海南非粮油脂植物资源调查与筛选

宁阳阳，李许文，胡晓敏，王发国，唐春艳，邢福武

（1.广州天适集团有限公司，广东 广州 510335；2.广州市林业和园林科学研究院，广东 广州 510405；3.中国科学院华南植物园，广东 广州 510650；4.棕榈园林股份有限公司，广东 广州 510627）



海南非粮油脂植物资源调查与筛选

宁阳阳1，李许文2，胡晓敏1，王发国3，唐春艳4，邢福武3

（1.广州天适集团有限公司，广东 广州 510335；2.广州市林业和园林科学研究院，广东 广州 510405；3.中国科学院华南植物园，广东 广州 510650；4.棕榈园林股份有限公司，广东 广州 510627）

摘 要：通过野外调查和查阅文献，对海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物资源的种类组成、生活型、地理分布类型、分布状况、取用部位、含油量等进行了分析，并参照建立的非粮生物柴油能源植物评价标准对这些植物进行了筛选。结果表明：海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物共有62科139属192种，优势科为大戟科（Euphorbiaceae）、樟科（Lauraceae）、番荔枝科（Annonaceae）、葫芦科（Cucurbitaceae）、山茶科（Theaceae）；以木本植物为主，占总数的95.3%；地理分布类型以热带成分占优势；地理分布上，主要集中在以三亚市为中心的南部台地平原区和以东方市八所港为中心的西部台地平原区，随海拔升高植物种类逐渐减少；取用部位以种子和种仁为主，其中84种植物的含油量超过40%，并筛选出竹柏（Nageia nagi）、粗榧（Cephalotaxus sinensis）、观光木（Michelia odora）等59种可用于生产生物柴油的植物资源。

关键词：海南；非粮油脂植物；调查；筛选

能源是经济和社会发展的重要物质基础，然而人类目前开发利用的主要化石能源（包括石油、煤炭和天然气）面临枯竭的危险，大量消费化石能源所排放的SO2和CO2已严重威胁到人类赖以生存的生态环境，造成全球气候变暖、酸雨等灾难性的后果［1］。生物柴油是利用动植物油脂与甲醇或乙醇经酯化反应所形成的酯类化合物，其性能与石化柴油的性能接近，且具有可再生、易于生物降解、燃烧污染物排放低、润滑及溶解性优良等特性，是一种优质的石化柴油替代燃料［2］，在世界石油等矿物能源储量持续减少的今天已引起世界各国的高度重视。然而我国人口基数大，食用油脂消费量的60%仍需进口，同时山地、高原、丘陵占去国土总面积的69%，耕地不足也进一步限制了油料作物的发展，原料短缺严重制约生物柴油的生产。因此，本着“不与人争粮，不与粮争地”的原则，从丰富的油脂植物中筛选出含油量高、分布广、适应性强的非粮生物柴油能源植物，结合生态恢复、充分利用荒山荒地种植建立起规模化的油脂植物供应基地成为我国发展生物柴油产业的关键。

海南优越的气候条件、多样的地形地貌孕育了丰富的植物资源，特别是油脂植物资源，本研究以海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物资源为对象，通过野外调查和文献分析，对其种类组成、地理分布类型、生活型、分布状况、取用部位、含油量等进行研究，并筛选出一批可用于生产生物柴油的植物资源，以期为海南非粮生物柴油植物资源的开发提供科学依据和指导。

1　材料与方法

1.1 自然地理环境

海南位于南海北岸，地理坐标为108°37′～111°03′E、18°10′～20°10′N，属热带季风海洋性气候，年日照时数1 750～2 600 h，年平均气温23～25℃，年降雨量1 640 mm；五指山雄踞中部，形成中央高、四周低的环形层状地貌，岛内各种自然条件随之出现环状结构、南北差异、东西递变和垂直变化等特点，各部位气候特点明显不同；受地形影响，全岛土壤分布形成若干个同心圆，最外一环为围绕全岛的近代滨海阶地，次外环为地带性土壤-砖红壤，中间为山地土壤，由低至高垂直分布着砖红壤、赤红壤、黄壤、山地灌丛草甸土；在热带季风气候和复杂地形的作用下，海南植被类型复杂多样，富于热带性，群落结构复杂特有种突出［3］。

