山東古銀杏資源調(diào)查研究

山東古銀杏資源調(diào)查研究

銀杏是繼第四紀(jì)之后保存的保存植物之一（周志炎，2003）。它是世界著名的“活化石”植物之一。它對研究裸子植物系統(tǒng)的發(fā)展、古植物區(qū)系、古代地理以及季節(jié)性河流氣候的氣候變遷具有重要的科學(xué)價(jià)值。同時(shí)，它也用于材料、水果、葉片和觀賞等經(jīng)濟(jì)用途（孫學(xué)剛等，1998）。此外，銀杏還具有重要的生態(tài)和社會價(jià)值（邢世巖，1993；1997；徐偉，2005；沈啟昌，2005）。我國銀杏栽培歷史悠久,資源豐富。在銀杏資源分布集中的省份,相關(guān)研究較多。張衛(wèi)明等(1995)對江蘇銀杏資源的分布進(jìn)行研究,并劃分為4個(gè)分布區(qū)。林協(xié)(1994)研究了浙江果用銀杏資源的分布及產(chǎn)量。任欽亮等(1994)對諸暨市銀杏資源進(jìn)行了調(diào)查與選優(yōu),認(rèn)為銀杏的用途是從觀賞、材用、果用、葉用這個(gè)過程演化而來的。梁紅等(2002)調(diào)查廣東銀杏資源發(fā)現(xiàn),廣東銀杏主要分布在南雄、連州等市。李鋒等(1996)研究發(fā)現(xiàn),銀杏5個(gè)類型在廣西均有分布,我國栽培的36個(gè)農(nóng)家品種,廣西有18個(gè)。對于銀杏分布較少的甘肅、河北、陜西等省,銀杏資源的分布、分區(qū)及生物學(xué)特性也有相關(guān)研究(孫學(xué)剛等,1998;江永淸等,2003;趙一慶等,1995;楊鎮(zhèn)等,1994)。由此可知,以往各省銀杏資源的調(diào)查研究,僅局限于株數(shù)、分布、年齡結(jié)構(gòu)、品種及古銀杏等研究。作為銀杏主要產(chǎn)區(qū)的山東,僅見皇浦桂月(1992)、侯九寰(2006)、劉紅等(2006)和宮玉臣等(2008)對郯城縣銀杏資源的研究,全省范圍內(nèi)銀杏資源研究未見報(bào)道。本文從核用、葉用、材用、觀賞、雄株、引進(jìn)銀杏及古銀杏等方面對山東銀杏資源進(jìn)行系統(tǒng)闡述,以期為山東銀杏資源的開發(fā)利用及進(jìn)一步研究提供依據(jù)。15年文獻(xiàn)古銀杏在山東、湖北、河南等23個(gè)省、市、自治區(qū)均有分布。湖北省是我國中西部銀杏資源的重點(diǎn)分布區(qū)之一。陳曉云等(1992)陳述了湖北銀杏資源的概況與分布。左雄中(2004)和付兆軍等(2013a)調(diào)查了湖北銀杏資源,系統(tǒng)研究了古銀杏資源的分布、株數(shù)、年齡結(jié)構(gòu)及生物學(xué)特性。對于銀杏重點(diǎn)分布的巴東、恩施、羅田和安陸等地,相關(guān)研究也較多(舒常慶等,2005;2007;殷智等,2000;劉燕君等,1992)。河南省銀杏資源分布相對集中,蘇金樂等(1996)和劉占朝等(1997)分別對河南銀杏資源及優(yōu)良品種類型、銀杏資源的保護(hù)利用現(xiàn)狀進(jìn)行了研究。史繼孔等(1994;1997)對貴州銀杏資源的垂直分布、水平分布、產(chǎn)量及古銀杏資源進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本研究課題組結(jié)合前人的調(diào)查結(jié)果,在2011~2013年對我國23個(gè)省、市、自治區(qū)的古銀杏資源進(jìn)行調(diào)查研究,其中山東古銀杏資源的研究結(jié)果表明,零星分布的古銀杏單株主要分布在黃河以南的魯中南山地丘陵區(qū)及膠東丘陵區(qū),黃河以北僅有1株,魯西南平原地區(qū)分布極少。左雄中(2004)研究了湖北古銀杏資源,認(rèn)為湖北古銀杏主要分布在偏遠(yuǎn)的山區(qū),多數(shù)位于房前屋后或農(nóng)田旁。向準(zhǔn)等(2012)報(bào)道貴州的古銀杏呈野生狀態(tài)分布于偏僻山區(qū)或半野生狀態(tài)分布于距居民生活區(qū)不遠(yuǎn)的區(qū)域。而本研究表明,山東零星的古銀杏單株主要分布在寺廟、道觀或其遺址,這與江蘇尤其是南通市的古銀杏分布形式相類似。