对节白蜡种质资源分布现状及保育策略

2016-03-23 10:05程建如周明芹
长江大学学报(自科版) 2016年9期
关键词:种质资源

程建如,周明芹

(长江大学园艺园林学院,湖北 荆州 434025)



对节白蜡种质资源分布现状及保育策略

程建如,周明芹

(长江大学园艺园林学院,湖北 荆州 434025)

[摘要]通过查阅文献和野外考察,系统整理了对节白蜡(Fraxinus hupehensis Chiú,Shang et Su) 野生种质资源的分布及生境条件,分析了其濒危的原因,并提出了相应的保护对策。

[关键词]对节白蜡;种质资源;自然分布;保育策略

对节白蜡(FraxinushupehensisChiú.ShangetSu)别名湖北白蜡、对节树、湖北梣、望乡树,为木犀科白蜡属落叶乔木,特产于湖北,1990年被正式定为中国第二批珍稀濒危保护植物[1]。该物种生长缓慢、寿命长,其寿命可达2000a左右;树姿清雅、树形优美、小叶秀丽、观赏价值高;萌芽力强、耐修剪;材质优良。既是珍贵的用材树种,又是优美的园林绿化树种,还是极佳的盆景、根雕素材,被誉为“活化石”或“盆景之王”。近年来,鉴于对节白蜡较高的应用价值,人们对植物资源过度开发利用,导致野生植物资源遭到严重破坏。本研究通过查阅相关资料和野外考察,系统整理了对节白蜡野生种质资源的分布及生境条件,分析了其濒危的原因,并提出了相应的保护对策,以期为这一珍贵资源的保护、合理利用及可持续发展提供参考。

1对节白蜡自然资源分布的现状

1.1对节白蜡的自然分布

1975年,原湖北农学院(现属长江大学)苏丕林教授首次在湖北京山虎爪山林场鲤鱼垱发现对节白蜡;同年,在钟祥市大口林场乌龙台采集到模式标本[2];1979年,该物种被正式命名为“对节白蜡”发表[3]。

按照经典植物学分类的方法,对节白蜡归属于木犀科白蜡属白蜡组、小花亚组。据文献所述,该种所在小花亚组只包括1种和2变种,产于巴基斯坦、阿富汗、东北非和喜马拉雅地区[4]。至今为止,仅在湖北钟祥市与京山县交界的大洪山余脉及邻近区域发现有对节白蜡的野生资源分布,分布范围极其狭窄,且该区域远离白蜡属小花亚组其他种的自然分布区域。因此,对节白蜡野生资源在中国湖北的出现,暗示了中亚、东北非跟中国的白蜡属植物在物种起源与演化方面存在着千丝万缕的联系,对开展植物区系和谱系地理学方面的研究具有重要意义。

结合苏丕林[5]1994年的文献报道,本课题组2012年以来对对节白蜡现有自然资源进行了全面深入的考察,发现目前对节白蜡野生资源主要集中分布在:京山县的钱场空山洞景区、虎爪山林场、观音岩乡、厂河镇、孙桥镇、新市镇、杨集镇、石龙镇、雁门口镇、永兴镇、曹武镇等;钟祥市的鸡鸣寺林场、客店镇、大口林场、盘石岭林场、张集镇等。在分布范围内,路边、沟谷、屋旁、水积平台以及海拔高度在100~400m的山坡都是对节白蜡的主要生长区。并且,在虎爪山林场、观音岩乡的蔡家冲林场、石龙镇、永兴镇、曹武镇、雁门口镇、鸡鸣寺林场、大口林场等均有生长较好的对节白蜡纯林分布;在客店镇保存有上千年的古树;在分布区内,也有以混交林存在的,如对节白蜡-黄连木混交林(空山洞景区、虎爪山林场三元口村等)、对节白蜡-马尾松混交林(盘石岭林场)、对节白蜡-刺楸混交林(杨集镇)等。

