野生材用植物资源是长白山区森林资源的重要组成部分, 是保持吉林省东南部地区经济可持续发展的重要前提, 是保证长白山区为中国第二大木材供应基地的先决条件。在以前, 人们只是对长白山区重要材用植物进行了详细的报道, 一般的种类仅仅做了零散的记述(《吉林森林》编辑委员会, 1988; 张君义, 1991; 李建东等, 2001)。鉴于此, 本文旨在通过对野生材用(指木质部发达, 木材坚硬、致密, 用于建筑或可制家具、农具及雕刻的种类)植物资源的调查, 进一步摸清野生材用植物资源分布的规律, 为野生材用植物资源的开发利用和保护提供可靠的科学依据。

1 自然概况

长白山位于吉林省东南部, 属温带、寒温带大陆性气候, 125°20′—130°20′ E, 40°41′—44°30′ N, 面积7.594万km², 包括通化、白山、延边等地区的22个市、县。东部与俄罗斯接壤, 东南与朝鲜民主主义人民共和国隔江相望, 南接辽宁省, 西邻松辽平原, 北连黑龙江。最高峰白云峰海拔2 691 m, 最低处珲春敬信乡海拔仅4 m。其地形复杂, 地貌组合差异大, 主要有高山、高原、谷地、台地、河谷、沼泽等。年降水量700~1 400 mm, 年平均气温-7.3~4.8 ℃, 土壤以暗棕色泰加林土为主, 植被主要有以红松(Pinus koraiensis)为主的针阔混交林、以云冷杉(Picea, Abies)为主的常绿针叶林及岳桦(Betula ermanni)林等, 在海拔2 000 m以上的地方还有中国罕见的高山冻原带(周繇, 2004a)。

2 调查方法

为了更好地利用和保护野生材用植物资源, 从2000年4月—2002年10月, 结合中国科学院植物研究所植物图像库的建设工作, 根据每个市、县的生态条件、植被特征及其自然环境等情况, 采用典型选样, 分别设置了3~5个面积为10 hm²的大样地, 总计90个样地, 每个大样地选3~5个以上小样地, 小样地面积规定20 m×20 m; 灌木样方:5 m×5 m (周繇, 2004b), 经过3年调查和查阅文献资料(郑万钧, 1983; 1985;1997;周以良, 2002; 傅立国等, 2001), 发现长白山区野生材用植物十分丰富。

3 统计分析 3.1 种类

长白山区野生材用植物共计28科、52属、112种、16变种、2变型(表 1), 主要的野生材用植物总计有12科、16属、19种(表 2)。优势科是杨柳科、蔷薇科、桦木科、松科等, 7科共有75种, 占总数的66.96%;优势属是柳属、槭属、桦属、杨属等, 7属共有48种, 占总数的42.86% (表 3)。

112种野生材用植物中, 乔木类有24科、42属、93种, 占总数的83.04%。其中常绿乔木有4科、7属、13种, 占乔木类总数的13.98%, 代表种类主要有红松、长白鱼鳞云杉(P.jezoensis var. komarovii)、臭冷杉(A.nephrolepis)、杉松冷杉(A.holophylla)等; 落叶乔木有23科、36属、80种, 占乔木类总数的86.02%, 代表种类主要有山杨、大青杨、蒙古栎、白桦、香杨(Populus koreana)等。灌木类有9科、11属、18种, 占总数的16.07%, 代表种类主要有卫矛(Euonymus alatus)、东北山梅花(Philadelphus schrenkii)、东北扁核木(Prinsepia sinensis)等。木质藤本类仅有东北雷公藤(Tripterygium regeli) (藤茎坚硬, 在民间常用做拐杖) 1种, 占总数的0.89%。

3.2 分布

野生材用植物在长白山区境内的分布可分为3类:广布型(全区的各市、县均有分布) 19科、33属、59种, 代表种类主要有红松、胡桃楸(Juglans mandshurica)、蒙古栎(Quercus mongolicus)、白桦(Betula platyphylla)、色木槭(Acer mono)、斑叶稠李(Prunus maackii)等; 较广分布型(分布于10~21个市、县) 12科、18属、29种, 代表种类主要有江界柳(Salix kangensis)、朝鲜柳(S.koreensis)、三蕊柳(S.triandra)、钻天柳(Chosenia arbutifolia)、杜松(Juniperus rigida)、辽东桤木(Alnus sibirica)、槲树(Quercus dendata)等; 稀少分布型(分布于10个市、县以下) 17科、19属、24种, 代表种类主要有元宝槭(Acer truncatum)、漆树(Toxicodendron verniciflum)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、辽东栎(Quercus liaotungensis)、盐肤木(Rhus chinensis)、车辆木(毛梾) (Cornus walteri)等, 分布广泛及较广泛的占总数的78.57%。

