免费文献传递   相关文献

广东省曲江县野生仙湖苏铁新种群及其保护



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 25(2):97一 i01 2005年 3月
广东省曲江县野生仙湖苏铁新种群及其保护
简曙光1,韦 强1,高泽正1,谢振华 ,林仕洪 ,刘 念。
(1.中国科学院华南植物园,广东广州 510650;2.曲a:R-ag~ ,广东曲江
5121oo;3.仲恺农业技术学院园艺系,广东广州 510225)
摘 要:在广东省曲江县新发现的两个仙湖苏铁种群,是继深圳市塘朗山种群后在广东省发现该物种的新野
生种群 对其种群结构及繁育系统的研究结果表明,曲江县的两个仙湖苏铁种群分布区域极狭窄(仅 600
m2),个体数很少,而且由于人为破坏,数量还在减少;年龄结构呈倒金字塔形,开花植株数少,且缺少雄株,种
子不能萌发成幼苗;这些现状表明这两个种群处于严重濒危状态,急需保护。
关键词:仙湖苏铁;野生种群;曲江;保护
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2005)02—0097 05
Characteristics and c0nservati0n of wild
populations of Cycas fairylakea newly found
in Quj iang of Guangdong Province
JIAN Shu—guang ,WEI Qiang ,GAO Ze—zheng ,
XIE Zhen—hua],LIN Shi—hong2,LIU Nian。
(1.Sf】“£^ CtIi n Botanical Garden,the Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510650,China;2.the Forest
Bureau of Qujiang County,Qujiang 51 2100,China}3.Horticulture Department,Zhong Kai
Agriculture Technique College,Guangzhou 510225,China )
Abstract:Two populations of Cycas fairylakea found in Qujiang County of Guangdong Province were the next
two wild populations of this species to the Tanglangshan population which had been found in Shenzhen.Inves—
tigation on the population structure and breeding system showed that these two populations of C.
.fairylakea
had a narrow colonization area of only 600 m2,and few wild individuals,which is decreasing continualy.The
population age structure was opposite pyramid like.There were few blooming plants,even no male blooming
one.The seeds are all sterile. It indicated that these two populations of C.

fairylakea were threatened seri—
ously,the plants and habitats were needed to be protected urgently in location site.
Key words:Cycas fairylakea;natural population;Qujiang;conservation
苏铁植物(Cycas)是地球上现存最古老的种子
植物类群之一,对研究种子植物的起源与演化具有
重要意义。由于原生环境被破坏及其它因素,大多
数苏铁植物已濒临灭绝,我国所有野生种类均被列
收稿 日期
基金项 目
作者简介
为国家一级保护。l999年 l1月汪殿蓓等(2003)在
广东省深圳市塘朗山发现了野生仙湖苏铁(Cycas
irylakea D.Y.Wang)(王定跃,l996)后,本研究
组成员也一直致力于广东省野生苏铁植物资源的调
2004—06 07 修订日期 :2004—08一l8
国家自然科学基金(30070062);广东省 自然科学基金(000975,O4300604);广东省环保局科技开发项 目(970165);华
南植物园所长基金(2002—3293)资助。
简曙光(1972一),男 ,江西九江人,博士,副研究员,从事植物生态学及保护生物学研究。 通讯联系人
