形態特徵
喬木,高約11米,胸徑40厘米;樹皮灰白色,不規則龜裂,裂塊縱向大於橫向,裂隙較深;大枝平展,枝皮不規則淺裂;小枝對生,稀三枝輪生,基部圍有宿存芽鱗,主幹及直立枝上的小枝交叉對生,一
年生枝淡黃色或黃灰色,無毛或凹槽中有疏毛;冬芽卵圓形,有樹脂,生於枝頂,三個排成一平面,中間之芽常較
兩側之芽為大,稀在小枝節間上面(即背地面)生有一芽、其後發育成直立枝,芽鱗淡黃褐色,三角狀卵形,背面中上部具鈍縱脊。
葉條形,在側枝上排列成二列狀,或枝條下面之葉排列成兩列,上面之葉斜展至直伸,其長度由下面兩側至上面中央遞減,長1-4.2(通常為1.5-3.5)厘米,寬2.5-3.5毫米,先端有凹缺,下面有兩條白色氣孔帶;橫切面有2個邊生樹脂道或生於兩側端的葉肉薄壁組織內;上面至下面兩端及下面中部有一層連續排列的皮下層細胞;幼枝之葉在枝上常呈兩列,先端呈二尖裂。
雌球花圓柱形,長3-3.5厘米,徑約8毫米,苞鱗上部向後反曲。球果通常每一枝節之間著生1-3個,圓柱形,長7-12厘米,徑3.5-4厘米,成熟前綠色至淡黃綠色,熟後淡褐黃色或淡褐色;中部種四邊形,稀近腎狀四邊形,長1.8-2.4厘米,寬2.5-3厘米,先端近全緣或有極細之細齒,兩側邊緣有不規則鋸齒,基部楔形、兩側耳狀;苞鱗稍短於種鱗或幾相等長,上部近圓形,寬7-8毫米,邊緣有細齒,先端露出、反曲,尖頭短,長1毫米以內,中部收縮或窄縮呈條狀,寬3.5-4毫米;種子倒三角狀,具與種子等長而寬大的膜質種翅,翅端平截。花期熟。
生長習性
百山祖冷杉產地位於東部亞熱帶高山地區,氣候特點是溫度極低,濕度大,降水多,雲霧重。年平均溫度8~9℃,極端最低-15℃;年降水量達2 300毫米,相對濕度92%。成土母質多為凝灰 岩、流紋岩之風化物,土壤為黃棕壤,呈酸性,pH值4.5,有機質含量3.5%。
自然植被為落葉闊葉林,伴生植物主要有亮葉水青岡 ,林下木為百山祖玉山竹和華赤竹。本種幼樹極耐陰,但生長不良。大樹枝條常向光面屈曲。結實周期4-5年,多數種子發育不良,5月開花,11月球果成熟。
主要價值
冷杉是裸子植物中的一個小家族,但家族成員也不少,僅中國就有20多種,其中7種被列為國家保護植物。百山祖冷杉是冷杉家族中最珍貴的種類,有“植物活化石”及“植物大熊貓”的美稱,已被列為國家一級保護植物。
百山祖冷杉是中國特有的古老殘遺植物,是蘇、浙、皖、閩等省唯一生存至今的冷杉屬中的珍稀物種,對研究植物區系和氣候變遷等方面有較重要的學術意義。
繁殖技術
嫁接繁殖: | ①在雌株上嫁接有雄花的枝條; ②以日本冷杉為砧木的靠接插,成活後立即分開,以減少砧木對接穗的影響。 |
生物工程新技術的套用 | ①莖尖培養,國外已獲成功,可以套用; ②種胚培養; ③花葯培養; ④根尖或愈傷組織培養。 |
繁殖試驗
為了迅速繁殖百山祖冷杉,1977年以來,連續進行無性繁殖試驗。1975年採集了一批百山祖冷杉種子,但1976年播種後不見發芽,說明這批種子是無效的,僅有種子的外型,而沒有胚的發育。1977年3月29日,第一次進行扦插試驗,但未獲成功。