銀杏的這種分布形式可能與佛家道家對銀杏這種具有象征意義的樹種的崇拜所致。山東零星分布的古銀杏樹齡較高,生長狀況一般,部分樹勢呈衰弱趨勢,且受人為干擾較大,急需加強(qiáng)古樹的復(fù)壯與保護(hù)。1.1茶樹生長概況山東省17個(gè)地級市,15個(gè)有古銀杏分布,共計(jì)128個(gè)縣(市、區(qū)),有古銀杏75個(gè)縣(市、區(qū)),占58.59%;288個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))有古銀杏(圖1)。山東省共計(jì)報(bào)道古銀杏22030株,實(shí)測及統(tǒng)計(jì)共計(jì)6316株,其中654株具明確的地點(diǎn)或生長指標(biāo)。古樹資源集中分布在郯城縣、臨沂蘭山區(qū)及海陽市。銀杏古樹從東到西、從南到北逐漸減少,ue774以京杭大運(yùn)河以東黃河以南居多。從垂直分布上看90%以上的銀杏古樹名木分布在海拔500m以下,最高海拔扇子崖天尊殿附近718m。作者在泰山首次發(fā)現(xiàn)我國第一株葉生雄花銀杏(邢世巖等,2007)。山東銀杏特異種質(zhì):葉籽銀杏11株(另外由葉籽銀杏母樹實(shí)生或嫁接繁殖8株;葉生雄花銀杏3株);垂乳銀杏22株;復(fù)干銀杏45株;雌雄同株8株,垂枝銀杏,雙色明銀杏,雙胞胎銀杏,老和尚頭銀杏,抱頭銀杏,猴子眼銀杏,錐子把,高升果等。1.2樹體及生長分布在已知性別的501株古銀杏中,古銀杏雌株401株,占80.04%;雄株100株,占19.96%。樹高最高單株為45.0m,位于濟(jì)南市歷城區(qū)仲宮鎮(zhèn)張莊鄉(xiāng)北道溝村普門寺;最矮單株為7.0m,有3株,位于濟(jì)寧市任城區(qū)長溝鎮(zhèn)白果樹村1株,位于乳山市乳山寨鎮(zhèn)赤家口村1株,位于榮成市寧津街道洼里村1株;樹高平均19.4m,集中分布在10m~30m之間(圖2)。樹齡最大單株為3300年,位于莒縣浮來山鎮(zhèn)浮來山定林寺內(nèi)(圖3-A);最小單株為19年,位于滕州市南部;樹齡平均620年,集中分布在300~1000年之間(圖2)。山東省已知胸徑的銀杏古樹共計(jì)618株。胸徑最大單株為4.17m,位于莒縣浮來山鎮(zhèn)浮來山定林寺內(nèi);最小單株為0.20m,位于郯城縣重坊鎮(zhèn)黨委院內(nèi);胸徑平均1.13m,以2.0m以下居多(圖2)。冠幅最大單株為40.0m×34.0m,平均冠徑為37.0m,位于沂水縣圈里鄉(xiāng)北峪村;最小單株為2.5m×3.3m,平均冠幅為2.9m,位于郯城縣重坊鎮(zhèn)黨委院內(nèi)(圖2)。(圖3)1.3山東城古銀杏資源分布銀杏原產(chǎn)我國(林協(xié),1965),我國是世界上銀杏資源最豐富、分布最廣泛的的國家(曹福亮,2002)。筆者課題組調(diào)查發(fā)現(xiàn),全國有23個(gè)省(直轄市、自治區(qū))有銀杏古樹的存在,其中山東、湖北、河南等13個(gè)省(直轄市、自治區(qū))是我國銀杏的主產(chǎn)區(qū)和銀杏古樹集中分布區(qū)。其中,湖北、河南、四川、重慶、貴州、云南和浙江等省(直轄市)有野生或半野生狀態(tài)古銀杏群落存在。作為銀杏主要產(chǎn)區(qū)之一的山東省,現(xiàn)存的古銀杏群落均為人工群落。本文將集中分布的古銀杏株數(shù)超過10株的視為一個(gè)群落,山東省有典型的古銀杏群落8個(gè)。郯城縣是山東古銀杏群落分布最為集中的地區(qū)。本研究表明,山東典型的銀杏古樹群落分布在臨沂、煙臺、濟(jì)南和青島等地市。郯城縣的重坊、港上及新村等鄉(xiāng)鎮(zhèn)是古銀杏群落的集中分布區(qū),其古銀杏總株數(shù)近8000株,均沿沂河兩岸分布,一直延伸到蘇北銀杏資源分布區(qū)(張衛(wèi)明等,1995)。郯城的古銀杏群落均為人工林,新村鄉(xiāng)群落主要以嫁接樹為主,重坊群落以實(shí)生雌株為主,而港上群落則均為雄株,可見郯城古銀杏資源的豐富性。上述三處群落的樹齡在100~200年之間居多,據(jù)考證,這些銀杏以清朝末年和民國初年栽植居多(付兆軍等,2013b)。港上鎮(zhèn)雄株銀杏群落是我國目前發(fā)現(xiàn)的面積最大、保存最完整的雄株古銀杏群落。