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良種選育論文:樟樹資源開發思索

2021-4-9 | 林業科學論文

本文作者:曾令海 連輝明 張謙 蔡靜如 蔡燕靈 周立華 何波祥 何立平 藍燕群 林國陜 單位:廣東省林業科學研究院

資源分布及生物學特性

在中國,可供木材和樟油提取的資源已經極為有限。目前,天然分布的樟樹大都是低產低質次生林,且多為零星分布,可利用的資源甚少。較好的樟樹一般都是房前屋后的風水林、城市景觀和道路綠化樹木。近年來,隨著環保意識和商品林建設能力的提高,大規模造林綠化廣泛開展,樟樹人工林開始大量發展。樟樹為常綠大喬木,樹高可達50m,具芳香味,樹冠呈傘型。樹皮呈深褐色,有深的縱裂。葉為卵型或橢圓形,單葉互生,薄革質,先端尖而平滑無毛,3條主脈,約長7~10cm、寬為3~5cm左右,葉面波狀,葉先銳微凸,表面光滑、無毛而有光澤,離基三出脈,葉背則略帶白色,側脈及支脈腋脈有腺窩,葉柄長約1.5cm,即將掉落時常變成紅色。花為腋生花序,花期在每年春天,多集中于2~5月,綠白色小花,圓錐花序腋生于枝頂端,具6枚花被片,花被片外無毛,內面密披短柔毛,有藥雄蕊9枚。果實成熟于11~12月(東部7~10月),小球狀,黑色,直徑6mm,果托頂端平截。心材黃赭色,邊材淡色,材質輕軟,粗糙易破裂,易加工,刨削時香氣強。樹干木材比重0.64,全株各部分皆可供制造樟腦及樟腦油。樟樹適合生長于年平均氣溫16℃以上、1月平均氣溫5℃以上、絕對最低溫-7℃以上、年降水量大于1000mm的環境。在土層深厚、濕潤肥沃的酸性到中性沙質壤土、輕粘壤土或沖積土中樟樹生長較好,人工造林以山坡中下部或山谷緩坡為宜,忌干燥貧瘠石礫地。人工栽培,幼苗宜庇蔭,高生長至1m后需光量逐步增強。1~2年生幼苗易受凍害,之后抗寒能力增強。10~30年間高生長較快,胸徑生長一般在10~40年,材積50~60年。樟樹樹冠濃密,分枝低,主干較矮,根系發達,主根粗壯,壽命長可達上千年[5-6]。

利用

樟樹的利用主要在生態、木材和副產品開發三方面。樟樹樹冠發達,對空氣污染的抗污力極強,有吸灰、清新空氣和吸收噪音的功效,是良好的環境綠化樹種,非常適合用作城市、居住區綠化和行道樹種;樟樹林落葉豐富、且地下部分有強大的根系,也是水土保育的良好樹種。樟樹林生物量大,固碳能力強,生態效益好。臺灣樟樹每公頃全株生物量平均約92.52t•hm-2,含碳量約43.48t•hm-2,而其碳量年增長率約為6%[7];18年生樟樹人工林分生物量為111.08t•hm-2[8];樟樹林年凈生產力為9.55t•hm-2,有機碳年凈固定量為4.98t•hm-2[9]。樟樹是家具、建筑、造船和工藝品雕刻等的上等用材。樟樹木材具怡人的樟腦芳香氣味,木材心、邊材區分明顯,心材為黃褐色,邊材淡色,光澤強。木材年輪稍明顯,氣孔稀疏散狀分布,單獨或2~3個徑向復管孔排列。縱向薄膜細胞成圍孔或翼狀排列。樟樹5個品系纖維長度為1117~1202μm,寬度為22.56~24.56μm,纖維直徑為14.27~15.91μm,壁厚為4.14~4.47μm,壁腔比為0.55~0.62,腔徑比為0.58~0.65,長寬比值為46.9~53.4,纖維寬度中等,胞腔直徑遠大于壁厚,壁腔比和腔徑比適中,長寬比較大[10]。木材具螺旋紋理或交錯紋理,結構細而均。材質軟硬程度屬中等,收縮率極小,強度低,沖擊韌性中等,易干燥,干燥狀況良好,不易反翹及干裂。

