摘要
杉木混交林对维持森林生物多样性、保护地力有着重要作用,但对杉木精油的品质是否存在影响尚不明确。本文探究了杉楠混交对杉木各器官精油含量及成分的影响规律,为杉木精油开发利用提供科学的理论依据。该研究以湖南金洞林场的5年生、10年生、15年生杉木为研究对象,分别采集杉楠混交林和杉木纯林中的杉木树叶、树枝、树干、树根的器官样品。通过水蒸气蒸馏法提取精油,用GC-MS检测并用峰面积归一法计算各组精油的产率、挥发物的数量、挥发物的相对含量,采用硫酸-高氯酸法检测各组样品中矿质元素的含量。通过对杉木精油和矿质元素的对比分析,揭示二者的内在关联,以此为基础探讨杉楠混交对杉木精油品质的影响,结果表明: (1)杉木精油的产率在0.05%~1.59%之间,受混交、林龄、器官这三种因素的交叉影响。杉木不同器官精油的产率表现为:树根(0.21~1.59%)>树干(0.10~0.67%)>树叶(0.07~0.65%)>树枝(0.05~0.18%)。杉楠混交对杉木各器官精油的影响不同,相比于同一林龄下的纯林,杉楠混交降低了 5年生树枝、5年生树干、5年生树根、10年生树干、10年生树根和15年生树叶精油的产率,显著提高了 15年生树干和15年生树根精油的产率。 (2)在各组精油检测结果中共得到120种不同的挥发物。包括萜烯类63种、醇类23种、萘类9种、萜烯酯类9种、酮类4种、酚类4种、醛类1种、其它7种。各组杉木精油已检测出物质的峰面积占总峰面积的21%~91%。 (3)杉木精油挥发性成分中,主要以萜烯类和醇类为主,这是精油产生特殊香气的主要原因。萜烯类化合物在5年生杉楠混交林中的杉木树叶精油相对含量最高(70.51%),醇类化合物在10年生杉木纯林树干精油中相对含量最高(48.88%)。 (4)精油中的典型挥发性成分主要以(+)-雪松醇、(+)-β-芹子烯、α-芹子烯、β-桉叶醇、泪杉醇、β--榄香烯、石竹素为主。(+)-雪松醇在树干、树根中相对含量较大,且随着林龄的增加而增加,在15年生纯林树根精油中相对含量最高(48.66%),杉楠混交不利于提高(+)-雪松醇的相对含量。 (5)杉木各器官矿质元素总含量表现为:叶(17.48~23.25 g/kg)>枝(11.40~13.24 g/kg)>根(1.98~2.49 g/kg)>干(3.59~5.83 g/kg)。除 5 年生、10年生、15年生的树叶和15年生树干这四组外,杉木混交林在同一林龄同一器官中的矿质元素总含量均大于纯林杉木。P、K、Ca、Mg元素还与精油中(+)-雪松醇、(+)-β-芹子烯、α-芹子烯等主要挥发物质相对含量相关联。 杉木精油和矿质元素会受到混交、林龄、器官这三种因素的交叉影响。在生产中,如果仅为了获取更高产量的杉木精油,推荐在15年生杉木-闽楠混交林的树干、树根中提取,如果想获得高品质精油,推荐在15年生杉木纯林树干、树根中提取。