维普资讯 http://www.cqvip.com
98 广 西 植 物 2j卷
查工作,于2000、2003年分别在广东省北部曲江县
罗坑镇的罗坑水库上游和樟市镇狮子山发现两个野
生仙湖苏铁种群。通过对苏铁种群生境特点、分布
面积、个体数、年龄结构及繁育系统等进行的调查研
究,为探讨仙湖苏铁种群的濒危机制和保护提供理
论依据。
1 方法
1.1形态学特征
研究内容包括茎、叶(包括羽叶、小羽片和叶刺
等)、花(包括大小孢子叶球、大小孢子叶和胚珠)、种
子及鳞叶等,并与深圳的两个种群进行比较。
1.2种群特征
对广东省曲江县两个野生仙湖苏铁种群的整个
分布区进行详细的调查,包括分布面积、生境特点、
植株数量、年龄结构(分不同年龄阶段统计个体数,
如A:茎高≥l m;B:50 cm≤茎高茎高<50 cm;D:5 cm≤茎高<20 cm,茎干明显出
土;E:茎高<5 cm.刚出土幼苗)和分布式样等;同
时对其生长习性和繁育系统(主要是开花的个体数、
结实情况和种子萌发率)进行的调查和研究,分析与
其濒危机制的关系。
2 结果
2.1曲江县仙湖苏铁的形态特征
曲江县仙湖苏铁树干圆柱形,多丛生,偶有单
生。茎干高2O~l 0 cm,最高达2l0 cm;茎干直径
l2~40 cm。叶基宿存,具锈色绒毛。鳞叶披针形,
长7~l3 CITI,下部宽 1.5~3.5 cm。羽叶 l0~3O
片,长 150~350 C171,叶柄长 6O~130 cm。一回羽状
深裂,羽片通常 4O~80对,间距 1.10~2.3 cm,条
形至镰刀状条形,革质,深绿色,有光泽,下面浅绿
色,中脉两面隆起;中部羽片长30~45 cm,宽1.1~
1.7 cm。小孢子叶球未见。大孢子叶球松散型,长
l8~30 cm,直径 2O~38 cm,大孢子叶长 l6~25
cm,密被黄褐色短绒毛,顶片卵圆形至卵状披针形,
长 5~i0 cm,宽 5~8 cm,边缘篦齿状深裂,侧裂片
l3~25枚,顶裂片钻形至条形,比侧裂片稍大。胚
珠 4~6枚,种子黄褐色,卵球形至球形,长 2.5~
3.8 cm,宽 2.5~3.7 cm,厚 1.8~2.3 cm,无毛,中
种皮具疣状突起。
标本记载:曲江县:罗坑镇罗坑水库上游,2OO1
年 12月 9日,刘念、马晓燕、陈炳辉,20011209010,
2001l2O9O11;樟市镇狮子山,2003年 7月 28日,刘
念、简曙光、韦强、谢振华,200307280l,2003072802。
曲江县两个仙湖苏铁种群与深圳市两个种群的
形态性状比较如表 l所示,曲江县樟市种群的茎高
极显著高于罗坑种群(P<0.01),显著高于深圳市
的两个种群(P<0.05);茎基部直径则表现为罗坑
种群高于樟市种群及深圳两个种群,但无显著意义。
曲江县两个仙湖苏铁种群的茎干分枝株数的百分率
高于深圳市两个种群;平均每株分枝数罗坑、樟市和
塘朗山 3个种群间差异不大,但显著高于梅林种群
(p数高于深圳的两个种群,但仅与塘朗山种群间有显
著意义( 罗坑种群及深圳市的两个种群(声<0.0 ),罗坑种
群也高于深圳的两个种群,但无显著意义;叶柄长度
表现为曲江县两个种群显著高于深圳的两个种群
(P<0.05)。樟市种群的羽片对数极显著高于罗坑
种群及深圳市的两个种群( 0.01);曲江县两个
种群的小羽片长与深圳梅林种群相当,显著高于塘
朗山种群( <0.05);羽片宽度除罗坑种群稍大外,
其它种群问差异不大,羽片间距情况也类似。叶刺
对数为樟市种群和罗坑种群显著高于深圳市的两个
种群( 市的两个种群,且樟市种群显著小于深圳市的两个种
群( <0.05)。雌球花高度和直径均为罗坑种群最
低,樟市种群最高,深圳两个种群居中。大孢子叶长
和宽在各种群问差异不大。胚珠数除塘朗山种群有
少量为2个外,其它均为4~6个。种子的长度、宽度
和厚度均为樟市种群最小,其它三个种群间差异不
大。鳞叶长度为罗坑种群最小,且与与塘朗L』种群问
有显著意义( <0.05);而宽度则为罗坑种群最大,且
与与深圳两个种群间有显著意义(p2.2分布地点及面积
曲江县目前发现仙湖苏铁仅分布在罗坑镇的罗
坑水库上游侧山和樟市镇狮子山,离曲江县城约4O
~ 60 km;位于 113。23 0l”~113。27 29”E,24。31 11”~
24。34 57 ,属中亚热带湿润型季风气候,年平均气
温为2o.2℃;年平均降雨量约 l 850 rni]l;全年无霜
冻期约为 3lO d;总面积约 600 m2,海拔 195~308 m,
且呈问断分布。罗坑镇种群位于 l13。23 O】 E,24。3l
1l”N,海拔 l95 m,总面积约 100 Fn:。樟市镇狮子山
维普资讯 http://www.cqvip.com
2期 简曙光等:广东省曲江县野生仙湖苏铁新种群及其保护 99
种群位于 113。27 26”~113。27 29”E,24。34 55”~ 24。
34 57”N,海拔 298~308 m,总面积约 500 m2。
2.3个体数及年龄结构
曲江县罗坑和樟市两个种群的个体数在 2004
