全 文 ：收稿日期:2002-10-12
修订日期:2002-12-29
作者简介:张雪芹 ,女(1979-), 湖南邵阳人 ,硕士研究生 ,研
究方向:植物学。
·研究简况·
绒毛皂荚保护生物学的初步研究
张雪芹1 , 左家哺2
(1.湖南农业大学 , 湖南长沙　410128;　2.湖南环境生物职业技术学院 , 湖南 衡阳　421005)
摘　要:绒毛皂荚为国家三级保护物种和二级重点野生保护植物 ,是湖南省南岳的特有种 , 其天然繁殖能力差 , 属珍
稀濒危植物 ,保护绒毛皂荚具有十分重要的理论意义和生产价值。
关键词:绒毛皂荚;生态学特性;濒危原因;保护对策
中图分类号:Q949.751.9　　　文献标识码:B　　　文章编号:1003-5710(2003)01-0055-03
　　湖南位于长江中游以南 ,南岭山地以北 ,介于北纬 24°39′
～ 30°28′, 东经108°47′～ 114°15′之间 , 面积21.18万 km2 ,境
内北低而东南西三面较高 , 属中低纬地区 , 为典型的亚热带
季风气候带 ,年平均温度 15.8 ℃～ 18.6 ℃, 年降水量 1 200～
1 700 mm , 地带性植被为亚热带东部湿润常绿阔叶林。全省现
有维管植物248 科1 245属 4324种,约占全国总数的15.5%[1] 。
珍稀濒危植物可分为濒危种、渐危种和稀有种 3种类型 ,
如按珍稀程度也可分为一 、二 、三级。保存珍稀濒危植物就是
保存生态和经济的未来 ,更是保存一个国家的骄傲和希望 , 如
果一旦失去它们 ,就将永远失去利用它们的机会。随着科技
进步 , 许多珍稀濒危植物所蕴含的新价值将被陆续发掘出来 ,
因此保存并扩大这些珍稀濒危植物其意义是很深远的[ 2] 。
1954年夏 , 原湖南师范学院生物系的李丙贵先生带领学
生在南岳实习采集植物标本。对所采标本进行现场鉴定时 ,
发现了一种属于豆科皂荚属(Gleditsia)的木本植物。当时限
于资料不够 ,为慎重起见 , 李先生便将这个标本送请中国科
学院华南植物研究所陈焕镛与侯宽昭两位教授鉴定。经过
研究 ,陈焕镛与侯宽昭两位教授认定这是个新种 , 并根据其
荚果表面密被棕褐色绒毛这一特征命名为绒毛皂荚 , 但没有
正式发表 ,过了 27 年 , 李丙贵先生沿用这个中名 , 于 1982 年
正式在《云南植物研究》第 4卷第 2 期上发表 , 其拉丁学名为
Gleditsia vestita Chun et How ex B.G.Li [4] 。至此 ,这个藏在深山
密林里的珍稀濒危物种被我国植物分类学家公布于世。
根据 1989年 12 月中国科学院植物研究所傅立国等教授
编写的《中国珍稀濒危植物》一书记载(上海教育出版社),这
是世界上唯一仅存的绒毛皂荚 , 数量少得惊人 , 只有 5 棵。
很遗憾的是 ,从 1954 年至 1978 年 ,由于人为影响及树木本身
生长发育等原因 ,先后消亡了 3 株 , 现仅存 2 株 , 其中 1 株年
龄为 278年 , 已腐朽衰老 ,空心达一半以上 ,另一株年龄也达
105 年 , 尽管生长健壮但多年未见结实。从发现之日起 ,至今
的半个世纪来 ,全国乃至全世界的植物学家除在南岳的广济
寺外均未发现此种植物的踪迹 , 从数量上讲比享有“植物界
熊猫”之称的银杉(Cathaya argyrophylla)还要珍贵 , 绒毛皂荚
是南岳古树名木中的“活文物” 。 1999 年国务院批准的国家
重点保护野生植物名录(第一批)将绒毛皂荚定为二级重点
