全 文 :文章编号:1000-2375(2006)04-0393-04
长白山区杜鹃花科稀有濒危植物
的区系特点和保护评价
周 繇
(通化师范学院 生物系 ,吉林 通化 134002)
摘 要:通过 3 年的调查研究 ,报道长白山区共有5 属 、14 种杜鹃花科稀有濒危植物.通过分析其区系特
点 、地理分布特征 、致危原因 、保护价值和保护现状 , 提出了具体的保护对策.
关键词:杜鹃花科;稀有濒危植物;保护;长白山
中图分类号:Q948.12 文献标志码:A
收稿日期:2006-02-28
基金项目:中国科学院科学数据库研究项目资助
作者简介:周繇(1962- ),男 ,教授
杜鹃花科(Ericaceae)在植物分类学中是一个经济价值和科研价值较大的科.全世界约有 75 属 、
1 350余种 ,广泛分布于全球 ,主产温带和亚寒带 ,热带高山也有.中国杜鹃花科植物约有 20属 、750余
种 ,南北均产 ,以西南山区种类最为丰富.长白山区有 7 属 、19 种 、3 变种 、1 变型[ 1] .其中毛毡杜鹃
Rhododendron conferitissmum 、照白杜鹃 Rh.micranthum 、小叶杜鹃 Rh.parvifolium 、大字杜鹃 Rh.
schilippenbachii 等是重要的观赏植物[ 2~ 3] ,兴安杜鹃 Rhododendron daurica 、迎红杜鹃 Rh.mucronulatum
等是重要的药用植物[ 4] , 杜香 Ledum palustre 、兴安杜鹃等是重要的芳香植物[ 5] ,笃斯越桔 Vaccinium
uliginosum 、越桔 V.vitis-idaea 等是重要的食用植物[ 6~ 8] 、油脂植物[ 9] 和天然色素植物[ 10] , 苞叶杜鹃
Rh.redowskianum 、牛皮杜鹃 Rh.chrysanthum 、松毛翠 Phyllodoce caerulea 是国家重点珍稀濒危保护
植物[ 11] .
《中国物种红色名录》[ 12]和《中国珍稀濒危保护名录(第一册)》[ 13]记载的东北地区 11种杜鹃花科珍
稀濒危植物在长白山区均有分布.以前人们对本区杜鹃花科植物的研究多侧重于分类学 、系统学和开发
利用等方面 ,很少涉及到稀有濒危保护生物学内容.随着开发长白山区植物资源力度的不断加大 ,植物
种群的面积和自然储藏量急剧减少;保护和可持续利用稀有濒危植物 ,有效地遏止全区“乱掘 、滥挖”现
象已成为目前亟待解决的问题.本文旨在通过分析杜鹃花科珍稀濒危植物的区系特点 、地理分布特征 、
致危原因 、保护价值和保护现状等 ,提出具体的保护建议和对策.
1 杜鹃花科稀有濒危植物的区系特点
杜鹃花科稀有濒危植物主要集中分布于以长白山天池火山锥体为中心周围的安图 、抚松 、长白三县
境内 ,其他均狭义分布在珲春市和靖宇县境内(见表 1).这里有 3点需要指明:(1)朝鲜越桔 Vaccinium
koreanum 是笔者在参加中国科学院植物研究所长白山植物图象库建设野外考察过程中 ,仅在通化县境
内石湖省级自然保护区内发现了 100 余株(填补了该种在吉林省分布的新纪录).(2)短果杜鹃
Rhododendron brachycarpum ,在东北地区境内不足 200株.(3)大字杜鹃 Rhododendron schi lippenbachii 仅
分布在珲春市境内 ,数量十分稀少.从保护植物居群和独特基因型的角度考虑 ,将其列为了珍稀濒危植
物中.
分析杜鹃花科稀有濒危植物区系 ,可以发现以下 5个特点:(1)东北地区珍稀濒危植物在长白山区
第 28 卷第 4期
2006年 12月
湖北大学学报(自然科学版)
Journal of Hubei University(Natural Science)
Vol.28 No.4
Dec., 2006
均有分布.(2)天栌属 、杜香属 、松毛翠属均为小型属 ,如:天栌属全世界仅有 3 ~ 4种.(3)杜鹃花属 、越桔
属种系庞大 ,如:杜鹃花属全世界约有 800种 ,中国约有 650种.(4)绝大多数植物的海拔都在 1 000m以
上.(5)5个属均为北温带分布型及其变型 ,这与长白山的地理位置和受第三纪 、第四纪冰川影响 ,一些
北极和东西伯利亚地区的植物迁移到本区有关.
