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永瓣藤的分布现状及其保护



全 文 :收稿日期:1997-10-14;修改稿收到日期:1998-03-30
国家自然科学基金资助项目(39460011)
生物多样性 第 7 卷 ,第 1 期 , 1999 年 2 月
CHINESE BIODIVERSITY 7(1):15~ 19 , February , 1999
永瓣藤的分布现状及其保护*
谢国文
(广州教育学院生物系 ,  广州 510030)
文 林
(九江珍稀濒危植物种质库 ,  江西九江 332100)
摘 要 本文从自然环境 、分布特征 、种群数量和种群繁殖等方面研究了我国珍稀特有植物永瓣藤
(Monimopetalum chinense)的分布和保护现状 , 并从引种栽培 、种子繁殖和无性繁殖等方面总结了近年
来对永瓣藤进行迁地保存的初步研究结果 , 最后提出了相应的保护建议。
关键词 永瓣藤 , 卫矛科 ,稀有濒危植物 , 分布现状 , 就地保护 , 迁地保存
Distribution status and conservation of Monimopetalum chinense / XIE Guo-Wen , WEN Lin
Abstract  Monimopetalum chinense is one of the second class conservative species o f rare and endangered
plants in China.In this paper , the distribution and in situ pro tection of this species were introduced including
natural environment , distribution characteristics , quantity and structure of its population.In addition , as a re-
sult of a preliminary study on its ex situ preservation , its introduction , cultiv ation , methods of sexual repro-
duction and vege tative propagation were expounded.Some suggestions on conserv ation of M.chinense w ere
giv en.
Key words Monimopetalum chinense , Celastraceae, rare and endangered species , distribution status , in situ
pro tection , ex situ preservation
Author s address 1)Department of Biology , Guangzhou Educational Colleg e, Guangzhou 510030
2)Jiujiang Gene Pool o f Rare and Endangered Plants , Jiujiang , Jiangxi 332100
生物多样性保护是国际关注的全球环境问题之一[ 1] 。因而 , 全面深入地开展中国生物多
样性的保护生物学等基础研究已成为当务之急[ 2] 。目前此领域一些热点课题基本上都是围
绕着环境影响评价 、致濒因素 、有效保护(保存)的对策 、技术和持续利用等[ 3] 。
永瓣藤(Monimopetalum chinense)属于卫矛科(Celastraceae)的特有单型属植物 , 被列为
国家首批二级稀有保护物种[ 4] 。作者已撰文对永瓣藤的濒危原因及保护对策作了初步报
道[ 5] 。本研究主要分析永瓣藤的分布和保护现状 , 旨为其保护和持续利用提供科学依据。
1  种群分布现状
1.1 自然概况
永瓣藤是华东植物区系地理成分 ,其分布区的气候属温暖湿润型 , 年均气温15 ~ 17.3℃,
1月平均气温 4 ~ 5℃, 7月平均气温 33 ~ 35℃, 绝对最低气温-10℃左右 , 绝对最高气温
40℃, ≥10℃年活动积温为 5200 ~ 5400℃, 无霜期 230 ~ 250 天 , 年均降水量 1700 ~ 2000
