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百山祖冷杉

   日期:2018-10-28     来源:环球花木    作者:花木    浏览:138    
核心提示:百山祖冷杉 拼音:bǎi shān zǔ lěng shān 学名:Abies beshanzuensis M. H. Wu 界:植物界 亚界:绿色植物亚界 总门:轮藻总门 门:木贼门(有胚植物门) 亚门:木贼亚门(维管植物亚门) 纲:松纲 亚纲:松亚

百山祖冷杉

百山祖冷杉  拼音:bǎishānzǔlěngshān   学名:AbiesbeshanzuensisM.H.Wu   界:植物界   亚界:绿色植物亚界   总门:轮藻总门   门:木贼门(有胚植物门)   亚门:木贼亚门(维管植物亚门)   纲:松纲   亚纲:松亚纲   目:松目   科:松科   属:冷杉属   种:百山祖冷杉。

百山祖冷杉是松科冷杉属的一个树种,为中国的特有植物,只在浙江省庆元县百山祖发现生存,长于海拔1,700米的地区,常生于山坡林中。百山祖冷杉(Abiesbe-shanzuensisM.H.Wu)是中国特有的古老孑遗植物,被认为第四纪冰川期冷杉从高纬度的北方向南方迁移的结果,对研究植物区系演变和气候变迁等具有重要科学价值,国家1级重点保护野生植物。

一、百山祖冷杉的形态特征

由于当地群众有烧垦的习惯,自然植被多被烧毁,分布范围狭窄,加以本种开花结实的周期长,天然更新能力弱,1987年被列为世界最濒危的12种植物之一。日前,在百山祖国家级自然保护区内,80多株百山祖冷杉种子实生苗正茁壮成长。这是继1992年后,时隔20年又一次成功繁育的原生树种子幼苗。百山祖冷杉的再次成功育苗对于保护拯救濒临灭绝的这一物种具有深远意义。乔木,高约11米,胸径40厘米;树皮灰白色,不规则龟裂,裂块纵向大于横向,裂隙较深;大枝平展,枝皮不规则浅裂;小枝对生,稀三枝轮生,基部围有宿存芽鳞,主干及直立枝上的小枝交叉对生,一年生枝淡黄色或黄灰色,无毛或凹槽中有疏毛;冬芽卵圆形,有树脂,生于枝顶,三个排成一平面,中间之芽常较,两侧之芽为大,稀在小枝节间上面(即背地面)生有一芽、其后发育成直立枝,芽鳞淡黄褐色,三角状卵形,背面中上部具钝纵脊。

百山祖冷杉叶条形,在侧枝上排列成二列状,或枝条下面之叶排列成两列,上面之叶斜展至直伸,其长度由下面两侧至上面中央递减,长1-4.2(通常为1.5-3.5)厘米,宽2.5-3.5毫米,先端有凹缺,下面有两条白色气孔带;横切面有2个边生树脂道或生于两侧端的叶肉薄壁组织内;上面至下面两端及下面中部有一层连续排列的皮下层细胞;幼枝之叶在枝上常呈两列,先端呈二尖裂。

百山祖冷杉雌球花圆柱形,长3-3.5厘米,径约8毫米,苞鳞上部向后反曲。球果通常每一枝节之间着生1-3个,圆柱形,长7-12厘米,径3.5-4厘米,成熟前绿色至淡黄绿色,熟后淡褐黄色或淡褐色;中部种四边形,稀近肾状四边形,长1.8-2.4厘米,宽2.5-3厘米,先端近全缘或有极细之细齿,两侧边缘有不规则锯齿,基部楔形、两侧耳状;苞鳞稍短于种鳞或几相等长,上部近圆形,宽7-8毫米,边缘有细齿,先端露出、反曲,尖头短,长1毫米以内,中部收缩或窄缩呈条状,宽3.5-4毫米;种子呈倒三角状,具与种子等长而宽大的膜质种翅,翅端平截。花期熟。

