全 文 ：　第28卷 第1期　　　　　　　　　　　　　　　　　农 业 科 学 研 究 2007年3月
　Vol.28 No.1　　　　　　　　　　　　　Journal of Ag ricultural Science s M ar.2007
文章编号:1673-0747(2007)01-0072-04
濒危植物半日花的研究现状及其保护对策
马学平1 , 3 , 赵程亮2 , 宋玉霞3
(1.宁夏大学 生命科学学院 ,宁夏 银川　750021;　3.宁夏林业局 , 宁夏 银川　750002;
3.宁夏农业生物技术重点实验室 , 宁夏 银川　750002)
摘　要:濒危植物半日花为古地中海植物区系的残遗植物 , 现为亚洲中部荒漠的特有种 ,半日花对研究亚洲东部 ,
特别是研究我国荒漠植物区系的起源以及与地中海植物区系的联系有重要的科学价值;对干旱草原和荒漠的防
风 、固沙来说是一种难得的优良物种;也是一种具有观赏价值的小灌木.半日花在我国可形成小面积的荒漠群落 ,
由于过度放牧及乱挖烧柴 ,受到较严重的破坏 , 数量已逐渐减少 , 因此对其进行保护成为一项重要的研究课题.文
章比较系统的概括了半日花的研究现状 ,同时对半日花濒危的原因进行分析 ,并提出保护对策 , 旨在为半日花的研
究提供理论依据.
关键词:濒危植物;半日花;研究现状;保护对策
中图分类号:O949.758.9　　　文献标志码:A
　　物种的消亡日益严重 ,已成为世界各国关注的
重大问题.近 50年来 ,我国约有 200种植物灭绝;高
等植物受威胁物种已达 4 000 ～ 5 000种 ,占总种数
的 15%～ 20%,高于世界 10%～ 15%的水平[ 1] .植
物的生存现状与人类自身息息相关 ,保护植物就是
在保护人类本身.20世纪 70年代初期 ,国际上逐渐
对稀有濒危植物的保护进行研究 , 1984 年国务院环
境保护委员会颁布的第一批《中国珍稀濒危保护植
物名录》[ 2] ,人们才开始意识到保护濒危植物的迫切
性和必要性.
　　半日花(Helianthemum songaricum Schrenk),
为半日花科半日花属小灌木 ,古地中海变迁的古老
残遗濒危孤种植物 ,现为亚洲中部荒漠特有种 ,已列
入中国生物多样性保护行动计划植物种优先保护名
录 ,属于国家二级保护植物[ 3] .半日花科在我国仅
1属 2种[ 4] ,主要分布于内蒙古 、甘肃 、新疆和宁夏 ,
生于海拔 1 000 ～ 1 300 m 的荒漠低山石质残丘坡地
上 ,可形成小面积荒漠群落 ,是地中海植物区系的特
征植物 ,它的现代分布中心在地中海岸 ,对研究亚洲
东部 ,特别是研究我国荒漠植物区系的起源以及与
地中海植物区系的联系有重要的科学价值[ 5] ,对干
旱草原和荒漠的防风 、固沙来说也是一种难得的优
良物种 , 而且是一种很具有观赏价值的旱生小
灌木[ 6] .
1　半日花的生物学特性
1.1　半日花的形态特征
半日花为落叶小灌木 ,高 10 ～ 15 cm ,多分枝 ,形成
较紧密的灌丛;老枝褐色或淡褐色 ,无毛 ,小枝淡灰褐
色 ,被短柔毛 ,先端常尖锐而呈刺状.单叶对生 ,革质 ,
长圆状形至长圆状披针形 ,长 5 ～ 12mm ,宽 2 ～ 4mm ,
边缘全缘 ,常向下反卷 ,两面被白色绵毛;无柄或具
短柄;托叶小 ,钻形.花两性 ,单生枝顶 ,鲜黄色 ,径约
1.4 cm;花梗长6 ～ 10 mm;萼片 5 ,不等大 ,外面 2片线
形 ,长约2mm ,内面3片卵形或宽放形 ,长5 ～ 7mm ,背
面具 3～ 5条纵肋;花瓣 5 ,倒卵形;雄蕊多数 ,长为花瓣
的一半;子房上位 ,密生柔毛 ,花柱线形.蒴果卵圆形 ,
长约 5mm ,被短柔毛;种子卵圆形 ,长约3 mm[ 7] .