1.2 调查方法

2009—2013年，多次在海南开展非粮油脂植物野外考察、标本与样品采集。结合《中国油脂植物》、《中国经济植物志》、《海南植物名录》、《海南岛油脂植物种植资源》等文献资料［4-7］对海南非粮油脂植物资源进行补充，得到海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物资源名录。

2　结果与分析

2.1 种类组成

初步确定海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物（包括引种栽培）有192种，隶属于62科139属，其中有裸子植物4科5属8种，被子植物58科134属184种（双子叶植物55科129属179种、单子叶植物3科5属5种），占全国油脂植物科、属、种的比例分别为57.4%、35.0%和23.6%（表1），表明海南非粮油脂植物资源丰富，具有很大的开发利用前景。

表1　海南非粮油脂植物概况

海南非粮油脂植物科属组成中含种数大于10种的科有2个，包括十大戟科（17属20种）和樟科（7属14种）；含种数5～9种的科有12个，包括番荔枝科（5属7种）、葫芦科（4属7种）、山茶科（2属7种）、藤黄科（Guttiferae，3属6种）、杜英科（E laeocarpaceae，1属6种）、楝科（Meliaceae，6属6种）、无患子科（Sapindaceae，6属6种）、茜草科（Rubiaceae，5 属6种）、木兰科（Rubiaceae，3属5种）、蝶形花科（Rubiaceae，3属5种）、卫矛科（Rubiaceae，3属5种）、芸香科（Rubiaceae，4属5种）。大戟科、樟科、葫芦科、番荔枝科、山茶科所含油脂植物的种类有55种，占总数的28.7%，为海南非粮油脂植物的优势科。其中，潺槁木姜子（Litsea g lutinosa）、了哥王（Wikstroem ia indica）、茶（Camellia sinensis）、薄叶红厚壳（Calophyllum membranaceum）、陆地棉（Gossypium hirsutum）、鸦胆子（Brucea javanica）、橄榄（Cana rium a lbum）、乌榄（Cana rium pimela）、无患子（Sapindus mukorossi）、人面子（Dracontomelon duperreanum）、海杧果（Cerbera manghas）、椰子（Cocos nucifera）和麻疯树（Jatropha curcas）等综合价值较高，大多已在海南广泛引种栽培或为本土植物，在当地已有很强的适应性，且分布相对集中，是较具潜力的非粮油脂植物［8］。

2.2 生活型

海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物中，按生活类型可划分为乔木、灌木、藤本和草本四大类。乔木类有36科77属107种，占总数的55.4%；灌木类有30科46属56种，占29.2%；藤本类有13科16属21种，占10.9%；草本类共有7科8属9种，占4.7%。其中，木本非粮油脂植物共有184种，占总数的95.8%。目前海南可用土地面积282.7万hm2，开发利用的土地约166.0万hm2，未被开发利用的土地约116.7 万hm2，其中可用于大农业开发利用的土地约占90%［9］。而木本油脂植物大多具有抗干旱、耐瘠薄、适应性强、丰产性能好等优点，利用荒山荒坡大力发展富含油脂的木本林地，以其种子为原料生产生物柴油，建设“绿色油田”和生产生物柴油改善生态环境，提高土地利用率，其战略意义与开发潜力巨大［10］。

2.3 地理分布类型

根据吴征镒等［11-12］的分布区类型划分方法，可将海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物划分为15个分布区类型，详见表2。从科来看，热带成分占优势，有49科，占总科数的79.0%，其中泛热带分布为优势分布科，占热带分布的87.8%，未发现热带亚洲至热带非洲分布的科；温带成分有6科，占总科数的9.7%。从属来看，热带成分共121属，占总属数的80.56%；温带成分共14属，占总属数的10.1%，热带成分占优势，热带成分中又以泛热带分布和热带亚洲分布为主，分别占整个热带分布的30.6%、28.9%。从科属地理分布类型来看，海南非粮油脂植物分区类型具有一定的多样性，以热带成分为主，同时温带成分也有一定分布，但所占比例较小，中国特有科属较少。

