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中国特有植物海南海桑的生物学特性及其保护



全 文 :中国特有植物海南海桑的生物学特性及其保护
李海生1-2 ,陈桂珠2
(1.广东教育学院 生物系 ,广东 广州 510310;
2.中山大学 环境科学研究所 ,广东 广州 510275)
  摘要:海南海桑(Sonnerat ia hainanensis KO , E.Y.Chen et W.Y.Chen)属于海
桑科海桑属 ,为我国特有树种 ,仅天然分布于我国的海南岛 ,现正处在濒危状态.本
文比较系统地综述了海南海桑的生物学特性 ,包括其外部形态 、内部结构 、地理分
布 、生态学和群落特性以及海南海桑的系统位置.最后 ,文章分析了可能引起海南海
桑濒危的原因 ,并提出了几点保护措施.
关键词:海南海桑;生物学特性;分类地位;濒危机制;保护措施
中图分类号:Q 16 文献标识码:A 文章编号:1007-8754(2003)02-0048-04
基金项目:国家教育部高等学校博士学科点基金资助项目(20010558004)
收稿日期:2003-01-16
作者简介:李海生(1971-),男 ,河南沁阳人 , 广东教育学院生物系讲师.
引言
海南海桑(Sonneratia hainanensis KO , E.Y.Chen et W.Y.Chen)属于海桑科海桑属 ,为
我国特有树种 ,仅分布于我国海南岛.目前该物种的个体数量极度稀少 ,已处于濒危状态.海南
海桑已载入《中国植物红皮书》[ 1] ,并被列入《中国生物多样性保护行动计划》优先保护植物名
录[ 2] .海南海桑作为沿海红树林的组成成分之一 ,对于防风 、防浪 、固堤 、保护农田和村庄 、促
淤造陆有显著效果 ,同时 ,其树干饱满 ,材质好 ,生长速度较快 ,亦可作为我国红树林可用材树
种.
1 海南海桑的生物学特性
1.1 外部形态
海南海桑为乔木 ,高 4-8m ,基部周围具放射状木栓质的笋状呼吸根;小枝粗状 ,上部具不
明显的钝棱 ,下部圆柱形.叶对生 ,革质 ,阔椭圆形或近圆形 ,罕有阔卵形 ,长 6.5-8cm ,宽 6-
8cm ,顶端近圆或钝 ,基部短收狭 ,全缘;侧脉每边 10-17条 ,近水平伸展与中脉成 40°-50°角
展出.花大而美丽 ,通常 3朵簇生于枝顶 ,罕为单生;花梗粗壮 ,长 2-3cm ,靠近花萼基部具关
节;萼管钟形 ,具 6钝棱 ,长 10-12mm ,宽 16-20mm ,萼檐 6裂 ,裂片厚革质 ,三角形 ,内部红
色 ,长 15mm ,宽 6-7mm ,顶端微短尖;在萼片之间花瓣生长的位置 ,有明显的退化雄蕊存在;
花瓣缺 ,雄蕊多数 ,长 4-4.5cm ,着生于萼管喉部;子房全部沉没在萼管内 ,近球形 ,长 8-
11mm , 直径 13-14mm ,具 12室;花柱宿存 ,略弯 ,长 4cm ,有头状的柱头;胚珠在每室内多数.
第 23卷 第 2期 广 东 教 育 学 院 学 报 2003年 5月
Vol.23 No.2 Journal of Guangdong Education Institute M ay 2003 
浆果扁球形 ,长 4-4.5cm ,直径 5-6cm ,基部有向上伸展的萼裂片和有时具 1对小叶;种子极
多数 ,细小[ 3-5] .在野外 ,海南海桑与同属植物卵叶海桑(S .ovata)在形态上的差别不是特别
显著 ,海南海桑的叶片颜色较深 ,且叶片长度与宽度相差不大 ,近圆形;而卵叶海桑的叶片颜色
较浅 ,叶片长略大于宽 ,呈卵形;当花蕾存在时 ,就能从萼片上是否有瘤状物作出正确判断:卵
叶海桑花萼片具瘤状突起 ,海南海桑则无.