1.2　半日花的生态学和生物学特性
半日花的分布区为强大陆性气候 ,冬季寒冷 、夏
季炎热 ,最低气温可达-35 ℃,最高气温可达 39 ℃;
干旱少雨 ,年降水量约 150 mm ,蒸发量远远超过降水
量.土壤为漠钙土 ,地表具大量碎石块 ,其覆盖率可达
70%以上 ,有的地方有积沙覆盖.半日花为超旱生的
小灌木 ,多在山麓石岳残丘形成半日花荒漠群落 ,在
山前洪积平原少见.在典型的半日花荒漠中 ,亚优势
种为刺旋花(Convolvulus tragacanthoides Turcz.)、主
要伴生种为灌木青兰(Dracocephalum fruticulosum
收稿日期:2006-05-18
作者简介:马学平(1981-),男 , 宁夏灵武人 ,硕士研究生 , 主要从事结构植物学与植物生殖生物学研究.
subsp.psammohpi lum(C.Y.Wu et W.T .Wang)
H .C.Fu e t Sh.Chen)等.在一些有覆沙的地段上 ,可
出现四合木(Tetraena mongolica Maxim.)、霸王(Zy-
gophy llaceae xanthoxy lon (Bunge)Maxim.)等灌木.
开花期为 5月下旬至 7月上旬 ,有时 8—9月能第 2
次开花[ 8] .
2　半日花的研究现状
2.1　形态学的研究
生境的变化对植物个体内部结构和外部形态的
变化有很重要的影响.利用物种的形态结构特征来探
讨物种的生态适应性是一种简单 、方便和直观的研究
方法 ,特别是西部珍稀濒危旱生植物的形态解剖学的
研究[ 9] ,能够为我国西部干旱 、半干旱地区的生物多
样性研究和生态保护提供基础性研究资料.研究半日
花的形态解剖学不仅能够为旱生植物的系统演化提
供理论依据 ,而且为揭示我国荒漠地区植物区系的起
源与地中海植物区系的联系提供一些形态学方面的
证据.马虹等[ 10] 对鄂尔多斯半日花居群间营养器官
的解剖学进行了研究 ,各居群都具有旱生结构特征 ,
由于生境不同叶表现出细叶和宽叶 2种类型 ,内部结
构也反映了旱生植物叶的一般规律 ,但不同生境对半
日花的根和茎影响不大.半日花在长期的进化中 ,适
应了夏季炎热和冬季寒冷的气候条件 ,表现出与气候
相一致的生物学特性 ,半日花的叶无海绵组织 ,这样
既缩小了蒸腾面积 ,又使光合作用能正常进行 ,叶表
皮角质层发达 ,密生表皮毛 ,可减少水分蒸腾[ 8] .
莫日根等[ 11] 对半日花的花粉形态中的研究发
现 ,半日花花粉形态特征具有丰富的多样性 ,认为从
分类学“种”的概念看 ,它是个多型种 ,不适合成为种
下分类单位;从花粉的形态观察 ,花粉形态因产地不
同变异非常明显.据文献报道[ 12] ,我国半日花仅 1属
1种 ,后来赵一之等[ 4] 又将鄂尔多斯半日花另立为一
新种 ,发现新疆半日花和内蒙古半日花在形态性状上
存在差异.认为内蒙古的鄂尔多斯半日花是由分布在
中亚的准葛儿半日花近缘种演化而来 ,属于古地中海
旱生植物区系起源 ,从而为蒙古高原荒漠与中亚荒漠
在起源上的密切联系提供了可靠的科学证据 ,而且也
充分说明了半日花植物在亚洲中部荒漠中的起源 、迁
移和发展的路线 ,为研究我国荒漠植被与自然地理变
迁提供了又一新的科学资料.
