湖北紅椿資源研究進展

彭嬋 徐紅梅 黃國偉 張新葉

摘?要：系統(tǒng)回顧湖北紅椿的研究與發(fā)展概況，總結(jié)了湖北野生紅椿種質(zhì)資源分布現(xiàn)狀、野生資源育種評價、引種栽培、種群生態(tài)學研究等方面成果，建議加強資源保護、育種和栽培研究，為推動湖北省野生珍貴樹種資源可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：紅椿;進展;湖北

中圖分類號：S792.33??文獻標識碼：A??文章編號：1004-3020（2019）03-0036-04[HJ1.7mm]

Abstract：Current research with development situation of Toona ciliata in Hubei Province?was reviewedin this paper.Research achievementsin main distribution of Toona ciliate，wild resource breeding evaluation，introduction and cultivation，population ecologywas summarized.It was proposed that resource protection，breeding and cultivation research should be strengthened， providing reference for promoting the sustainable development of wild precious tree species resources in Hubei Province.

Key words：Toona ciliate;progress;Hubei

1?中國紅椿分布與應用價值

紅椿Toona ciliata為楝科Meliaceae香椿屬Toona落葉或近常綠喬木，現(xiàn)今國內(nèi)主要分布于東經(jīng)100°16′～119°40′，北緯24°21～30°31′的低山丘陵地區(qū)[1]，即華南、華中、華東及西南地區(qū)，天熱居群具有零星分布特點，是我國熱帶、亞熱帶地區(qū)的珍貴速生用材樹種，并以“中國桃花心木”享譽海內(nèi)外[1，2]。由于紅椿經(jīng)濟價值高，歷代人為肆意采伐利用，過度開發(fā)和消耗以及自然環(huán)境破壞和天然更新緩慢等原因，導致其數(shù)量日益減少，生存范圍狹窄、分布零星、難見片林，屬于漸危樹種，列入《中國主要栽培珍貴樹種參考名錄》，1999年經(jīng)國務院批準為國家二級重點保護瀕危野生植物[2]。

紅椿具有廣泛的用途和經(jīng)濟價值，紅椿木是上等的高檔家具材，其心材色深邊材色淡，呈美麗花紋，且具紋理通直、結(jié)構(gòu)細致、質(zhì)地堅韌、略帶微香、防蟲耐腐等優(yōu)良特性。紅椿木也是良好的膠合板貼面板材，在裝飾裝潢方面具有易干燥、變形小、不翹裂、油漆及膠粘性能良好等優(yōu)勢，適合為建筑方面、家具制作、船車裝飾、室內(nèi)裝飾之用[3]。以紅椿木、檀木等耐腐并具香味、油性重類的木材埋藏地下數(shù)千年碳化所形成的烏木（學名“陰沉木”），因其永不褪色、不腐朽、不生蟲，是一種極其珍稀、不可再生的珍貴木材，為古代皇室專用，是制作仿古藝術(shù)品、家具的理想用材[4]。

紅椿還具有生態(tài)價值、園林觀賞價值和藥用價值。從紅椿枝條可以提取出乙酸乙酯萃取物和氯仿萃取物，該萃取物能有效提高水稻上發(fā)生褐飛虱產(chǎn)卵的避免率，對菜青蟲有一定的拒食活性[5]，可用于開發(fā)高效、低殘留、對人畜安全及自然親和性的植物源殺蟲劑。除此之外，紅椿與馬尾松、杉木等針葉樹種營造混生林分，可以提高該林分的土壤肥力，進而促進林分生長，改善林分內(nèi)部環(huán)境[4]。同時紅椿還具有較強的抗旱性Pb富集和吸收能力[6]，并具一定鎘耐受性，能修復土壤。紅椿也是常用的園林綠化樹種，其樹干通直且光滑，枝葉繁茂，樹冠龐大，樹形優(yōu)美，可植為庭院或行道樹，也是“四旁”綠化的好樹種?！吨腥A本草》記載紅椿入藥后具有清熱燥濕之功效，紅椿自身還具有收澀以及殺蟲作用，其樹葉和樹皮在民間被用來治療腸炎、痢疾和皮膚瘙癢。近來發(fā)現(xiàn)紅椿提取物具有抗菌、抗病毒、滅螺及抗瘧等多種生物活性，對癌癥和低血糖有療效[7]，紅椿氯仿提取物具有明顯的提高小鼠記憶能力的作用[8]，是一種尚未被開發(fā)利用的藥用植物。