由于长白山区的地形、气候、环境条件等十分复杂, 野生材用植物的分布存在着一定的差异。从水平方向看:以天池为中心周围的山区和纬度较低的市、县种类最多, 半山区次之。丘陵及平原的市、县种类最少。根据几年来调查统计结果, 得出野生材用植物最多的前10个县、市为:安图(92种)、集安(91种)、长白(89种)、抚松(87种)、和龙(87种)、通化(86种)、敦化(82种)、珲春(81种)、汪清(80种)、临江(80种), 其他市、县均低于80种。

从垂直方向看:由于不同海拔高度的土壤、湿度、降水、温度等因子的不同, 植物的种类、数量有着较大的差异(表 4), 根据长白山植物垂直分带现象划分的标准(李建东等, 2001; 曹伟等, 2003)可将野生材用植物分布分为5个不同的景观带。

夏绿阔叶蒙古栎林带:该带在450 m以下, 由于该带开发较早, 大部分地区为农田和次生植被。乔木类代表种类主要有榆(Ulmus pumila)、蒙古栎、刺槐(Robina pseudocacia) (周繇, 2003a)、小叶杨(Populus simonii)、垂柳(Salix babylonica)、茶条槭(Acer ginnala)、鼠李(Rhamnus davurica)、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)等, 灌木类代表植物主要有卫矛、东北山梅花、光萼(无毛)溲疏(Deutzia glabrata)等。

红松针阔混交林带:该带分布在北坡海拔450~1 000 m, 南坡海拔450~1 200 m, 土质肥沃, 无霜期长, 雨量丰沛, 人为破坏较轻, 是长白山区野生材用植物最丰富的一个带。乔木类的代表种类主要有红松、杉松冷杉、裂叶榆、春榆(Ulmus japonica)、大青杨、小青杨(Populus pseudo-simonii)、香杨、白桦、枫桦(Betula costata)、色木槭、小果紫花槭(Acer pseudo-sieboldianum)、千金榆(Carpinus cordata)、水榆花楸(Sorbus alnifolia)等, 灌木类代表种类主要有卫矛、东北山梅花、毛榛(Corylus mandshurica)等, 木质藤本类仅有东北雷公藤1种等。

针叶林带:该带分布在北坡海拔1 000~1 800 m, 南坡海拔1 200~1 850 m (个别地段可达1 900 m), 降水量大、蒸发量小、气候阴冷潮湿, 野生材用植物种类相对较少。乔木类代表种类主要有白桦、臭冷杉、杉松冷杉、红皮云杉、长白鱼鳞云杉、青楷槭(Acer tegmentosum)、花楷槭(A.ukurunduense)、花楸树(Sorbus pohuashanensis)等, 灌木类代表种类主要有瘤枝(少花)卫矛(Euonymus pauciflorus)、东北山梅花。木质藤本类仅有东北雷公藤1种。

岳桦林带:该带分布在海拔1 800~1 900 m (南坡2 000 m), 是森林垂直分布的上限, 气温低、湿度大、山体坡度30~40°, 野生材用植物种类十分单调。乔木类主要有岳桦(Betula ermanii)、黄花落叶松和偃松(Pinus pumila) 3种。

高山苔原带:该带海拔1 900~2 300 m, 属季风区山地冰缘气候特点, 土壤为苔原土。山高风大、气候寒冷、年平均气温-7.4 ℃, 无霜期60~70 d, 野生材用植物种类非常稀少。乔木类仅在下部有岳桦、黄花落叶松和东北(桤木)赤杨(Alnus mandshurica) 3种, 并且低矮呈灌木状, 灌木类已完全消失。

高山荒漠带:该带海拔2 300 m以上, 属高山荒漠气候带, 基质主要由裸露的火山灰浮块(浮岩)组成, 每年有268 d刮8级以上的大风, 植物生长十分困难, 野生材用植物已完全绝迹。