表 1 长白山区杜鹃花科稀有濒危植物的区系特点
种 名 保护类别
属的分布区
类型[ 14] 海 拔 种的分布区
在长白山区
的分布点
天栌 Arctous rubber 濒危种 北温带北极-高山 1 500~ 2 300 黑龙江 , 吉林 ,内蒙古 , 朝鲜 ,俄罗斯等 安图
黑果天栌 A.japonica 濒危种 北温带北极-高山 2 000~ 2 300 黑龙江 , 吉林 ,内蒙古 , 朝鲜 ,俄罗斯等 安图
杜香 Ledum palustre 稀有种 北温带环极 1 200~ 1 700 黑龙江 , 吉林 ,内蒙古 , 朝鲜 ,俄罗斯等
安图 ,抚松 ,
长白 , 和龙等
松毛翠 Phyllodoce caerulea 濒危种 北温带环极 1 900~ 2 450 吉林 , 朝鲜 , 俄罗斯 , 日本 ,北美洲等 安图 ,抚松
兴安杜鹃 Rhododendron daurica 稀有种 北温带 400~ 1 500 黑龙江 , 吉林 , 辽宁 , 朝鲜 ,俄罗斯等
安图 ,抚松 ,
长白 , 临江等
迎红杜鹃 Rh.mucronulatum 稀有种 北温带 300~ 900 黑龙江 , 吉林 , 辽宁 , 朝鲜 ,俄罗斯等
通化 ,集安 ,
长白 , 临江等
毛毡杜鹃 Rh.conferitissmum 濒危种 北温带 1 900~ 2 550 吉林 , 朝鲜 安图
苞叶杜鹃 Rh.redowskianum 濒危种 北温带 2 000~ 2 500 吉林 , 黑龙江 , 辽宁 , 朝鲜 ,俄罗斯等 安图 ,长白
牛皮杜鹃 Rh.chrysanthum 渐危种 北温带 1 300~ 1 500 黑龙江 , 吉林 , 辽宁 , 朝鲜 ,俄罗斯等
安图 ,抚松 ,
长白 ,敦化
照白杜鹃 Rh.micranthum 濒危种 北温带 600~ 700 吉林 , 辽宁 , 河北 , 山东 ,河南 , 朝鲜等 靖宇
大字杜鹃 Rh.schilippenbachii 濒危种 北温带 600~ 700 吉林 , 辽宁 , 日本 , 俄罗斯 ,朝鲜等 珲春
短果杜鹃
Rhododendron brachycarpum
濒危种 北温带 900~ 1 300 吉林 , 日本 ,朝鲜 安图 ,抚松 , 长白
笃斯越桔 Vaccinium uliginosum 稀有种 北温带 ,北温带和南温带(全温带)间断 300~ 900
黑龙江 , 吉林 ,内蒙古 , 朝
鲜 ,俄罗斯等
通化 ,集安 ,
长白 , 靖宇等
朝鲜越桔 V.koreanum 濒危种 北温带 ,北温带和南温带(全温带)间断 1 300~ 1 500 吉林 , 辽宁 ,朝鲜 通化
表 1中保护类别的划分是笔者参考了董世林划分珍稀 、濒危的标准[ 15] ,依据多年来野外调查结果而确定的
2 致危的主要原因
2.1 内在因素 分布区域十分狭窄 ,基因交流受阻 ,自然更新非常困难.如:短果杜鹃的两个居群 ,一个
在长白山东北坡安图县境内的险桥 ,一个在长白山西南坡长白县境内的撂荒地 ,两地相距 60 km.这种分
布上的屏障影响了植物基因正常交流 ,导致了物种遗传基础的衰退 ,造成了种群进一步的衰落和退化.
另一方面 ,短果杜鹃生活在临近河岸阴冷潮湿的针叶林下 ,传粉昆虫十分稀少 ,再加上花期仅有 5 ~ 7 d ,
并处在长白山区的雨季;因而 ,许多时候植物都不能被传粉受精 ,出现了严重生殖障碍 ,使种群得不到繁
衍和扶壮.