二、百山祖冷杉的生长环境

百山祖冷杉产地位于东部亚热带高山地区,气候特点是温度极低,湿度大,降水多,云雾重。年平均温度8~9℃,极端最低-15℃;年降水量达2300毫米,相对湿度92%。成土母质多为凝灰岩、流纹岩之风化物,土壤为黄棕壤,呈酸性,pH值4.5,有机质含量3.5%。

自然植被为落叶阔叶林,伴生植物主要有亮叶水青冈,林下木为百山祖玉山竹和华赤竹。本种幼树极耐阴,但生长不良。大树枝条常向光面屈曲。结实周期4-5年,多数种子发育不良,5月开花,11月球果成熟。

三、百山祖冷杉的分布范围

1、嫁接繁殖:①在雌株上嫁接有雄花的枝条。②以日本冷杉为砧木的靠接插,成活后立即分开,以减少砧木对接穗的影响。

2、生物工程新技术的应用:①茎尖培养,国外已获成功,可以应用。②种胚培养。③花药培养。④根尖或愈伤组织培养。

为中国东南部新近发现的稀有珍贵树种,特产于浙江南部百山祖南坡海拔1700米以上地带,林中混生的优势树种为亮叶山毛榉及多脉青冈栎、青冈栎等阔叶树种。

四、百山祖冷杉的繁殖方法

为了迅速繁殖百山祖冷杉,1977年以来,连续进行无性繁殖试验。1975年采集了一批百山祖冷杉种子,但1976年播种后不见发芽,说明这批种子是无效的,仅有种子的外型,而没有胚的发育。1977年3月29日,第一次进行扦插试验,但未获成功。

1978年用磷酸二氢钾液泡插穗,进行扦插,因管理不善失败,对照的日本冷杉幼枝扦插成活率较高;1978年继续插条繁殖,同时开始进行以日本冷杉为砧木的异砧嫁接试验,吴呜翔、吴森茂采用围土劈接,成活三株。方法是将日本冷杉苗多蘖条剪掉,仅留一蘖继续生长,以吸收和制造养分,选一较粗的蘖条剪去后作接砧,近地径处劈接,然后回复泥土,以利保湿,故称围土劈接。

1979年,吴呜翔与吴敦序仍以围土劈接法异砧嫁接,成活2株,其中一株接穗第二年才萌芽生长,留蘖第三年自行枯死,可能是插穗自行发根。

1982年吴善兴试验以日本冷杉为砧木的髓心形成层贴接法嫁接,此时砧木已长大,成活率高,长势好;接着石柏林、沈明温、马海泉继续进行贴接繁殖,共保存50佘株。此方法可应用于生产推厂,但嫁接接苗受砧木蒙导影响,是复合体,后代是杂交种,不是纯种。吴鸣翔等也在百山祖主峰进行以日本冷杉为砧木的靠接插,即插穗秆插入土,同时中部靠接于砧木上,获一株成活,并开过雄花;还进行过马尾松,黄山松异砧嫁接,没有成活。

1986年以来,沈明温、马海泉相继进行扦插试验,试用几种生长素及ABT生根粉处理插穗,其中包括大多数采用嫁接株枝条为插穗,保存率略有提高。科研工作者相继进行常规无性繁殖,由于百山祖冷杉仅适应中山气候,而且无法连续剪取大量繁殖材料,易产生愈伤组织,但发根难,因而成效不大。

五、百山祖冷杉的栽培技术

为了拯救百山祖冷杉,免于物种灭绝,必须采取综合技术措施,应包括二个方面,一是搞清稀有原因,主要是阻碍繁殖的机理,二是研究繁殖技术,具体内容是:

1、建立定位观测站,搞清本群落中植物种同竞争对百山祖冷杉的影响,包括邻近地区冷杉林群落学研究。以采用调整种间关系的技术。

2、气候因子对百山祖冷杉开花结实的影响。降雨、低温阻碍结实的对策措施。

3、土壤因子对百山祖冷杉结实的影响,主要是搞清土壤养分的种类,分布现状及冷杉根系分布惰况,探讨相应的人工施肥技术。

4、百山祖冷杉生殖生理学的研究,如性别分离、不育性、结实生理等,施用赤霉素促进开花,人工授粉技术。

5、嫁接繁殖:①在雌株上嫁接有雄花的枝条;②以日本冷杉为砧木的靠接插,成活后立即分开,以减少砧木对接穗的影响。

6、生物工程新技术的应用:①茎尖培养,国外已获成功,可以应用;②种胚培养;③花药培养;④根尖或愈伤组织培养。

建议组织专家进行论证,由百山祖自然保护区及有关科研所及院校组成攻关小组,实施拯教工作,也可争取海外或国际援助,使举世瞩目的百山祖冷杉物种繁衍,欣欣向荣,快复其在舞林生态系统中的应有地位,在人与生物圈中发挥应有的作用,实现美国国家植物园研究敢授戴德理博士所希望的那样,使百山祖冷杉像水杉一样在世界各地植物园种植

六、百山祖冷杉的植物保护

1976年1月1日,吴鸣翔陪同中国地质科学院的专家上山考察。一行人在没过膝盖的积雪中整整徒步走了大半天,才见到了冷杉。1976年冷杉属新种———百山祖冷杉在《植物分类学报》上正式发表,引起了国内外植物学界的关注。

(一)、濒危原因

第一,由于全球气候变迁,逼使冷杉分布区的变迁。在植物分类系统中,冷杉是古老的裸子植物松科中的一个属,冷杉属家族全世界有50多种,按照郑万钧裸子植物分类系统,已知中国原产的冷杉属植物有23种及数变种,百山祖冷杉是在中国发现的第19种冷杉。在地球生物圈生物地带性群落中,冷杉属植物多分布于寒冷湿润的高纬度高海拔地带。第四纪冰川时期,全球气温下降,冷杉的分布区向低纬度,中低海拔扩散,江苏丹阳,江西吉安、浙江天目山(900m海拔)及长江口外现代已成海洋的"东海平原"地层中均有冷杉孢粉发现。冰期过后全球气温回升,冷杉不能适应高温环境,其分布区向高纬度和高中海拨山地退缩,形成现代的我国南方冷杉的孤岛状分布:除原已知台湾冷杉和巴山冷杉分布纬度较南,但都在2300米以上山地;百山祖冷杉发现后,梵净山冷杉,湖南发现大院冷杉等新种以及井岗山发现巴山冷杉新分布。

第二,由于人类开发活动及森林火灾,使冷杉分布区的"孤岛"面积更为缩小,如浙西南闽东山地,历史上由于交通阻塞,森林的直接经济效益无法实现,加上烧荒驱兽,形成了一些山区盲目烧荒的传统习惯,烧毁当时认为"多余的"森林。百山祖冷杉自然生长的林分,由于低凹稳风,被烧的次数少得多,是劫难后的幸存者,如被称为二号树的这株冷杉,是雪压且火烧后萌芽长成的,基部还有原先树杆的断面保存着。浙南这种类型较为原始的植被都是分散分布在各个山头。

