貴州省野生飼用喬灌資源初步研究

吳 強(qiáng)，王元素，肖 華，池永寬*

(1.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/喀斯特研究院，貴州 貴陽(yáng) 55000; 2.貴州省林業(yè)和草原局，貴州 貴陽(yáng) 550001)

中國(guó)南方喀斯特是世界三大喀斯特集中連片區(qū)之一，涉及黔、桂、滇、湘、渝、川、鄂、粵等8省區(qū)市，出露面積約5.5×105km2[1-2]。貴州省是中國(guó)南方喀斯特的中心腹地，喀斯特地貌類型多樣，生物資源極其豐富，為野生資源飼用化開發(fā)利用提供了基礎(chǔ)。已調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，貴州具有飼用價(jià)值的野生植物達(dá)1800多種[3]，飼用植物多為種繁，為資源化培育和開發(fā)創(chuàng)造了條件。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)飼用植物的研究多集中在以豆科和禾本科為主的牧草[6-10]，對(duì)飼用喬灌植物研究明顯不足，特別是飼用喬灌的資源調(diào)查與營(yíng)養(yǎng)分析研究相對(duì)滯后。已有的飼用喬灌研究多集中于單一種類的某一特性研究，缺少以科屬為單位的系統(tǒng)性飼用資源潛質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)與聚類研究[4-5]。

刺槐、紫穗槐、多花木蘭、白刺花等常見豆科飼用喬灌是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究較多的野生資源品種[10-16]。一些開發(fā)程度較低的豆科喬灌，如合歡、鞍葉羊蹄甲、杭子梢、紫荊、胡枝子等以及非豆科喬灌，如薔薇科、胡桃科、楊柳科、樺木科、殼斗科、?？频纫簿哂匈Y源化開發(fā)利用的潛力。因此本文對(duì)貴州潛在的飼用喬灌從資源分類、營(yíng)養(yǎng)成分及營(yíng)養(yǎng)成分聚類分析角度進(jìn)行研究分析，旨在對(duì)貴州乃至全國(guó)野生飼用喬灌資源的開發(fā)利用提供科學(xué)參考。

1 喬灌植物資源分類

數(shù)據(jù)來(lái)源主要根據(jù)已有文獻(xiàn)資料開展總結(jié)分析[17]。結(jié)果表明，貴州省已初步探明的飼用喬灌資源涉及28科47屬56種，其中種類最多的是豆科，有10屬12種；其次是薔薇科有6屬10種，杜鵑科、?？?、五加科、木犀科、馬鞭草科、忍冬科等均為2屬；其他科均為1屬1種(表1)。豆科種數(shù)占56種喬灌飼用植物資源的21.43%，薔薇科占17.86%，杜鵑科占5.36%，這3個(gè)科共占62.5%。其中較為常見且有較高開發(fā)價(jià)值的飼用植物資源為：合歡、紫穗槐、紫荊、多花木藍(lán)、胡枝子、刺槐、白刺花、黃花槐、桑、馬桑。

表1 貴州喬灌飼用植物資源分類表Table 1 Classification of forage arbors and shrubs plant resources in Guizhou Province

續(xù)表1 貴州喬灌飼用植物資源分類表Table 1 Classification of forage arbors and shrubs plant resources in Guizhou Province

2 營(yíng)養(yǎng)成分

不同飼用喬灌的種間營(yíng)養(yǎng)成分存在較大差異，造成這種差異的原因主要與植物的生物學(xué)特性有關(guān)，同時(shí)也受采樣時(shí)間和采樣部位等因素的影響。影響飼用植物的主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)為粗蛋白和粗纖維，兩者為負(fù)相關(guān)關(guān)系，粗蛋白含量高則一般說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，粗纖維含量高則營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低[18]。在統(tǒng)計(jì)的56種飼用喬灌中，刺槐的粗蛋白含量最高達(dá)到27.17%，其次是長(zhǎng)葉水麻26.21%和垂柳20.71%，說(shuō)明除豆科喬灌植物的蛋白含量較高外，蕁麻科和楊柳科等喬灌資源飼料化開發(fā)潛力巨大。而貴州金絲桃粗蛋白含量?jī)H為4.4%，遠(yuǎn)低于56種植物的平均值13.68%，說(shuō)明開發(fā)價(jià)值相對(duì)較小。從粗纖維角度來(lái)看，桑的粗纖維含量?jī)H為9.69%，遠(yuǎn)低于平均值27.04%，而紅泡刺藤則高達(dá)68.37%，說(shuō)明其適口性相對(duì)較差，開發(fā)利用難度較高。開發(fā)桑等低粗纖維喬灌資源可以提高家畜喬灌飼料總體能量水平。