2.4 分布状况

海南南北之间的地形、地质构造和冬季气温有很大差别，东南和西南部之间干湿也不相同，根据地带性因素（气候、植被、土壤等）和地区性因素（地质、地貌、水文等），海南可以划分为以五指山为中心的中部山地区、以海口为中心的北部台地区、以琼海和万宁为中心的东部台地平原区、以三亚为中心的南部台地平原区、以东方市八所港为中心的西部台地平原区［9］。海南主要部位含油量在30%以上的非粮油脂植物在各地区的分布存在较大差异（表3），其中保亭、三亚、陵水分布种类居多，分别占总数的56.8%、55.2%、49.5%。海南主要含油部位含油量在30%以上的非粮油脂植物主要集中在以三亚市为中心的南部台地平原区和以东方市八所港为中心的西部台地平原区，这两个区域是全国光热资源最丰富的地区、是我国的天然大温室，占海南总面积的24.0%［13］，是海南发展非粮油脂植物具有较大潜力的区域。

表2　海南非粮油脂植物科、属的分布区类型

表3　海南非粮油脂植物的分布概况

海拔梯度上，海南主要部位含油量在30%以上非粮油脂植物（不包括栽培种）随着海拔升高植物种类逐渐减少。分布在低海拔的有竹柏、假鹰爪（Desmos chinensis）、风吹楠（Horsfieldia glabra）、海南栝楼（Trichosanthes cucumeroides var.hainanensis）、黄桐（Endospermum chinense）、白颜树（Gironniera subaequa lis）、青江藤（Celastrus hindsii）、琼榄（Gonocaryum lobbianum）、赤苍藤（Erythropalum scandens）、铁青树（Olax wightiana）、簕欓花椒（Zanthoxylum avicennae）、海南蜜茱萸、苦楝（Melia azedarach）、毛麻楝（Chukrasia tabu la ris）、无患子、异木患（Allophy lus virid is）、八角枫（Alangium chinense）、小花八角枫（Alangium faberi）、粗毛玉叶金花（Mussaenda hirsutu la）、海南老鸦嘴（Thunbergia fragrans subsp.hainanensis）、大青（Clerodend rum cyrtophy llum）等；分布在低海拔至中海拔的有鸡毛松（Podoca rpus imbricatus）、买麻藤（Gnetum montanum）、小叶买麻藤（Gnetum parvifolium）、瓜馥木（Fissistigma oldhamii）、陵水暗罗（Polyalthia nemoralis）、金瓜（Gymnopetalum chinense）、木鳖子（Momordica cochinchinensis）、罗汉果（Siraitia grosvenorii）、长柄杜英（Elaeocarpus petiolatus）、叶轮木（Ostodes paniculata）、海南红豆（Ormosia pinnata）、大叶山楝（Aphanamixis grandifolia）、小果鹧鸪花（Trichilia connaroides var.microcarpa）、细子龙（Amesiodendron chinense）、琼刺榄、喙果安息香（Styrax agrestis）、鱼骨木（Canthium dicoccum）、黄脉九节（Psychotria straminea）、九节（Psychotria rubra）、多毛茜草树（Aidia pycnantha）、破布木（Cordia dichotoma）等；分布在中海拔的有观光木、斜脉暗罗（Polyalthia plagioneura）、海南哥纳香（Goniothalamus howii）、野木瓜（Stauntonia chinensis）、罗志藤（Stixis suaveolens）、土沉香（Aquilaria sinensis）、全缘栝楼（Trichosanthes ovigera）、大果山杜英（Elaeocarpus poilanei）、显脉杜英（Elaeocarpus dubius）、滑桃树（Trewia nudiflora）、柴龙树（Apodytes dimidiata）、钩状雀梅藤（Sageretia hamosa）、乌榄、红果樫木（Dysoxylum binectariferum）、黄连木（Pistacia chinensis）、密花马钱（Strychnos ovata）等；分布在中海拔至高海拔的有粗榧、潺槁木姜子、普洱茶（Camellia sinensis var.assamica）、薄叶红厚壳和芬芳安息香（Styrax odoratissimus）等；分布在高海拔的小叶厚皮香（Ternstroemia microphylla）、瑞木（Corylopsis multiflora）和十棱山矾（Symplocos chunii）等；从低海拔到高海拔均有分布的有海南木莲、草珊瑚（Sa rcand ra g labra）、树头菜（Crateva unilocalaris）、栝楼（Trichosanthes kirilowii）、趾叶栝楼（Trichosanthes pedata）、山杜英（Elaeocarpus sylvestris）、白背叶（Mallotus apelta）、疏花卫矛（Euonymus laxiflorus）、中华卫矛（Euonymus nitidus）、小果微花藤（Iodes vitiginea）、楠藤（Mussaenda erosa）、山菅（Dianella ensifolia）等。

