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能源植物潜力种——甘肃大戟(Euphorbia kansuensis Prokh.)的形态和分布研究



全 文 :能源植物潜力种
———甘肃大戟(Euphorbia kansuensis Prokh.)的形态和分布研究
顾子霞,郭建林,周义锋,杭悦宇* (江苏省中国科学院植物研究所,江苏省植物迁地保护重点实验室,江苏南京 210014)
摘要 [目的]研究甘肃大戟的分类学地位。[方法]根据野外调查、采集,结合标本观察,对江苏分布的乳浆大戟亚属的甘肃大戟(Eu-
phorbia kansuensis Prokh.)和月腺大戟(E. ebraceolata Hayata)的形态特征和分布区等方面进行了研究。[结果]《江苏植物志》记载的月
腺大戟和《中国植物志》的甘肃大戟在形态描述的被毛和根形态这 2个重要特征上没有明显区别,且相互有交叉,故《中国植物志》认为
月腺大戟是甘肃大戟的误用名是合理的,但是其形态描述应修订为:全株有毛或无毛;根为纺锤形至圆柱状;腺体为肾状长圆形。[结
论]该研究对于理清甘肃大戟的分类学地位具有重要意义。
关键词 能源植物;月腺大戟;甘肃大戟;形态;分布
中图分类号 S216. 2 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)22 -11360 -03
Study on Morphology and Distribution of Euphorbia kansuensis Prokh. as a Potential Energy Plant
GU Zi-xia et al (Jiangsu Province Key Laboratory for Plant Ex-situ Conservation,Institute of Botany,Jiangsu Province and the Chinese A-
cademy of Sciences,Nanjing,Jiangsu 210014)
Abstract [Objective]The research aimed to study the taxonomy of E. kansuensis Prokh. [Method]With fresh plants collected locally,to-
gether with specimens,the morphological characteristics and distribution of E. kansuensis Prokh. and E. ebraceolata Hayata in Subgen. Esula
distributed in Jiangsu Province were studied. [Result]There was no obvious distinction between E. kansuensis Prokh. in Flora of China and
E. ebraceolata Hayata in Flora of Jiangsu in terms of indumentum and root characteristics,therefore the perspective that E. ebraceolata Hayata
was a wrong name for E. kansuensis Prokh. in Flora of China proved to be reasonable. However,the description of E. kansuensis Prokh.
should be modified as follows:puberulent or glabrous plants;roots shape varying from spindle to cylinder;oblong-kidney shaped glands.
[Conclusion]This paper is of great significance for understanding the taxonomy of E. kansuensis Prokh.
Key words Energy plant;E. kansuensis Prokh.;E. ebraceolata Hayata;Morphology;Distribution
基金项目 江苏省农业科技攻关重点项目(BE2008328)。
作者简介 顾子霞(1985 -) ,女,江苏常熟人,硕士,从事能源植物研
究,E-mail:zixia_16@ 163. com。* 通讯作者,研究员,博士,
博士生导师,从事植物多样性与系统演化研究,E-mail:han-
gyueyu@ yahoo. com. cn。
