广西甜茶野生资源地理分布及生长特性研究

广西甜茶野生资源地理分布及生长特性研究

广西通常有9种甜茶，包括7个科和8个科。它是广西甜茶的9种。lee、多科和多年生沙枣（土壤）、华腺科、宽叶刺科、宽叶刺科（d.c.）、宽叶刺科（d.c.）、金针科、宽叶刺科（d.c.）、宽叶刺科（d.c.）、宽叶刺科（d.c.）、金针、宽叶刺科（d.c.）、宽叶刺科（d.c.）、宽叶刺科（w.t.wang）、泛编写。et.perry和甜叶菊花stiebad:。广西甜茶RubussuavissimusS.Lee是上世纪八十年代初调查发现的蔷薇科悬钩子属一新种,是广西特有的无毒、低热能、高甜度和具有保健功能的野生珍稀甜味植物。其叶中含有的甜茶素的甜度相当于蔗糖的300倍。经广西医科大学医学科学实验中心对广西甜茶进行药理试验结果表明:广西甜茶具有清热润肺、生津解渴、祛痰止咳、清肝明目、可降低血糖、血脂、血压、促进新陈代谢、调节人体免疫功能、强身健体和抗衰老的功效,而无任何毒副作用。近年来,随着患肥胖症、糖尿病及心血管病的人数日益增多,人们越来越希望食品中所使用的蔗糖被无热值或低热值的甜味剂代替。甜茶素作为一种高甜度、低热量、口味纯正的非蔗糖天然甜味剂,日益受到重视。自广西甜茶被发现以来,国内外学者在医学、毒理学、化学成分等方面对其进行了广泛的研究。而对其野生种质资源评价及良种选育方面研究较少。本研究在广西植物研究所前辈们前期研究的基础上,根据产区实地样方调查,对广西甜茶的野生资源状况、地理分布特点、种群结构和生态特性等方面进行了分析和研究,目的是为广西甜茶的保护和可持续利用提供基础资料和科学依据。1研究内容和方法1.1调查样地的建立查阅以往调查研究资料、咨询有关方面专家和学者,确定广西甜茶的分布范围和分布地点,然后在各地向导的带领下对其进行实地调查。具体调查方法为:在广西金秀县老山林场、永福县堡里乡、荔浦县龙怀乡、象州县古丈乡、岑溪市南渡镇、平南县马练乡和广东连山县上帅镇,分别建立1个20×20m2的调查样地,选择有代表性的广西甜茶种群进行调查。调查内容包括对样地内广西甜茶植株进行逐一调查,记录其株高,基径,冠幅等数量特征,同时记录样地内所有伴生植物的种类及个体数。在此基础上,采集广西甜茶自然分布个体,在广西桂林市广西植物研究所建立种质圃,进一步观察其生物学特性。1.2广西甜茶总鲜重的测定随机抽取20片生长发育正常、无缺损、无病虫危害的成熟叶片,测定其叶长、叶宽、叶柄长、叶柄粗、叶裂数,计算出叶形指数(叶长/叶宽),并用电子天秤称量总鲜重,同时计算平均单叶重。再随机抽取各自然分布区的10株广西甜茶,每株按根、茎、叶分开,称鲜重;此后在105℃杀青30min,85℃烘干至恒重,称干重。获取生物量的同时,计算出植株含水量[(植株鲜重-植株干重)/植株鲜重]和叶比重[叶生物量(干重)/植株总生物量(干重)]。1.3土壤特性分析在每个采集点采集土样,取样深度为0～20cm,重复5次,混合后取约200g带回实验室风干,送广西壮族自治区分析测试研究中心进行土壤特性分析。2结果与分析2.1广西甜茶的形态特征和生长特征2.1.1广西甜叶片形态性状多年生带刺落叶灌木,茎直立或倾斜,常被白粉,幼苗时紫红色,上端皮刺较密,成长后变绿色,上半部无皮刺或稀具皮刺,先端常弯垂,髓心大;枝条稀疏,圆柱状,稍软,亦常弯垂,绿色,被白粉,疏生皮刺,上端多平滑,二年生枝条具短枝数条至十余条不等。单叶互生,掌状深裂,裂片披针形或椭圆形,中央裂片较长,先端渐尖呈尾状,边缘具重锯齿;花单生,白色;果实近球形,密被灰白色柔毛。叶形态性状是植物适应环境条件所体现出的叶片水平的特征参数,对于环境变化具有重要指示意义。野外调查发现,不同自然分布区广西甜茶叶片性状指标存在较大差异。其中叶柄长度变化幅度最大,最大值(11.71cm)与最小值(3.97cm)之间相差2.95倍,其次为叶柄粗度,相差2.64倍,叶长、叶宽以及单叶重也均达2倍以上;而叶裂数的变化最为稳定,大部分为7深裂,少有5或6深裂,偶见8或9深裂。见表1。2.1.2不同地区广西甜茶植株大小及生物量分配特征广西甜茶在每年2～3月萌芽生出新的幼株,4月下旬以前,平均日生长量可达4cm,四月底以后生长开始减慢;4月中、下旬开始生出侧枝,一般当年不生二次侧枝;约在7月上旬生长停止,枝叶基本定型,这时枝叶繁茂,生势旺盛,11月后叶片渐渐变枯黄,并脱落(在暖和地区也有少数植株叶片不脱落的),同时在侧枝的大部分叶腋内形成越冬的混合芽,在此之后,植株进人冬眠。