2?湖北紅椿資源研究現(xiàn)狀

2.1?分布現(xiàn)狀

按照《第二次全國重點保護野生植物資源調(diào)查湖北省實施細則》制定的湖北省紅椿調(diào)查實施方案，我院自2015年開始全省紅椿野生資源調(diào)查，并結(jié)合湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學院所開展的紅椿資源調(diào)查結(jié)果，目前初步確定我省紅椿資源分布區(qū)域主要在北緯29°～32°和東經(jīng)109°～111°之間[9]，分為鄂中、鄂東和鄂西三個分布區(qū)，鄂中為鐘祥和遠安地區(qū);鄂東為咸寧市崇陽縣、通山縣（九宮山國家級自然保護區(qū)）、黃石市（西塞山區(qū)黃荊山）和武漢江夏區(qū)。鄂西為主要分布區(qū)，又分為鄂西北分布區(qū)：十堰市竹山縣（堵河源國家級自然保護區(qū)）、襄陽市（谷城縣紫金鎮(zhèn)瑪瑙觀村、南漳縣漳河源省級自然保護區(qū)）;鄂西南分布區(qū)：咸豐縣（黃金洞鄉(xiāng)、星斗山國家級自然保護區(qū)）、恩施市（盛家壩鄉(xiāng)的馬鹿河區(qū)域、白楊坪鎮(zhèn)魯竹壩村）、宣恩縣（七姊妹山國家級保護區(qū)的肖家灣，沙道溝鎮(zhèn)金盆村、紅旗村、蘆茅灣村，長潭河鄉(xiāng)王家山村、大臥龍村）、利川市（毛壩鎮(zhèn)車羅村、文斗鄉(xiāng)堡上村），建始縣（景陽鎮(zhèn)青龍河村）、來鳳縣（百福司鎮(zhèn)高洞村大灣、舊司鎮(zhèn)三寨坪村）、宜昌市（長陽都鎮(zhèn)灣鄉(xiāng)銀峰村），鶴峰縣（太平鄉(xiāng)風水嶺林場）、巴東縣（野三關(guān)鎮(zhèn)花櫟樹村）[9-13]。

通過在各縣市的實地調(diào)查，紅椿資源分布的重要特點是基本都生長在河流沿岸或山溝等水熱條件好的地段，在自然保護區(qū)或者附近多有分布，分布海拔200～900m之間，最低為谷城縣紫金鎮(zhèn)瑪瑙觀村海拔217 m，最高為宣恩七姊妹山國家級保護區(qū)的肖家灣海拔1 074 m，土壤pH值6～6.5之間，類型為黃壤、黃棕壤、紅黃壤、山地黃壤、山地紅黃壤、山地黃棕壤六類，坡位少為中上、多為中下或下坡[9，10，14，15]。紅椿大型天然群落較少見，一般多以小群落或孤立木存在，但伴生植物豐富，主要喬木有黑殼楠Lindera megaphylla、絨毛釣樟L. floribunda、湖北木姜子Litsea hupehana、楓楊Pterocarya stenoptera、楓香Liquidambar formosana、紅麩楊Rhus punjabensis等;灌木和木質(zhì)藤本有小葉女貞Ligustrum quihoui 、臭牡丹Clerodendrum bungei、烏泡子Rubus parker、棠葉懸鉤子R. malifolius、硯殼花椒Zanthoxylum dissitum、中國旌節(jié)花Stachyurus chinensis、南一籠雞Paragutzlafifa henryi;草本和草質(zhì)藤本有芒Miscanthus sinensis、樓梯草Elatostema involucratum、團葉陵齒蕨Lindsaea orbiculata、大葉水龍骨Goniophlebium niponicum、疏葉卷柏Selaginella remotifolia、山麥冬Liriope spicata、透莖冷水花Pilea pumila、赤爬Thladiantha dubia等[1，11，13，14]。大部分紅椿資源生長狀況都比較健康，病蟲害癥狀不明顯。比較明顯的現(xiàn)象是樹齡結(jié)構(gòu)中幼齡株數(shù)比例偏低，天然更新較慢，自然成苗極少[9，16]。老齡大樹多為孤立木，抗干擾能力低，不利于遺傳資源的保護。種群人為干擾主要為開荒或者放牧等，干擾程度相對較弱或中等[9]。