年分别为 ll和 l2。据向导和当地居民反映,上世
纪8O年代末,在罗坑水库的种群曾被掘卖两大卡车
仙湖苏铁(约 100多株)。而在樟市镇狮子山,1993
年发现的仙湖苏铁总数有 100多株(丛),但在 2003
表 1 曲江县两个仙湖苏铁种群与其它地方种群形态性状比较(平均值士标准差)
Table 1 Comparison of the morphological characters of C.fairylakea
in Qujiang and other populations(Mean±SD)
注:在实测数值行中,腑 LSD法检验不同处理问的差异显著性,I司行数据后相同字母表示无显著差异(p<0.05)
Note:within each line followed by same letters indicate no significant difference at p< O.05,according to I.SD test.SD:Standard de x,iation
表 2 曲江县两个仙湖苏铁种群的年龄结构
Table 2 Age structure of 2 populations
of C.fairylakea in Qujiang
A:茎If高度 Stem height≥1 m
B:50 Cm≤茎商 Stem height~1
C:2O em≤茎高 Stem height~5O em
D:5 cm≤茎商Stem height%2O cm
E:茎高 Stem height~5 Crt1
年6月的调查中发现仅存 16株,而在 2004年仅存
12株(减少的 4株均为开路修水电站所破坏)。在
这十年中,仙湖苏铁的数量减少约 9O ,其原因主
要是由于人为挖掘(出卖)及开路修水电站等人为活
动所致。
罗坑和樟市两个种群的年龄结构如表 2所示,
两个仙湖苏铁种群年龄结构均呈倒金字塔形,老年
个体多,幼年个体少,而且均未见有 由种子萌发的

、二年生幼苗。罗坑种群虽然有 l株茎高在 5 cm
以下,但只是由老茎干基部萌生的球芽生成的幼苗,
而不是由种子萌发的幼苗;说明该种群已严重老化。
2.4生境特点及伴生植物
罗坑种群位于罗坑水库上游东面次生杉木林
下,郁闭度较小,坡度 6O。~7 。,土壤为砖红性红壤,
枯枝落叶层较薄。伴生植物多为阳性及中性的植物
种类。乔灌木种类有杉木(Cunninghamia la 71C~0一
lata)、山苍子(Litsea cubeba)、五指毛桃(F (“ sign
plicissirna)、降真香(Acro~zyckia pedumulata)、三=
维普资讯 http://www.cqvip.com
1O0 广 西 植 物 25卷
桠苦(Evodia lepta)、山指甲(Ligustrum sinense)、
山牡荆(Vitex quinata)、常山(Dichroa febriJuga)
和妈竹 (Bambusa boniopsis)等。草本层 以禾草类
及蕨类植物为主,主要有蔓生莠竹 (Microstegium
vagans)、小叶海金沙(Lygodium scandens)、乌毛
蕨 (Blechnum orientale)、金 毛 狗 (Cibotium
barometz)、铁芒箕(D c,-“舢p£ ,- linearis)和华南
毛蕨(Cyclosorus parasiticus)等。另外还一些藤本
植物如:小叶买麻藤 (Gnetum parvi.folium)、藤檀
(Dalbergia hancei)、铁包金(Berchemia lineata)、
雀梅藤(Sageretia拍ea)、网脉酸藤子(Embelia ru—
dis)、金银花(Lonicera japort&‘a)、玉口1‘金花(Mus—
saenda pubescens)和菝葜(Smilax china)等。
樟市种群位于樟市镇狮子山次生季风常绿阔叶
林下水沟边,郁闭度较大,坡向东北 ,坡度 30。~45。,
土壤为砖红性红壤,枯枝落叶层较厚。伴生植物多
为阴性及中性的植 物种类。乔灌 木种类有 白锥
(Castanopsis carlesi)、五指毛桃、黄毛榕(Ficus es—
quiroliana)、鸭脚木(Schef.flera octophylla)、黄樟
(Cinnamomum pnr£,Le舢z fon)、山苍子、三桠苦、光
叶山矾(Symplocos lancifolia)、黄毛橡木(Aralia
chinensis)、山指甲、鲫鱼胆(Mn “perlarius)、水杨
梅(Adina pilulifera)、笔罗子(Meliosma rigida)、
唐竹(Sinobambusa tootsik)、和野芭蕉(Musa balbi—
siana)等。草本层以禾草类及蕨类植物为主,主要
有箭杆风(Alpinia J nganfeng)、蔓生莠竹、小叶
海金沙、乌毛蕨、苏铁蕨(Brainea insiginis)、华南毛
蕨、金毛狗、石韦 (Pyrrosia lingua)和华南紫箕