1.2 内部结构
1.2.1 叶:横切面观:叶片为等面叶.表面被角质层;上 、下表皮细胞近正方形 ,各 1列 ,排列整
齐 ,均有气孔及泌盐腺分布其中.栅栏组织的细胞柱状至长方形 ,排成较整齐的 3-4 层.海绵
薄壁组织的细胞大小不一 、排列不规则 ,没有明显的胞间隙 ,一般稍厚于栅栏薄壁组织 ,其厚度
与栅栏组织比例约 1∶1.有分枝状石细胞 ,石细胞密 ,从海绵薄壁组织插入栅栏薄壁组织.表
面观:表皮细胞为不规则四边形至多边形 ,边直形至近直形;上 、下表皮均具气孔 ,气孔为 4(-
5)细胞轮列型 ,单气孔为主.表皮细胞之间有泌盐腺结构.环结曲形羽状脉.一级脉直形 ,中等
粗细;二级脉多为开出后弯行至叶缘处弯曲 ,与上面二级脉连成脉环;有二级间脉 ,三级脉结网
型与贯串型并存.三级脉走向弯曲及近直向行走 ,四级脉多分枝并互相连接 ,或与五级脉构成
较大的脉岛.叶缘具三级脉环[ 6] .
1.2.2 次生木质部:横切面上管孔甚多 ,多数为复管孔 ,管孔圆形 ,卵圆形或呈多角形;导管和
纤维分子短 ,壁厚 ,壁上有次生增厚;管间纹孔互列式 ,导管和射线细胞间纹孔对形态和大小变
化较大 ,纤维细胞具单纹孔;具附物纹孔;单穿孔;轴向薄壁细胞稀少;径向薄壁细胞具晶体;单
列射线 ,少数为二列射线 ,射线类型为同型 III 型;具纤维状导管分子[ 7 , 8] .
1.2.3 花粉形态:花粉粒长球形 ,3孔型 ,萌发孔为圆形 ,孔缘加厚凸起 ,萌发孔孔口小 ,有脊;
两极区加厚 ,极区略宽 ,近光滑 ,稍具条状纹饰并有穴状纹[ 6] .
1.2.4 染色体数目:2n=22.但在对海南海桑的花粉母细胞进行减数分裂的过程观察时 ,发
现在一些细胞中其染色体数有时多于 11 ,有时却少于 11[ 9] .
1.3 地理分布
海南海桑仅天然分布于文昌市清澜保护区东阁和头宛两处 ,生长于杯萼海桑和海桑林的
分布区内 ,分布范围狭窄.据最新调查 ,海南海桑个体数量极为稀少 ,在东阁有 2株 ,在头宛有
6株 ,在海南东寨港自然保护区内有引种栽培 ,数量仅 100-200株个体.
1.4 生态学及群落学特性
海南海桑分布区气候高温湿润 ,属热带季风气候类型 , 5-10月为雨季 , 11-次年 4月为
旱季.年均温 24℃,年降雨量 1700mm.在东阁镇群建排港村内海港湾高滩地生长的两株海南
海桑 ,树龄估计在 100年以上 ,树干粗壮 ,有分叉.一株树高 13m ,胸径 47cm ,冠幅 12m;另一株
树高 14m ,胸径 35cm , 冠幅 13m.立地环境为内海高潮滩地 ,土壤为坚实的沙泥土 ,大潮时海
水可到达.冠幅下生长着角果木(Ceriops tagal)、海莲(Bruguiera sexangula)、榄李
(Lumnitzera racemosa)、红树(Rhizophora apiculata)、木果楝(Xy locarpus granatum)、瓶花木
(Scyphiphora hydrophy llacea)等红树植物.海南海桑耸立在其他红树植物之中.另外 6株海南
海桑生长在文昌市头宛.其中有两株生长于头宛村前中潮滩地 ,与拟海桑(S .paracaseolaris)、
海桑(S .caseolaris)、红树 、海莲等混生 ,立地条件较好 ,土壤松软 ,淤泥深厚 ,常有潮水浸淹.另
外四株生长于霞场村中高潮滩地 ,与卵叶海桑 、杯萼海桑(S .alba)、角果木 、海莲等混生 ,土壤
为淤泥土.
