文冠果种质资源调查研究进展

Research Progress on Germplasm Resources of Xanthoceras sorbifolium Bunge

摘要: 文冠果是我国特有的木本油料树种，广泛分布于北方大部分省区。本文就当前文冠果种质资源调查研究进展情况进行汇总分析，调研了国内野生资源调查情况、古树资源分布情况、人工栽培情况等现状，分析了种质资源保护存在的问题，并提出解决方案，为文冠果种质资源保护利用提供参考。

Abstract: Xanthoceras sorbifolium Bunge is a unique woody oil plant in China, which is widely distributed in most northern provinces. This paper summarized and analyzed the current research progress of X. sorbifolium germplasm resources, investigated the status quo of wild resources investigation, distribution of ancient tree resources, artificial cultivation, analyzed the problems in germplasm resources protection, and proposed solutions to provide reference for the protection and utilization of X. sorbifolium germplasm resources.

1. 引言

文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)为无患子科文冠果属落叶灌木或小乔木 [1]，又名文冠花，文光花，僧灯毛道，在我国有一千多年的栽培历史 [2]，是我国北方特有的优良木本油料树种，其食用、药用、观赏、生态等综合经济效益高，具有极高的开发利用和研究价值。长期以来，我国文冠果多处于野生、半野生状态，自然生长。1960年代开始大量栽种人工林，但从1970年代后期开始，文冠果生产遭到巨大破坏 [3]。近年来，部分地区或单位依托文冠果资源调查和科研创新项目课题，开展了文冠果种质资源调查，但普遍存在系统性不强、重复性高、深度广度不够等调查不全面问题。本文通过查阅文献并结合山东省林草种质资源中心文冠果调查结果，分析文冠果种质资源分布情况，特别是野生资源、古树资源、人工栽培资源的类型、数量、分布和性状等情况，分析适宜分布区及选优种质筛选，为文冠果种质资源保护利用工作提供建议。

2. 文冠果种质资源分布情况

2.1. 种质资源总体分布特点

文冠果在我国的分布范围较广，秦岭淮河以北的北方地区均有分布，自然分布主要集中在黄土高原地区，详见表1。分析可见，地理分布上，主要在沿黄河流域的青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东以及河北、辽宁、北京、天津、新疆、西藏等21个省、自治区和直辖市，大部分处于北纬28˚34'~47˚20'N，东经73˚20'~120˚25'E之间。垂直分布上，大多分布在海拔800~1800 m范围内，资源分布的最低海拔仅为5 m，最高海拔可达3660 m。立地条件上，资源分布的最低气温为−36.4℃，最高气温为38.9℃，年均降雨量在37~969 mm之间，年日照时长1616~3124 h，无霜期120~233 d；野生资源主要生长在次生林中阳坡或半阳坡的丘陵山地，生境主要为沟边、崖畔和陡坎等。徐东翔等 [3] 报道，广西荔浦县、广东阳江农场、江西景德镇、上海植物园、湖南大庸县、江苏溧水县等秦岭淮河以南的南方地区也有文冠果引种，仅少数存活，不结实。

2.2. 野生资源主要分布情况

山东省林草种质资源中心近3年来组织开展的调查结果显示，文冠果野生资源分布区主要为温带、暖温带气候区，在黄土高原的天然分布最为集中，与现有文献报道基本一致，详见表2。朱仁斌 [8] 在2014~2015年对我国野生资源进行采样调查，提出文冠果的野生分布区处于黄土高原或黄土区范围，为青海循化–甘肃陇南–陕西宝鸡–陕西铜川–河南三门峡–山西太原–河北张家口–陕西榆林–宁夏银川等围合成的一个连续分布区域。康永祥等 [9] 研究发现，文冠果乔木林分布于黄土高原阔叶落叶林区，灌丛群落和乔木型孤树在林区和森林草原区都有分布，干草原、沙化草原区以灌木型孤树或乔木型孤树分布较多，各群落在物种组成上存在差异。