收稿日期 2012-03-31
大戟属(Euphorbia Linn.)是大戟科(Euphorbiaceae)中最
大的属,《中国植物志》[1]及《Flora of China》[2]记载其约2 000
种,几乎遍布全球,是特大属之一,中国约有 77 种,包括 11
个特有种和 9个归化种,以西南的横断山区和西北的干旱地
区分布较多[3]。该属种类多、生境复杂、变异大。以欧亚大
陆为主要分布中心的乳浆大戟亚属(Subgen. Esula)是大戟
属中分类最为困难的亚属,《中国植物志》记载其约 500 种,
中国有 46种,其中 7 个为特有种[1]。该亚属中植物为一年
生到多年生草本,种内形态变化较大,变异幅度极不稳定[4]。
在对该属植物进行分类时,常由于未看出种内形态的连续变
化而导致根据不同的生境类群将一个种划为几个种或变种。
部分大戟属植物的种子含油量很高[5],其中续随子已作
为公认的能源植物被广泛研究[6],科研人员对江苏分布的大
戟属植物也进行了比较分析,相关文献表明甘肃大戟种子的
总脂含量高,且二十碳以下脂肪酸的含量超过 99%,与理想
的生物柴油组分接近,是能源植物潜力种之一[7]。可见,理
清甘肃大戟的分类学地位,具有较大的研究意义。
文献记载乳浆大戟亚属中的甘肃大戟(E. kansuensis
Prokh.)是 J. Prochanov 根据 N. Przcwalshi、G. Potanin 等人
采自黄河上游以及甘肃夏河一带的标本于 1927 年建立[8],
月腺大戟(E. ebraceolata Hayata)为 B. Hayata 于 1904 年定
名[9],但《中国植物志》和《Flora of China》中仅记载甘肃大
戟,认为月腺大戟是甘肃大戟的误用名[1 -2],而《江苏植物
志》、《安徽植物志》、《浙江植物志》和《山东植物志》等地方
植物志中均记载有月腺大戟,而没有甘肃大戟的记载[10 -13]。
比较上述植物志对甘肃大戟和月腺大戟的描述可以发
现,两者在形态上极为相似,不同之处仅在于甘肃大戟全株
无毛,腺体半圆形或圆形,根圆柱状[1],而月腺大戟茎疏生白
色柔毛(尤以节间较多) ,叶表面无毛,背面疏生白色长毛,腺
体圆心形或扁肾形或肾形,根纺锤形或圆锥形[10]。此外,两
者的分布记载也有差异,《中国植物志》和《Flora of China》中
记载甘肃大戟分布于内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、
青海、江苏、河南、湖北和四川等地[1 -2],而各地方植物志记
载月腺大戟仅分布于江苏、安徽、浙江和山东[10 -13],也就是
说甘肃大戟在安徽、浙江和山东没有分布,如果按照《中国植
物志》和《Flora of China》认为月腺大戟是甘肃大戟的误用
名,那么很难解释 4省地方植物志上记载的月腺大戟的分类
地位。
1 材料与方法
1. 1 材料 野生乳浆大戟亚属植物采集于江苏句容宝华
山和安徽琅琊山等地,形态符合《江苏植物志》上月腺大戟的
描述,即被毛,不符合《Flora of China》中甘肃大戟形态特征,
凭证标本存放于江苏省中国科学院植物研究所标本馆
(NAS)中(表 1)。
馆藏标本为查阅中国科学院植物研究所标本馆(PE)、
江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)和中国科学院
昆明植物研究所标本馆(KUN)中资料,其中甘肃大戟 94份、
月腺大戟 9份。
责任编辑 王春艳 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(22):11360 - 11362
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.22.096
表 1 野生乳浆大戟亚属植物材料来源
采集地 采集人 凭证标本及存放地
江苏句容宝华山 吴宝成,顾子霞 0647630;NAS
安徽滁州琅琊山 吴宝成,顾子霞 0647632;NAS
1. 2 方法 观察活植物及标本茎叶的被毛情况以及根、腺
体等形态特征。
2 结果与分析
2. 1 被毛观察结果 对中国科学院植物研究所、昆明植物研
究所和江苏省中国科学院植物研究所的甘肃大戟全部 94份标
本观察结果表明(表 2),其中 40份全株无毛,54份茎或叶上被
毛,在该 54份被毛标本中,有 31份为茎上和叶上均被毛,23份
为茎上或叶上被毛,其中江苏省中国科学院植物研究所标本馆
中保存的 1 份采自甘肃省岷县马子川的标本(洮河队 3201,
492355)为 2个植株,1株有毛、1株无毛。除个别省份标本数
目较少外,各省标本都为有毛和无毛并存,与《中国植物志》对
甘肃大戟全株无毛的描述不一致(图 1A、B)。
表 2 甘肃大戟标本的植株被毛观察结果
