灯台树研究现状及开发利用策略

董德军，刘刚，刘玉波，张海军，张正国，吕伟伟

(1.吉林市林业科学研究院，吉林 吉林 132013；2. 吉林省舒兰市园林管理处，吉林 吉林 132600)

灯台树(Bothrocaryumcontroversy)[1]，别名灯台山茱萸、瑞木、女儿木、六角树，属山茱萸科(Cornaceae)灯台树属(Bothrocaryum)的落叶乔木，高可达20m。树冠圆锥形，侧枝层层平展形如灯台，叶形秀丽，花白素雅，为极具观赏价值和应用前景的园林绿化树种；灯台树果及树皮具有很高的药用价值；其种子含油率为22.9%，可榨油供工业用，树皮可做栲胶原料[2]。因此，灯台树是一种很有开发利用前景的树种资源。

1 灯台树研究现状

1.1地理分布

灯台树广泛分布于辽宁、陕西、甘肃、华北、华东、华中、华南、西南，一般生于海拔400～1 800 m混交林中，西南可达海拔2 500 m[2]；吉林省主要分布于集安、临江、通化、柳河、辉南、江源区、靖宇、桦甸、抚松、敦化南部、安图二道白河(含长白山自然保护区)等地[3]；朝鲜、日本、印度、尼泊尔、不丹也有分布[4]。

1.2 生物学特性

林玉梅等在通化县石湖自然保护区对灯台树的物候学特征进行了观测，结果表明：灯台树4月25日开始萌芽，6月10日开花盛期，9月1日果熟期，9月29日封顶期；并在长春市郊对2年生灯台树生长节律进行观测与分析，灯台树生长期为154 d，生长高峰期为6月末到8月中旬[5]。

在植物生物学抗性研究方面，张学星等采用人工模拟熏气办法，研究包括灯台树在内的13种乡土绿化树种对城市中SO2、NO2、HCL和HF气体的反应。结果表明：灯台树对SO2具有一定的抗性和较强净化能力；对NO2具有一定的抗性和超强净化能力，其净化量为13 100 mg·kg-1；对HCL气体具有较强的抗性和净化能力；对HF气体具有一定的抗性和净化能力[6,7]。李宠印等对灯台树1年生播种苗的苗期水分生理特性进行研究，结果表明，灯台树蒸腾强度日变化为双峰曲线，抗旱能力中等[8]。在灯台树抗寒性研究方面，韩雪等、缴丽莉等均利用电导率法测定低温胁迫后灯台树抗寒性，分析结果表明，灯台树枝条较叶片和近地面根系抗寒[9]；灯台树抗寒性强，其半致死温度为-29.8 ℃[10]。

在植物生理解剖学研究方面，朱俊义、聂小兰等对灯台树茎次生木质部进行解剖学研究。发现灯台树茎导管分子穿孔板有梯状穿孔板和单穿孔板2种类型，单穿孔板外展，具不同类型穿孔板的导管分子有4种类型[11]；其木材为散孔材，生长轮明显，导管具梯状穿孔板，横闩数18枚，呈平行或自中部分叉的二叉状，木射线多异型Ⅱ，木薄壁组织星散薄壁型[12]。孟迪对灯台树根次生木质部进行解剖学研究，发现其为散孔材，木射线为异形，具不同类型穿孔板的导管分子有5种类型[13]。

1.3 生态学特性

灯台树喜温暖湿润气候，性喜阳光，稍耐阴，有一定抗寒性，适应性强，生长极快，宜在肥沃、湿润、疏松、排水良好土壤中生长，深根性，对土壤要求不严[14]。主要生于阴坡、半阴坡土壤肥沃湿润的杂木林中[4]。

尹树臣等对露水河林区灯台树种质资源进行调查。结果表明：在3个北坡样地中，以下坡位生长的植株最多，密度达349株·hm-2，其中以胸径5～10 cm植株占优势；其次是中坡，密度277株·hm-2，5 cm以下植株占77%，天然更新极好；上坡最少，密度为149株·hm-2[3]。孟钢对喀斯特地区阳坡、半阴坡和阴坡36年生灯台树人工林林分的生长规律、生物量、生产力进行了研究。结果表明，半阴坡灯台树林分生长得最好，生物量较阳坡和阴坡的大，林分生产力最高，阴坡林分生产力最低[15]。陈雪鹃等对贵州省喀斯特地区黔灵山的灯台树生态特性进行了调查。结果表明，灯台树有很强的生活力和自我繁殖更新能力，在光照充足的地方生长较好，但小苗生长需要一定程度的遮阴[16]。王莲等对比研究林下、林窗和旷地3个光环境下灯台树幼苗对光合生理响应。研究表明，灯台树幼苗在阳光充足的旷地环境中生长最好，并且能通过自身生理调节避免或减少高光强对植物光合机构的损伤，该树种适合种植于光照充足的旷地和阳坡[17]。