Table 1. General distribution characteristics of germplasm resources

表1. 种质资源总体分布特点

注：空白处为文献未做介绍。

Table 2. Main distribution of wild resources

表2. 野生资源主要分布情况

甘肃省文冠果野生资源广泛分布在子午岭林区及南部、中部的部分地区，庆阳市、平凉市、天水市、陇南市是资源分布较广泛的地区。总体呈零星分布，少部分为片状或块状分布，与薛睿等 [10] 调查情况基本一致。陕西省文冠果野生资源集中分布在陕北黄土高原沟壑区，延安市、榆林市、渭南市、宝鸡市、咸阳市、铜川市是资源分布较广泛的地区。缪礼科等 [11] 认为陕西省文冠果野生资源分布和产量最多的为延安市、榆林市及渭北高原的部分地区，1960~1970年代延安市为内蒙古、辽宁等地供给文冠果种子，是这些地区大部分人工林的起源。山西省文冠果野生资源分布广泛，11个地市均有分布，临汾市、吕梁市、忻州市、运城市、大同市、晋中市是资源分布较广泛的地区。张凌等 [12] 实地调查发现，山西省野生资源除晋城市外的10个地市均有分布，临汾市、吕梁市、忻州市分布最多；孙向宁等 [13] 发现晋城市阳城县有文冠果野生资源分布，张东旭等 [14] 发现晋城市沁水县有文冠果野生分布；付宝春等 [15] 调查发现，山西省文冠果多处于野生、半野生状态，花色以白色居多，大多数生境为向阳沟边或悬崖峭壁、岩石裂缝处，生活型为小乔木或灌木，代县、方山县、兴县、大宁县、榆次区等地有成片天然分布；广灵县林业局普查发现灌木型文冠果资源大多散生分布在崖头沟岔，乔木型文冠果资源多在农户院落或寺庙 [16]。

青海、宁夏、内蒙古、河南、河北等地区也有文冠果野生资源零星分布。青海省循化撒拉族自治县孟达林区有文冠果野生资源分布，生长在侵蚀沟肩和农田地坎之间，呈散生灌木状，当地对文冠果资源的价值认识不足，资源遭到破坏 [17]。刘福忠等 [18] 对宁夏贺兰山文冠果野生资源进行调查，发现3处野生资源集中分布地，分别为石嘴山市惠农区境内小翻石沟、银川市境内偷牛沟、黄旗沟，但资源存量不大、生长状况不佳；安海军等 [19] 调查发现，固原市彭阳县12个乡镇均有文冠果野生资源分布，冯庄乡虎崾岘村石桥组有近20 hm²的连片分布。徐国力等 [20] 调查发现，内蒙古赤峰市巴林左旗辽祖州祖陵遗址的文冠果资源为天然起源，约起源于辽代以前。河南崤山南麓曾有大面积文冠果林，间作种植刺槐后，文冠果仅剩零星大树 [4]。殷巨龙等 [21] 对河北张家口调查发现，赤城县、宣化县、蔚县、涿鹿县有大量文冠果野生资源分布，多生长于荒山秃岭、沟叉悬崖、道旁地边。

2.3. 古树资源分布情况

根据山东省林草种质资源中心组织实地调查和文献调研，目前已完成甘肃、内蒙古、陕西、山西、河南、山东、河北、辽宁、新疆等地405株文冠果古树调查，对散生古树每木调查其分布、树龄、生长势、权属、生物学性状、重要农艺性状、相关历史文化信息等，部分调查工作仍在进行中，详见表3。文冠果古树大多分布在寺庙、农家院落，部分古树以古树群形式出现。在内蒙古已调查发现古树群19处，其中位于赤峰市巴林左旗辽祖州祖陵遗址的古树群，初步判定为最古老的文冠果古树群。文冠果古树无论是天然分布还是人工栽种，都经过了千百年的考验，具有了高度的生态适应性和极强的抗逆性，为保存文冠果种质资源和开展相关科学研究提供了基础材料 [22]。