采集地 标本份数 茎叶均被毛 茎或叶被毛 全株无毛
甘肃 19 4 3 12
河北 5 2 0 3
山西 21 3 6 12
陕西 2 1 1 0
青海 13 5 2 6
江苏 15 6 8 1
湖北 1 0 0 1
四川 11 8 1 2
西藏 1 1 0 0
采集地不详 6 1 2 3
总计 94 31 23 40
对江苏省中科院植物研究所标本馆 9 份定名为月腺大
戟的标本观察结果表明(表 3) ,其中 3份茎叶均被毛,2份茎
叶均无毛,另有 4份茎上或叶上被毛。
表 3 江苏省中科院植物研究所标本馆月腺大戟标本的被毛观察结果
采集地 标本份数 茎叶均被毛 茎或叶被毛 全株无毛
山西 1 1 0 0
安徽 5 1 2 2
采集地不详 3 1 2 0
总计 9 3 4 2
对江苏省宝华山采集的符合月腺大戟被毛特征的 100
份乳浆大戟亚属植物活植株的观察结果表明(表 4) ,100 份
均被毛,其中 47份茎叶均被毛,53份为茎上或叶上被毛。安
徽琅琊山采集的 3 份符合月腺大戟被毛特征的乳浆大戟亚
属鲜植物均为茎叶背毛(表 4) (图 1C、D)。
2. 2 根形态观察结果 对中科院植物研究所的 32 份甘肃
大戟带根标本及江苏中科院植物研究所的 6 份月腺大戟带
根标本进行观察,结果表明,两者的形态特征相似,如表皮呈
姜黄色、薄层状易脱落,根的切面具黄白相间的大理石纹等,
但由于多数标本的个体较小,根形态特征不明显,基本介于
圆柱形和纺锤形之间,难以明确分辨(图 1E、F)。
表 4 采集的野生乳浆大戟亚属植物的被毛观察结果
采集地 标本份数 茎叶均被毛 茎或叶被毛 全株无毛
安徽琅琊山 3 3 0 0
江苏宝华山 100 47 53 0
总计 103 50 53 0
根据采自江苏宝华山和安徽琅琊山的 103 份符合月腺
大戟被毛特征的乳浆大戟亚属鲜植物根的观察,发现根形态
变化较大,圆柱状和纺锤形均较为普遍(图 1G、H)。
注:A为甘肃大戟标本被毛的茎;B为甘肃大戟标本不被毛的茎;C
为采集的野生乳浆大戟亚属鲜植物有毛的茎;D为采集的野生
乳浆大戟亚属鲜植物无毛的茎;E 为甘肃大戟标本的圆柱形
根;F为甘肃大戟标本的纺锤形根;G为采集的野生乳浆大戟
亚属鲜植物的圆柱形根;H 为采集的野生乳浆大戟亚属鲜植
物的纺锤形根。其中 A ~ D:Bar =0. 5 cm;E ~ H:Bar =1. 0 cm。
图 1 甘肃大戟标本及采集的野生乳浆大戟亚属鲜植物的形态特征
2. 3 分布区 《中国植物志》及《Flora of China》中记载甘肃
大戟的分布区为内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、
江苏、河南、湖北和四川等地[1 -2],但不包括安徽,《江苏植物
志》、《安徽植物志》、《浙江植物志》和《山东植物志》上记载
月腺大戟的分布区为江苏、安徽、山东和浙江[10 -13]。该研究
所观察的标本及采集结果表明,甘肃大戟和月腺大戟绝大部
分均在记载的分布区中。
中国科学院植物研究所和江苏省中科院植物研究所的
标本馆中各馆藏一份采自西藏的甘肃大戟标本[J·F·
Rock,00946187(PE) ,130472(NAS) ],这与《中国植物志》及
《Flora of China》中甘肃大戟的分布区记载不符。
3 结论与讨论
试验结果表明,各植物志中描述的甘肃大戟和月腺大戟
1631140 卷 22 期 顾子霞等 能源植物潜力种
的几个重要形态特征在新鲜植物和大量标本的观察中,互有
交叉,仅通过被毛与否、根和腺体形态等主要特征无法区分
甘肃大戟和月腺大戟,因此《中国植物志》认为月腺大戟是甘
肃大戟的误用名是合理的,但是其形态描述应修订为:全株
有毛或无毛;根为纺锤形至圆柱状;腺体为肾状长圆形。
文献记载马金双和吴征镒将阴山大戟作为甘肃大戟的
别名[4],而在阴山大戟的定名文献中描述其叶为“被稀疏柔
毛”[14],与《中国植物志》的甘肃大戟描述不符,赵志礼等也
曾描述甘肃大戟“叶为挟披针形或线形,上面近无毛,背面有
毛,尤其叶缘密生毛”[8],可见相关文献中甘肃大戟特征也并
非为《中国植物志》和《Flora of China》中描述的全株无毛,上
述研究也从一个侧面反映了甘肃大戟的被毛情况。
就分布区而言,《中国植物志》及《Flora of China》均记载
甘肃大戟分布内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、江
苏、河南、湖北和四川等地,且主要集中在甘肃、青海、四川一
带,分布区由西向东逐渐减少[1 -2]。根据标本采集地记载及
对月腺大戟分类修订的结果,甘肃大戟的分布区应增加安徽
和西藏两省。
参考文献
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77 -78.