表2 貴州喬灌飼用植物資源營(yíng)養(yǎng)成分表Table 2 Nutritional components of forage arbors and shrubs plant resources in Guizhou Province (%)

續(xù)表2 貴州喬灌飼用植物資源營(yíng)養(yǎng)成分表Table 2 Nutritional components of forage arbors and shrubs plant resources in Guizhou Province (%)

3 營(yíng)養(yǎng)成分聚類分析

采用IBM SPSS 20 軟件對(duì)表2中的56種喬灌的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明：1)當(dāng)平方歐氏距離為0時(shí)，每個(gè)樣本為單獨(dú)的一類，當(dāng)距離標(biāo)準(zhǔn)逐漸放大時(shí)各個(gè)單元被依次分類；2)當(dāng)平方歐氏距離為10時(shí)，56種喬灌被分為5大類，如鹽膚木、煙管莢蒾以及海桐被分為一大類等；3)當(dāng)平方歐氏距離為15時(shí)，56種喬灌被分成3大類，如黃花槐和雞樹條分為一類等；4)當(dāng)平方歐氏距離為20時(shí)，56種喬灌被分為2大類，黃花槐和雞樹條為一類，其余54種喬灌為一類；5)當(dāng)平方歐氏距離為25時(shí)，56種喬灌資源時(shí)間聚合。分類結(jié)果主要是依據(jù)喬灌的營(yíng)養(yǎng)成分的相近程度，同屬的種或營(yíng)養(yǎng)成分接近多分布在一個(gè)大類內(nèi)，如黃花槐和雞樹條的鈣、磷、粗蛋白、粗纖維相近，在平方歐氏距離為5時(shí)被聚類；以及豆科的刺槐、紫穗槐、老虎刺、刺槐等在平方歐氏距離為5時(shí)被聚類。

4 結(jié)論

在已調(diào)查的貴州省56種飼用喬灌資源中，豆科喬灌占比最高，達(dá)到21.43%。豆科的刺槐粗蛋白含量最高達(dá)到27.17%，除胡枝子外，整體蛋白水平在15%以上，說(shuō)明豆科營(yíng)養(yǎng)價(jià)值整體較高，與現(xiàn)有研究結(jié)論一致[19-20]。豆科的喬灌飼用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，資源開發(fā)潛力較大，是目前飼用喬灌研究開發(fā)的重點(diǎn)。同時(shí)也應(yīng)重視長(zhǎng)葉水麻(粗蛋白26.21%)、楮(粗蛋白24.45%)、楓香樹(粗蛋白21.81%)以及垂柳(粗蛋白20.71%)等蛋白含量較高且研究較少的植物，根據(jù)其營(yíng)養(yǎng)高的特點(diǎn)最大化開發(fā)利用。

通過(guò)56種飼用喬灌的營(yíng)養(yǎng)聚類分析發(fā)現(xiàn)了植物營(yíng)養(yǎng)的共同性和差異性，有利于挖掘飼用價(jià)值和開發(fā)植物資源。本研究中的56種野生喬灌資源僅是貴州省野生植物資源中的極小部分，今后應(yīng)更廣泛調(diào)查、收集、分析具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的物種，為貴州省乃至全國(guó)飼用資源開發(fā)提供支撐，從植物資源角度助力全國(guó)脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)役的最終勝利。

圖1 貴州飼用喬灌營(yíng)養(yǎng)成分聚類分析Fig.1 Cluster analysis of nutritional components of forage arbors and shrubs in Guizhou Province