2.2 自然因素 自然因素主要有 3:(1)近些年来 ,由于华北 、东北地区持续性的干旱 ,一些林区空气湿
度变小经常发生火灾 ,破坏了植物生存的环境.(2)本区离日本海较近 ,经常会受到台风的影响 ,如 1986
年8月 28日 , “十五号”台风从日本海登陆一次就毁灭了长白山自然保护区内海拔 1 050 ~ 1 700 m之间
的10 000 hm2以红松为主的森林 ,使大量的杜香和笃斯越桔直接暴露在光下 ,造成了植株萎蔫和叶片灼
伤.(3)长白山是一座活火山 ,自新第三纪形成以来 ,经常发生喷发 ,特别是1 200年前长白天池发生的喷
394 湖北大学学报(自然科学版) 第 28 卷
发 ,大量的岩浆毁坏了以天池为中心周围直径 50 km 以内的所有植被.1597年 ,1668年 , 1702 年又连续
地喷发了 3次 ,使整个高山带的苞叶杜鹃 、牛皮杜鹃 、松毛翠 、笃斯越桔的变种 —高山笃斯越桔 var.
alpinum 等植物遭到了严重的破坏.
2.3 生物因素 由于近些年来人们 “乱掘 、滥挖”野生药材东北细辛 Asarum heterotropoides var.
mandshurica ,以它为寄主的乌苏里虎凤蝶临江亚种 Luehdorfia puziloi linjiangensis[ 16] 的数量越来越少;
由于人们剥取黄檗 Phellodendron amurense 的树皮 ,以它为寄主的春型绿带翠凤蝶 Papilio maackii 、春型
碧凤蝶P .bianor[ 17] 等的数量也在大幅度地下降.这几种早春活动蝶类的减少对兴安杜鹃和迎红杜鹃传
粉产生了很大的负面影响 ,引起了各地植物群落不同程度的衰落.另一方面 ,由于以笃斯越桔 、天栌 、黑
果天栌浆果为食兽类和鸟类数量的锐减 ,种子的传播也受到了阻碍 ,植物的更新已不能正常地进行.再
加上一些啮齿动物 ,如:大林姬鼠 Apodemus peninsulae 、花鼠 Eutamias sibiricus等不断地啃食树皮 、嫩茎 、
幼苗等 ,直接或间接地破坏了杜鹃花科植物生活环境.
2.4 人为因素 人为因素是 4个因素中最重要的因素 ,是对植物资源破坏力最大的一个因素.由于传
统文化的影响 ,每年春节人们都希望看到映山红(兴安杜鹃和迎红杜鹃的俗名)花开以示吉祥.一些村民
在冬至前后上山大量刈割映山红枝条 ,影响了植物的生殖生长;五 、六月份 ,一些药农又采摘嫩绿的叶
子 ,这又影响了植物的营养生长;再加上映山红具有枝干虬曲 、木质坚硬 、再生力强等特点 ,许多人将它
挖掘回家制作盆景和根雕.另一方面 ,由于杜香植株内挥发油含量高达 2 %,许多人非法大量收购进行
芳香油的提取;甚至有些人还采摘刚萌发的嫩芽 、嫩叶制作茶叶等等 ,这一切都直接或间接地破坏了杜
鹃花科植物资源.
3 保护评价
3.1 保护价值 资源经济学家把生物多样性的价值分成两大类;即使用价值和非使用价值.使用价值
又可细分为直接的使用价值和潜在的或未来的使用价值(又称选择价值).直接使用价值的大小可以通
过市场需求状况来衡量 ,而选择价值虽然无法通过市场价值来衡量 ,但其价值可以是非常高的.此外与
上述消费性使用价值相对应的是物种非消费性使用价值 ,又称生态服务价值 ,即物种对生态系统稳定
性 、防护性及其他功能正常发挥的贡献[ 18] .长白山区杜鹃花科稀有濒危植物的保护价值从表 2的几个
方面可以得到基本反映.
3.2 保护现状 在保护珍稀濒危方面 ,国家 、省及长白山区的有关部门做了大量的工作.自从 1960年 4
月18日建立了第一个自然保护区以来 ,到目前为止共建立了 30个自然保护区 ,其中国家级自然保护区
有5个.除了大字杜鹃和照白杜鹃外 ,其他植物的天然分布点绝大多数都在保护区内.但由于受到人力 、
物力 、财力等诸多原因的限制 ,珍稀濒危植物保护的状况并不乐观 ,时常发生“乱掘 、滥挖”违法现象.甚
至许多不法分子根本就不知道有早在 1984年国务院环境保护委员会公布了第一批“珍稀濒危植物名
录”这一说.因此 ,应积极加强综合治理 ,开辟多种渠道进行保护.