保护野生植物。
绒毛皂荚既为国家三级珍稀濒危保护植物 ,又为国家二
级重点野生保护植物 ,是湖南省的特有种 ,树型美观 , 树冠圆
满 , 有粗壮分枝状的棘刺 , 萼片和花瓣外面都密被金黄色的
绒毛 ,荚果在阳光下闪闪发光 ,常作庭院观赏树种[ 5] 。其木
材致密 ,材质优良 , 不易扭曲脆裂 ,木材坚硬 , 耐腐耐磨 , 可供
建筑 、家具 、农具等用 , 其刺与果可供药用 , 荚果可作洗涤
剂[ 6] 。绒毛皂荚是豆科中较原始的种类 , 对分类系统研究有
重要意义[ 7] 。因此 , 对绒毛皂荚的生物学特性及保护的研究
具有十分重要的理论意义与生产价值。
1　产地自然条件
南岳是我国著名的“五岳”之一 ,地理位置为北纬 27°18′
～ 27°20′、东经 112°34′～ 112°44′, 总面积为 11 991.6 hm2 。
南岳是一座孤山 , 山体连绵起伏 , 系中山地貌 , 最低海拔 80
m ,最高海拔即祝融峰1 289.8 m , 山脉呈北北东至南南西走
向 , 由东北向西南倾斜 , 坡度一般为 30～ 40°, 南端边缘悬崖
地带坡度最大可达度 60°以上[ 8] 。
南岳在大地构造上属于华南地台的扬子陆台东南部 ,为
湘东新华夏系构造的一部分。由于两次侵入 , 山体在岩即下
部为中生代燕山运动所侵入的花岗岩 、上部为变质花岗岩 ,
原有的沉积岩发生区域因接触变质作用 , 形成了绢云母片
岩 、板页岩及石英砂岩等。在中生代末期 ,山体多次抬升 , 产
生了强烈的断裂 、褶皱运动 , 形成今日地貌的基本骨架[9] 。
南岳土壤垂直分布大致是海拔 750 m 以下为山地红壤 ,
海拔 750～ 850 m 为山地红壤与山地黄壤交错地带 , 海拔 850
～ 1 150 m 为山地黄棕壤 , 海拔 1 150 m 以上为亚高山草甸土
和石质土。绒毛皂荚与壳减法科植物甜储为优势种的常绿
阔叶林混生[ 10] 。
2　形态学特征
绒毛皂荚(Gleditsia vrestita)属豆科(Leguminosae)、云实亚
科(Caesalpiodeae)、皂荚属(Gleditsia), 落叶乔木 , 高 5 ～ 12 m ,
胸径 60 cm;具分枝状棘刺;一年生枝黄褐色;散生灰白色皮
孔;偶数羽状复叶 ,常数叶簇生于短枝上 , 卵形 , 长圆状卵形
第 3 0 卷第 1 期
2003年 3 月
湖 南 林 业 科 技
Hunan Forestry Science & Technology Vol.30 No.1Mar.2003
或椭圆状卵形 ,长 2 ～ 6.5 cm ,宽 1.5～ 2.5 cm , 先端钝至圆钝 ,
具小尖头 , 基部宽楔形或近圆形 , 两侧不等 , 边缘有细锯齿 ,
两面被疏柔毛 ,背面沿中脉与侧脉密被长柔毛 , 网脉明显 ,叶
轴的凹沟两尚和小叶柄上被短柔毛;花两性或单性 、杂性 ,其
总状花序 ,花序梗密被黄褐色柔毛 , 萼片 4 , 卵壮披针叶 ,花瓣
4 ,宽卵形 , 基部连合 ,粤 、瓣外面均密被金黄色柔毛;雄蕊 8～
10;子房线形 , 密被银白色柔毛 , 雌花具不育的雄蕊 , 荚果长
条形 ,扁平 , 不规则扭曲 ,长 15 ～ 40 cm , 宽 2.5～ 4.0 cm , 密被
金黄色柔毛 ,种子多数 ,扁平 ,椭圆形 , 长约 8～ 10 mm , 棕色 ,
有光泽 ,花期 5～ 6 月 ,果期 10 ～ 11月[4 ,11～ 13] 。
在广济寺存在的绒毛皂荚 , 是世界罕见树木 , 它与其它