(Osmunda vacheli)等。另外还一些藤本植物如:
山蒌(Piper hancei)、粗叶悬钩子(Rubus alceaefo—
lius)和毒根斑鸠菊(、, ernonia cumingiana)等。
2.5开花的个体数及繁殖
曲江县两个仙湖苏铁种群 自发现以来每年开花
的个体数如表3所示,仙湖苏铁罗坑种群开花植株
数很少,近两年来更是未发现开花植株;樟市种群在
2003年虽然发现有 5株开雌花个体,占总个体数的
33.3 ;雄株未见。而在 2004年,两个种群均未发
现开花植株。可见,两个种群的开花个体数均呈下
降趋势,且均缺少雄株。两个种群仙湖苏铁的开雌
花个体均能结实,但种子均不能正常萌发成幼苗。
在野外两个种群周围均未发现有通过种子萌发长成
的幼苗,而通过采集到的种子在苗圃进行播种实验,
也发现曲江县的这两个仙湖苏铁种群的种子根本就
不能萌发,原因是胚珠未能正常受精。由于种子活
力原因,这两个仙湖苏铁种群均不能有效进行有性
繁殖,而以无性繁殖(球芽萌生)为主,在遭到机械损
伤或地上茎干折断或干枯时,常在伤 口四周和茎干
基部产生大量球芽,这些球芽可以长成新的茎干,或
从母株上分离后长成新的植株。
表 3 两个仙湖苏铁种群的开花个体数统计
Table 3 Number of blooming individuals of C
_,airylakea in 2 populations from 200 l tO 2004
种 200l
POPuIatio13
M —Male.F= Female.U— Unknown
3 讨论
仙湖苏铁 自发表以来,至 1 999年才在广东省深
圳市塘朗山发现了野生种群(汪殿蓓等,2003)。本
次在曲江县发现的两个野生种群对于进一步开展仙
湖苏铁及其它苏铁属植物资源的保护、起源与系统
进化有重要意义。罗坑种群由于原有茎干被砍断,
本文表 l中的数据是留下茎干或重新长出的茎干的
高度,其实际高度及直径很可能高于深圳种群,与樟
市种群类似,曲江县两个苏铁种群的年龄可能老于
深圳两个种群。曲江县仙湖苏铁的茎干分枝株数的
百分率明显高于深圳两个种群也主要是由于茎干被
砍断引起,因为人为砍断茎干有助于苏铁茎干上球
芽的萌生,从而产生新的分枝。曲江县两个种群平
均每株的羽叶数、羽叶长度、叶柄长度和羽片对数等
均高于深圳的两个种群,也与年龄及生境有关,特别
是樟市种群生长环境最好,潮湿、土层肥厚、光照适
中。野外调查也发现,在潮湿、土层肥厚、光照适中
(郁闭度中等)的环境,仙湖苏铁长得高大粗壮,羽叶
和小羽片更多更长,叶刺也较多。
苏铁属植物通常为雌雄异株,雌雄异熟,以有性
繁殖为主,兼无性繁殖(王定跃,1 996;管中天等,
1996)。但在曲江县的仙湖苏铁由于种子不能萌发
成幼苗,不能有效进行有性繁殖,而以无性繁殖(球芽
萌生)为主,这也是该物种延续种群的~种适应特征。
仙湖苏铁在曲江由于近年来未发现开花的雄株,对其
传粉生物学无从研究;缺少同种植物花粉也可能是该
g
坑 市
罗.∞樟 Ⅲ
L Z
维普资讯 http://www.cqvip.com
2期 简曙光等:广东省曲江县野生仙湖苏铁新种群及其保护 i01
物种胚珠不能正常发育,种子不能萌发成幼苗的原
因。其种子的散布方式主要依靠种子自身重力、流水
冲刷及动物,通常距离不远,与其它多数苏铁种类类
似(Rao,l974;Banman等,l976;Van,l982)。
以上研究结果表明,仙湖苏铁野生种群分布区
域狭窄(仅 600 m ),且呈岛屿状;两个种群个体数
量均不足 2O,且还在减少;年龄结构呈倒金字塔形;
开花个体数少,尤其缺少开雄花植株;种子不能萌发
成幼苗,导致有性繁殖力低。而那些不能产生大量
的可育种子、并且依赖一两种昆虫传粉的植物,最终
可能死亡、灭绝(郭友好,l994)。因此,曲江县的仙
湖苏铁已处于严重受威胁状况,急需保护和拯救。
究其原因,一方面是苏铁观赏价值较高,被人为挖掘
较多,导致个体数减少;另一方面,由于城市化和环
境污染,导致苏铁生存环境被破坏,导致其分布面积
减少;加上种群自身年龄结构老化和其演化上可能
出现了雄性衰退现象导致有性繁殖能力低等原因,
使仙湖苏铁生存与繁殖受到威胁。而植株年龄老
化,个体数量少,开花植株少等均将可能导致仙湖苏
铁种群内和种群间的基因交流缓慢,近亲繁殖增加,
遗传多样性降低,种群的适合度下降,以至于使种群
最终走 向灭绝 (张大勇等,l999;Shapcott,1998)。
至于保护和物种恢复,应先考虑就地保护,如建立保
护区或保护站,加强管理,杜绝偷盗采挖及破坏现
象,同时通过科普教育提高民众的保护意识,壮大保
护队伍,并恢复其适宜生境,这对小种群尤其重要。
至于物种恢复,可以通过人工育苗、引苗归山的策略
扩大其种群,以达到长期保存和永续篇利用的目的,
但应考虑遗传相似性原则,即通过遗传多样性研究,
选择遗传上最相似的种群进行物种恢复。
参考文献:
王定跃.1 996.中国苏铁属的分类研究[A .见:王发祥,梁
惠波,陈潭清:等.中国苏铁[M .广州:广东科技出版社,
1 9— 142.
