刺槐原产地分布及世界各国引种与研究概况

赵蓬晖，张江涛，王念



刺槐原产地分布及世界各国引种与研究概况

赵蓬晖，张江涛，王念

（河南省林业科学研究院，河南 郑州 450008）

介绍了刺槐的原产地分布状况及在世界各国的引种及研究概况，对刺槐在我国的研究概况进行总结，并对刺槐树种的发展前景进行了展望和分析。

刺槐；分布；引种；研究概况

刺槐（）又名洋槐，属豆科刺槐属的落叶乔木，原生于北美洲，现在已被广泛引种到亚洲、欧洲等地。刺槐生长迅速，木材坚韧，材质硬重，抗腐耐磨，是重要的速生用材树种，可供建筑、枕木、车辆、农具用材；叶含粗蛋白，可做饲料；花是优良的蜜源植物，种子榨油供做肥皂及油漆原料；近年来还广泛用作菌料树种。刺槐优良的生长特性、良好适应性及用途广泛等优良特性，使刺槐这个树种在世界各地广泛引种和大面积种植，科研工作者也对该树种开展了深入而系统的研究工作。本文对刺槐的原产地分布、引种情况及其研究概况和发展前景进行了总结和概述。

1 刺槐原产地分布

刺槐天然分布区位于北纬35°~ 43°之间的美国密西西比河流域，气候湿润，四季分明，年降雨量为1 000～1 500 mm，1月份最低温度在- 10℃～- 25℃，7月份最高温度为30℃～38℃。整个分布区域沿密西西比河呈带状分布，大致可分为东、西两个部分，东部分布区从宾夕法尼亚州中部延伸到亚拉巴马和佐治亚州北部的阿巴拉契安山脉，主要包括西弗吉尼亚州、弗吉尼亚、马里兰德、肯塔基、田纳西和南、北卡罗来纳州，在佐治亚州中部的南俄亥俄和印地安纳西南部也有刺槐分布；西部分布区主要为奥扎克高原，阿尔堪萨斯与东奥克拉荷马的北部和东部等。

在美国，刺槐是主要的用材树种之一，有着悠久的人工栽培历史，最初主要种植在河谷、矿山复垦区及农业弃耕地等，主要用于用材、保持水土和恢复矿区植被等方面。据资料显示：1890-1946年，田纳西河谷栽植刺槐约0.65亿株。从第二次世界大战初期至1947年间，在裸露的矿地上共栽植刺槐1.5万hm2。[1]

2 刺槐的引种概况

2.1 刺槐在世界各地的引种概况

刺槐于1601年被引入法国，这是刺槐首次从北美洲引入欧洲，随后很快便在匈牙利等欧洲各地迅速发展，到19世纪传入亚洲以及南美洲、非洲等世界很多地区，逐渐被世界各地广泛引种并得到良好的发展。目前刺槐主要分布在温带和地中海一带，成为当今世界上人工造林面积仅次于桉树的阔叶树种[2]。据有关资料报道，世界各地刺槐林的面积达189万hm2，其中匈牙利有27.5万hm2，罗马尼亚19.1万hm2，法国10万hm2，保加利亚7.3万hm2，原苏联14.4万hm2，朝鲜101.7万hm2。[3]

2.2 刺槐在中国的引种概况

刺槐19世纪末从德国、朝鲜等国引入我国[4]，首先在我国山东半岛栽植，因其速生性强、易繁殖且适应性和抗逆性优良，很快在全国各地得到迅速扩大栽植，目前我国大陆除黑龙江和海南省外，刺槐已遍及华北、西北、东北南部的广大地区。刺槐在我国的种植以黄河中下游和淮河流域为中心，垂直栽培区从渤海、黄海之滨到海拔2 100 m（甘肃临洮县）的黄土高原，都有广泛栽植，但以华北地区海拔400~1 200 m地方生长最好。

据估测，我国刺槐的面积约在1 000万hm2以上[5]，已逐步演化为我国的一个乡土树种。刺槐在我国是单个树种栽培分布区域最大的树种之一，主要用于保持水土、防风固沙、蜜源、能源和矿柱等，也成为我国生态环境建设和园林绿化树种的重要树种。