皂荚不同 , 春末夏初开花 , 宛如彩蝶 ,皂荚上有一层密集的金
色绒毛,质地柔软,在阳光下闪闪发光 ,树高达 18m ,耐寒抗病虫
性强 ,经植物学家鉴定,它是目前世界上极为珍贵的稀有树种。
3　地理分布
绒毛皂荚为我国湖南南岳特有种 , 仅在南岳广济寺有分
布。20 世纪 50 年代发现时有 5 株 , 现仅存 2 株。为什么全
世界仅南岳仅存此物种? 该属和肥皂荚属(Gymnocladus)是
豆科云实亚科中较为原始的 2 个属 , 远在 1 亿多年前 , 当时
地球的气候十分温暖 , 到第四纪时北半球发生冰川作用 , 地
球变冷 ,其它地方的绒毛皂荚相继全部灭绝 , 而南岳仅有山
岳冰川影响 ,加之该地广济寺位于东南坡上下部 , 使绒毛皂
荚得以在此保存 ,就是说南岳广济寺特殊的地理环境成了绒
毛皂荚的“避难所” [ 14 ,15] 。
4　生态学特性
绒毛皂荚生于南岳广济寺 ,它适生于大陆性中亚热带季
风湿润气候条件 ,其分布区年平均气温 14.8 ℃, 极端最高气
温32.4 ℃, 极端最低气温-15.3 ℃。 ≥10 ℃年活动积温为
4 500～ 5 000 ℃,年降水量平均 1 640.8 mm;无霜期 223.6 d ,有
雾日 240～ 250 d ,空气相对湿度为 80%。广济寺海拔 750 m ,
土壤为黄壤。绒毛皂荚天然分布于山谷小溪两岸 , 土壤深厚
肥沃 , 气温 、温度皆相宜。生于以壳斗科和金缕梅科植物为
优势种组成的常绿阔叶林混生[ 16] , 如水丝梨(Sycopsis sinen-
sis)、甜槠(Castanopsis eyrei)、尾叶山茶(Camellia caudada)、青
冈(Cyclobalanopsis myrsinaefolia)、多脉青 冈(Lyclobalanopsis
multinervis)。该地残存有水丝梨—甜槠—尾叶山茶+花竹—
蔓赤车群丛(Association of Sycopsis Sinensis +Castanopsis eyrei-
Camellia candata+phyllostachys nidularia-pellionia scabra)原生性
森林群落[ 17] 。
5　繁育生物学技术
绒毛皂荚的荚果成熟后 ,不开裂 , 种子芽率很低 , 天然更
新不良 ,导致不能形成天然林。繁育技术主要采取种子繁殖
和无性繁殖 。经检验 , 种子纯度 81%, 千粒重 158 g , 室内发
芽率 50%。
种子繁殖方法如下:采种后 , 将种子放在湿度适当的沙
内贮藏 ,至第 2 年 3月上旬条播。先将种子放入 0.15%的福
尔马林溶液内消毒 ,约 15 min , 置于盛器内密闭 2 h ,或用 5%
石灰水浸 32 min 后冲洗。苗床土拌用生石灰消毒 , pH 值保
持在 5.5 左右。15 d后幼苗开始出土 , 30 d 后齐苗。期间 ,未
出土时 , 种胚腐烂较多 , 出土之后 , 正是霉雨季节 , 立枯病十
分严重 , 每隔 10 d 喷洒 0.5%波尔多液一次 , 连喷 3 次 , 效果
不大;后又喷 1%青矾液 , 有所好转 ,仍难根本控制。一年生
苗高 25 cm , 二年生苗高 91.3 cm , 地径 1.05 cm。冬季用 1 m
以上的苗木可出圃定植。定植的实生苗 , 由于立地条件较
差 , 年高生长仅9.8 cm;定植的嫁接苗年高生长 20.5 cm。现
保存大苗500 株左右 , 主要定植在南岳树木园的营林试验
区 , 最大株高达 12 m ,胸径 20 cm。
