鹅掌楸
鹅掌楸(Liriodendron chinense (Hemsl.) Sarg.)是木兰科鹅掌楸属植物。乔木,高达40米,胸径1米以上,小枝灰色或灰褐色。叶马褂状,长4-12(18)厘米,近基部每边具1侧裂片,先端具2浅裂,下面苍白色,叶柄长4-8(-16)厘米。花杯状,花被片9,外轮3片绿色,萼片状,向外弯垂,内两轮6片、直立,花瓣状、倒卵形,长3-4厘米,绿色,具黄色纵条纹。聚合果长7-9厘米,具翅的小坚果长约6毫米,顶端钝或钝尖,具种子1-2颗。花期5月,果期9-10月。
分布于中国和越南北部;在中国分布于陕西、安徽以南,西至四川、云南,南至南岭山地,台湾有栽培。生长于海拔900-1 000米的山地林中。
木材淡红褐色、纹理直,结构细、质轻软、易加工,少变形,干燥后少开裂,无虫蛀。供建筑、造船、家具、细木工的优良用材,亦可制胶合板;叶和树皮入药。树干挺直,树冠伞形,叶形奇特,古雅,为世界珍贵树种。
列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN 2012年 ver 3.1)——近危(NT);列入中国国家二级重点珍稀濒危保护植物。
形态特征
乔木,高达40米,胸径1米以上,小枝灰色或灰褐色。叶马褂状,长4-12(18)厘米,近基部每边具1侧裂片,先端具2浅裂,下面苍白色,叶柄长4-8(-16)厘米。
花杯状,花被片9,外轮3片绿色,萼片状,向外弯垂,内两轮6片、直立,花瓣状、倒卵形,长3-4厘米,绿色,具黄色纵条纹,花药长10-16毫米,花丝长5-6毫米,花期时雌蕊群超出花被之上,心皮黄绿色。聚合果长7-9厘米,具翅的小坚果长约6毫米,顶端钝或钝尖,具种子1-2颗。
近种区别
鹅掌楸 | 北美鹅掌楸 | |
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枝叶 | 乔木,高达40米,胸径1米以上,小枝灰色或灰褐色。叶马褂状,长4-12(18)厘米,近基部每边具1侧裂片 | 大乔木,高可达60米。小枝褐或紫褐色,常带白粉;叶长两侧中下部各具短而渐尖的裂片 |
花果 | 花被片9,外轮3片绿色,萼片状,向外弯垂,内两轮6片、直立,花瓣状、倒卵形,绿色,具黄色纵条纹。聚合果长7-9厘米,具翅的小坚果长约6毫米,顶端钝或钝尖 | 花外轮绿色,萼片状向外弯垂,花瓣状卵形,近基部具不规则橙黄色带;聚合果具翅小坚果淡褐色 |
生长环境
鹅掌楸生长于海拔900-1000米的山地林中。 常与多脉青冈、木荷、小叶青冈、亮叶水青冈、粉椴、亮叶桦、黄山木兰等树种组成常绿落叶阔叶混交林。鹅掌楸高大挺拔,通常占据林冠最上层。阳性,喜光,幼树稍耐蔽荫。喜温湿、凉爽气候,适应性较强,能耐-20℃的低温,也能忍耐轻度的干旱和高温。叶片抗热性较强,在38℃气温下,未见受热害症状;在40℃高温热水处理下,叶面有极轻微的棕褐色坏死斑。喜肥,喜湿,在土层深厚、肥沃、湿润、排水良好的立地条件下生长尤其迅速。适合在肥沃疏松、排水良好的土壤(pH4.5-6.5)上生长;忌低湿水涝,在干旱土地上会生长不良。
分布范围
分布于中国和越南北部;在中国分布于陕西、安徽以南,西至四川、云南,南至南岭山地,主要有陕西(镇巴)、安徽(歙县、休宁、舒城、岳西、潜山、霍山)、浙江(龙泉、遂昌、松阳)、江西(庐山)、福建(武夷山)、湖北(房县、巴东、建始、利川)、湖南(桑植、新宁)、广西(融水、临桂、龙胜、兴安、资源、灌阳、华江)、四川(万源、叙永、古蔺、锡连)、重庆(万州区、秀山、南川)、贵州(绥阳、息峰、黎平)、云南(彝良、大关、富宁、金平、麻栗坡),台湾有栽培。
生长习性