3 刺槐研究概况

3.1 世界各国刺槐研究概况

刺槐由于分布范围广，分布区自然条件千差万别，人工种植条件也各有不同，不同生长区的刺槐经过漫长的自然选择和人工选择，形成了遗传上的多样性。世界各国林业工作者都高度重视刺槐的研究和利用，根据各国对刺槐研究和利用的目标不同，展开了不同方面的研究，匈牙利、德国、罗马尼亚、保加利亚和韩国等对刺槐的研究比较深入[6]。匈牙利是一个刺槐大国，刺槐主要作为用材林树种，因此在良种选育和经营管理技术和开发利用等方面研究较多[7]；在希腊等地中海国家，刺槐主要用做干旱季节畜牧业的补充饲料，因此刺槐营养和饲料林经营管理为其主要研究方向，在西欧和南欧，刺槐是主要的造林和行道树种，相关的研究也主要在育种和栽培方式方面；而日本则在刺槐凝集素和基因工程方面研究较多；欧洲一些国家（保加利亚等）将刺槐作为外来树种，在对当地生态系统的影响方面进行了一些研究。[8-9]

3.2 我国刺槐研究概况

刺槐是重要的多用途树种，在材性、抗逆性、生物量等方面都具备十分优良的特性，是我国干旱、半干旱地区的造林先锋树种。[10]刺槐是我国研究最全面、最深入的树种之一。[11]我国学者从遗传育种、形态、抗性及生理、生产经营及次生种源等多层次对刺槐进行了大量而深入细致的研究。

3.2.1刺槐微观形态研究

刺槐微观结构的研究主要集中在叶片和根系等器官结构与抗逆性及逆境胁迫下的反应机理等方面。苏印泉等（1997）对刺槐叶部的亚显微结构进行观察，发现刺槐叶片具有诸多旱生植物形态学特征；胡小宁（2010）利用数学模型描述刺槐根系的分布特征；孟凡娟等（2010）分析了NaCl和NaSO4不同盐胁迫下刺槐叶片线粒体功能及超微结构的变化；张良德（2011）分析了黄土丘陵区燕沟流域人工刺槐林的细根空间分布特征以及根系参数与土壤物理因子的关系。

3.2.2刺槐的分子生物学研究

近年来，转基因技术和分子标记技术越来越多地应用于木本植物的科学研究中，刺槐分子生物学方面的基础研究相对薄弱，但也有不少学者在刺槐遗传多样性分析、杂交育种等方面开展了研究。沈俊岭（2007）开展了速生型刺槐AhDREB1基因遗传转化的研究；孙芳（2008）开展了中国刺槐群体遗传多样性的ISSR分析，对刺槐种质资源的遗传变异及其演化进行探讨；陈明涛（2011）对常规分离刺槐根系可溶性蛋白方法进行了改进，为植物组织可溶性蛋白的SDS-PAGE分离提供了一套效果较好的参考方法；刘磊（2013）应用cDNA-AFLP技术研究了盐胁迫下四倍体刺槐的基因表达差异。

3.2.3刺槐的生理生化特性研究

刺槐作为抗逆先锋树种，逆境条件的生理生化变化、水分生理研究及光合特性引起研究者起来越多的关注和重视，刺槐生理生化方面的研究主要集中在抗逆生理、水分生理、光合特性等方面。张华等（2006）对黄土半干旱区不同土壤水分条件下刺槐蒸腾速率进行了研究，提出了刺槐水分利用效率的合理供水范围；毛培利等（2008）对严重土壤干旱胁迫下刺槐的生理适应性，研究结果表明刺槐具有很强的渗透调节和活性氧清除能力；郑元等（2011）对晴天和阴天对刺槐光合生理特性的影响进行了研究，发现刺槐晴天能够积累更多的日均光合固碳量，在阴天条件下，表现出很强的光合适应能力；邵维（2015）研究了高温干旱条件下及复水对刺槐幼苗生理生化特性及复水后生理指标变化，表明刺槐幼苗具有较强抗热旱性；任媛媛（2016）对不同盐浓度胁迫下刺槐叶片酶活性等抗逆性生理指标变化进行了分析，并对不同品种耐盐性进行了综合评价。