mm , 5 ~ 6月最多 , 冬季最少 ,空气相对湿度 75%左右。分布区的土壤多为山地红黄壤和山
地黄壤 , pH值为 5.5 ~ 6.5 , 有机质含量在 2.9%~ 5.1%, 成土母岩多为千枚岩 、页岩 、板岩
或沙岩 , 但一般不存在于石灰岩和花岗岩等山地 。
1.2 分布特征
永瓣藤一般在土层较深 、腐殖质含量丰富 、排水良好的偏酸性土壤环境生长最好 , 在湿润
的沟谷 、土层浅薄 、岩石裸露的地方也能适应 , 但在长期积水之地或干旱的山嵴未见分布 。其
分布区域狭窄 , 零星分布于赣西北及鄂东南的九岭 、幕阜山林区(西部亚区)和赣东北与皖南
交界的山区(东部亚区), 因鄱阳湖水域使其呈东西间断分布。永瓣藤很可能是本地区起源的
单型特有属[ 6 ~ 9] 。西部亚区即鄂东南的通山县(为湖北省新记录), 赣西北的修水 、武宁 、奉
新 、靖安 、永修 、九江等县 , 东部亚区即皖南的祁门(模式产地), 赣东北的浮梁(景德镇市)、婺
源 、德兴 、玉山等县。原有记载的贵池 、贵溪 、宜丰 、万载等县现未见有其种群踪迹 , 很可能已
绝灭 , 说明永瓣藤的分布区正在逐渐缩小。
永瓣藤种群的分布格局(大格局)呈狭域间断分布是以地史成因为主 , 生态成因次之 。在
地史时期 , 该种群在扬子古陆呈连续分布 , 随着造山运动 、鄱阳湖的形成 , 从而分成东西两个
亚区 。又因分布在海拔 1000 m 以下 , 人类活动严重破坏森林植被 , 导致生境脆弱化 , 其分布
也严重片断化 、破碎化 , 使现存的种群呈岛屿星散分布格局[ 10] 。永瓣藤种群内个体的分布格
局(小格局)呈集群分布 , 这与其种群无性系天然更新密切相关。通过生态定位观测得知 , 永
瓣藤种子散布的有效性极低 , 主要通过匍匐生长的不定根所形成无性系小植株来维持种群的
繁衍和生存。
1.3 种群数量
永瓣藤种群数量 、规模是其就地保护主要特征之一 。通过主要分布地区种群数量 、规模的
调查统计可知 , 虽然其种群数量(141 个以上)并不少 , 但大都为小种群或较小种群(≤20
株), 占总种群数的 73%[ 11] 。永瓣藤分布中心地区靖安 、奉新 、武宁等县(属九岭山脉的中山
地带)的种群规模相对较大 , 种群间隔距离较小;而沿分布区边缘的通山 、祁门等地的种群几
乎都是小种群或较小种群 , 种群间隔距离较大 , 而且种群规模变小的趋势明显。
调查还发现 , 永瓣藤种群数量 、规模与林分郁闭度有一定的相关性 。永瓣藤在森林群落
中为伴生成分 , 林分郁闭度过大或过小都不利于其生存。郁闭度达 0.8或以上的天然林中就
几乎找不到它的踪迹 , 即使偶尔存在 , 也仅是小种群或较小种群 , 年龄结构间断 , 为明显的
衰退种群 。林分郁闭度过小(≤0.3), 人为干扰过度 , 也不适应永瓣藤的定居和散布 。
1.4 自然繁衍
永瓣藤的二歧聚伞花序多从去年生枝的上部芽鳞内抽出 , 花期 5 ~ 6月 , 果熟期 9 ~ 10
月。繁殖阶段调查表明(表 1), 永瓣藤的落花落果和胚珠败育现象较普遍 , 有的种群(尤其是
分布区边缘的)很难见到几个果实发育到成熟 , 甚至 8月果枝上还剩下当年暂存的果柄 。主
要原因是永瓣藤花小 、雄蕊花丝极短(仅约 0.9 mm)和缺乏引诱昆虫传粉的结构特征(花色 、
香气和蜜腺等), 定位观察未见昆虫参与传粉 。其次是开花 、结果初期(5 ~ 7月)正逢江南降
雨频繁 , 加之种群规模偏小和种群密度低 , 都将影响到风媒传粉的效率[ 12] , 必然导致传粉受
精不良 , 胚珠败育而结实率偏低 。根据胚胎发育的观察(将另文发表), 雌配子体大都能发育
成熟 , 但成熟后不少逐渐退化而使胚珠败育 , 其败育率平均高达 64.38%(见表 1)。如果一朵
花中所有雌配子体或胚珠(一般为 4枚)都退化就必定落花落果。据随机抽样统计 530个果
实 , 4个胚珠都能发育为成熟种子的果实只有 6个 , 只占 1.13%, 而绝大多数果实只有 1个
或 2个胚珠能正常发育形成种子。
16 生 物 多 样 性                    第 7卷
表 1 永瓣藤开花结实情况调查
Table 1 I nvestig ation of flower and fruit in M.chinense
观察点
Observed
plo ts
海拔
Altitude(m)
调查株数
No.o f observed
plants
花朵总数
To tal no.