2.2　胚胎学的研究
植物有性生殖对于植物生命的延续和种群的拓
展起决定性作用 ,该过程的任何一个环节出现障碍 ,
都将造成生殖的失败 ,直接引起植物的濒危.因此 ,对
于珍稀濒危植物进行胚胎学的研究 ,是揭示其濒危机
制 ,探讨解除濒危状态及提供保护措施的重要内容之
一[ 13] .慈忠玲等对半日花的组织培养进行了研究认
为半日花的濒危与胚胎发生关系不大 ,而胚根的不正
常发育可能是导致其濒危的原因之一[ 14] .对半日花
胚胎学的研究 Davi作过一些描述[ 15] ,马虹等对半日
花的胚胎学进行了详细的研究发现 ,半日花的胚囊发
育属待宵草型 ,具 2个极核的个别现象 ,同时又未发
现反足细胞 ,认为半日花的胚囊发育可能具有 2种以
上的发育方式 ,可能与半日花在胚囊发育当中与外界
环境的适应密切相关[ 16] .在对半日花双受精作用 、胚
和胚乳的发育研究中发现内蒙产的半日花与半日花
科其他种在胚胎发育的全过程中有明显的变异 ,半日
花在胚发育的早期胚乳就停止发育于球形胚至心型
胚时期 ,鱼雷胚期 ,胚乳基本消耗殆尽 ,胚成熟后 ,甚
至内珠被也被胚的发育所吸收[ 17] ,而刘强等[ 18] 认为
鄂尔多斯半日花种子为有胚乳种子 ,种子干燥时 ,胚
乳与种皮的厚壁细胞层紧密结合 ,且难以分开.当种
子吸水膨胀后 ,种皮破裂 ,则容易剥离 ,因此认为鄂尔
多斯半日花的胚乳可能有发育程度不同的多种情况.
另外 ,半日花的一朵花中多数胚珠只有 1 ～ 3个发育 ,
其他胚珠或者未受精 ,或者受精后胚乳及胚发育异
常 , 造成一个果实中只有 1 ～ 3粒种子成熟 ,这极少量
的成熟种子还要通过休眠 ,又由于极干旱的环境 ,使
种子萌发率极低 ,认为是造成半日花濒危的原因
之一[ 17] .
2.3　繁殖技术的研究
2.3.1　半日花的生理生态学研究　对植物生理生态
学的研究有助于揭示植物对环境的适应机制.半日花
作为干旱地区的特有种 ,对其生理生态学特征的研究
能够了解荒漠地区植物对干旱生态环境的适应机制 ,
同时为濒危植物的引种提供可靠的生物学特性资料.
半日花生长在干旱的环境下 ,经过长期的进化已经形
成极强的抗旱机能 ,通过减少叶面积 、降低蒸腾来抵御
干旱 、高温的自然环境 ,使半日花的新陈代谢活动减
缓 ,形态上也发生了很大的变化来抵御严酷的环境[ 19] .
李新荣[ 6]从种群生态学角度应用模糊聚类分析和 PCA
分析 ,划分了半日花在鄂尔多斯及周边地区引种栽培
的适宜生态气候区 ,为引种工作提供了科学参考.谭会
娟等[ 5]系统地分析了半日花的光合生理生态特征 ,为
半日花的保护提供可靠的依据.
2.3.2　引种及组织培养技术研究　半日花是古老
的残遗植物 ,结实很少 ,育苗困难 ,天然更新能力差 ,
在分布区内很少看到幼苗[ 12] ,为了保护这一珍稀濒
危植物 ,有必要进行迁地保护.目前对这一方面的报
73　第 1期　　　　　　　　马学平等:濒危植物半日花的研究现状及其保护对策
道不多[ 20-21] .用组织培养的方法和技术对它进行离
体培养 ,探讨体细胞生长和分化的规律 ,诱导胚状体
的发生 ,进而使之快速繁殖 ,既是挽救古地中海残遗
植物的重要手段 ,又对探讨其濒危的原因具有重要
的参考价值[ 14 , 22-23] .
3　半日花的保护对策
3.1　半日花濒危原因的分析
生存环境遭到破坏 ,造成繁殖力下降.半日花生
长的地区由于多年生境严酷 ,草场生产力下降 ,使其
群落成为放牧和烧柴采集的主要对象之一 ,以至于
使半日花在天然的更新能力上受到严重的阻碍 ,分
布面积逐渐减少 、日趋濒危.其濒危的原因主要包括
3个方面因素的影响:①生境的严酷造成半日花的
濒危 ,主要包括气温 、水分 、土壤等因素.气温作为影
响植物分布的主导因素[ 24] ,半日花常年生长于气温
变化幅度较大的荒漠地带 , 造成其种子萌发率
低[ 16] ,是濒危的主要原因之一 ,关于这方面还需进
一步研究.水分对半日花的繁殖和生长具有不可忽
视的重要作用 ,半日花虽然具有一定的抗旱能力 ,但
对水分的需要也有一定的限度 ,年平均降水量小于
160 mm 地区 ,没有天然的分布[ 19] ,所以不能够排除
水分的作用.而且还要考虑其他生境因子的影响 ,如
气候条件 、土壤基质等 ,这对于半日花的引种十分重
要.②从半日花自身的遗传来看也是造成其濒危的
原因之一 ,半日花在胚和胚乳的发育过程中出现相
当多的异常现象 ,胚囊中只见胚乳发育正常 ,但找不
到胚;胚发育到多细胞原胚就不再进行分化等现象 ,
而且半日花子房中有多数胚珠 ,但受精后一个子房
中仅有 1 ～ 2个胚珠发育正常 ,其他胚珠萎缩 ,果实
成熟后含 1 ～ 3粒种子[ 16] ,进而造成利用种子繁殖
的方式受到限制.③人为的破坏也是造成半日花成
为珍稀濒危植物的重要原因 ,多年来 ,由于人们对天
然的半日花群落进行放牧及其烧柴等活动 ,造成草
场生产力下降 ,半日花群落的生态环境遭到严重的
破坏.
