棕榈科植物——一种面临栖息地退化的热带经济树种
棕榈科植物[Arecaceae(Palmae)]又称槟榔科,属于棕榈目,是棕榈目中唯一的一个科,约210属2800种。棕榈科植物一般为乔木,也有少数是灌木或藤本植物,花小,通常为淡黄绿色。该科植物一般都是单干直立,不分枝,叶大,集中在树干顶部,多为掌状分裂或羽状复叶的大叶。在中国主要分布在南方各省,大约有28属100余种。从美洲引进的王棕和澳大利亚引进的假槟榔都是南方常见的行道树和庭院栽培树。
棕榈果实外果皮生物量可以作为土壤水分中有潜在毒性的金属元素的活性吸附剂。科学家通过粉末X线片、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和zeta电位研究生物吸附剂的形态以及它与土壤水分中可溶解的铅、镉离子的相互作用,发现巴西棕榈树生物量可作为水介质中铅和镉的吸附剂。
我们知道,许多植物,包括我们日常饮食中常见的一些草本植物和香料植物,都可以安全且有效地用于预防或者治疗一些身体疾病。例如,咖啡因这种从咖啡豆中发现的活性成分,它对于治疗中枢神经系统失调具有治疗作用;吲哚-3-甲醇,和3,3′-二吲哚甲烷都是西兰花衍生的植物化学物质,具有潜在的抗癌活性;白藜芦醇是从葡萄中分离出来的,据报道它有延长寿命,提供心神经保护、抗糖尿病和抗癌效果。椰枣属于棕榈科刺葵属植物,其果实具有很高的营养和治疗价值,如显著的抗氧化、抗菌、抗真菌和抗增殖特性。
工人采摘成熟的椰枣
椰枣
棕榈可以制造棕榈糖浆。棕榈糖浆是加那利群岛的一种典型产品,传统上是从热带棕榈树的树汁中提取的。它含有高热量,这使它越来越多地被用作运动员、儿童和老年人的健康食品补充剂。此外,由于其在顺势疗法药物中的药用价值,人们对这种天然糖浆的需求也在不断增加。棕榈糖浆中主要碳水化合物分别为蔗糖(37.8%)、葡萄糖(9.50%)和果糖(4.80%)。阿拉伯糖的存在无法证实。烟酸是浓度最高的水溶性维生素,平均含量为0.003%。脂肪含量低于0.20%。钾是含量最高的矿物,大约含0.45%。因此棕榈树糖浆在人类营养中可以作为糖和矿物质来源发挥重要作用,该产品未来可能有更多应用。
棕榈可以酿造棕榈酒。棕榈酒贸易是全世界许多热带农村地区的重要经济活动。在西非,棕榈酒具有很高的社会文化和传统价值。棕榈酒采摘者通常会用最基本的设备爬上很高的树来采集棕榈树液,但是他们一旦从树上摔下,可能会受到严重伤害。此外,葡萄酒发酵速度快,致使预期的口味和酒精含量都不能令人满意,降低了这些私人酿酒人的市场影响力。因此,为了最大限度地提高效益或延长保质期,他们会在棕榈树树液中添加多种成分,这样做有引入致命污染物的可能性。棕榈酒生产的失控对公众健康可能造成影响。如果棕榈酒贸易商能相互合作,就能提高其市场影响力,使棕榈酒贸易更加高效和安全。公共卫生部门也需要监控这种廉价且常见的酒精来源的质量,并制定法规,保护葡萄酒饮用者免受低劣棕榈酒的危害。
棕榈油贸易的全球化对东南亚的生态系统完整性构成了威胁。最近在印度尼西亚、马来西亚和巴布亚新几内亚发生了树木损失,并发现,从2001年到2016年,认证特许经营区内约40%的区域遭受栖息地退化、森林砍伐、火灾或其他树木破坏。经认证的特许经营权比未经认证的特许经营权受到更多树木砍伐的影响。
高空间分辨率图像以及图像处理和目标检测算法是帮助研究生物多样性和森林物种商业种植园的最新技术。目前,科学家可以使用非常高空间分辨率的卫星影像探测评估巴西棕榈的生物多样性。研究人员用在巴西亚马逊河流域小型农业农场社区拍摄的高空间分辨率全色GeoEye图像(0.50 m)对大型圆形树冠(LCC)棕榈树的自动检测结果进行分析,提出了基于检测结果估计LCC棕榈树Attalea speciosa(babassu)密度的辅助方法。研究使用了基于数学形态学技术检测开放区域棕榈树阴影的“Compt palm”算法,并使用实地方法(即结构普查和地理参考)验证了空间信息。该算法识别生命期5和6的个体,并使用提取百分比、分支因子和质量百分比因子来评估其性能。主成分分析表明,研究物种的结构与其他物种不同。大约96%的6期babassu个体被检测到。这些个体的柄(可能指胸径)比未被发现的小得多。反过来,检测到60%的5期babassu个体,显示出与未检测到的个体显著不同的总高度和叶片数量。对资源可用性的计算表明,6870公顷土地上含有25015株成年babassu棕榈树,相当于年潜在产量27.4吨杏仁油。检测LCC棕榈树并实施辅助现场方法来估计babassu棕榈树密度,是监测该行业资源的首要步骤,因为该行业资源对巴西经济和数千户家庭的大规模发展极为重要。
棕榈树在全世界都具有巨大的经济、社会文化、旅游和传承意义,与椰枣相关的知识、传统和实践现已列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。红棕象甲是棕榈树上寄生的所有害虫中最主要的。由于棕榈象甲很难用传统方法控制,
科学家研究发现了信息素检测机制,研发出基于信息素受体的生物传感器,并使用这种生物传感器使害虫交配中断,并可进行害虫的早期检测。
在进行棕榈群体遗传时,核酸提取的样品主要来自于棕榈树的嫩叶;然而,这受到每种棕榈科植物特性限制。根系组织是一种更简便且适合大群体取样提取核酸的植物材料。科学家用棕榈科植物根系组织提取核酸的实验表明,根系为材料来源提取的核酸与从叶片提取的核酸相比,无论是使用试剂盒提取还是不使用试剂盒提取,所获得的核酸质量没有明显差异,但是从根中提取的核酸浓度均大于从叶提取的核酸。这说明以植物根系为材料提取核酸可以用于需要从大量材料中提取核酸的的研究。
参考文献
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