在水中及地上耐朽性強,膠合性佳。刨削、研磨及其他加工容易,切削出來的弦切面具有美麗紋理,但木材有腐蝕鐵釘之作用。樟樹副產品廣泛應用于醫藥、食品、保健、香料和工業行業,是重要的生產生活資源,也為林農提供了生活來源。樟樹根、莖、枝、葉都含有樟腦和樟油,此外還含有桉葉素、黃樟素、芳樟醇、松油醇、檸檬醛等化學物質[11]。樟樹根中樟腦和樟腦油的含量約2%~4%,枝、葉中的含量為1%~3%,且樹齡越大含量越高。每公頃樟樹一般每年可產芳樟醇105~120kg,每千克售價約40元,年產值為4200~4800元•hm-2。人工栽培的優質樟樹林每公頃每年可產芳樟醇200~300kg,每千克售價85~90元,產值可達17000~27000元•hm-2,與普通樟樹相比每年每公頃產值提高12800~22200元[12]。根據《本草綱目》記載,樟腦是一種性微溫、味辛的傳統中藥材,具有祛風濕、通經絡、止痛、助消化、行氣血、利關節之效,中醫用來治療疹癬、風濕痹痛、心腹冷痛、霍亂腹脹、宿食不消、跌打損傷等;西醫用作強心針、治療皮膚病和神經衰弱癥。現代部分皮膚止癢劑、中樞神經興奮劑中亦有樟腦之成分。古時婦女常用一個瓶子裝樟腦,放在身旁提神用。樟腦還可制作香料、防腐劑等。泰雅族婦女產后更用它來沐浴,所以就有了樟腦皂、樟腦膏、樟腦條等產品的問世。1890年,臺灣用樟腦為原料制成賽璐珞(Celluloid),廣泛使用在梳子、鈕扣、膠卷和玩具上,賽路珞工業的蓬勃發展使臺灣一度成為樟腦王國[13]。從樟樹提取的天然冰片在醫藥、香料、食品方面用途廣泛,需求量遠遠超過供給量,上世紀90年代以前,我國天然冰片一直依靠印度尼西亞進口。上世紀80年我國發現新型樟樹———龍腦樟,從中可以提取天然冰片的替代品———右旋龍腦(d-龍腦),逐漸改變了天然冰片依賴進口的局面。上世紀80年代我國藥用天然冰片每年需用量就達80t,目前國內藥用天然右旋龍腦的市場用量已達500t,而實際進口量卻遠遠不足,因此藥用天然右旋龍腦的國內市場供給嚴重短缺,供與求存在著較大缺口,且每年國內市場對該藥品的需求量將增加15%,龍腦樟的開發利用潛力和經濟效益極為顯著[14-17]。

良種選育研究進展

根據培育目標,樟樹的良種選育主要有三個方向:一是以速生豐產為目標的用材優良品系選育;二是以樟油產量和質量為目標的性狀選育;三是以冠型、生長和抗性為主的城市、居住區和道路綠化等為目標的選育。樟樹的人工栽培歷史雖然較早,但科學意義上的良種選育仍然做得不多,起步較晚。1996年,中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所任華東與姚小華等開展了樟樹的種源和家系選擇研究[18-23],選擇種源20個、家系180個。中國大陸47個產地的樟樹種子經聚類分析被劃分為6個種群,即以浙江龍泉、福建南平為代表的甌江流域、武夷山東部種群;以廣西南丹為代表的南嶺山地三江流域種群;以宜昌、海口為代表的樟樹邊緣種群;以新寧、連州為代表的南嶺五嶺山地種群;以仁化、梅縣、全州為代表的南亞熱帶種群及以上饒、富陽、漣源、懷化、武漢為代表的長江中下游種群[18]。苗木性狀和地理、氣候因子的相關分析表明,苗高與種源緯度顯著負相關[19]。任華東等采用無約束指數選擇法評定了50個樟樹種源的綜合表現,通過分析樟樹苗期生物量、地徑及苗高等相關性狀的差異,篩選出廣東連州等5個苗期表現優良的種源[21]。

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