1978年用磷酸二氫鉀液泡插穗,進行扦插,因管理不善失敗,對照的日本冷杉幼枝扦插成活率較高;1978年繼續插條繁殖,同時開始進行以日本冷杉為砧木的異砧嫁接試驗,吳嗚翔、吳森茂採用圍土劈接,成活三株。方法是將日本冷杉苗多櫱條剪掉,僅留一櫱繼續生長,以吸收和製造養分,選一較粗的櫱條剪去後作接砧,近地徑處劈接,然後回復泥土,以利保濕,故稱圍土劈接。
1979年,吳嗚翔與吳敦序仍以圍土劈接法異砧嫁接,成活2株,其中一株接穗第二年才萌芽生長,留櫱第三年自行枯死,可能是插穗自行髮根。
1982年吳善興試驗以日本冷杉為砧木的髓心形成層貼接法嫁接,此時砧木已長大,成活率高,長勢好;接著石柏林、沈明溫、馬海泉繼續進行貼接繁殖,共保存50佘株。此方法可套用於生產推廠,但嫁接接苗受砧木蒙導影響,是複合體,後代是雜交種,不是純種。吳鳴翔等也在百山祖主峰進行以日本冷杉為砧木的靠接插,即插穗稈插入土,同時中部靠接於砧木上,獲一株成活,並開過雄花;還進行過馬尾松,黃山松異砧嫁接,沒有成活。
986年以來,沈明溫、馬海泉相繼進行扦插試驗,試用幾種生長素及ABT生根粉處理插穗,其中包括大多數採用嫁接株枝條為插穗,保存率略有提高。科研工作者相繼進行常規無性繁殖,由於百山祖冷杉僅適應中山氣候,而且無法連續剪取大量繁殖材料,易產生愈傷組織,但髮根難,因而成效不大。
栽培要點
為了拯救百山祖冷杉,免於物種滅絕,必須採取綜合技術措施,應包括二個方面,一是搞清稀有原因,主要是阻礙繁殖的機理,二是研究繁殖技術,具體內容是:
1、建立定位觀測站,搞清本群落中植物種同競爭對百山祖冷杉的影響,包括鄰近地區冷杉林群落學研究。以採用調整種間關係的技術。
2、氣候因子對百山祖冷杉開花結實的影響。降雨、低溫阻礙結實的對策措施。
3、土壤因子對百山祖冷杉結實的影響,主要是搞清土壤養分的種類,分布現狀及冷杉根系分布惰況,探討相應的人工施肥技術。
4、百山祖冷杉生殖生理學的研究,如性別分離、不育性、結實生理等,施用赤黴素促進開花,人工授粉技術。
5、嫁接繁殖:
①在雌株上嫁接有雄花的枝條;
②以日本冷杉為砧木的靠接插,成活後立即分開,以減少砧木對接穗的影響。
6、生物工程新技術的套用:
①莖尖培養,國外已獲成功,可以套用;
②種胚培養;
③花葯培養;
④根尖或愈傷組織培養。
建議組織專家進行論證,由百山祖自然保護區及有關科研所及院校組成攻關小組,實施拯教工作,也可爭取海外或國際援助,使舉世矚目的百山祖冷杉物種繁衍,欣欣向榮,快復其在舞林生態系統中的應有地位,在人與生物圈中發揮應有的作用,實現美國國家植物園研究敢授戴德理博士所希望的那樣,使百山祖冷杉像水杉一樣在世界各地植物園種植。
瀕危原因
第一,全球氣候變遷,逼使冷杉分布區的變遷。在植物分類系統中,冷杉是古老的裸子植物松科中的一個屬,冷杉屬家族全世界有50多種,按照鄭萬鈞裸子植物分類系統,已知中國原產的冷杉屬植物有23種及數變種,百山祖冷杉是在中國發現的第19種冷杉。在地球生物圈生物地帶性群落中,冷杉屬植物多分布於寒冷濕潤的高緯度高海拔地帶。第四紀冰川時期,全球氣溫下降,冷杉的分布區向低緯度,中低海拔擴散,江蘇丹陽,江西吉安、浙江天目山(900m海拔)及長江口外現代已成海洋的"東海平原"地層中均有冷杉孢粉發現。冰期過後全球氣溫回升,冷杉不能適應高溫環境,其分布區向高緯度和高中海撥山地退縮,形成現代的我國南方冷杉的孤島狀分布:除原已知台灣冷杉和巴山冷杉分布緯度較南,但都在2300米以上山地;百山祖冷杉發現後,梵淨山冷杉,湖南發現大院冷杉等新種以及井崗山發現巴山冷杉新分布。