3.3 属、种分布区类型

根据吴征镒对种子植物分布区类型的划分(吴征镒, 1991), 将长白山区野生材用种子植物分成8分布区类型及变型统计(表 5), 就属一级的分布区类型而言, 长白山区野生材用种子植物共有8个分布区类型及变型, 按含属数的多少排列, 依次是:类型8北温带分布型(32属, 占属数的61.54%), 类型14东亚分布型(6属, 占属数的11.54%), 类型9东亚和北美间断分布型(5属, 占属数的9.62%), 等。并且所有温带性质的属, 计46属, 去掉类型1世界分布型1属外, 其占90.20%;就种一级而言, 长白山区野生材用种子植物共有8个分布区类型及变型, 按所含种数排列依次是:类型8北温带分布型(87种, 占种数的77.68%), 类型2泛热带分布型(7种, 占种数的6.25%), 类型14东亚分布型(6种, 占种数的5.36%), 并且所有温带性质的种, 计102种, 去掉类型1世界分布型3种外, 其占93.58%。表明了长白山区野生材用种子植物具有明显的温带性, 这与长白山的植被类型和所处的地理位置是相一致的。

4 野生珍稀濒危材用植物的现状

近年来, 由于各地大面积地毁林种参、盗伐木材, 采食山野菜和采集中药材等, 许多野生材用植物的生存受到了严重威胁, 个别种类已到了濒临灭绝的边缘。根据对长白山区珍稀濒危植物调查研究的结果(周繇, 2004a), 全区野生珍稀濒危材用植物共有10科、10属、11种, (表 6), 占野生材用植物总数的9.82 %。从保护类型看:濒危类2种, 渐危类6种, 稀有类3种; 国家一级保护植物2种, 国家二级保护植物7种, 国家三级保护植物2种(取2次颁布的最高级别统计); 从分布的景观带看:红松针阔混交林带和针叶林带最多, 分别有10种和10种; 从分布的海拔看:大多数种类海拔在400~1 600 m之间; 从生活类型看:落叶乔木类最多, 有7种; 从群落类型看:针阔混交林和针叶林最多, 分别有10种和10种; 从分布的范围看, 全区的各市、县均有分布, 以市、县为单位, 长白(9种)、安图(9种)、临江(9种)、通化(9种)、集安(9种)、抚松(8种)、和龙(8种), 其他市、县均在8种以下。

5 野生材用植物的其他价值 5.1 药用

总计有21科、39属、58种(严仲铠等, 1997; 周繇, 2004c; 2004d;周繇等, 2005a), 分别占野生材用植物科、属、种数的75%, 75%, 51.79%。其中藤茎类入药的主要有卫矛(鬼箭羽)、东北雷公藤等, 皮类入药的主要有黄檗、胡桃楸、花曲柳、水曲柳等, 叶类入药的主要有桑(Morus alba)、东北红豆杉、油松(Pinus tabulaeformis)、枫杨等, 花类入药的主要有糠椴、紫椴、刺槐、暴马丁香(Syringa reticulata var.mandshurica)等, 果实类入药的主要有桑、胡桃楸、山楂(Crataegus pinnatifida)、毛山楂(C.maximowiczii)等, 种子类入药的主要有红松、朝鲜崖柏、东北扁核木(Prinsepia sinensis)、东北杏(Prunus mandshurica)等。

5.2 观赏

总计有28科、52属、85种(周繇, 2004e; 2004f;2004g;周繇等, 2005b)。分别占野生材用植物科、属、种数的100%, 100%, 75.89%。其中用做行道树的主要有旱柳的变型龙爪柳(Salix matsudana f. totusa)、红皮云杉、杜松、刺槐、白桦等, 用做庭荫树的主要有榆、垂柳、赤松(Pinus densiflora)、紫椴等, 用做园景树的主要有东北槭、三花槭(A.triflorum)、髭毛槭(A.barbinerve)紫花槭、茶条槭、红松、东北红豆杉、桃叶卫矛(Euonymus bungeanus)、白檀(Symplocos paniculata)、秋子梨(Pyrus ussuriensis)等, 用于制作盆景的主要有刺榆(Hemiptelea davidii)、朝鲜崖柏、东北红豆杉等, 用做绿篱的主要有榆、刺榆、红皮云杉、黄芦木(东北小檗) (Berberis amurensis)等。

5.3 食用

总计有17科、21属、45种(周繇, 2003b; 2004h;2005a), 分别占野生材用植物科、属、种数的60.71%, 40.38%, 40.18%。其中树芽类的主要有辽东楤木(Aralia elata)、糠椴、刺榆等, 果实类的主要有楸子梨、山楂、山荆子(Malus baccata)、毛山荆子(M.mandshurica)、东北扁核木、桑、水榆花楸等, 种子类的主要有胡桃楸、红松、毛榛、榛子(平榛) (Corylus heterophylla)等。