2.5 取用部位、含油量及非粮生物柴油能源植物的筛选

油脂植物的油脂主要存在于种子、种仁与果实中，海南主要部位含油量在30%以上非粮油脂植物（185种，已查明取用部位及含油量的）中取用种子的有97种，占总种数的 52.4%；取用种仁的有77种，占41.6%；取用果实或果肉的有9种，占4.9%；取用种皮和假种皮的各1种。由于油脂植物中不同部位含油量存在很大差异，不同的生长季节含油量也不一样，因此采收油脂植物时要根据其种子、果实的特点，明确主要产油部位，适时采收，合理利用［14］。

已查明含油量的非粮油脂植物中，含油量在30%～39%的有108种，占总数58.4%；含油量在40%～49%的有28种，占15.1%；含油量在50%～59%的有24种，占13.0%；含油量在60%～69%的有12种，占6.5%；含油量≥70%的有铁力木（Mesua ferrea）、石栗（Aleurites moluccana）、乌桕（Sapium sebiferum）、油桐（Vernicia fordii）、茶条木（Delavaya toxocarpa）和黄花夹竹桃（Thevetia peruviana）6种，占3.2%，其中铁力木的含油量最高（79.0%）。大戟科、樟科、葫芦科、番荔枝科和山茶科5个海南非粮油脂植物优势科所包含的56种植物中有20种含油量超过50%，7种含油量超过60%。

参照林铎清等［15］建立的非粮生物柴油能源植物评价标准，结合《中国油脂植物》［3］提供的油脂理化性质数据，按照IV＜120、CN≥49、1.9≤υ≤6.0、CFPP＜0筛选出59种符合评价标准的非粮生物柴油能源植物（表4）。其中，樟科4属7种，山茶科2属5种，木兰科2属4种，无患子科4属4种，番荔枝科2属3种，夹竹桃科（Apocynaceae）3属3种，大戟科3属3种，瑞香科（Thymelaeaceae）2属2种，使君子科（Combretaceae）1属2种，藤黄科2属2种，锦葵科（Malvaceae）1属2种，茶茱萸科（Icacinaceae）2属2种，芸香科2属2种，橄榄科（Burseraceae）1属2种，漆树科（Anacardiaceae）2属2种，棕榈科（Palmae）2属2种，肉豆蔻科（Myristicaceae）、木通科（Lardizabalaceae）、金粟兰科（Chloranthaceae）、白花菜科（Capparaceae）、蝶形花科、苦木科（Simaroubaceae）、山榄科（Sapotaceae）、安息香科（Styracaceae）、紫草科（Boraginaceae）、马鞭草科（Verbenaceae）、罗汉松科（Podocarpaceae）、三尖杉科（Cephalotaxaceae）各1种。这些植物中3种可以入药，12种可榨油以供食用，29种已作为工业原料用于油漆、涂料、肥皂、润滑油、杀虫剂和化妆品等的生产［5］。