第二,由於人類開發活動及森林火災,使冷杉分布區的"孤島"面積更為縮小,如浙西南閩東山地,歷史上由於交通阻塞,森林的直接經濟效益無法實現,加上燒荒驅獸,形成了一些山區盲目燒荒的傳統習慣,燒毀當時認為"多餘的"森林。百山祖冷杉自然生長的林分,由於低凹穩風,被燒的次數少得多,是劫難後的倖存者,如被稱為二號樹的這株冷杉,是雪壓且火燒後萌芽長成的,基部還有原先樹桿的斷面保存著。浙南這種類型較為原始的植被都是分散分布在各個山頭。
第三,種之間生存競爭激烈。森林群落的主體是由多種木本植物組成的,樹種之間相生相剋現象,在歷史的長河中,是隨著環境(主要是氣候)因子的變遷,按照事物運動的矛盾對立統一規律而演變的,是生物區系演變的一部分。環境的變化逼使生物適應新的環境,使形態或適應能力產生變異分化,適者存,成為新的類群,不適者淘汰或在環境改變不大的區域保存下來;同時生物群體組成的生態系統改變的環境,如森林的涵養水源,保持水土、防風固沙、吸收二氧化碳而阻緩"溫室效應"的進程等。現存百山祖冷杉自然生長的這個林分,就是上述生物區系演變的一個縮影,建群種為亮葉水青岡和百山祖冷杉,第二層為多脈青岡和紫莖等;灌木層為粉紅短柱茶及兩種小竹(百山祖玉山竹和慶元箬竹)等;草本層有竹節人參、開口箭和蕨類等;層外植物有常青藤衛予、剌果毒漆藤等;苔蘚植物既有短角管苔(原知分布歐洲,此處為洲際新分布記錄),又有能治心紋痛的暖地大葉蘚,後者顧名思義是能分布於溫暖地帶的檀物。喬木層主要樹種亮葉水青岡與百山祖冷杉競爭激烈,冷杉被擠在體緣,在林中的原3號樹冷杉,胸徑20厘米,而樹冠冠幅不到1米,採取人工干預,擴大了林冠空間,但仍在1986年因冷杉樹幹在亮葉水青岡枝叉間,風吹樹杈磨損了冷杉樹幹一圈樹皮而枯死。現存最小的-株冷杉1963年已採過標本,由於伴生樹種林冠閉鎖復蓋,30多年生仍還高不過2米人工培土和減少庇萌,才開始恢復生機。現存2號樹的大枝都向林緣方向屈曲,以取得更多的陽光,但這株樹的大枝也快速枯損,長勢在迅速衰退中。
第四,多雨的小氣候,土壤淋浴作用強烈,遣成土壤貧瘠,百山祖冷杉積聚養分以開花結實的間隔期長,開花的機會難得,1982年開花後到1991年才開花。根據德國生態學家H.沃爾侍(Hei nri ch Walter)的地球陸地生物圈的地帶生物群落分類劃分,浙江百山祖位於Ⅱ-v地帶群落交錯區,即有夏雨的熱帶與暖溫帶(海洋性)群落交錯區,氣候帶為亞熱帶濕潤季鳳區,夏秋多地形雨,而且住往花期多雨,松類是風媒花,雨水將花粉沖洗下地而無法飛揚,嚴重影響授粉,人工嫁接繁殖的植株同樣出現這一情況。