3.3 保护策略 鉴于目前长白山区杜鹃花科珍稀濒危植物的濒危状况及其重大的经济价值 ,为了妥善
保护好这一宝贵的种质资源 ,特提出以下几点建议:(1)以《森林法》、《野生动植物保护条例》等为依据 ,
不断加大对“乱掘 、滥挖” 珍稀濒危植物不法分子处理的力度 ,情节严重者可追究其法律责任.(2)紧紧
抓住吉林省建设“生态省”的机遇 ,大面积地植树造林 ,提高空气的湿度 ,保证土壤的酸性.(3)大力推广
“林下种参技术” ,严禁“乱砍 、滥伐”森林 ,为一些阴性植物生长提供良好生态条件.(4)在远离保护区的
地方可建立一些小型的专种植物保护区或做好迁地保护的工作.(5)在长白山区建立一个杜鹃花科稀有
濒危植物保护和繁育中心 ,收集和保存珍稀种质资源.(6)利用组织培养 、遗传育种等先进技术提高植物
的成活率和抗逆性 ,将一部分苗木移到原有的生境中 ,进行种群的复壮.(7)认真进行科学研究 ,从地理
分布 、生境 、解剖生态 、生殖生物学 、遗传多样性 、生理生态 、传粉生物学特征等方面找出导致植物濒危的
原因 ,以便对症下药 ,采取相应的具体措施.(8)建立一个完善的珍稀濒危植物物种和资源蕴藏量的预警
系统 ,及时了解每一物种的动态情况.
395第 4期 周繇:长白山区杜鹃花科稀有濒危植物的区系特点和保护评价
表 2 长白山区杜鹃花科稀有濒危植物的部分保护价值
种 名 直接利用 科研及潜在价值 生态作用
天栌
Arctous rubber
果实可食用 ,制作盆景
小型种 ,本区仅有 2 种 , 对研究第
三纪和第四纪冰川运动及植物系
统演化有重要意义
浆果供鸟 、兽食用 , 可防高
山苔原带水土流失
黑果天栌
A.japonica 果实可食用 ,制作盆景
小型种 ,本区仅有 2 种 , 对研究第
三纪和第四纪冰川运动及植物系
统演化有重要意义
浆果供鸟 、兽食用 , 可防高
山苔原带水土流失
杜香
Ledum palustre
含有丰富的芳香油 ,枝 、叶入药 ,
嫩叶可制茶 , 还可做熏蚊剂 , 花
白 , 供观赏
芳香油 ,茶叶 , 药用 ,观赏方面未来
潜力巨大
耐阴且喜水湿 , 成片生长成
纯群落 , 可涵养水源防止水
土流失
松毛翠
Phyllodoce caerulea
花粉色 ,植株矮小 、常绿 ,可制作
盆景 ,供观赏
小型种 ,本区仅有 1 种 , 对研究第
三纪和第四纪冰川运动及植物系
统演化有重要意义
耐贫瘠 , 可防止高山苔原带
水土流失
兴安杜鹃
Rhododendron daurica
花粉色 , 供观赏 , 叶 、根入药 , 叶
可提取芳香油 , 花可食用 , 根可
制作根雕 ,蜜源植物
观赏 , 药用 , 提取芳香油方面未来
潜力巨大
耐贫瘠 、干旱 ,可防止山崖 、
陡坡的水土流失
迎红杜鹃
Rh.mucronulatum
花粉色 , 供观赏 , 叶 、根入药 , 叶
可提取芳香油 , 花可食用 , 根可
制作根雕 ,蜜源植物
观赏 , 药用 , 提取芳香油方面未来
潜力巨大
耐贫瘠 、干旱 ,可防止山崖 、
陡坡的水土流失
毛毡杜鹃
Rh.conferitissmum
花粉色 ,植株矮小 、常绿 ,可制作
盆景 ,供观赏
对研究第三纪和第四纪冰川运动
及植物系统演化有重要意义
耐贫瘠 , 可防止高山苔原带
水土流失
苞叶杜鹃
Rh.redowskianum
花粉色 ,植株矮小 、常绿 ,可制作
盆景 ,供观赏
对研究第三纪和第四纪冰川运动
及植物系统演化有重要意义
耐贫瘠 , 可防止高山苔原带
水土流失
牛皮杜鹃
Rh.chrysanthum
花淡黄色或黄色 ,常绿 , 供观赏 ,
叶入药或可提取芳香油 ,民间用
叶代茶用
观赏 , 药用 , 提取芳香油方面未来
潜力巨大 ,对研究第三纪和第四纪
冰川运动及植物系统演化有重要
意义
耐贫瘠 , 可防止高山苔原带
水土流失
照白杜鹃
Rh.micranthum
花白色 , 全株剧毒 , 可制作植物
性杀虫剂
观赏 ,制作植物性杀虫剂方面未来
潜力巨大
耐贫瘠 、干旱 ,可防止山崖 、
陡坡的水土流失
大字杜鹃
Rh.schilippenbachii 花粉红色 ,花径大 , 供观赏
杜鹃花属的重要种质资源 ,观赏方
面未来潜力巨大
耐贫瘠 、干旱 ,可防止山崖 、
陡坡的水土流失
短果杜鹃
Rh.Brachycarpum
花白色 , 常绿 , 叶片大 、革质发
亮 , 供观赏
杜鹃花属的重要种质资源 ,观赏方
面未来潜力巨大
耐阴冷 、潮湿 , 可防止水土
流失
笃斯越桔
Vaccinium uliginosum
果味美 , 酸甜 , 可食 , 或酿酒 、制
果酱 、提取天然食用色素和染
料 , 种子可提取油脂
酿酒 、制果酱 、提取天然食用色素
未来潜力巨大
耐阴冷 、潮湿 , 可防止水土
流失
朝鲜越桔
V.koreanum 果可食 ,供观赏 越桔属的重要种质资源
耐阴冷 、潮湿 , 可防止水土
流失
致谢:在野外调查的过程中 ,得到了中科院植物所徐克学研究员 , 长白山国家级自然保护区自然博物馆朴龙国馆
长和刘利副馆长 ,长白山国家级自然保护区科研中心刘军主任和赵晓飞副主任的大力支持和帮助 , 谨此致谢.
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(下转第 406页)