无性繁殖方法如下:先从母树上剪取一年生枝 , 与几种
皂荚嫁接(切接)。用 2 年生皂荚作砧木 ,嫁接 42 株 , 成活了
3 株;用 1 ～ 2 年生北美皂荚作砧木 , 嫁接 12 株 ,成活了 6 株;
用 2 年生皂荚苗作砧木嫁接 20株 , 成活了 5株。一年生嫁接
苗高50 ～ 60 cm。如果用采用该属近缘种皂荚1 ～ 2年生苗作
砧木 ,于 3 月底用劈接法嫁接 ,成活率可达 60%～ 89%[18 , 19] 。
6　致濒原因和保护
21 世纪是生物多样性和自然资源的保护 、减缓和控制生
态环境恶化的世纪 ,珍稀濒危植物资源的保护是世界各国的
主要任务之一。1990 年中国科学院外籍院士 、美国密苏里植
物园主任 Peter Raven 博士致函中国科学院称“中国未来经济
的发展依赖于生物多样性[20] ” , 珍稀濒危植物的保护是生物
多样性保护的重要内容 , 是一项社会公益事业 , 其兴衰成败
直接影响人类的生存和发展 ,愈来愈多的生态学家和经济学
家已经意识到 ,致使生物多样性丧失的根源不在物种和生态
本身 , 而是当今不完善的经济体制。人类在追求物质财富过
程中 , 进行不合理的开发利用而破坏了生物资源及其生境 ,
致使生物多样性大大丧失。保护珍稀濒危植物可以保存基
因 , 利用野生种可以丰富植物世界 , 使之科学而有计划地开
发和利用珍稀濒危植物;同时 , 利用原种基因可以研究珍稀
濒危植物自身的特点和习性 ,也可利用遗传工程技术来培育
高产 、特产 、抗病力强的优良品种并丰富园林植物种类。
6.1　致濒原因
6.1.1　果实形态结构的特殊性　绒毛皂荚的果实圆曲密被
金黄色绒毛 ,荚果长条形 , 扁平 , 不规则扭曲 , 长 15 ～ 40 cm ,
宽 2.5～ 4.0 cm。荚果即使成熟后落到地上 , 也不易自然开
裂。它不能依靠鸟等动物进行传播 ,同时也不能依靠风力传
播。绒毛皂荚的种子具有坚如石质的种皮 , 种皮的通透性
差 , 自然状况下一般难以吸涨和萌发。
6.1.2　物种结实率低 , 发育完全的种子较少　绒毛皂荚的
开花比较繁盛 ,但结实率不是很高。在南岳的实地考察过程
中 , 林地下面均未发现实生幼苗。在南岳树木园引种的绒毛
皂荚 , 其挂果较多 ,但种子的充实度不高 , 有一部分种子发育
不良。绒毛皂荚就是盛果时期 , 种子落到地上也难萌发生
长 , 证明它已经不具备天然更新能力 , 处于濒临灭绝的边缘。
6.1.3　旅游频繁 ,容量过大　南岳是我国的“五岳之一” , 属
于国家 AAAA 级风景旅游区 , 每年到南岳旅游的人特别多。
绒毛皂荚产地 ———广济寺的人为活动空前地频繁 , 也大大地
影响了新绒毛皂荚的生长 , 那里的生态平衡被骤然地打破
了 , 这也可能是一个重要因素。
6.2　保护的意义
·56· 　　湖 南 林 业 科 技 第 30 卷
6.2.1　保护的必要性　绒毛皂荚是极为稀少的物种 , 在分
类系统上皂荚属是云实亚科较原始的属 ,有科学意义[ 19] 。众
所周知 ,自然界的植物物种 , 要经过数千万年 ,甚至上亿年的
漫长时间 , 才能产生与形成。一个物种如若绝灭 ,是不可复
生的 , 其损失是无法弥补和不可估量的 ,一旦失去它们 ,就将
永远失去利用它们的机会。自然界的每个物种都有其潜在的
价值 ,有些种类已经被人们所认识 、驯化与利用 ,给人类带来
了巨大的经济效益。然而 , 自然界还有 90%的物种尚未被人
类认识与描述 ,也许随着科学的发展 ,将来人们会发现某些物