(上接第 11329页)
行铁线莲(C. kirilowii) ,粘鱼须(S. sieboldii)。紫藤适应性强,
生长快,寿命长,茎蔓缠绕,枝叶茂密,初夏时串串紫穗悬垂,
花艳而香,盛夏时藤叶穿插,荚果累累,为园林著名的观花绿
荫藤本植物;徂徕山隐仙观长有百年以上的古紫藤,仍生长
旺盛,繁花似锦。爬山虎,靠吸盘吸附在墙壁或岩石上攀援
生长,茎蔓纵横,翠叶似鳞片层层覆盖攀附物表面,深秋叶色
变红,更有蓝黑色的浆果充盈其中;现广泛用于建筑物长廊、
凉亭、阳台和墙面,夏天浓荫如盖,使建筑物充满生机,并具
防晒降温效果。太行铁线莲,枝叶扶疏,整个夏季开满白色
花序,给人以心静自凉之感;耐寒、耐旱,靠叶柄卷曲攀附于
花柱、花门、篱笆之上,或配置于假山、岩石之间。
3. 3 野生观赏树木的保护与驯化栽培
3. 3. 1 加强法律法规宣传,加大巡查看护力度。应通过新
闻媒介加强《森林法》、《中华人民共和国野生植物保护条
例》等法律法规的宣传,林场自身更要组织护林员加大巡查
看护力度,保护好种质资源的安全。
3. 3. 2 开展植物资源调查,培育优良林种。同时,也要积极
地对野生观赏树木的生态习性进行调查,研究珍稀野生观赏
树木的驯化栽培技术,利用化学诱变、辐射育种、太空育种及
杂交育种等手段获取优良林种,繁育出大量的野生花卉苗
木[4];在徂徕山区建立若干个野生观赏树木的专类园,使徂
徕山成为山东省乃至江北一个重要的野生观赏树木基因库。
4 结论与建议
(1)调查发现徂徕山有野生观赏树木 39科 66 属 92种,
其中单种科 19科,寡种科(2 ~ 5 种)16 科,含 6 种以上的大
科仅有 3科。说明徂徕山野生观赏树木种类丰富,种质资源
保存较好,受人为干扰影响小。
(2)徂徕山野生观赏落叶树类科(属 /种)占该区野生观
赏树木科(属 /种)的比率是 87. 2%(89. 4% /87. 0%) ,是徂
徕山花叶景观的主要树种;常绿树类和既有常绿又有落叶树
类的科(属 /种)虽较少,却是构成鲁中泰沂山区森林、城市园
林的优势树种。
(3)徂徕山野生观赏树木观赏类型有 6 种,花木类 21
种,叶木类和蔓木类均为 19 种,荫木类 16 种,果木类 10 种,
林木类 7种。这些野生树木是观赏价值很高的乡土树种,既
可以在园林绿化中作为行道树或庭荫树栽培,也可作园景树
在造园上孤植或片植,应该在园林绿化上大力开发利用。
(4)徂徕山 6种野生观赏树木除观花、观果、观叶外,其
枝干在休眠季节具有很高的观赏价值,有长裂葛萝槭、卫矛、
构树、刺楸、榔榆和紫薇,群植或列植更具效果。应加快扩繁
培育,丰富北方冬季园林景观。
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26311 安徽农业科学 2012年