1.4 繁殖技术

1.4.1 有性繁殖 灯台树种子具有深度休眠特性，不经过低温催芽处理，当年播种不出苗。打破休眠方法有低温贮藏法和变温处理法。低温贮藏法:种子消毒，按种、沙体积比1∶3混湿沙，置于0～5 ℃低温环境下，每7 d翻动搅拌一次,翌年播种前10 d取出种子催芽[18]；变温处理法：将种子用常温水浸泡3 d，将种子捞出，消毒、混湿沙，然后常温(20～25 ℃)处理3个月，再转入低温(5 ℃左右)处理3个月，播种前3 d将种子取出进行催芽处理[19]。为了使灯台树播种育苗技术更加系统化、规范化，林玉梅(2014)编写了国家行业标准《灯台树播种育苗技术规程》(LY/T 2304-2014)，该标准系统规范了灯台树种子质量、种子催芽、播种时间、播种量、播种方法、田间管理等技术要求[18]。杜坤等对山茱萸科4个生物能源树种进行了轻基质容器苗研究，采用多目标决策法综合评价筛选，灯台树苗木生长适宜的基质为泥炭土∶珍珠岩∶蛭石=8∶1∶1的配比基质[20]。

(1)扦插。在嫩枝扦插方面，吴希从等(2005)对灯台树扦插繁殖技术进行了研究。结果表明，用1/2草炭土+1/2珍珠岩作为基质，扦插前7 d，用甲基托布津和百菌清800倍液处理2次，插穗用ABT1#600 mg·kg-1速蘸3～5 s，插后用清水浇透扦插床，并喷多菌灵800倍液1次，然后进行全光照嫩枝扦插喷雾技术育苗，该方法生根率达78.3%[21]。

(2)组织培养。冯丽娜等以灯台树带顶芽的茎段为外植体，通过比较不同浓度BA、IBA、NAA、IAA、GA3对灯台树组培快繁的影响，初步建立了灯台树的组培快繁体系。结果表明，启动培养基采用WPM+BA 0.5 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1+GA31 mg·L-1为宜；继代增殖培养基采用M+BA 1 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1+GA32 mg·L-1为宜，增殖系数达4.4；生根培养则以1/2M+IBA 3 mg·L-1配合10 d暗培养效果最好，生根率达60.0%[22]。

1.5 引种及栽培

王罗荣是国内报道引种灯台树最早一位学者，他从1983—2002年3次引种灯台树，证明在武汉地区引种成功，且生长迅速，当年苗平均高89 cm，大树年平均高生长达1.2 m，胸径1.12 cm，很有开发利用价值[23]。

近些年来发现，在沈阳地区的灯台树上普遍发生叶枯病，多引起叶缘枯死或整叶枯死，发病率在85%以上，发病指数在7%～35%,高国平等采用传统形态学和分子生物学相结合方法对灯台树叶枯病病原菌进行鉴定，结果表明，引起灯台树叶枯病的病原菌为芫菁链格孢(AlternarianapiformisPurk.et Mall.)[24]。

1.6 开发利用价值

1.6.1 园林观赏价值 灯台树树冠圆锥形，侧枝层层平展，形如灯台，由此得名“灯台树”。叶形秀丽，花白素雅，枝条紫红色，是园林、公园、庭院、风景区等绿化、置景的佳选，极具观赏价值和应用前景。适宜在草地孤植、丛植，或于湿润山谷或山坡、湖(池)畔与其他树木混植营造风景树，亦可在园林中栽植作庭荫树或公路、街道两旁栽植作行道树，更适于森林公园和自然风景区作秋色叶树种片植营造风景林[25]。

1.6.2 药用价值 代春初等对灯台树不同部位主要药用组分进行了研究。化学定性法确定灯台树与止血、消肿功效相关的组分；定量法确定主要药用组分的含量，利用HPLC分析方法对灯台树主要部位进行药用组分分析，其树叶、茎皮含有丰富的熊果酸，不同部位含熊果酸为：茎皮(1.768%)>叶(1.710%)>果(0.227%)，茎皮与叶均可作为熊果酸提取物的资源加以利用[26]。