第五,百山祖冷杉種群內部變異分化,形成性別分離和個體生態差異,也是自然有性繁殖的障礙之一。據觀察,僅存四株冷杉中有三株能開花,這三株中1號樹牢兩性同株,2號樹為雌性株,另一株可能也是雌株,且2號樹遠離1號樹,2號樹花期較1號樹早幾天(2號樹生長立地比1號樹海拔低);同時,這幾株樹並非同年開花,1991年2號樹就未開花。第六,百山祖冷杉種群個體太少,1969年時有8株樹。三株單株散生;另5株組成一個小群體,二大三小,天然更新尚好,但夏天最大的那株冷杉被洪水衝倒枯死,1977年被挖2株,剩下一大一小,近親繁殖,是否影繁殖機制尚不得而知。總之,百山祖冷杉瀕危稀有的原因有環境因素,也有物種本身內在因素,若仍任其自然演變,很難避免物種滅絕趨勢發展。
保護措施
1976年定名發表的百山祖冷杉,是中國浙江省百山祖自然保護區的特有植物,在浙江第二高峰百山祖主峰西南側1700米以上山谷溝旁的亮葉水青棡林中,由於種種原因,這種冷杉自然 有性繁殖十分困難,常規人工無性繁殖也困難,瀕臨物種滅絕境地。
為了引起人們的重視,1987年2月,國際物種保護委員會(SSC)將百山祖冷杉公布列為世界最瀕危的十二種植物之一。
為了搶救百山祖冷杉,1991年林業專家採集一批百山祖冷杉種子,1992年進行人工育苗。2000年3月,林業專家把這批實生苗移植到慶元縣五大堡鄉種植,經過專家們10多年的精心管護,遷地保護的11株百山祖冷杉實生苗株高已達1.95米,冠幅1.3米,地徑0.5米,長勢喜人。
植物相關
1976年1月1日,吳鳴翔陪同中國地質科學院的專家上山考察。一行人在沒過膝蓋的積雪中整整徒步走了大半天,才見到了冷杉。1976年冷杉屬新種———百山祖冷杉在《植物分類學報》上正式發表,引起了國內外植物學界的關注。鱗扇狀
形態結構
冷杉家族形態結構大致相仿,都屬於較高的常綠植物。百山祖冷杉是中國東部發現的冷杉屬植物,身高17米樹皮灰黃,小枝條一左一右對稱生長葉子在小枝條上成螺鏇狀排列,長於海拔1,700米的地區,常生於山坡林中。
主要品類
喬木,高約11米,胸徑40厘米;樹皮灰白色,不規則龜裂,裂塊縱向大於橫向,裂隙較深;大枝平展,枝皮不規則淺裂;小枝對生,稀三枝輪生,基部圍有宿存芽鱗,主幹及直立枝上的小枝交叉對生,一年生枝淡黃色或黃灰色,無毛或凹槽中有疏毛;冬芽卵圓形,有樹脂,生於枝頂,三個排成一平面,中間之芽常較兩側之芽為大,稀在小枝節間上面(即背地面)生有一芽、其後發育成直立枝,芽鱗淡黃褐色,三角狀卵形,背面中上部具鈍縱脊。葉條形,在側枝上排列成二列狀,或枝條下面之葉排列成兩列,上面之葉斜展至直伸,其長度由下面兩側至上面中央遞減,長1-4.2(通常為1.5-3.5)厘米,寬2.5-3.5毫米,先端有凹缺,下面有兩條白色氣孔帶;橫切面有2個邊生樹脂道或生於兩側端的葉肉薄壁組織內,上面至下面兩端及下面中部有一層連續排列的皮下層細胞;幼枝之葉在枝上常呈兩列,先端呈二尖裂。雌球花圓柱形,長3-3.5厘米,徑約8毫米,苞鱗上部向後反曲。球果通常每一枝節之間著生1-3個,圓柱形,長7-12厘米,徑3.5-4厘米,成熟前綠色至淡黃綠色,熟後淡褐黃色或淡褐色;中部種鱗扇狀四邊形,稀近腎狀四邊形,長1.8-2.4厘米,寬2.5-3厘米,先端近全緣或有極細之細齒,兩側邊緣有不規則鋸齒,基部楔形、兩側耳狀;苞鱗稍短於種鱗或幾相等長,上部近圓形,寬7-8毫米,邊緣有細齒,先端露出、反曲,尖頭短,長1毫米以內,中部收縮或窄縮呈條狀,寬3.5-4毫米;種子倒三角狀,具與種子等長而寬大的膜質種翅,翅端平截。花期5月,球果11月成熟。