Santamour(1983)認(rèn)為自然狀態(tài)下,銀杏群落中雌雄株比例應(yīng)為1∶1,由此作者推斷,港上雄株古銀杏群落是人為選擇形成的,其很可能是從雄株上分離萌蘗苗栽植而來。這種面積較大的雄株古銀杏群落對于研究雌雄性別間生長速率的差異及銀杏用材林的定向培育具有重要意義。臨沂生生園復(fù)干銀杏群落是我國面積最大的人工復(fù)干銀杏群落。付兆軍等(2013b)研究該銀杏群落后認(rèn)為其起源于清朝初期,大量叢生的復(fù)干系抗日戰(zhàn)爭時(shí)期遭人為破壞后萌發(fā)形成。群落中雌株占絕大多數(shù),系人為選擇栽植的結(jié)果。群落中的復(fù)干銀杏單株類似浙江天目山的“五世同堂”銀杏。向應(yīng)海等(2000)考察天目山銀杏后,對“五世同堂”銀杏的形成進(jìn)行剖析,并認(rèn)為樹體周圍不斷萌生的子代是銀杏長壽的原因之一。2品種品系研究我國銀杏品種調(diào)查研究工作開展較早,1935年曾勉就曾調(diào)查過浙江諸暨等地的銀杏品種,此后諸多學(xué)者相繼對江蘇、廣西、浙江和山東等省(自治區(qū))的銀杏品種做了調(diào)查(許慕農(nóng)等,1988)。但早期選擇的30余個(gè)品系未能在生產(chǎn)上起決定作用。20世紀(jì)90年代,諸多學(xué)者開始了銀杏良種化選育工作。董云嵐(1993)研究表明河南有大馬鈴等5種類型的銀杏。李峰等(1996)報(bào)道了廣西有農(nóng)家品種18個(gè),并在此基礎(chǔ)上選育出桂G86-1、海洋王等優(yōu)良品種。關(guān)傳友等(1998)發(fā)掘安徽銀杏農(nóng)家品種19個(gè),主要有大茶果、小藥果等。由于銀杏雌株主要生產(chǎn)種核,而作為生殖器官的種核具有穩(wěn)定的遺傳性狀,因而根據(jù)種核的形態(tài)特征對銀杏雌株品種進(jìn)行分類具有科學(xué)性、可靠性和實(shí)用性(陳鵬等,2004)。山東銀杏品種化較高。本課題在郯城代表種大金墜和大圓鈴良種選育的基礎(chǔ)上,1995年首次推出第二批大粒、早實(shí)、豐產(chǎn)品種-‘魁鈴’、‘團(tuán)峰’、‘魁金’和‘新宇’4個(gè)品種。其中‘魁鈴’單核重4.0g,每kg250粒,綜合指標(biāo)已經(jīng)與日本的‘藤久郎’相當(dāng);‘魁金’單核重3.56g,每kg280粒,該項(xiàng)研究已于1996年獲得山東林業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和林業(yè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)(邢世巖等,1996)。全國3個(gè)銀杏主產(chǎn)區(qū)—江蘇、廣西及山東得出一致的結(jié)論:馬鈴類種核最大、適應(yīng)性強(qiáng)、早實(shí)、豐產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)。2.1核長、核寬和核厚山東核用銀杏品種有10個(gè),單果重和單核重最大的為‘魁鈴’,分別達(dá)17.43g和4.00g;核長、核寬和核厚最大的為‘郯107號’,分別為2.71cm、2.51cm、2.50cm;出核率最高的為‘新宇’,達(dá)29.00%;出仁率最高的為‘團(tuán)峰’,達(dá)81.95%(表1)。2.2出核率及核型特征山東核用銀杏的優(yōu)株或優(yōu)系有15個(gè),單果重最大為郯城大馬鈴,達(dá)17.00g;單核重最大的為老和尚頭,達(dá)3.50g;核長、核寬和核厚最大的均為老和尚頭,分別為2.87cm、2.80cm和2.76cm;出核率最大的為泰山佛手,達(dá)31.10%;出仁率最大的為郯城大馬鈴,達(dá)81.00%(表2)。3葉用銀杏品種自從1992年以來,葉用銀杏的栽培引起了國內(nèi)外的高度重視,其中在美國的南卡羅萊納州(SouthCarolina)和法國的波爾多(Bordeaux)分別已營建采葉銀杏園400hm2和500hm2。中國年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)銀杏干葉2萬噸以上.