49第 2期     李海生等:中国特有植物海南海桑的生物学特性及其保护
2 海南海桑系统分类
1985年高蕴璋发表海南海桑新种时 ,将海南海桑归入海桑组[ 3] ;后来发现原来认为是花
瓣的部分实为退化雄蕊 ,因而在重新修正的时候将其归入无瓣海桑组[ 4] ,即海桑组包括:海
桑 、拟海桑 、杯萼海桑;无瓣海桑组包括无瓣海桑(S .apetala)、海南海桑 、卵叶海桑 、凹叶海桑
(S .grif f i thi i).施苏华等利用核核糖体转录间隔区(ITS)研究了海桑科的系统发育 ,研究所得
的分子系统树与上述基于形态特征所建立的系统树并不一致.原与海桑 、拟海桑同组的杯萼海
桑与无瓣海桑组的海南海桑形成姐妹群 ,它们与无瓣海桑组其它成员的关系得到了 67%-
81%的 bootst rap支持[ 10] .周涵韬应用 RAPD分析了海桑属植物的系统关系 ,将它们分为三
组:A组包括无瓣海桑 、海南海桑 、卵叶海桑 、杯萼海桑;B 组包括拟海桑;C 组包括海桑.所得
结果与应用 ITS不同的是:应用 RAPD结果聚类 ,海南海桑与卵叶海桑的亲缘关系最近 ,遗传
踞离仅 0.13[ 12] .王瑞江则从形态学 、花粉学 、细胞学等方面认为海南海桑是一杂交种 ,其嫌疑
亲本则是卵叶海桑和杯萼海桑[ 5] .至于海南海桑的系统位置 , 尚需进一步的数据来证实.
3 海南海桑的濒危机制
海南海桑的个体数量有限 ,分布范围狭窄 ,天然更新差 ,在海南海桑生长的区域内 ,很少见
到海南海桑幼苗的存在.造成海南海桑濒危的主要原因可能有以下几点:
(1)大量的人类活动破坏了海南海桑生长的环境.由于红树林生长地建鱼塘 、虾塘 ,砍掉了
大量红树林植物 ,海南海桑亦受到砍伐破坏的威胁.
(2)海南海桑母树少 ,种子又极易受螃蟹啃食 、虫害;由于受涨退潮的影响 ,种子易被潮水
冲走 ,且生长地可能缺乏种子萌发 、幼苗生长的条件.
(3)海南海桑花粉平均败育率为 54.34%,花期和果期的落花和落果现象极其普遍 ,在初
果形成后便开始落果 ,至果实成熟时 ,落果率高达 70%-80%;海南海桑果实含种量 、种子优
良度和发芽率除较海桑科另一濒危种拟海桑高外 ,与其他海桑属植物相比均偏低.
4 保护措施
(1)加强对海南海桑现有生长地的管理与保护.禁止任何形式的乱砍滥伐 ,辅助幼苗生长 ,
扩大引种栽培 ,确保种质资源.
(2)加强海南海桑遗传多样性的研究.遗传多样性是生物多样性的基础 ,其水平影响物种
长期生存和进化.对稀有濒危植物遗传样性和遗传结构的研究 ,是探讨其适应性 、生存力的基
础 ,也是分析致濒机理的基础 ,从而帮助制定科学有效的保护策略和措施.
(3)加强海南海桑的繁殖生态学研究.植物的再生依赖于繁殖 ,经历孢子发育 、传粉 、受精 、
种子成熟 、扩散 、休眠 、发芽形成幼苗等阶段.每个个体都必须经过环境压力 、竞争 、捕食和疾病
所造成的危险.最终成活的个体很少 ,许多植物的濒危性状发生在繁殖阶段.因此 ,植物的繁育
系统在濒危植物的保护和管理中有广泛的应用前景.必须加强对海南海桑繁育系统包括开花 、
花粉 、花粉传播者以及传粉者与植物关系 、种子成熟过程与萌发条件等方面研究;由于海南海
桑母树少 ,采种困难 ,可尝试进行无性繁殖方面的研究 ,打破海南海桑育苗仅能靠采种的局限
性 ,更有效地增加海南海桑树种数量.
参考文献:
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-106.
The Biological Characteristics and Conservation of
Mangrove Species of Sonneratia Hainnanensis
LI Hai-sheng1-2 ,CHEN Gui-zhu2
(1.Dept of Biology ,Guangdong Education Insti tute ,Guangzhou ,
Guangdong ,510310 ,P.R.China;2.Institute of Environmental Science ,
Zhongshan University ,Guangzhou ,Guangdong , 510275 ,P .R.China)
Abstract:Sonneratia hainensis is an endangered mang rove species of Sonneratiaceae.It is an
endemic species only naturally dist ributed in Hainan Island , China.In this paper , a broad
literature has been reviewed concerning its morphology , st ructure , geog raphic distribution ,
ecological and communi ty characteristics , and systematic position.Consequent ly , the reasons for
the endangered state of the plants have been analy zed and the effective measures have been put
forward for conservation.
Key words:S nonneratia hainanensis ;biolog ical characteristics; sy stematic position;
endangered mechanisms;conservation measures
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