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THE BIOLOGY FEATURES AND CONSERVATION OF ELAEAGNUS MOLLIS A RARE AND ENDANGERED PLANT SPECIES

珍稀濒危植物翅果油树的生物学特性及其保护



全 文 :植   物   研   究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 17 卷 第 2 期 1997 年 4 月
Vol.17 No.2 April ,  1997
珍稀濒危植物翅果油树的生物学特性及其保护
谢树莲 凌元洁
(山西大学生命科学系 ,太原 030006)
摘 要 翅果油树为我国特有植物 ,已被列为国家二级重点保护树种 。本文较系统
地综述了翅果油树的生物学特性 ,包括其外部形态 、内部结构 、染色体核型 、生长特
性 、地理分布 、生态学和群落学特性 、根瘤固氮活性及化学成分等。文章还分析了翅
果油树濒危的可能原因并提出了保护措施。
关键词 翅果油树;生物学特性;保护措施
THE BIOLOGY FEATURES AND
CONSERVATIONOF ELAEAGNUS MOLLIS
A RARE AND ENDANGERED PLANT SPECIES
Xie Shu-lian Ling Yuan-jie
(Department of Life Science , Shanxi Univ ersity , Taiyuan 030006)
Abstract Elaeagnus mollis is one of Chinese endemic plants and it is considered an en-
dangered plant on the brink of ex tinction.In this paper , a broad literature has been re-
view ed concerning its habit , morphology 、structure、karyotypes 、g row th 、 t rai ts 、geo-
g raphic distribution , ecological and community characteristics , nit rogenase activity of
root nodules and chemical constituents.Consequently , the reasons for making the plants
to the endanged state have been analysed and the effect ive measures have been put for-
ward to conserve the rare species.
Key words Elaeagnus mollis;Biology features;Conservation measures
1.引  言
翅果油树(Elaeagnus mol lis Diels)属胡颓子科 ,胡颓子属。它仅分布于我国的山西南部和
1996年 9月收稿。
陕西户县 ,为我国特有树种 ,八十年代已被列为国家第一批二级重点保护植物〔2〕。
翅果油树是一种稀有的优良木本油料植物 ,榨出的油是一种高级的食用 、药用和工业用
油 ,其高含量的亚油酸 、亚麻酸及 VE可为防治心血管疾病等提供药源 ,而且其木材生长迅速 ,
坚实耐磨 ,纹理细密 ,易干燥加工 ,可制作质量上乘的家具 、农具 ,是很有前途的用材林树种 ,它
的根系发达 ,是保持水土 、绿化荒山的先锋树种及早春蜜源植物 ,根瘤具固氮活性 ,可改良土
壤 ,提高土壤肥力 ,同时叶子也是优良的饲料〔3 ,4〕 。
翅果油树起源于古老的第三纪时期 ,是现存第四纪冰川作用后的孓遗植物之一 ,1899年
由法国的 Giraldi在陕西户县劳峪山首次发现 ,1905年由德国的 Diels定名。翅果油树从发现