表4　海南岛符合非粮生物柴油能源植物评价标准的油脂植物种类

（续表4）

3　结论与建议

海南主要部位含油量在30%以上非粮油脂植物资源丰富，热带成分占优势，共有62科139属192种，其中木本植物184种、占总数的95.8%，大戟科、樟科、葫芦科、番荔枝科和山茶科是发展海南非粮油脂植物的优势科，潺槁木姜子、了哥王、茶等大多已在海南广泛引种栽培或为本土植物，有很强的适应性，是较具潜力的非粮油脂植物；地理分布上，海南主要部位含油量在30%以上非粮油脂植物主要集中在以三亚市为中心的南部台地平原区和以东方市八所港为中心的西部台地平原区，以保亭、三亚、陵水分布种类居多，且随着海拔升高植物种类逐渐减少；已查明取用部位及含油量的非粮油脂植物中84种含油量超过40%，取用部位以种子和种仁为主，少数种类的取用部位为果实或种皮等，参考林铎青建立的非粮生物柴油能源植物评价标准，筛选出59种可用来生产生物柴油的油脂植物。

海南非粮油脂植物资源丰富，开发利用潜力巨大，但由于缺少系统、全面的调查，大部分还处于野生或半野生状态，开发利用程度低。因此，为合理开发利用这些非粮油脂植物资源，从而为生物柴油的生产提供充足的原料来源，提出如下建议：首先，进一步对海南的非粮油脂植物资源进行调查研究，全面掌握非粮油脂植物资源的蕴藏量、分布特点、主要油脂植物的特点以及可开发利用性等；其次，引种有应用前景的非粮油脂植物，建立优良植物种质资源圃，防止野生资源丧失的同时为培育新品种提供基础材料；最后，对含油量高的非粮油脂植物进行品质发育和新品种选育等方面的研究，为油脂植物的品质发育和新品种选育奠定基础，同时进行驯化栽培试验，筛选出繁殖能力强、生长周期短、生物量大、产油量高和对环境适应性强的植物，充分利用荒山、滨海沙地、荒滩等土地规模发展非粮油脂植物，避免与橡胶、木薯、甘蔗等经济作物争土地。

参考文献：

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（责任编辑张辉玲）

Investigation and screening of non-food oil plant resources in Hainan

NING Yang-yang1，LI Xu-wen2，HU Xiao-min1，WANG Fa-guo3，TANG Chun-yan4，XING Fu-wu3

（1.Tianshi Group Co.，Ltd.，Guangzhou 510335，China；2.Guangzhou Institute of Forestry and Landscape Architecture，Guangzhou 510405，China；3.South China Botanical Garden，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou 510650，China；4.Palm Landscape Architecture Co.，Ltd.，Guangzhou 510627，China）

Key words：Hainan； non-food oil plant resources；investigation； screening

Abstract：Through field investigation and related literature，the characteristics of non-food oil plant resources （with≥30% oil content in the main oil contain part）in Hainan were analyzed，including species composition，life forms，areal-types，geographical distribution，oil-containing parts and oil content.And these plants were screened according to the evaluation standard of non-food bio-diesel plants.The results showed that there were 192 species belonging to 139 genera and 62 families.The dominant families included Euphorbiaceae，Lauraceae，Annonaceae，Cucurbitaceae and Theaceae.And the dominant life forms were trees，shrubs and lianas，accounting for 95.3% of the total species.At the areal-type level，tropical elements were the dominant component.The species were mainly distributed in the south and west tablelands and plains and the number of them decreased with the increment of altitude.The main oil-containing parts were seed and seed kernel，and there were 84 species with≥40% oil content.Finally 59 species were screened to product biodiesel，including Nageia nagi，Cephalotaxus sinensis，Michelia odora and so on.

中图分类号：S565.9

文献标识码：A

文章编号：1004-874X（2016）01-0056-07

收稿日期：2015-07-25

基金项目：国家科技基础性工作专项重点项目（2008FY110400）

作者简介：宁阳阳（1986-），女，硕士，助理研究员，E-mail：ningyangyang663@126.com

通讯作者：邢福武（1956-），男，硕士，研究员，E-mail：xinfw@scib.ac.cn