of flowers
果实总数
No.of
fruits
理论种子数
Theoretical
no.of seeds
实际种子数
Actual
no.of seeds
败育率(%)
Percentage
of abortion
武宁
Wuning
470 23 2075 1473 8300 3117 62.45
靖安
Jingan
540 18 1946 1457 7784 3306 57.53
通山
Tong shan
650 12 1028 530 4112 770 81.28
合计
Total
53 5049 3460 20196 7193 64.38
理论种子数:T heoretical no.of seeds=花朵总数 Total no.of f low ers×4
种群调查也发现 , 永瓣藤能凭着匍匐生长习性进行无性繁殖 , 形成无性系种群。永瓣藤
匍匐茎节上产生不定根 , 其上的潜伏芽能在适宜的条件下萌生成无性系分株苗 , 由于这样的
分株苗总以匍匐茎与母株相连 , 因此不能产生独立的新植株。其匍匐茎的分布属于稀疏游击
式线型样式[ 13] , 常在植株上产生 1 条匍匐茎。经随机抽样调查 60 个无性系 , 共有分株苗
214个 , 平均株距 87.39 cm , 其无性繁殖系数为 3.57 , 可见永瓣藤总的无性繁殖效率并不高 。
仅仅靠无性繁殖 , 难以大幅度提高其种群数量 , 尤其是不能远距离开拓新的分布区域 , 这就
是永瓣藤分布狭窄的主要原因 。
2  迁地保存试验
永瓣藤种群不仅分布在低海拔地区 , 而且多分布于现有的自然保护区之外 , 以残存的种
群存在 , 其生境也非原来的生境条件 。所以 , 迁地保存是绝对必要而可靠的措施[ 14] 。
2.1 引种栽培
为了保存好永瓣藤的种质资源 , 我们选择了和其原生地生态条件相似的“九江珍稀濒危
植物种质库”作为迁地保存基地 , 设立了田间收集圃 。在引种取样方法上 , 克服了传统的引
种原生地单一的问题 , 注意到不同地理条件种源的采集和保存 , 尽量多地保存它的遗传多样
性。
取样在 3 ~ 4月进行 , 此间雨水较多 , 湿度大 , 成活率高 。每个样地多点采挖植株 15个
以上 , 分 3组捆扎并挂牌编号 。运回及时按组分别栽于阳地 、半阴地和阴地 3种不同光照条
件的收集圃中 ,进行常规管理和物候观察及生长发育情况记载。
引种结果初步表明:收集圃是永瓣藤种质资源迁地保存的既经济又有效的方法之一 , 其
成活率高达 86.3%;永瓣藤在偏酸性土壤和半阴性的环境条件下生长发育最好;向阳地的强
光照对其生长具有一定抑制性 , 表现出枝条生长相对缓慢 , 叶形变窄变小 , 但生长在阴生地
的永瓣藤开花结果甚少。
2.2 有性繁殖
永瓣藤种子小 , 种皮坚硬 , 寿命较短 , 种子萌发障碍难以消除 ,致使发芽率极低甚至不发
芽 , 通过对种子处理(表 2)的发芽试验结果也证实了这一点。既使进行了处理 , 其发芽率还
是很不理想 , 萌发时间长 , 出苗困难 , 生长势弱 , 抗逆性差 。自然环境下的成苗条件苛刻 , 落
到地面的果实或种子难以覆土保墒 , 以致野外调查几乎见不到实生苗 。因此 , 永瓣藤的种子
17第 1期               谢国文等:永瓣藤的分布现状及其保护
特性也是决定它在自然界处于稀有濒危状态的重要原因之一。
表 2 永瓣藤种子萌发试验结果
Table 2 Results of seed germination test of M.chinense
 处理
T reatment
时间
Time
萌发温度
Germinating
temperature
播种量(粒)
Rate of
seeding
发芽粒数
No.of germi-
native seeds
发芽率%
Germination
percentage
干燥贮藏
Dry sto re
120 d 25℃ 500 0 0
沙藏
Sand sto re
120 d 25℃ 500 0 0
硫酸浸种
Soak with H2SO4
324 h 25℃ 500 12 2.4
保湿低温贮藏
Humid sto re in 0 ~ 6℃ 120 d 25℃ 500 76 15.2