396 湖北大学学报(自然科学版) 第 28 卷
The electrospray ionization-mass spectra of Radix et rhizoma rhei
anthraquinones
MA Xiao-hong ,SHEN Shao-lin ,HAN Feng-mei ,CHEN Yong
(Hubei Province Key Lab of Bio-Technology of Traditional Chinese Medicine ,Hubei University ,Wuhan 430062 , China)
Abstract:Five anthraquinones(Emodin , Chrysophanol , Rheni , Physcion , Aloe -emodin)in Radix et
rhizoma rhei were analysed by ESI-ITMS detector to study their relationship between molecular structure and MS
behavior , and Radix et rhizoma rhei extract of anthraquinones was also detected in MS full scanmode and CIDMS2
mode.The results showed that these five anthraquinones were easily to lose H+ and become negative ions , the semi
-molecular ions of the anthraquinones were base peaks or second strong peaks in MS spectra , no polymerized ions
were found .In CID mode detection , the MS2 spectra is of high specificity and the assignments of fragmentation of
the five anthraquinones were clearly analysed.This characteristic anthraquinones mass specctra will be helpful refer-
ence for further study on their molecular struture analysis and metabolite substance detection , and it also offer a
rapid , sensitive method for identification of medicinal plant Radix et rhizoma rhei .
Key words:Radix et rhizoma rhei ;anthraquinones;ESI-MS;fingerprint
(责任编辑 游 俊)
(上接第 396页)
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Floristic and conservational analysis of
rare and endangered Ericaceaes plants in Changbai Mountains
ZHOU You
(Department of Biology , Tonghua Teacher s College , Tonghua 134002 , China)
Abstract:After three years of investigation , the results of investigation are reported.There are 5 genuses , 14
species of rare and endangered ericaceae plants in all together in Changbai Mountains.Some proposals for protecting
the resources of these plants are presented on the base of floristic characteristics , distribution , endangered causes ,
conservational value and present conditions of natural protection.It provides source material for further studying the
rare and endangered ericaceae plants in Changbai Mountains.
Key words:Ericaceae;rare and endangered plants;conservation;Changbai Mountains
(责任编辑 游 俊)
406 湖北大学学报(自然科学版) 第 28 卷