见表2。由表2可以看出,不同分布区广西甜茶植株大小及生物量的分配差异较大。金秀县产的广西甜茶在基茎粗度、冠幅大小以及鲜叶产量等均明显高于其他分布区,而在根、茎、叶比重和含水量方面与其他各分布区的差别较小。具体表现为:基径(1.46～2.43cm),高(2.0～3.62m),冠幅(6.64～0.89m2),叶鲜重(110～50g),根比重(14.19%～47.76%),茎比重(40.63%～61.60%),叶比重(10.69%～26.93%),含水量(54.51%～75.70%)。2.2广西甜茶野生种群分布、分布广西甜茶的自然分布区域主要集中在广西中部和东南部的山区,其中以桂中的金秀瑶族自治县和桂东南的岑溪市分布较多。另外,在与广西贺州接壤的广东省连山县也有少量分布。调查还发现广西甜茶野生种群自然分布的范围在逐步缩小,如广西的桂平和昭平在上世纪八十年代被发现有广西甜茶分布,目前已难觅踪迹。从水平分布来看,广西甜茶野生种群主要分布在北纬22°43′23.3″～24°40′13.1″,东经109°51′43.3″～112°01′26.5″的狭长地带,整个分布区跨纬度1°56′49.8″,跨经度2°9′43.2″。其中永福县是广西甜茶分布的最北端,纬度为24°40′13.1″,岑溪市是分布的最南端,纬度是22°43′23.3″。分布区的中心(即数量最多、最集中的地方)是金秀大瑶山及其周边地区。广西甜茶的自然垂直分布区域在海拔170～1000m之间。其中以海拔500～1000m范围的丘陵山地常绿阔叶疏林、林缘、松杉疏林或灌丛中较为常见。在这些山岭上,广西甜茶的自然更新能力较强,生长良好,病虫害少见。广西甜茶垂直分布的最低下限在平南县马练乡马练村附近的山地,海拔约170m;最高上限是金秀县,海拔在1000m左右。见表3。2.3气候、植被条件生态因子是生物生存所不可缺少的环境条件。野外调查发现,广西甜茶适应性较强,对环境条件的要求不甚严格,分布区温度变幅较大,既具有亚热带的夏季酷暑、冬季温暖的成分,又具有夏季短暂而不酷热,冬季较寒冷而有霜雪的特征;土壤为花岗岩、变质岩和紫色砂岩发育而成的酸性黄壤、红壤或紫色土;由于受人为干扰的影响,分布区现状植被以灌丛草丛为主,森林植被较少,尤其原生性天然林保存更少。影响广西甜茶生长发育的基本环境生态因子主要有温度、光照、水分、土壤等。2.3.1不同坡度和海拔高度对广西甜茶有效生长的影响广西甜茶属于吸光植物,在刚丢荒地、水利工程筑路开出的新土地和稀疏的经济林地均能生长,但在原生植被或郁闭度较大的次生林区域却不能生存。广西甜茶分布区内由于纬度和海拔高度的不同,年平均日照时数相差较大,最高为岑溪市(1769.0h),最低为金秀县(1241.7h),两地相差527.3h。日照百分率28%～40%。见表4。2.3.2对气温的适应范围和海拔高度广西甜茶分布区的气温特点是:既具有亚热带的夏季酷暑、冬季温暖的成分(如分布区南部的岑溪市没有真正的冬季),又具有夏季短暂而不酷热,冬季较寒冷而有霜雪的特征(如金秀县有三个月的绝对低温在0℃以下)。气温的变化幅度较大,极端最高温度达40.0℃,而极端最低温度可低至-5.6℃。年平均气温17.0～21.6℃,最热月(7月)的平均气温为24.2～29.2℃,最冷月(1月)的平均气温为8.3～12.3℃,。从甜茶生长的不同地区的气温变化情况看,可以认为甜茶对温度的适应范围较宽,既能稍耐寒冷,又能稍耐酷暑。甜茶分布区年积温(指稳定通过10℃以上的积温)的差别也较大,最低为5260.0℃(金秀县),最高为7391.6℃(平南县),两地相差2131.6℃。另外,因海拔高度不同,同样产生明显的差异,如金秀县罗香乡的海拔高度为198m,年积温为6247℃,而金秀县老山林场十六公里的海拔高度为980m,年积温为4189℃,两者之间的年积温相差2058℃。在这些积温相差如此悬殊的地方,都有甜茶分布,且生长良好,可见甜茶对积温的要求也是不甚敏感的,适应幅度较大。见表5。2.3.3降雨季节湿度变化广西甜茶自然分布区内雨量充沛,湿度也较大,年降雨量在1327.5～1941.5mm之间,且雨季多集中于4～9月,占年降雨量的71.8%～81.7%;秋末至春初雨量较少。湿度的年周期变化与降雨季节变化基本一致,表现为冬春湿度小,夏秋湿度大,干湿交替较明显,年平均相对湿度76%～83%。因此,甜茶是一种喜欢高湿多雨的植物。然而甜茶并不耐涝,土壤积水或过于潮湿,也会引起甜茶生长不良,甚至死亡。