永瓣藤种子成熟于秋高气爽的干旱季节(10月左右), 因气温仍较高(平均≥20℃), 种子
易迅速失水而胚失活或休眠。以 TTC 试法测定其种子活力 ,干燥贮藏半年的种子几乎全部丧
失活力[ 5] 。由于种子干燥后萌发力易丧失 , 故采用种子贮藏(库)保存其种质的方法并不可
取。
2.3 无性繁殖
为了提高迁地保存的效率 , 并为永瓣藤种质资源的开发利用(药用)奠定基础 , 我们进行
了压条 、扦插等无性繁殖试验 。
埋土压条在定位观察点(武宁)和收集圃同时进行 , 即将永瓣藤藤蔓(母株)局部埋入土
中 , 待节上发出不定根和萌生了芽后 , 从母株上切断移植而形成新的个体。结果表明用此法
进行无法繁殖具有生根早而多 、生根率高 、生长快和繁殖苗健壮等优点;但因母株生长分散 ,
地形高低不平 , 以致操作不便 , 管理难度大 , 繁殖系数也很有限 。
扦插繁殖是永瓣藤迁地保存和扩大繁殖数量的有效方法。以二年生硬枝(6 ~ 10 cm)作插
穗 , 在红壤土 、腐殖质土 、火灰土和粗沙(对照)等基质上进行 , 其结果(表 3)表明 , 不同的扦
插基质对插穗生根和幼苗生长具有不同的影响。扦插平均生根率最高的基质是偏酸性的红壤
土 , 其次为腐殖质土 , 这是由于永瓣藤的原生环境为偏酸性的土壤 , 是一个适应性问题 。而
表 3 基质对扦插苗生长的影响
Table 3 Effects of the medium on g rowth characters of cutting sprouts
基质
Medium
pH 值
pH value
生根率
Rooting
rate(%)
平均生根数
Average
no.o f
roo ting
最多生根数
Maximum
no.of
rooting
最长根
The
longest
root(cm)
最长新梢
The
longest
shoot(cm)
最早生根期
The earliest
time o f
roo ting(d)
红壤土
Red soil
5.5 ~ 6.0 94.0 14.3 26.0 6.1 3.5 34
腐殖质土
Humus soil
6.0 ~ 6.5 90.0 20.6 31.0 8.5 5.0 29
火灰土
Andept
6.5 ~ 7.0 78.0 12.3 24.0 8.1 4.5 32
沙土
Sandy soil
7.0 ~ 7.5 52.0 10.5 19.0 4.2 2.0 39
一季内扦插苗木生长性状的数量统计 Quan tity statist ics of growth characters of cut ting sprouts in three months
18 生 物 多 样 性                    第 7卷
成活后根系和新梢的生长量 , 取决于扦插基质的腐殖质和有机质的含量多少 , 即基质的肥沃
程度 , 故腐殖质土和火灰土的影响效果较佳。但不同基质 , 对扦插生根时间影响不大 , 这也
说明永瓣藤是一种易于无性繁殖的物种。因此 , 在某种意义上说 , 永瓣藤不需要进行离体保
存。
3  保护建议
珍稀濒危物种的生物多样性保护是一项长期而艰巨的任务 。为了更好地保护永瓣藤的遗
传多样性 , 特提出如下保护建议:
1) 就地保护为主 , 迁地保存为辅。对稀有濒危物种来说 , 迁地保存虽然也是必不可少
的保护途径 , 但毕竟受到人力 、物力的限制 。无性繁殖本质上只是无性群遗传物质的转
移[ 14] , 因此要保护永瓣藤这个物种的遗传多样性 , 首先应基于对原产地的保护 。在其种群规
模较大的地方 , 建立自然保护区(如武宁岩等)。
2) 加强生殖生理学等基础研究 , 消除其有性繁殖障碍 , 提高永瓣藤的种子繁殖效率 。
3) 开展药用成分研究 , 在利用的基础上实现有效保护 。据初步分析 , 永瓣藤是一种具
有药用价值的种质资源 , 若能在大量引种繁殖苗木的基础上开发利用 , 就可以达到最好的迁
地保存及持续发展。
致谢 参加野外考察的还有谭策铭 、季梦成 、张志勇 、陈拥军 、孙叶根 、李立新等先生 , 谨
表谢忱。
参 考 文 献
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