鹅掌楸鹅掌楸花期5月,果期9-10月。3月上旬冬芽萌动,芽鳞细裂,至4月初芽鳞展开,并先后长出幼叶数枚。4月20日左右为初花期,5月底和6月初为盛花期,6月20日左右为终花期,花期长约30-40天。虫媒,异花授粉,自花授粉不力。结实率低,种子多空瘪,一般成年树种子结实率为5%左右,孤立木结实率更低。结实率低的原因可能是花粉量不足,花粉和胚珠的比值低,每朵花有130枚左右的雌蕊和36枚左右的雄蕊,在花粉发育期间,部分小孢子母细胞的败育及内轮花药花粉几乎全部败育,大大降低了花粉产量;雌蕊可授期短,开花时胚囊处于二核期,普遍迟熟,大量挺立的单细胞柱头毛由于蒸腾失水而使柱头很快萎蔫变褐,丧失授粉能力,采用人工授粉能够提高结实率。但也有人研究发现,花粉管大多不能进入胚囊,因而不能受精,导致结实率低。果实成熟期在10月中、下旬,聚合果上部3-4轮和下部2-3轮通常无种子,发育种子的单果均在中部。种子年产量差异较大,有明显的大、小年,这与花期的天气和蜜蜂活动的频率有直接关系。一般6-8年生成树开始结实,以后随树龄增大,饱满种子的比率逐年增高。
鹅掌楸寿命长,生长快。在自然状态下,树高生长,20年前为速生期;直径和材积生长,前期较慢,20年后加快,30年后更快。在人工栽植条件下,生长进程缩短,提前进入速生期。北美鹅掌楸和杂交鹅掌楸生长更快,12年生的树高、直径和材积生长量分别比鹅掌楸高35-53%、30-83%和129-411%。
鹅掌楸的生长期自展叶至落叶为200天左右,9月下旬叶开始变黄并少量落叶,10月下旬叶落量约为全树的1/4,10月底枯黄。北美鹅掌楸基本类似,而杂交鹅掌楸展叶早,落叶迟,10月底仍然翠绿色。鹅掌楸年生长节律以5-6月为高峰期,气候温和,雨水充足,生长迅速,7月气温上升,降雨极少,生长量明显下降,9月中、下旬生长停止,进入休眠期。
繁殖方法
播种
采种:由于鹅掌楸花期不遇,因此受精不良。在自然条件下,种子发芽率极低仅在5.0%以下。为了得到较高的发芽率,需要对生长健壮的20-30年生的大树进行人工授粉。10月当果实颜色呈褐色时采收,将果枝摊放在阴凉处7-10天,然后在阳光下晒裂,去杂后装袋,在低温干燥处储存。
整地、播种:圃地应选在避风向阳、土层厚且肥沃湿润排水良好、水源充足的沙壤地上。秋末深翻,第二年春季施底肥,做平整床,床高15-20厘米、宽120厘米。播前用0.5%高锰酸钾溶液浸种2小时,然后用清水洗净,再用35℃水泡24小时。条播,行距20厘米,播种量每亩12千克,播后覆土1.5-2厘米,再覆盖薄膜保温增湿,15天后即可出苗。
浇水、定苗:鹅掌楸幼苗植株较小,当阳光强时用遮阳网遮荫,因小苗根系不发达且不耐旱,因而苗期要注意少量多次浇水,保持苗床湿润。鹅掌楸生长速度快,幼苗出土15天后要及时间苗,留苗株距8厘米;苗高10厘米时定苗,株距15厘米。
除草、施肥:浇水或降水后2-3天进行中耕,先期深3-5厘米,后期加深到5-10厘米;苗木幼小时对肥料敏感,施肥应少量多次。第1次间苗后,每公顷喷0.3%尿素溶液15-45千克;定苗后每公顷沟施磷酸二铵150-180千克;苗高30厘米时,每公顷喷施0.5%磷酸二氢钾45-75千克。播种苗当年高度可达40厘米,地径达0.6厘米。山西部分地区冬季寒冷、风大,留床露地苗木越冬需要进行埋土防寒。
扦插
上年秋天落叶到下年叶萌动前,从健壮母株向阳处或树冠外围剪1-2年生枝条(带2-3个芽)15厘米做插穗,保证切口上端平齐,下切口成45°斜角。插床底铺拌有40%腐熟堆肥厚15厘米的壤土,上盖20厘米厚的沙壤土,喷水、控温,注意通风,成活率可达90%以上。苗木发根前要保持湿度在95%以上,生根后可降至85%。愈伤组织未长好时应保持膜内温度25-30℃,如超过30℃要及时通风降温。苗木生根后要定时通风降温进行炼苗,逐渐延长通风时间以至最后彻底去掉薄膜。
