉科(Taxodiaceae)、罗汉松科(Podocarpaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)、商陆科(Phytolaccaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、苋科(Amaranthaceae)、千屈菜科(Lythraceae)、瑞香科(Thymelaeaceae)、海桐花科(Pittosporaceae)、藤黄科(Guttiferae)、杜仲科(Eucommiaceae)、黄杨科(Buxaceae)、壳斗科(Fagaceae)、紫金牛科(Myrsinaceae)、茜草科(Rubiaceae)、桔梗科(Campanulaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、鸢尾科(Iridaceae)、莎草科(Cyperaceae)。其中樟科(24种)、卫矛科(16种)、十字花科(13种)、山茶科(13种)、榆科(12种)、蔷薇科(11种)、大戟科(10种)、芸香科(10种),这8个科所含油脂植物的种类共有109种,占该区油脂植物总数的38.11%,为该区油脂植物的优势科。

在这些植物中,有许多是珍稀或濒危植物,如三尖杉(Cephalotaxusfortunei)、粗榧(Cephalotaxussinensis)、红豆杉(Taxuswallichianavar.chinensis)、南方红豆杉(Taxuswallichianavar.mairei)、杜仲(Eucommiaulmoides)、厚朴(Magnoliaofficinalis)等。由此可见,井冈山自然保护区油脂植物不仅有极大的开发前景,而且有极大的保护价值。

3.2油脂植物科、属地理分布组成

根据吴征镒等[17-18]的分布区类型划分方法,可将井冈山自然保护区油脂植物划分为15个分布区类型,详见表2。由表2可知,从属来看,除去世界分布的类型不计算,热带成分(分布类型2~7)68属,占总属数的43.59%,而温带成分(分布类型8~14)有80属,占总属数的51.28%,温带成分占优势,其中以北温带分布及东亚和北美洲间断分布占比较大;从科来看,热带成分(分布类型2~7)占优势,有32科,占总科数的64.00%,未发现热带亚洲至热带非洲分布的科;而温带成分(分布区类型8~14)有17科,占总科数的34.00%。

 

从科、属地理分布类型来看,井冈山油脂植物分布区类型具有一定的多样性,其中热带成分较为丰富,且拥有8科13属22种较为原始的裸子植物和木兰科、樟科、五味子科、金缕梅科等原始多心皮类和低等金缕梅类,以及壳斗科等柔荑花序类植物,说明井冈山油脂植物有起源古老的特点。同时,热带成分科占明显优势,体现了该区处于北亚热带向温带过渡的地理环境,与井冈山自然保护区属于亚热带温暖湿润季风区相符合,体现了井冈山自然保护区植物区系的特性。

3.3含油量较高的油脂植物及其生境

井冈山自然保护区含油量较高的油脂植物及其生境见表3。






由表3可知,含油量在40%以上的有71种,隶属25科36属,占该区总油脂植物种数的2483%;含油量在50%以上的有42种,隶属15科22属,占总种数的14.69%;含油量在60%以上的有9种,隶属6科7属,占总种数的3.15%。在含10种以上油脂植物的优势科中,樟科、十字花科、山茶科、大戟科、卫矛科共5科拥有11属44种的含油量超过40%,分别是阴香、樟、天竺桂、黄樟、乌药、江浙山胡椒、香叶树、绿叶甘橿、山胡椒、黑壳楠、绒毛山胡椒、山橿、红脉钓樟、豹皮樟、山鸡椒、黄丹木姜子、潺槁木姜子、木姜子、圆叶豺皮樟、新木姜子、显脉木姜子、紫菜苔、糙果茶、细叶连蕊茶、油茶、石笔木、粗毛石笔木、白木乌桕、木油桐、苦皮藤、青江藤、南蛇藤、刺果卫矛、卫矛、肉花卫矛、扶芳藤、大花卫矛、西南卫矛、胶州卫矛、疏花卫矛、大果卫矛、中华卫矛、油桐、山乌桕。主要含油部位为果实的有毛梾、光皮梾木、灯台树、显脉新木姜子、毛叶山桐子、木蜡树、绿叶甘橿;其余均为种子。从分布生境来看,井冈山自然保护区油脂植物除少数种类引种栽培外,绝大部分植物尚处于野生或半野生状态,其中紫菜苔、樟等广泛分布于不同的生境中,不少井冈山自然保护区油脂植物种类专宜于河谷、高山以及石灰岩地等特殊生境,成为特殊生境专有种,亦或为耐阴湿、耐酸性的生态型。特殊的生态环境中植物在生理生化上均表现出独特的适应机理,特殊生境作为特殊的能源植物潜在的基因资源库,极有可能孕育出优质的植物资源。

4井冈山自然保护区油脂植物的开发与利用

井冈山自然保护区油脂植物种类丰富,占全国油脂植物的35.14%,且含油量超过40%的有71种,当今主要作为生物柴油木本植物研究的有油桐、油茶、乌桕、趾叶栝楼。另外,含油量较高的水青冈、白木乌桕、厚朴等也可能是具有开发前景的作为生物柴油的木本植物。而白木乌桕、胡桃楸、粗榧、猴欢喜、粗毛石笔木、三尖杉、圆叶豺皮樟、豹皮樟、绒毛山胡椒含油量达到60%以上。并且,这些油脂植物所在的科、属内还含有较多的近缘种类,利用植物亲缘学等现代植物、化学理论,可寻找新油脂资源或替代品。井冈山自然保护区由于其独特的地理位置、地貌和复杂多样的自然环境条件,境内拥有大量的峡谷、石灰岩及高山草甸等特殊生境,孕育并保存了丰富的植物多样性。因此,井冈山自然保护区油脂植物极具研究价值和开发潜力。井冈山自然保护区油脂植物中不少为国家级保护植物以及珍稀和特有植物。因此,在加强油脂植物的开发利用时,要注意保护濒危珍稀油脂植物,保持植物资源的多样性。可根据当地情况合理开发利用好木本资源,对于含油量高、经济效益较好、适应能力较强的木本油脂植物,如白木乌桕、油桐、水青冈等可以在荒山、河岸、道旁、沟谷等非粮食种植区栽培,这对实现生态重建与生物柴油规模化有重要意义。另外,由于井冈山地区是旅游休闲胜地,因此要充分利用旅游文化和生物多样的相互关系,以实现油脂植物的可持续利用。可以在保护区周边地区实施社区共管的方法,发动周边群众来解决生物多样性保护与发展之间的矛盾,适当发展生态旅游,充分利用原始生态观光等旅游资源来解决保护区的经济收入,加强保护区基础设施建设,实现生态、社会和经济效益的和谐统一,使人与自然和谐共处、协调发展。

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