种有很大的经济价值和科学价值 ,是一种新型的宝贵财富。
6.2.2　保护意义　我们知道 , 许多珍稀濒危植物在农 、林 、
牧 、医 、园林建筑及轻化方面很有开发价值。古老孓遗属种 ,
单种(型)属和少(寡)种属在发生上多数是古老的 、原始的或
拳生孤立的类群 ,对研究系统发育和植物地理非常珍贵。退
化生态系统植被重建和维持生物圈生态平衡的需要。遗传育
种的需要 ,珍稀树种蕴含着巨大的经济效益 , 如巴西的“大豆
革命”以用及席卷全球的“绿色革命”之所以能够取得成功 , 就
在于拥有丰富的种质资源;然而种质 、基因是有限的 , 消失了
就不能再生。因此 , 保护绒毛皂荚如同保护其他珍稀濒危植
物一样 ,关系到社会 、经济以及人类自身的可持续发展[ 2 ,21] 。
6.3　保护对策
6.3.1　就地保护　大量的事实表明 ,建立自然保护区是对
珍稀濒危野生生物资源进行就地保护的最有效的措施。同
时 ,在自然保护区开展科研工作时 , 有优越的自然条件和明
确的研究对象 , 是科学研究的最佳场所 , 潜力很大。对绒毛
皂荚的形态学特征 、生态学特性和繁育生物学技术等进行研
究 ,更有利于采种 、育苗等试验工作。南岳树木园的科研人
员 ,进行了近十年的研究 , 深入产地考察 , 重点攻克繁殖技
术 ,采取有性繁殖(播种)和无性繁殖(嫁接)等方法 , 成功地
获得多批新的植株[ 7] 。
6.3.2　迁地保护　通过引种 、人工繁殖等方法进行迁地保
护 ,集中管理 , 应用现代科学技术 , 加速繁殖 , 扩大珍稀濒危
植物种群 ,开展珍稀濒危植物生物学研究 , 为有效保护珍稀
濒危植物提供科学依据。迁地保护属于引种范围 , 但不同于
一般的引种 ,它有两个重要目的:一是通过迁地保存和引种
栽培筛选出一批优良种类为人类服务;二是进行迁地保存 ,
为珍稀濒危植物提供与天然状态下相似的环境 , 尽可能地减
缓其生物多样性的变化过程 ,为以后实行回归引种保存好各
种异常信息。绒毛皂荚属于生态幅宽的种类 , 即对温度 、水
分 、土壤 、光照等生态因子要求不苛刻 , 适应范围广的树种 ,
它们在省内分布范围较广 ,引种驯化较容易成功[ 21] 。为抢救
绒毛皂荚这一珍稀濒危树种 ,南岳树木园的研究人员历尽千
辛万苦 ,除采用特殊的浸种处理方式有性繁殖外 , 还运用扦
插 、嫁接等无性繁殖技术培育出绒毛皂荚苗木 2 200株 ,向全
国9 个省 、市 21个单位提供苗木 ,迁地保存[7] 。郑晴霞 、王凤
翔利用组培技术 ,培养绒毛皂荚再生植株 , 为其快速繁殖提
供了一条新的途径[ 6] , 结果表明 , 利用其带节茎段进行腋芽
诱导繁殖 ,较为理想。
6.3.3　建立现代化的离体保存基因库　贮藏珍稀濒危植物
的种子 、根 、茎 、叶 、花粉等器官 、组织或试管苗于种子库或基
因库内 ,并建立野生植物种质保存基因库 , 用于长期保存 ,以
便将来研究需要。
6.3.4　归化自然　引种繁殖是为了保存其种质 , 扩大其种
群 , 但这些种群在人为环境下并不能完全代替那些野生生境
中处于自然进化历程中某一阶段的自然种群 ,它们的种群生
态位显然不同 ,在长期栽培状态下 , 会丧失野生状态所具有
的许多遗传特性。因此 ,要获得保护珍稀濒危植物种质的完
全成功 ,仅保存在植物园还不够 , 而必须将那些人工繁殖的
种群再移植到其植物原有的生境中 , 让其归化自然 , 正常生
长繁衍 ,恢复为原来的野生植物状态。
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