1.2分布区的生境条件

对节白蜡分布区京山、钟祥的气候属北亚热带季风气候,是南北气候的过渡区域。该区地形条件复杂,北部海拔l056m的大洪山形成一道自然的绿色屏障,而向南地形逐渐降低。分布位置为东经112°17′~113°29′;北纬30°42′~31°34′,即钟祥境内汉水以东至京山的曹武镇、永兴以西,南起雁门口,北至厂河、客店[5]。在对节白蜡自然分布区内,地质构造极其复杂,土壤母质繁多,常见的有页岩、砂岩、石灰岩和燧石岩;该种主要生长在河沟两岸、两山夹谷、山脚台地以及山腹土层深厚、肥沃、湿润的地方,而丘陵地带、平原四旁(路旁、村旁、宅旁、水旁)其分布较为集中。在土壤干燥、甚至岩石裸露的地方也有少量分布,但长势不佳。对节白蜡是一种嗜钙性植物,与其伴生植物多为嗜钙和适应性较强的植物,这些物种一起形成了当地特有的群落和林型[6]。

2对节白蜡的濒危机制

2.1对节白蜡濒危的内在因素

珍稀物种濒危的内在因素主要包括遗传变异水平低、传粉样式拙劣、生殖力较弱、适应力较差及种间竞争力差等,这些因素威胁植物的生长和繁殖,导致物种本身的数量减少,是其濒危的重要原因[7]。种子发育是植物生活史中的一个重要环节,种子萌发障碍或生理休眠也是物种致危的一个重要因素。从繁育生物学特征来看,对节白蜡主要以种子进行繁殖,其果实为翅果,种子有深休眠习性,翅果在常规的播种条件下,要经过一年之久才可发芽[8];另一方面,对节白蜡结实量有大小年之分,而在花期灾害性天气对其影响较大,制约其结实量和影响种子的质量,阻碍对节白蜡的有性繁殖。此外,对节白蜡的根系较浅,生长速度中等,种间竞争力不强,本课题组在调研中发现凡是在对节白蜡生长的地方,一旦有生长速度较快的壳斗科栎属植物侵入,对节白蜡便生长不良;且在栎属植物生长繁茂的地方不再有对节白蜡出现。

影响物种濒危的内在因素也包括自然居群结构:居群的大小、居群空间分布规律、居群内个体的年龄结构和物种的多样性等[7]。在对节白蜡自然分布区内,其林型、群落类型和群丛时刻进行着演替变化,种内和种间竞争剧烈,加上人畜的肆意破坏,使濒危物种遭受更严峻的挑战。即使对节白蜡在一些立地环境条件优越、母树分布合理的自然群落,种子出苗率很高的情况下,幼树难以成林,正是这些条件所致。种子的深休眠习性和幼苗难以成林影响其自然种群的更新,致使野生植株越来越少,濒临灭绝。

2.2对节白蜡濒危的外部因素

影响物种濒危的外部因素包括自然因素和人为因素等。自然因素是指地质史上由于陆地的下沉、隆起和冰期、冰后干热期的交替等造成的气候巨变[9]。这些因素导致很多物种遭到灭顶之灾,即使部分物种得以残存,也因环境的不适成为珍稀濒危种类,如银杉、银杏等。人为因素是指人类活动造成植物生存受到威胁的灾害,如采伐无度、开垦、放牧及人为火灾等。在各类因素中,人类活动是导致植物濒危的最主要原因[7]。近年来,由于重利用轻保护,乱砍滥伐成风,尤其是为制造树桩盆景、碳薪材,导致对节白蜡的野生资源遭到过度掠夺式的采挖,破坏严重。当地人只砍不育、过度开发,致使对节白蜡野生资源日趋下降,遭到严重破坏。

3对节白蜡植物资源的保护策略

从对节白蜡种质资源分布现状来看,人为破坏是其濒危的主要外部因素;而内在因素则是其种子休眠和幼树成林困难等。因此,保护对节白蜡野生种群和种质资源的主要途径是:减少人为因素的破坏、提高有性繁殖的效率和保证幼苗的生长。因此,保护对节白蜡资源应从以下几个方面展开。

3.1法律法规的建立及宣传

为给保护濒危植物对节白蜡提供法律基础,应制定切实有效的法律法规和管理条例。设立专门的管理机构和相关人员,形成完善的野生濒危物种保护管理体系。对对节白蜡野生资源采取就地保护原则,建立自然保护区:包括森林公园和风景名胜区等。目前,虽然有相关法律法规,但人们对对节白蜡的重要性仍缺乏认识。因此,应加强宣传教育,让人们了解对节白蜡保护的必要性和重要性,通过各种途径提高人们的保护意识,防止对节白蜡资源遭到进一步的破坏。