3.2.4刺槐的种源研究

由于刺槐在我国分布范围广泛，分布区的地理位置和生态环境千差万别，在自然和人为的长期选择下，使不同的次生种源地、种内不同群体间均存在较大的遗传差异，形成了丰富的遗传多样性。20世纪90年代以来，对刺槐的种源试验研究在不断地加深和扩展。顾万春等（1990）通过刺槐次生种源对比试验首次证实刺槐次生种源（群体）间存在遗传差异；韩宏伟等（2007，2008）对刺槐种源间的抗寒性进行比较分析和综合评定，并利用ISSR，AFLP分子标记从分子水平上研究了我国刺槐次生种源的遗传变异性和多样性；秦永建（2010）等采用凝胶电泳的方法测定了10个刺槐无性系POD，并通过聚类分析从分子水平上探讨了无系性间的亲缘关系；2002年河南省林业科学研究院从刺槐原产地美国引进32个种源的刺槐种子，对原产地种源的变异规律进行系统研究。

4 小结

刺槐作为一个适应广泛的多用途树种，在世界各国大面积种植和发展，国内外学者对其开展了长期而广泛深入的研究，取得了卓有成效的研究成果。但从总体而言，刺槐的研究多是以速生为目标，在用材树种方面研究较多。为了充分发挥刺槐多用途树种的功能，在饲料、菌料，园林绿化、食品工业及新物质能源方面还有巨大的发展潜力，因此，还有大量的研究工作要做，今后刺槐作为多用途树种方面的研究将成为一个重要的研究方向，必将对该树种的发展起到巨大的推动作用，开创一个广阔而美好的发展前景。

[1] 徐秀琴，杨敏生. 刺槐资源的利用现状[J]. 河北林业科技， 2006（S1）：54-57.

[2] 张鹏. 窄冠刺槐生物学特性及生长规律研究[D]. 北京：中国林业科学研究院，2007.

[3] 宋永芳. 刺槐资源的开发利用[J]. 林业科技开发，2006，16（5）：11-13.

[4] 荀守华，乔玉玲，毛秀红，等. 刺槐属种子资源数据库研建[J]. 山东林业科技，2014（1）：1-8.

[5] 王世绩，张敦伦译. KeresztesiB.刺槐[M]. 北京：中国科学技术出版社，1993.

[6] 山东省林研所. 刺槐[M]. 北京：农业出版社，1974.

[7] 茹桃勤，李吉跃，张克勇，等. 国外刺槐（Robinia Pseudoacacia)研究[J]. 西北林学院学报，2005，20（3）：102-107.

[8] Károly R，Zoltán O，Ildikó B.Propagation methods for black locust ()improvement in hungary[J]. Journal of Forestry Research，2001,12(4):215-219.

[9] Filcheva E， Noustorova M，Gentcheva-Kostadinova S. Organic accumulation and microbialaction in surface coalmine spoils,Pernik,Bulgaria[J]. Ecological Engineering,2000,15:1-15.

[10] 沈俊岭，赵芳，李云，等. 速生型刺槐遗传转化体系的建立[J]. 核农学报，2006，20（6）：477-481.

[11] 张鹏，刘继生，金春德，等. 刺槐栽培与利用研究概况[J]. 延边大学农学学报，2002，24（2）：223-227.

（责任编辑：王团荣）

The Original Distribution Introductionand Development of Robinia Pserdoacacia

ZHAO Peng-hui, ZHANG Jiang-tao, WANG Nian

(Henan Academy of Forestry, Zhengzhou Henan 450008, China)

This paper introduced the original distribution of Robinia Pserdoacacia and its introduction and development in the world. The development phase in china was emphatically introduced. And the development prospects of Robinia pseudoacacia were discussed and analyzed.

Robinia pseudoacacia; distribution; introduction; development

S 792.27

A

1003-2630（2017）01-0030-03

2017-03-15