第三,种之间生存竞争激烈。森林群落的主体是由多种木本植物组成的,树种之间相生相克现象,在历史的长河中,是随着环境(主要是气候)因子的变迁,按照事物运动的矛盾对立统一规律而演变的,是生物区系演变的一部分。环境的变化逼使生物适应新的环境,使形态或适应能力产生变异分化,适者存,成为新的类群,不适者淘汰或在环境改变不大的区域保存下来;同时生物群体组成的生态系统改变的环境,如森林的涵养水源,保持水土、防风固沙、吸收二氧化碳而阻缓"温室效应"的进程等。现存百山祖冷杉自然生长的这个林分,就是上述生物区系演变的一个缩影,建群种为亮叶水青冈和百山祖冷杉,第二层为多脉青冈和紫茎等;灌木层为粉红短柱茶及两种小竹(百山祖玉山竹和庆元箬竹)等;草本层有竹节人参、开口箭和蕨类等;层外植物有常青藤卫予、剌果毒漆藤等;苔藓植物既有短角管苔(原知分布欧洲,此处为洲际新分布记录),又有能治心纹痛的暖地大叶藓,后者顾名思义是能分布于温暖地带的檀物。乔木层主要树种亮叶水青冈与百山祖冷杉竞争激烈,冷杉被挤在体缘,在林中的原3号树冷杉,胸径20厘米,而树冠冠幅不到1米,采取人工干预,扩大了林冠空间,但仍在1986年因冷杉树干在亮叶水青冈枝叉间,风吹树杈磨损了冷杉树干一圈树皮而枯死。现存最小的-株冷杉1963年已采过标本,由于伴生树种林冠闭锁覆盖,30多年生仍还高不过2米人工培土和减少庇萌,才开始恢复生机。现存2号树的大枝都向林缘方向屈曲,以取得更多的阳光,但这株树的大枝也快速枯损,长势在迅速衰退中。

第四,由于多雨的小气候,土壤淋浴作用强烈,遣成土壤贫瘠。百山祖冷杉积聚养分以开花结实的间隔期长,开花的机会难得,1982年开花后到1991年才开花。根据德国生态学家H.沃尔侍(HeinrichWalter)的地球陆地生物圈的地带生物群落分类划分,浙江百山祖位于Ⅱ-v地带群落交错区,即有夏雨的热带与暖温带(海洋性)群落交错区,气候带为亚热带湿润季凤区,夏秋多地形雨,而且住往花期多雨,松类是风媒花,雨水将花粉冲洗下地而无法飞扬,严重影响授粉,人工嫁接繁殖的植株同样出现这一情况。

第五,百山祖冷杉种群内部变异分化,形成性别分离和个体生态差异,也是自然有性繁殖的障碍之一。据观察,仅存四株冷杉中有三株能开花,这三株中1号树牢两性同株,2号树为雌性株,另一株可能也是雌株,且2号树远离1号树,2号树花期较1号树早几天(2号树生长立地比1号树海拔低);同时,这几株树并非同年开花,1991年2号树就未开花。第六,百山祖冷杉种群个体太少,1969年时有8株树。三株单株散生;另5株组成一个小群体,二大三小,天然更新尚好,但夏天最大的那株冷杉被洪水冲倒枯死,1977年被挖2株,剩下一大一小,近亲繁殖,是否影繁殖机制尚不得而知。总之,百山祖冷杉濒危稀有的原因有环境因素,也有物种本身内在因素,若仍任其自然演变,很难避免物种灭绝趋势发展。

(二)、保护措施

1976年定名发表的百山祖冷杉,是中国浙江省百山祖自然保护区的特有植物,在浙江第二高峰百山祖主峰西南侧1700米以上山谷沟旁的亮叶水青㭎林中,由于种种原因,这种冷杉自然有性繁殖十分困难,常规人工无性繁殖也困难,濒临物种灭绝境地。

为了引起人们的重视,1987年2月,国际物种保护委员会(SSC)将百山祖冷杉公布列为世界最濒危的十二种植物之一。

为了抢救百山祖冷杉,1991年林业专家采集一批百山祖冷杉种子,1992年进行人工育苗。2000年3月,林业专家把这批实生苗移植到庆元县五大堡乡种植,经过专家们10多年的精心管护,迁地保护的11株百山祖冷杉实生苗株高已达1.95米,冠幅1.3米,地径0.5米,长势喜人。

七、百山祖冷杉的主要价值

冷杉是裸子植物中的一个小家族,但家族成员也不少,仅中国就有20多种,其中7种被列为国家保护植物。百山祖冷杉是冷杉家族中最珍贵的种类,有“植物活化石”及“植物大熊猫”的美称,已被列为国家一级保护植物。

百山祖冷杉是中国特有的古老残遗植物,是苏、浙、皖、闽等省唯一生存至今的冷杉属中的珍稀物种,对研究植物区系和气候变迁等方面有较重要的学术意义。

 
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