Table 3. Distribution of ancient tree resources surveyed

表3. 已调查完成的古树资源分布情况

2.4. 人工栽培情况

文冠果仅在我国实行产业化栽培，甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东、河北、辽宁等省区均有不同规模的栽培面积。截至2021年末，全国文冠果资源面积为390万亩，其中天然次生林130万亩，人工林260万亩 [31]。我国文冠果人工林栽培主要有两次规模较大的发展，1959年内蒙古赤峰市鸭鸡山机械化林场最早栽植文冠果约200亩；响应“向荒山、沟谷、沙地要油”理念，由内蒙古开始，山西、辽宁、吉林、陕西、河南、河北等地也相继建立了文冠果基地 [3]。进入21世纪以来，我国启动了退耕还林工程、生物质能源林示范基地和木本油料林基地建设工程，文冠果作为北方重要的生态经济树种开始大规模应用，特别是新疆、内蒙古、甘肃、陕西等地，文冠果作为耐寒、耐旱、耐贫瘠的生态树种被大量种植。文冠果产业较突出的甘肃省白银市累计种植45万亩，其中会宁县11.6万亩、靖远县21.2万亩、景泰县9.4万亩、平川区2.8万亩；到“十四五”末，全市种植文冠果达到80万亩 [32]。

2.5. 适宜分布区与优异种质选择

文冠果具有较强的抗旱、抗寒、抗盐碱能力和适应性，黄土高原地区绝大部分区域为最适宜区或较适宜区，北方土石山区、新疆北部地区为生态适宜区，陕西、河南等地适合规模化种植。韩蓓蓓等 [33] 通过生态区划研究发现，文冠果在陕西省的适宜区位于陕北北部、渭北以北的黄土高原丘陵沟壑区，次适宜区位于长城沿线风沙区、渭北黄土台塬、关中平原区，不适宜区位于秦巴山地。谢彩香等 [34] 通过模型预测表明，我国黄土高原地区、北方土石山区、新疆北部地区为文冠果的生态适宜区。朱仁斌 [8] 基于MaxEnt预测，文冠果适生区总面积占国土面积的18.22%，陕西、河南、山东最适合规模化种植，四川、西藏存在适生区。贺晓慧 [35]、张殷波等 [36] 以文冠果当前地理分布数据为基础、采用物种分布模型(SDM)预测表明，影响文冠果适生分布的主导因子为年均降水量、年平均温度等。

开展种质资源系统评价，筛选优异种质，选育产量高、抗性强、品质优的新品种，是种质资源保护的重要目的。张维胜 [37]、马新 [38]、敖妍 [39] 等分别根据新疆、赤峰、北京地区不同种源苗期表现观测结果，筛选出表现优异的种源。郭宇兰等 [40] 通过不同种源果实经济性状对比，筛选出经济性状表现最优的种源。赵雪等 [41] 通过测量干旱胁迫过程中生理指标变化，对种质资源进行抗旱性评价。王艺林等 [42] 通过比较不同种源文冠果直播造林效果，确定应选择本地种源或与造林地气候、立地条件等相似地区的种源。

3. 结论与建议

山东省林草种质资源中心组织开展了文冠果种质资源调查，目前已完成大部分文冠果分布区的调查工作。调查发现，我国文冠果野生资源分布主要呈零星状，少数呈块状、片状，其生境受到耕作、过度放牧、开矿等因素影响和被当作薪柴、建材、家具材等，天然分布区内很大部分资源遭到破坏，自然分布范围逐年缩小，种群数量明显下降，种质资源贻失严重。文冠果古树大多分布在寺庙或农家院落内，经过千百年考验，具有很高的适应性、抗逆性，是历史的见证者，具有较高的历史文化价值，调研发现部分古树保护措施不当甚至加速死亡。因此，进一步系统开展文冠果种质资源调查、收集、保存、鉴定、评价等基础性资源保护工作，对加快种质资源开发利用进程，加速选育出满足生态造林、观赏、油用等不同用途的新品种、良种并推广应用，具有重要意义。

基于文冠果资源分布特点及各地基础条件，建议在甘肃、陕西、山西等文冠果天然集中分布区，加大种质资源原地保护力度，建立种质资源原地保存库。在种质资源工作基础较好的内蒙古、山东等地，加强国家和省级文冠果种质资源异地保存库建设，全面开展种质资源收集、保存，有效保护文冠果遗传多样性，为品种选育提供丰富物质基础。

基金项目

山东省重点研发计划(农业良种工程)项目(2020LZGC0904)；国家林业和草原局生物安全与遗传资源管理项目(KJZXSA202033)；中央财政林业改革发展资金项目(鲁[2021]TG09号)。

NOTES

^*通讯作者。