嫁接
嫁接由于鹅掌楸繁殖扦插难度较大、技术含量高、推广缓慢,而且近年来市场对其需求量加大,所以生产上开始采取优良的嫁接技术措施,通过双舌嫁接的方法培养苗木,最终成活率均达到80%以上。试验以中国马褂木为砧木,采用此法嫁接,不但成活率高、愈合快,而且成本低。嫁接方法繁殖鹅掌楸操作简单,此法为种源收集引种及建立优质种子园,提供了极大的方便。鹅掌楸花期不遇,种子发芽率很低,扦插、嫁接方法进行繁殖又较为困难,因而进行组培育苗意义重大。
栽培技术
在头年8月进行清林,然后要合理配置,整成规格为50厘米×50厘米×40厘米的大穴,在入冬下雪前,把地表熟土回填到穴内底部,来年春天在苗木萌芽前半个月,选2年生顶芽饱满、木质化程度高、无病虫害及机械损伤和生长良好的苗木进行造林。要注意根部湿润、苗正根舒、不要栽得太深,然后覆土,使根系和土壤间无空隙。
为了更好地预防火灾及病虫害蔓延,针叶树种与鹅掌楸按3:7比例带状或块状混交造林,种植点采取长方形配置。针叶树株行距2米×2米,鹅掌楸株行距4米×4米,即栽植密度针叶树每公顷2.205万株、鹅掌楸5400株;林区公路行道树及山地造林整地品字型配置,株行距4米×4米,每侧行道树或林界栽植2行鹅掌楸,栽植密度每公顷9450株。
造林后要对幼树进行连续4-5年的抚育管理,促进其尽可能早的郁闭成林,通常造林当年不抚育。当年秋天,用刀抚造林地的杂草小灌木,并在距每株树根20厘米外开环状浅沟,施入复合肥各0.5千克。从第二年开始,每年春秋各抚育1次,春季以窝抚为主,秋季刀抚,直到郁闭成林。以后每年进行抚育管理工作,防止牲畜践踏及人为破坏。
鹅掌楸生长速度快,萌芽多,所以要及时抹芽整形,这是抚育管理的一个重要环节。在头1-3年内,第一年在3月中下旬-5月下旬进行3-5次;第二至三年里,每年各3次,每个主干留3-5个枝条;7月下旬将主干30厘米以下枝芽去掉,留20个叶片,秋季剪去全部侧枝。2-3年后幼林郁闭,开始培养树形,使树干通直光滑。一般在4-7月抹主干1.0米以下的芽及侧枝,秋季疏枝整型,均匀保留7-12个侧枝,让树苗基本定型。
病虫防治
病虫鹅掌楸病虫害较少,但遇到极端气候的影响,也会发生病虫害,因而必须做好造林地病虫害防治工作。病害主要是日灼病,可采取与其他阔叶树种混栽,而且选东南坡方向较阴的地方为宜;主要虫害有大袋蛾和卷叶蛾,可以采取剪除枯梢,人工摘除虫袋、幼虫和蛹的方法,或者用80%敌敌畏乳剂1000-1500倍液,或者90%敌百虫800-1000倍液,喷杀幼虫和成虫进行防治。此外,还应加强对造林地预测预报和防护检查工作。
主要价值
木材淡红褐色、纹理直,结构细、质轻软、易加工,少变形,干燥后少开裂,无虫蛀。供建筑、造船、家具、细木工的优良用材,亦可制胶合板;叶和树皮入药。树干挺直,树冠伞形,叶形奇特,古雅,为世界珍贵树种。
保护现状
保护级别
列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN 2012年 ver 3.1)——近危(NT)。
列入《中国生物多样性红色名录-高等植物卷》(2013年9月2日)——无危(LC)。
种群现状
鹅掌楸屡遭滥伐,在其主要分布区已渐稀少。鹅掌楸是异花受粉种类。但有孤生殖现象,雌蕊往往在含苞欲放时即已成熟,开花时,柱头已枯黄,失去授粉能力,在未授精的情况下,雌蕊虽能继续发育,但种子生命弱,故发芽率低,是濒危树种之一。
科技成果
2022年6月26日,中国林学会发布了“十三五”期间林草科技十大进展。其中,林木全基因组与功能基因解析取得重要突破。绘制出鹅掌楸等10余种木本植物高质量基因组图谱,揭示了林木适应性进化与遗传结构变异机制。