2.2?資源評價研究

紅椿作為珍貴速生用材樹種，在湖北開展相關(guān)種源試驗，對豐富區(qū)域用材樹種，加大優(yōu)質(zhì)木材供應，促進林業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，具有重大推進作用?；诖?，我院先后兩次自恩施自治州采種生長健壯紅椿母樹對其進行不同立地及氣候條件的紅椿良種選育研究，首次采集6個半同胞家系的種子，比較6個家系間當年生苗高、地徑、葉長、葉寬、葉長寬比的差異，發(fā)現(xiàn)苗木生長受人為影響因素較多，比如土壤條件、水肥管理等等，其遺傳性狀表現(xiàn)尚不穩(wěn)定[17]。之后又對恩施紅椿7個半同胞家系子代在地徑、株高、葉片性狀、含水率等方面的差異及規(guī)律，初步篩選優(yōu)良家系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)參試的7個半同胞家系平均種子發(fā)芽率為38.6%，平均成活率為21.0%。平均發(fā)芽率與成活率在半同胞家系間差異顯著，綜合考慮發(fā)芽率、成活率、苗高、地徑等指標，初步篩選出3個優(yōu)良家系[18]。

為選育出適合湖北需要的紅椿速生優(yōu)良新資源，我院又從江西、福建、廣東等與湖北氣候相近地引進5個優(yōu)質(zhì)種源，對不同種源的1年生實生苗進行光合測定，比較其光合差異，評價不同種源光合效率。在試驗區(qū)域內(nèi)，種源LZ（福建來舟）和WY（江西武夷山自然保護區(qū)）苗期光適應性和光合潛力都較其余種源更好，對應的主要生長性狀苗高和基徑也表現(xiàn)優(yōu)良，認為具有更大的推廣利用潛力[19]。進一步綜合不同種源苗期包括復葉長寬、小葉長寬和小葉數(shù)等生長量數(shù)據(jù)，江西武夷山自然保護區(qū)種源（WY）和江西官山自然保護區(qū)種源（GS），其次是福建來舟種源（LZ）在武漢地區(qū)表現(xiàn)較好，而湖北當?shù)氐亩魇┓N源卻生長表現(xiàn)較差[20]，與李艷等[21]開展的紅椿種源適應性和生長節(jié)律表現(xiàn)結(jié)果一致，2年生林分生長測定結(jié)果顯示湖北恩施種源樹高和地徑生長緩慢。