至今不足百年 ,但鉴于其重要的科学价值和经济意义 ,对它的研究已被广泛重视 。
2.翅果油树的生物学特性
2.1 外部形态
翅果油树为落叶直立乔木或灌木 ,株高 2 ~ 10m ,胸径多为 8 ~ 10cm ,生长发育良好的可达
40cm;幼枝灰绿色 ,密被星状绒毛和鳞片 ,老枝栗褐色或灰黑色 ,绒毛和鳞片脱落;芽球形 ,黄
褐色。单叶互生 ,卵形或卵状椭圆形 ,纸质 ,稀膜质 ,上面深绿色 ,被少数星状柔毛 ,下面灰绿
色 ,密被星状柔毛。花两性 ,灰绿色 ,下垂 ,常 1 ~ 5朵簇生于幼枝叶腋;萼筒钟状 ,在子房上部
骤缩 ,顶端 4裂 ,内面疏生白色星状柔毛 ,包围子房的萼管短矩圆形或近球形 ,被星状柔毛和鳞
片 ,具明显的 8肋;雄蕊 4 ,花丝较短 ,花药椭圆形 ,丁字着药 ,花粉粒黄色 ,四面体型;柱头头
状 ,花柱直立 ,上部稍弯曲 ,子房上位 ,1心皮 ,1室 ,1胚珠 。坚果核果状 ,近圆形或阔椭圆形 ,
外果皮干棉质 ,具 8 条棱脊 ,翅状 ,中果皮坚硬 ,内果皮纸质 。种子纺锤形 ,种皮革质 ,子叶肥
厚 ,含丰富油脂 。花期 4 ~ 5月 ,果期 8 ~ 9月〔1 ,5〕 。
2.2 内部结构
(1)根:初生木质部二原型。次生结构发达 。周皮中木栓层较厚。次生韧皮部中 ,薄壁细
胞大型 ,排列疏松 ,韧皮纤维成束分布。次生木质部生长轮明显 ,木纤维发达 ,射线由 2 ~ 3列
细胞组成 ,横切面上 ,细胞沿半径方向呈长方形。
(2)茎:幼茎具表皮 ,为 1层排列紧密的细胞 ,横切面观近方形或长方形 ,外被角质层 ,表
面分布有许多星状表皮毛 ,毛的基部为约 6个小细胞组成的柄。皮层为排列疏松的薄壁细胞 ,
具叶绿体 。外韧维管束。较老的茎具周皮 ,由木栓层 、木栓形成层和栓内层组成 ,木栓层较薄 ,
皮孔为不具封闭层结构的类型 。次生韧皮部中韧皮纤维 1 ~ 2层 ,排列成不规则的环状 ,构成
维管束鞘 。次生木质部中 ,生长轮明显 ,木纤维发达 ,木射线由 1 ~ 2列细胞组成 ,横切面上 ,细
胞近方形或圆形 。中央为大型薄壁细胞组成的髓 ,具 1 ~ 2层小型厚壁细胞组成的环髓带 。
(3)叶:叶片卵形或卵状椭圆形 ,具羽状网脉 。表面具叠生星状毛 ,毛的下层为轮状排列
的分枝 ,中央又叠生出具数个与叶表皮平行的分枝〔6〕 。表皮细胞排列紧密整齐 ,外被较厚的
平滑角质层。上表皮细胞内有长方形晶体。气孔仅分布于下表皮 ,无规则型 。整个气孔器显
著隆起 ,除气孔口外 ,保卫细胞均被平滑而较厚的角质层〔6〕。叶肉分化明显 ,为典型异面叶 ,
栅栏组织为 2层长柱形细胞 ,海绵组织为近球形细胞。叶脉隆起 ,尤以下表面突出 ,由表皮 、基
本组织和维管束组成 。外韧维管束在横切面上呈“人”字型 ,木质部具螺纹和梯纹导管 。叶柄
横切面半圆形 ,其中维管束呈半环形。
(4)芽:黄褐色 ,近球形 ,鳞片上密被表皮毛 。有两种类型:枝芽和混合芽 。从纵切面看 ,
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枝芽具生长锥 、枝原基 、叶原基及幼叶;混合芽除以上结构外 ,还具花芽 ,待混合芽萌动张开后 ,
花芽就暴露出来 。
2.3 染色体核型
翅果油树染色体数目为 2n=28 ,染色体总长度为 25.51μm ,第 5 、7 、9 、10 、11 、14对染色体
为近中部着丝点染色体 ,其余 8对为中部着丝点染色体 ,第 1和 3对染色体短臂具随体 ,核型
公式为 2n=2x=28=16m(4 SAT)+12sm ,染色体绝对长度变异范围在 0.97 ~ 4.97μm 之间 ,
最长与最短染色体之比为 4.94 ,臂比大于 2的占 14.3%,属 2C 核型〔7〕 。
2.4 生长特性
翅果油树为直根系 ,主根及较大侧根分布于土壤深层 ,多数较小的侧根则分布较浅 ,能较
好地吸收土壤深层和浅层的水分和养分 。可通过两种方式成苗 ,一是种子播种形成实生苗 ,二
是植株根部产生不定芽形成萌生苗 。水地一年生实生苗株高可达 1.2m 以上 ,旱地为 0.6 ~ 0.