為我國東南部新近發現的稀有珍貴樹種,特產於浙江南部百山祖南坡海拔1700米以上地帶,林中混生的優勢樹種為亮葉山毛櫸及多脈青岡櫟、青岡櫟等闊葉樹種。
本種與鄰近地區的冷杉及近緣種(如台灣冷杉A. kawakamii、日本冷杉A. firma,朝鮮冷杉A. koreana、冷杉A. fabri等)的主要區別在其雌球花的苞鱗上部向後反曲,葉內樹脂道邊生或生於兩側端的葉內薄壁組織內,球果成熟後淡褐黃色或淡褐色,苞鱗上端露出而反曲,尖頭極短,長1毫米以內。
松科植物詞條
常綠或落葉喬木,稀為灌木狀;枝僅有長枝,或兼有長枝與生長緩慢的短枝,短枝通常明顯,稀極度退化而不明顯。本科約230餘種,分屬於3亞科10屬,多產於北半球。中國有10屬113種29 變種(其中引種栽培24種2變種),分布遍於全國。 |
盤點中國瀕危的植物樹種
世界自然保護聯盟(IUCN)資料顯示,中國野生植物種類豐富,擁有高等植物3萬多種,約占世界總數的10%,位居世界第三,是栽培作物的重要起源中心之一。但近30年來,由於經濟快速發展、人口迅速增長、環境破壞嚴重,植被萎縮等壓力,中國現有野生植物物種中約有6000種植物處於瀕危或瀕臨絕滅的狀況,並且已有100多種植物面臨極危或瀕危,有相當大一部分的種質資源在野外已經不存在。 |
松柏目百科
松柏目(Coniferales,又稱松科)在生物分類學上是松柏綱中的一個目,傳統分類上的裸子植物門包括五個綱(松柏綱、蘇鐵綱、銀杏綱、買麻藤綱、紅豆杉綱)。現因此五支裸子植物並非單系群,而將其中四支同被子植物一起並列為種子植物之下的五個門,紅豆杉目和松柏目合併到一個綱中。 |
國家一級保護植物
中國裸子植物瀕危及稀有種
裸子植物 | 裸子植物是原始的種子植物,其發生髮展歷史悠久。最初的裸子植物出現在古生代,在中生代至新生代它們是遍布各大陸的主要植物。現代生存的裸子植物有不少種類出現於第三紀,後又經過冰川時期而保留下來,並繁衍至今的。 |
三尖杉科 | 海南粗榧;貢山三尖杉;篦子三尖杉 |
柏科 | 翠柏;台灣翠柏;紅檜;岷江柏木;巨柏;福建柏;朝鮮崖柏;崖柏 |
蘇鐵科 | 蘇鐵屬所有種 |
麻黃科 | 斑子麻黃 |
松科 | 百山祖冷杉;秦嶺冷杉;梵淨山冷杉;台灣冷杉;長苞冷杉;元寶山冷杉;資源冷杉;銀杉;海南油杉;矩鱗油杉;柔毛油杉;太白紅杉;四川紅杉;麥吊雲杉;康定雲杉;大果青桿;長葉雲杉;大別山五針松;華南五針松;雅加松;巧家五針松;長白松;興凱湖松;毛枝五針松;短葉黃杉;瀾滄黃杉;黃杉;麗江鐵杉;長苞鐵杉 |
羅漢松科 | 雞毛松;陸均松;長葉竹柏;海南羅漢松;蘭嶼羅漢松 |
紅豆杉科 | 短葉穗花杉;台灣穗花杉;雲南穗花杉;白豆杉;紅豆杉屬所有種;榧屬所有種 |
杉科 | 水松;水杉;台灣杉 |