郭友好.1 994.传粉生物学与植物进化[A].见:陈家宽,扬 继.
植物进化生物学EM].武汉:武汉大学出版社,232—280.
管中天,周 林.1996.中国苏铁植物EM].成都:四川科学
技术出版社.4~26.
Bauman Aj。Yokoyama H. 1976. Seed coat Ca rotenoides of
Cycad Genera Dioon.Emephalarlos.M“(rozamla and Zami—
a:Evolutionary significancel-j].BⅢ heroical Systemati~ E—
cology,4:73— 74.
Rao LN.1 974.c a5 beddomei DyerEj].Pr eedings 0/the
Indian Academy 0/Sc wes,79(2):59—67.
Shapcott A. 1 9 98.The patterns of genetic diversity in Car—
pentaria acuTninata (Arecaeae),and rainforest in northern
AustraliaEj]..Molecular E(ology,7:833—847.
Van DPL.1 982.Principles of Dispersal in High Plants[Mj.
New York:Springer.
Wang DP(汪殿蓓).Xin Fw(邢福武).Jl SY(暨淑仪).et a1.
2003.A report on the wild c-y(a5]uirylakea population(仙
湖苏铁野生种群的报道)EJ].Chin~se Wild Plant Res(中国
野生植物资源),22(2):1 9—20.
Zhang DY(张大勇),Jiang XH(姜新华).1999.Advances on
the relationship between genetic diversity and conservation
biology of rare and endangered plants(遗传多样性与濒危植
物保护生物学研究进展)EJ].Chinese Biodivers zty(生物多
样。陛),7(1):31—37.
(上接第 105页 Conlinue from page 105)
纤细,平滑,基部具暗褐色的叶鞘。叶长于或短于
秆,宽 2. ~4 mm,边缘粗糙。苞片短叶状,上部的
刚毛状,短于小穗,具鞘。小穗 4~5个,顶生小穗雄
性,线形,长 3~6 cm,小穗柄长 l~2.5 cm;侧生小
穗雌性,线状圆柱形,长 1~3.5 cm,直立,花疏生,
小穗柄长0.6~5 cm,最上一个雌小穗柄藏于苞鞘
内。雄花鳞片狭倒披针形,顶端钝,淡褐色,长 7.j
~ 8 mm;雌花鳞片卵状长圆形,淡褐色,先端急尖或
钝,长 2.5~3 mm,背面具一脉。果囊长于鳞片,长
圆形状椭圆形,钝三棱形 ,长 3~4 mm,具多条脉,
无毛,基部渐狭 ,先端收缩成长约 l mm 的喙,喙口
具微 2齿。小坚果紧包于果囊中,椭圆形,三棱形,
长 1.5~2 mm,灰褐色,基部具短柄,先端急缩成盘
状;花柱基部增粗,被短柔毛,宿存,柱头 3 .花果期
4~5月 。
本种接近天 目山薹草 C.tianmushanic·“C.Z.
Zheng& X.F.Jin,不同之处在于叶片较狭,宽 2.5
~ 4 mm,果囊无毛,长 3~4 mm,小坚果棱上不凹
陷,长 1.5~2 mm,花柱基部具短柔毛。
浙江大学生命科学学院郑朝宗先生审核标本.
金孝锋先生对拉丁描述热情帮助,一并致谢。
维普资讯 http://www.cqvip.com