3.2　半日花的保护对策
3.2.1　对当地现有的半日花群落采取有效的保护
措施　目前 ,半日花的分布面积很狭窄 ,仅分布于内
蒙的西鄂尔多斯自然保护区和周边地区以及我国新
疆的极小范围内 ,而且在新疆没有形成群落[ 5] .多年
来 ,由于人们对天然的半日花群落进行放牧及其烧
柴等活动 ,造成草场生产力下降 ,生态环境遭到严重
的破坏 ,因此 ,有必要建立一个以半日花为建种群其
他旱生植物为伴生种的旱生植物自然保护区 ,促进
自然种群的繁衍.同时 ,还应建立薪炭林基地 ,解决
当地居民及地方工业的烧柴问题 ,以减轻对半日花
的破坏.半日花的保护应该与其生态环境的保护相
一致 ,在自然保护区内 ,恢复植被保护 ,改善生态环
境 ,使其能够进行更好的自然繁衍.
3.2.2　对半日花进行有效的迁地保护 ,使其种质资
源得到保存　针对目前半日花分布面积小的特点 ,
根据其生物学特性进行有效引种的迁地保护对策 ,
扩大繁育范围.应对半日花种子萌发进行深入细致
的研究 ,从而提高种子的萌发率 ,采取各种措施进行
育苗 ,建立人工繁育苗圃 ,通过种子繁殖来提高半日
花的繁殖率.另外 ,利用半日花的生物学性质进行移
栽扩繁.
3.2.3　利用现代生物技术建立有效的种质资源保
护库　利用生物技术建立半日花种质资源库(基因
库),加大对半日花抗旱基因和遗传特性的研究 ,使
其能够在分子水平上得到研究.
3.2.4　加强人们对濒危植物保护认识的宣传教育
活动　作为发展中国家 ,利用自然资源为经济的发
展提供资金是必然的.科学技术 、管理措施 、人口素
质的落后有时不可避免的要导致资源的过渡开发利
用.加大人们对濒危植物认识的宣传教育对保护和
利用资源就显得非常重要了.
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The present situation and conservation countermeasures of threatened
plant Helianthemum Songaricum Schrenk
Ma Xueping1 , 3 , ZhaoChengl iang 2 , Song Yu xia3
(1.Schoo l o f Life Science , Ningxia Univer sity , Yinchuan 750021 , China;
2.The Fo restry Bureau of N ingxia , Yinchuan 750002 , China;
3.The Key Labor atory of Ag ricultural Bio technology of N ingxia , Yinchuan 750002 , China)
Abstract:The endangered plant , Helianthemum Songaricum Schrenk , is an old-relic species of tethys and mainly
distributed in the eastern Asia.It is not only a rare species , but also a valuable resource for scientific research on
the genesis fo r desert flora in China and the contacting with f lo ra in tethys of plant dist ribution.It is also a good
species for the use of windbreak and desert cont rol in arid grassland and desert region.In China , Helianthemum
Songaricum Schrenk should be grow n as a kind of small desert communi ty , but because of overgrazing and
irrational firewood collecting , its community has been destroyed and i ts individual number has been reduced.
Therefore , it is necessary to study how to protect Helianthemum Songaricum Schrenk and its community.Based
on the progress of Helianthemum Songaricum Schrenk and the causes of its degradation , some conservation
countermeasures for it are proposed.
Key words:endangered plant;Helianthemum songaricum Schrenk;present situat ion;conse rv ation counter-
measures
(责任编辑 、校对　郑国琴)
75　第 1期　　　　　　　　马学平等:濒危植物半日花的研究现状及其保护对策