3.2对节白蜡保护的科学研究

通过研究对节白蜡野生群落的种群格局、空间分布规律、天然更新状况、物种多样性等,分析对节白蜡的濒危机制,提出有效的保护对策。还要结合群体遗传学、生殖生物学、保育遗传学、分子生物学等多种理论与方法,对已遭到破坏的对节白蜡居群采取人工方法恢复群体物种多样性。

为保护对节白蜡这一濒危物种,既不破坏野生资源,又要满足市场对庭院美化、园林绿化等需求,人工快速繁育显得极其重要[10]。由于对节白蜡种子深休眠的习性影响其繁殖效率,为提高种子繁殖效率,叶要妹等[11]研究了影响种子休眠机制的因素,取得了一定的成果。而无性繁殖在植物上也广泛应用,安林辉等[12]对对节白蜡大田扦插繁殖技术进行研究,认为1年生枝条大田扦插宜在夏季进行,选择沙壤土做基质,能取得较高成活率。董社琴等[13]对对节白蜡愈伤组织进行诱导研究,认为该种可以采用此法快速获得大量植株。在此研究基础上,应进一步开展其生殖生物学相关方面的研究,为天然种群的恢复提供理论和技术支持。

4结语

对节白蜡为国家珍稀濒危保护植物,分布范围极其狭窄,种群规模小,资源较稀少。近年来,随着对节白蜡盆景、桩景的发展,在巨大经济利益的驱使下,对该种掠夺式开发,在一些地区已出现整个山坡被挖光的情况。针对对节白蜡破坏严重、濒临灭绝的情况,一方面对现有自然居群采取就地保护,必要时需根据该种的生物学特性、群落的空间分布规律及演替规律,进行人为的积极干预;另一方,加强对节白蜡的遗传育种,大力开展扦插繁育、组织培养及种子繁殖等繁育技术研究和育苗,从而从根本上改变目前的局面,解决开发利用与保护之间的矛盾,实现对节白蜡有效保护和可持续发展。

[参考文献]

[1]彭辅松.湖北省第二批国家珍稀濒危保护植物[J].武汉植物学研究,1990,8(4):383~385.

[2]苏丕林,明军.对节白蜡资源开发综合利用价值与展望[J].湖北林业科技,1995,(4):1~4.

[3]曲式曾,向其柏,苏丕林.白蜡树属一新种——对节白蜡[J].南京林产工业学院学报,1979,(2):146~147.

[4]苏丕林.珍稀新种湖北白蜡类型和演替趋势的研究[J].湖北农学院学报,1995,15(4):277~282.

[5]苏丕林.对节白蜡种质资源的分布[J].湖北林业科技,1994,(1):35~41.

[6]苏丕林.对节白蜡的适生环境极其群落的调查研究[J].湖北林业科技,1995,(2):6~12.

[7]吴小巧,黄宝龙,丁雨龙.中国珍稀濒危植物保护研究现状与进展[J].南京林业大学学报,2004,28(2):72~76.

[8]苏丕林.对节白蜡的繁殖[J].湖北林业科技,1995,(3):14~20.

[9]吴成贡,蒋昌顺.濒危植物保护生物学技术研究进展[J].华南热带农业大学学报,2006,12(3):49~51.

[10]王文才,刘蓉,易明.对节白蜡种子育苗技术[J].湖北林业科技,2013,12(6):87~88.

[11]叶要妹,王彩云,史银莲.对节白蜡种子休眠原因的初步探讨[J].湖北农业科学,1999,(4):45~47.

[12]安林辉,周欢,孙林山,等.对节白蜡大田扦插繁殖技术研究[J].湖北林业科技,2013,(2):21~23.

[13]董社琴,李冰雯.对节白蜡愈伤组织诱导的研究[J].安徽农业科学,2008,36(26):11228~11229.

[收稿日期]2016-01-04

[基金项目]国家自然科学基金项目(31200528)。

[作者简介]程建如(1988-),男,硕士生,研究方向为对节白蜡种质资源遗传多样性。通信作者,周明芹,zhoumqzds@126.com。

[中图分类号]Q949.776.2

[文献标识码]A

[文章编号]1673-1409(2016)09-0007-03

[引著格式]程建如,周明芹.对节白蜡种质资源分布现状及保育策略[J].长江大学学报(自科版) ,2016,13(9):7~9.

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