2.3?種群生態(tài)研究

在紅椿群落生態(tài)學、種群生態(tài)學、紅椿天然林優(yōu)樹選擇等方面湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學院紅椿課題組進行了系列研究。汪洋等[16，22，23]應用相鄰格子法、空間替代時間法等不同方法對鄂西北紅椿種群進行分布格局適用性研究，提出25 m2的取樣尺度在研究紅椿種群分布格局方面最為典型，種群動態(tài)分析顯示紅椿瀕危的主要因素是天然種群受環(huán)境篩抑制和環(huán)境干擾，建議加強制造林窗之類的人為正向“干擾”。并提出了紅椿天然分布格局的檢驗方法。在紅椿種群生態(tài)學的研究中發(fā)現(xiàn)，鄂西南、鄂東南紅椿種群發(fā)育受限的主要原因可歸納為：①環(huán)境篩的選擇：紅椿為強喜陽性樹種，天然林中幼樹因為光資源競爭力低下，無法穿越環(huán)境篩選成樹進入主林層，導致死亡率高而種群老齡化風險大[24];②紅椿本身的群落結(jié)構(gòu)特性：天然紅椿群落具有典型的垂直結(jié)構(gòu)，上層紅椿的優(yōu)勢特征致使灌木層的多樣性不高。而在紅椿幼苗成樹前增加草灌層的多樣性并且形成相對復雜的群層結(jié)構(gòu)，這也較強的影響整體群落的動態(tài)和結(jié)構(gòu)[25];③種內(nèi)競爭與非自然干擾，有限空間內(nèi)為更多爭奪資源加之豐富的群落多樣性使紅椿個體面臨高的種內(nèi)種間競爭關(guān)系，種群自疏現(xiàn)象與種內(nèi)競爭直接相關(guān)，同時人為干擾也是造成幼齡個體損失的重要原因[23，26]。并提出了適當人為型積極干擾能促進種群更新，達到科學保護的目的[26]。群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性可以用物種多樣性度量，研究物種多樣性的可以實現(xiàn)對群落組成、變化和發(fā)展更好的認識。江雄波、袁繼池等[14，25]對鄂西紅椿群落物種多樣性和種群格局的相關(guān)性進行了研究，認為喬灌層多樣性對多樣性指數(shù)有很大影響，而群落中的草本多樣性指數(shù)較灌木和喬木本大。除此之外，汪洋等[27]運用多遠線性回歸和主成分分析聯(lián)合分級法以及基準線法和形質(zhì)評分結(jié)合法，對湖北紅椿天然種群進行了優(yōu)樹選擇，這些研究都為我省紅椿資源保護提供了有利參考資料。

3?湖北紅椿資源發(fā)展問題與建議

近年來隨著人民生活水平的不斷提高，對珍貴木材需求與日俱增，珍貴木材供需矛盾突出，我省野生紅椿資源比較豐富，發(fā)展?jié)摿薮螅枰由钊氲恼{(diào)查工作以探明其在湖北境內(nèi)的詳細分布區(qū)域，對于一些優(yōu)良種質(zhì)，可采用就地保存為主，異地保存為輔，逐漸擴大種群數(shù)量和栽植區(qū)域范圍。為防止野生資源的無序開采和有意破壞，遏制野生資源浪費和衰竭，需要列入政府保護計劃，提升公眾對野生紅椿資源的保護意識，同時應重視優(yōu)良紅椿資源引種馴化工作，以豐富我省紅椿的種質(zhì)資源。

當前紅椿的研究成果不多，針對其生長特性我院開展了種子育苗、引種、評價等方面的研究，但是迄今紅椿遺傳改良、種質(zhì)創(chuàng)新和新品種培育工作依舊薄弱，現(xiàn)有紅椿科研課題執(zhí)行期一般為幾年，課題完成后缺乏資金維持后續(xù)研究跟進，對于壽命幾十年的喬木樹種紅椿難以形成系統(tǒng)，達不到成果推廣的要求。其次許多紅椿種質(zhì)資源尚未充分開發(fā)利用，大量優(yōu)異資源尚處于野生狀態(tài)，加之地理隔離、環(huán)境選擇等因素，天然紅椿種群內(nèi)存在著豐富的變異。因此應制定紅椿育種中長期發(fā)展規(guī)劃，制定完備的育種策略，增加人工育種研究技術(shù)、資金、物質(zhì)投入，以常規(guī)育種技術(shù)為主導，加強與現(xiàn)代生物技術(shù)的緊密結(jié)合，篩選出符合優(yōu)質(zhì)繁殖材料進行推廣應用。紅椿木材雖經(jīng)濟價值高，但紅椿生長周期較慢，收益見效慢，需要運用科學高效的栽培技術(shù)，一方面通過遺傳改良提高林業(yè)生產(chǎn)力，另一方面開展紅椿與其它短期收益樹種的混交經(jīng)營研究，或結(jié)合林下套種套養(yǎng)提高收益空間，不斷完善研究成果，實現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)技術(shù)指導，成果大面積推廣，促進湖北林業(yè)和生態(tài)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

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（責任編輯：唐?嵐）