1.6.3 生物质能源价值 目前，可再生生物质能源倍受重视，灯台树属生物质能源树种倍受人们的关注，并开展了相应的研究。程树棋等(2006)研究开发了灯台树果实种子油为原料制取生物柴油及制配工艺，即灯台树籽油40%～80%、甲醇(乙醇)10%～30%，碱性或酸性催化剂10%～30%，按上述重量百分比配以甲醇(乙醇)及碱性或酸性催化剂，在45～160 ℃的温度下进行酯交换，反应生成脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯生物柴油，也可以0#、10#生物柴油以1∶9或2∶8比例，将生物柴油与石化柴油生成混合柴油[27]。

2 应用及研究中存在的主要问题

2.1 繁殖材料的良种化不足

灯台树有较宽的适生区域，不同的种源有各自的最适生长区。而实际生产中并未考虑到这一点，盲目引种，也不考虑优树选择采种，导致培育的苗木质量差、抗逆性弱、病虫害严重，播种苗质量参差不齐，难以满足生产的需要。生产缺乏良种，将会制约灯台树的产业化发展。

2.2 繁殖技术不够成熟

灯台树种子最佳采集时间还未完全掌握，破除种子休眠的技术手段还须加强；目前，关于灯台树无性繁殖的研究报道，如扦插繁殖、组织培养等尚停留在理论研究阶段，还需要深入研究在生产上可行的产业化繁殖技术。

2.3 研究的深度和广度欠缺

迄今为止，灯台树的生物学特性、生态学特性、栽培和药用价值研究不多，多数停留在定性描述上，而关于灯台树分子生物学、各器官化学成分的研究未见相关报道。关于种子休眠机理、良种选育以及其药用价值和经济价值的开发利用还处于空白。

2.4 缺少配套栽培及管理技术

灯台树在辽南及关内大部省区广泛栽培利用，但栽培管理模式过于粗放，园林苗圃单纯是培育绿化大苗，山地造林只在栽植密度、株行距、整地规格等方面作了常规性规定，并未根据培育目标、立地条件、造林模式、环境适应性等措施形成系统配套栽培技术。

3 灯台树资源开发利用的策略

3.1 拓宽种质资源基础，定向培育优质种源

灯台树适应性强，在我国分布甚广，地理种群间和群内存在较大的变异，由于长期隔离，会形成分化，形成不同优势，导致不同的种源有各自的最适生长区。为此，必须开展区域种源试验，筛选本区域适于生长的最佳种源，并在各种源区广泛开展灯台树的选优工作，在引种时，必须引进适宜种源，必须在适宜的种源内选优树进行采种。克服盲目性引种，充分发挥种质资源的自然优势和适应性作用。

3.2 收集保存灯台树种质资源，大力培育新品种

我国灯台树种质资源丰富，可根据不同的经营目的，收集并保存相应的种质资源，同时引进适宜不同立地条件生长的优良类型，不断补充新资源，建立灯台树种质资源库，异地保存灯台树种质资源。在此基础上，开展种源试验，选育优质品种(品系)，并通过现代育种手段，定向选育并开发出用材、用油、药用、观赏等诸多领域的优良品种，使灯台树资源尽快转化为社会生产力，实现其生态、经济价值的最大化。

3.3 加强灯台树科学研究工作，突破推广应用中的技术难关

虽然灯台树在主要生物学特性、生态学特性、繁殖技术等方面取得了一些成效，但还存在一些薄弱环节需进一步突破：(1)种子休眠机理。从解剖、生理、分子水平系统研究灯台树种胚的发育过程，揭示种子休眠机理及解除休眠的最佳方法，为解决灯台树自然繁殖能力弱等问题创造有利条件。(2)突破灯台树无性繁殖的技术难关。应从解剖和生理生化等方面进一步揭示灯台树扦插生根的机理，突破硬枝扦插技术难关；同时要开展组培技术研究，建立再生体系，实现快速繁殖，推进灯台树的产业化、规模化、标准化育苗。

3.4 实行定向培育，形成配套栽培技术体系

灯台树为多用途树种。因此，在人工林资源培育上必须实行定向培育。如作为用材资源开发，需要系统研究立地条件，造林密度、造林模式、肥水管理措施等对单位面积灯台树木材产量和质量的影响；如作为观赏树木培育，则重点选择树冠开阔，树干通直，花色艳丽的品种，力争培育大苗，满足城市绿化的景观需求；如建立生态林，主要考虑灯台树对生态环境的适应性，适宜的伴生树种，合理的栽培模式等。灯台树的资源培育应根据不同的培育目标，筛选出适宜的品种和优化的定向培育模式，形成与之相配套的栽培技术体系。