5.4 养蜂

总计有22科、39属、82种(周繇, 2005b), 分别占野生材用植物科、属、种数的75.87%, 75%, 73.21%。其中粉源植物主要有白桦、山杨、大青杨、香杨、春榆、裂叶榆等, 蜜源植物主要有东北山梅花、朝鲜槐、黄檗等, 蜜粉源植物主要有紫椴、糠椴、刺槐、斑叶稠李、稠李(Prunus padus)、黑樱桃(P.maximowiczii)、毛(山)樱桃(P.tomentosa)、楸子梨、山楂、山荆子、花楸树、暴马丁香、水曲柳、垂柳等。

5.5 香料

总计有18科、19属、26种(周繇, 2004b), 分别占野生材用植物科、属、种数的64.29 %, 36.53%, 22.03%。代表种类主要有暴马丁香、杉松冷杉、红皮云杉、长白鱼鳞云杉、白桦、紫椴、黄檗、杜松、辽东楤木、朝鲜崖柏等。

5.6 油脂

总计有22科、32属、49种(周繇, 2003c), 分别占野生材用植物科、属、种数的75.87 %, 61.54 %, 43.75 %。代表种类主要有胡桃楸、红松、杉松冷杉、毛榛、榛、黄瓤子(大翼卫矛) (Euonymus macropterus)、小花木兰、元宝槭、稠李、东北扁核木等。

5.7 植物农药

总计有14科、15属、16种(周繇, 2003d), 分别占野生材用植物科、属、种数的50%, 28.85%, 14.29%。代表种类主要有胡桃楸、东北雷公藤、黄檗、东北红豆杉、刺楸等。

5.8 纤维

总计有14科、21属、53种(周繇, 2006b), 分别占野生材用植物科、属、种数的50%, 40.38%, 47.32%。代表种类主要有红松、杉松冷杉、长白鱼鳞云杉、红皮云杉、黄花落叶松、胡桃楸、垂柳、白桦、榆、刺槐、紫椴、糠椴等。

5.9 饲料

总计有12科、19属、34种(周繇, 2006c), 分别占野生材用植物科、属、种数的42.86%, 36.54%, 30.36%。代表种类主要有蒙古栎、白桦、毛榛、山杨、大青杨、垂柳、刺榆、裂叶榆、桑、稠李、刺槐、朝鲜槐等。

6 野生材用植物开发利用与保护建议 6.1 加大对野生资源保护的力度

紧紧抓住吉林省建设“生态省”和林业部在1998年实行的全国性“天然林保护工程”的机遇, 以《森林法》、《野生动植物保护条例》等为依据, 不断加大对乱砍滥伐森林不法分子处理的力度。有效地遏止住全区森林覆盖率、木材蓄积量急剧下滑的态势。同时, 还要加强对产业结构的调整, 变砍树人为种树人, 做好幼树管理和种群复壮的工作。特别是要大力推广林下种参技术, 杜绝为了眼前利益而采取破坏野生材用植物生物多样性的不良行为。通过在一些荒山、荒坡、荒滩上营造薪碳林, 减少人们对天然林的破坏压力。

6.2 做好材用植物的引种驯化工作

通过无土栽培、组织培养、转基因等先进技术做好野生物种的引种驯化工作。利用化学诱变、辐射育种、太空育种等手段获取优良的性状, 繁育出优质的苗木; 同时将其广泛地栽种在宜林山地, 提高全区的森林覆盖率, 改变目前日益恶化的生态环境。特别是对短果杜鹃(Rhododendron brachycarpum)、山楂海棠、长白松、朝鲜崖柏等珍稀物种, 要通过一定科学技术手段增大其生态适应幅度, 有效地解决其分布区域十分狭窄的问题, 妥善地保护好温带地区这一重要的种质资源。

6.3 注重“一物多用”综合性开发

更新材用植物仅仅是提供木材的传统落后观念, 注重“一物多用”的综合性开发, 提高株体的商品利用率和经济效益。如红松, 树干可用做建筑用材和制作高档家具, 树皮可提取鞣质和造纸, 树根可提取树脂, 针叶可提取色素和入药治病, 种仁可提取油脂、芳香油或食用, 花粉可做营养保健品, 其他废料可做纤维板和刨花板等等。同时还要注重商品的三级开发, 增加商品的附加值, 将本地区野生材用植物的资源优势转变成强大的经济优势。