隨著Schwabe和Ipsen等公司對銀杏葉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,葉用銀杏資源及良種選育已越來越重要(邢世巖等,2000)。邢世巖等(2004)通過調(diào)查和資料收集發(fā)現(xiàn)我國有葉用銀杏品種24個(gè)。由邢世巖等(2000)選出的以黃酮F-1號和內(nèi)酯T-5號為代表株系均是高黃酮和高內(nèi)酯優(yōu)株。葉用銀杏的地理生態(tài)型不明顯,我國東部的山東、江蘇和福建及南部的廣西葉用資源相對集中。山東葉用銀杏資源豐富,已形成良好的產(chǎn)業(yè)。山東葉用銀杏品種有18個(gè),其中由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)主持的國家林業(yè)部“九·五”項(xiàng)目《高黃酮甙銀杏葉用良種選育》(邢世巖,2000)共篩選出高產(chǎn)葉用優(yōu)株5個(gè),高黃酮優(yōu)株3個(gè),高內(nèi)酯優(yōu)株3個(gè)。其主要植物學(xué)特征及經(jīng)濟(jì)性狀如表3所示。黃酮甙含量最高的是黃酮F-1號,黃酮甙質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)2.96%;萜內(nèi)酯含量最高的是內(nèi)酯T-5號,萜內(nèi)酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4058(表3)。‘黃酮F-1號’、‘黃酮F-2號’通過山東省林木品種審定委員會審定(2013)。4優(yōu)良無性系的基因庫及特征關(guān)于材用銀杏品種選育研究不多,由山東省科技廳2005年下達(dá)的《材用銀杏優(yōu)良無性系的選育》項(xiàng)目屬于山東省農(nóng)業(yè)良種工程重大課題“優(yōu)良抗逆、專用林木品種選育”的子課題,課題組在已經(jīng)建成的銀杏種質(zhì)資源基因庫內(nèi)的183個(gè)銀杏優(yōu)系或優(yōu)株中,通過對主要無性系物候期、生長特性、干形特性及材性等方面的研究,選出005#、101#、202#、203#等16個(gè)適合銀杏材用優(yōu)良無性系。16個(gè)優(yōu)良無性系的部分生長指標(biāo)及材性特征如表4所示。新一402#的單株總材積最大,達(dá)0.5454m3;纖維素含量最大的是新一210#,含量達(dá)44.34%;木質(zhì)素含量最高的是新一203#,含量達(dá)35.09%;基本密度最大的是新一202#,密度為0.49g/cm3,密度最小的為新一203#,密度為0.35g/cm3。5觀賞銀杏品種銀杏屬于多功能樹種。銀杏觀賞品種的開發(fā)和利用對盆景制作、城鄉(xiāng)綠化及美化有重要意義。美國目前有觀賞品種50個(gè),其中有18個(gè)品種已被美國園藝學(xué)會批準(zhǔn)為推廣品種。與歐洲和北美相比,亞洲銀杏種質(zhì)資源盡管占世界的95%以上,但觀賞品種選育較落后,由于資源豐富,仍有許多奇特的觀賞資源(婁希祉等,1996)。盡管1954年胡先骕(1954)首次在國內(nèi)報(bào)道了7個(gè)銀杏變種,但是6個(gè)變種由歐洲學(xué)者命名。李正理報(bào)道我國第一株‘雌雄同株’銀杏樹(李正理,1957),董春耀(1962)發(fā)現(xiàn)我國第一株‘葉籽銀杏’。但中國觀賞銀杏良種選育發(fā)展較慢,直到20世紀(jì)90年代,21世紀(jì)初觀賞品種選育才取得較大的進(jìn)展(郭衍全等,1997)。邢世巖(2001)曾報(bào)道了幾個(gè)稀有觀賞銀杏品種。‘山農(nóng)銀一’、‘山農(nóng)銀二’已經(jīng)審定國家林業(yè)局植物新品種權(quán)(邢世巖等,2012)。隨著銀杏資源的開發(fā)和利用,我國已發(fā)掘出許多銀杏觀賞品種,諸如垂枝銀杏、窄冠銀杏、黃條紋銀杏、多裂銀杏、葉籽銀杏等。山東有觀賞銀杏品種11個(gè)(表5),其中‘平展’、‘垂葉’、‘斑葉’、‘人葉’、‘耳葉’、‘楔葉’等6個(gè)品種是觀葉品種;‘窄冠’、‘玉鑲金’、‘優(yōu)雅’、‘魁梧’等4個(gè)品種以枝條和樹形觀賞