见表6。2.3.4土壤理化性质通过将7个不同生境广西甜茶种群土壤样品的分析测定数据与广西土壤养分分级标准对比,结果表明:广西甜茶原生地土壤偏酸性,是由花岗岩、变质岩和紫色砂发育而成的黄壤、红壤或紫色土,pH值为4.30～4.84;全氮和有机质含量处于中上水平,部分可达到极富水平;而全磷、速效氮和速效磷的含量处于贫或极贫,尤其是速效氮的含量极低。另外,土壤中钾、钙、镁的含量范围很大,有中上水平,也有极贫水平。见表7,表8。2.4广西甜茶群落植物组成结构广西甜茶原生地植被属南亚热带季风常绿阔叶林地带的粤桂丘陵山地,越南拷、黄果厚壳桂林区。在此区中,由于受人为干扰的影响,森林植被较少,不同地段植被的组成种类有较大差异。甜茶在群落中,一般处于第一、二层,通常也是该层的主要组成种类之一。在很多情况下,其上一层种类的树冠一般都不处于垂直荫蔽甜茶的正上方,间或有荫蔽春其树冠的透光度也很大,与同层其他种类,其树冠互相交错,互相荫蔽的情况也不多。根据7个样地的调查,广西甜茶群落中共有维管束植物151种,分别隶属74科,118属。其中蕨类植物7科,8属,9种;裸子植物2科,2属,2种;被子植物65科,108属,140种。群落植物含种数最多的是菊科(Compositae)11种,其次是大戟科(Euphorbiaceae)10种、茜草科(Rubiaceae)10种、蔷薇科(Rosaceae)9种、禾本科(Gramineae)9种、马鞭草科(Verbenaceae)5种、蝶形花科(Papilionaceae)5种、山茶科(Theaceae)5种、樟科(Lauraceae)5种、桑科(Moraceae)4种、山矾科(Symplocaceae)3种,以上11科占总科数的15%,但品种数却达到76种,占总品种数的50.3%;其余组成中含2种的有12科,占总科数的16%;仅含1种的有51科,占科总数的69%,而种数却只占总种数的33.8%。由以上分析可知,广西甜茶群落植物的科、属组成分散,与种的数目相比,科、属数目相对较多,但优势科的组成较为突出。广西甜茶伴生植物乔木类主要有:八角Illiciumverm、马尾松Pinusmassoniana、杉木Cunninghamialanceolata、山苍子Litseacubeba、网脉山龙眼Heliciareticulata、荷木Schimasuperba、千年桐Verniciamontana、三年桐Verniciafordii、香樟Cinnamomumporrectum、轮叶木姜Litseavertieillata、山乌桕Sapiumdiscolor等。灌木的物种最为丰富,共有78种,占总数的50%以上,主要优势种有:五节芒Miscanthusfloridulus玉叶金花Mussaendapubescens、吊杆泡Rubuscorchorifolius、越南悬钩子Rubuscochinchinensis、粗叶悬钩子Rubusalceaefolius、黄毛楤木Araliadecaisneana、刺五加Acanthopanaxsenticosus、大叶紫珠Callicarpamacrophylla、展毛野牡丹Melustomanormale、野牡丹Melastomacandidum、白背算盘子Glochidionwrightii、绿背山麻杆Alchorneatrewioides、五指牛奶Ficussimplicissima、美丽胡枝子Lespedezabicolor、芒萁Dicranopterispedata、华南毛柃Euryaciliata、盐肤木Rhuschinensis、血桐Macarangahenryi、苎麻Boenmerianivea等。草本植物有:大叶仙茅Curculigoorchioides、仙茅Curculigoorchioides、三叶鬼针草Bidenspilosa、马唐Digitariasanguinalis、海金沙Lygodiumjaponicum、乌蕨Sphenoneriachinensis、白茅Imperatacylindrica、鸡屎藤Paederiascandens、荩草Arthraxonhispidus、千里光Senecioscandens、馥芳艾纳香Blumeaaromatica、胜红蓟Ageratumconyzoides、革命菜GynuracrepidioidesBenth、丰花草Borreriastricta、一点红Emiliaso