8m ,萌生苗生长快 ,一年可达 1.5m 。天然次生林和人工林均可在 3 年左右结果 ,盛果期可持
续 60 ~ 80年之久。在山西翼城县 ,一般 3月下旬萌芽 ,4月上旬展叶 ,中旬现蕾 , 4月底至 5月
中旬开花座果 , 9月上旬成熟 ,10月下旬开始落叶 。全部生育期 150 ~ 180天〔8〕 。
2.5 地理分布
翅果油树的自然分布仅限于我国的山西 、陕西两省 。除陕西户县劳峪山有少量分布外 ,多
集中分布于山西黄土高原南部的低山 、丘陵和谷地中 ,主要在中条山北麓的翼城县和吕梁山南
麓的乡宁县 ,此外 ,河津 、平陆等县也有零星分布。主要分布区的地理位置在北纬 35°36′~ 36°
05′,东经 110°36′~ 111°56′之间 ,海拔 780 ~ 1400m 的阴坡或半阳坡〔9 , 10〕 。
2.6 生态学和群落学特性
翅果油树分布区地处暖温带落叶阔叶林带 ,具有良好的水热条件 ,区内年平均气温 8 ~
13.8℃,绝对高温为 41.3℃,绝对低温为-20℃,年日照时数为 2400 ~ 2500h ,无霜期 160 ~
180d ,年降水量 450 ~ 550mm ,年平均相对湿度 60%,以阴坡和半阳坡生长较好 ,阳坡略差 。分
布区土壤多为山地褐土或碳酸盐褐土 , pH 呈中性或弱碱性〔9〕。
翅果油树常成纯林或散生在杂木林中 ,主要伴生种有黄刺玫(Rosa xanthina)、陕西荚艹迷
(Viburnum schensianum)、荆条(Vitex negundo var.heterophylla)、毛黄栌(Cotinus coggygria
var.pubescens)、虎榛子(Ostryopsis davidiana)、白羊草(Bothriochloa ischaemum)等〔9 ,10〕 。
翅果油树灌丛可分为 8个群丛〔10〕 ,其总生物量为 65.283ton/ha ,其中翅果油树生物量为
62.812ton/ha ,占灌丛总生物量的 96.21%〔11〕 。
2.7 根瘤固氮活性
翅果油树是一种非豆科共生固氮植物〔3 , 12〕 ,其固氮活性与季节 、有性生殖生长 、光合速率
和温度等有关〔9〕。一般来说 ,在每年的 6月份和 9月份出现两次固氮活性高峰期。在有性生
殖生长的高峰期 ,固氮活性较低 。提高光合速率有利于提高根瘤的固氮能力 。在 25 ~ 28℃之
间 ,根瘤固氮活性最高。测定结果证明 ,在适宜的生态环境中人工种植翅果油树 ,可明显地提
高土壤的氮素含量 ,固氮量约为 30 ~ 150kg/ha 。此外 ,对翅果油树苗期及早接种 Frankia菌 ,
有利于幼苗长生和结瘤〔13〕 。
2.8 化学成分
翅果油树种仁的营养极为丰富 ,粗脂肪含量为 46.58 ~ 52.46%,出油率为 30 ~ 35%,油的
折光率(20℃)1.4730 ,碘值 121.2 ,皂化值 183.8 ,亚油酸占脂肪酸总量的 45.2 ~ 50.3%,蛋白
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质含量达 32.21%, 由 17 种氨基酸组成 ,维生素含量相当可观 , VC 为 26mg/100g , VE 高达
1558.1mg/100g ,还含有 6.75%的可溶性糖〔14 ,15〕。
翅果油树叶中含 3种黄酮类化合物 ,即 皮素 、杨梅黄酮和芦丁 ,不饱和脂肪酸占脂肪酸
总量的 77%以上 ,其中亚麻酸占不饱和脂肪酸的 70%以上 ,共检测到 7种维生素 , 18 种氨基
酸 ,粗蛋白超过 22%,糖类中以蔗糖为主〔16〕 。
对翅果油树体内矿质元素的研究结果表明 ,不同器官及同一器官不同部位和不同生长阶
段其矿质元素含量有明显差异 ,其中以根皮 、幼叶及种仁中矿质元素含量较丰富〔17〕。
另外 ,翅果油树枝干的热值为 19724KJ/kg 。
3.翅果油树濒危原因及保护措施
3.1 濒危原因
翅果油树抗寒耐旱 ,对土壤条件要求不高 ,适应性强 ,但总的说来 ,现有的数量仍有限 ,分
布范围较窄 ,其原因可能有以下两点:
(1)翅果油树的种子发芽率低 ,且寿命较短 ,自然条件下萌发较困难 ,极大地限制了它的
繁衍更新和扩展 。这一是由于翅果油树种子的机械阻力大 ,二是种子中含有发芽抑制物质 ,使
胚处于休眠状态 ,需低温处理的后熟过程才能由胚所产生的生长促进物质抵消这种抑制作
用〔5〕 。
(2)产区群众对翅果油树生存与发展的意义了解不够 ,人为的砍伐破坏相当严重 ,使其资
源量呈减少的趋势。
3.2 保护措施
由于翅果油树具有较大的生态和经济效益 ,对其开发利用方面的研究日渐重视 ,但同时还
必须加强保护措施 ,这是亟待解决的。
(1)加强对现有资源的管理与保护 ,建立保护区 ,限制和排除各种人为干扰 ,禁止砍伐破
坏和毁林垦田 ,使现有资源得到就地保护。
(2)针对翅果油树繁殖困难的特点 ,通过人工培养和提高造林技术等措施 ,扩大其资源量
和种植面积。已有这方面报道〔19 , 20〕 。另外 ,也可在公园等处广泛栽种 ,除绿化观赏外 ,也可使
翅果油树资源得以迁地保护。
(3)大力进行各方面的深入的科学研究 ,使翅果油树在资源得以保护的前提下 ,得到充分
合理的开发利用 。
参  考  文  献
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