基本資料
拉丁名:Kirengeshoma palmata Yatabe拉丁科名:Saxifragaceae
保護級別:2
分布:浙江(天目山、龍塘山)、安徽(黃山、清涼峰)
現狀:稀有種。黃山梅僅見於安徽、浙江兩省毗鄰山區。由於森林砍伐,生境破壞以及挖根入藥等原因,致使植株日益減少,已處於瀕臨狀態。
海拔下限(米):800
海拔上限(米):1600
發現
黃山梅是多年生草本植物,最早發現於日本。1888年8月9日日本植物分類學家矢天部良吉在伊予國愛媛縣石錘山首次採集到開花期的黃山梅標本;1890年10月吉永虎馬又在同一地方採集到果實期的黃山梅標本,但現在由於果實期的標本不存在了,所以開花期的標本被指定為後選模式標本。1890年,矢天部良吉在日本刊物《植物學雜誌》上以英文形式正式首次發表黃山梅這一新屬新種,定名為KirengeshomapalmataYatabe。人們最初認為黃山梅是日本四國地區的特產,不過後來在紀伊半島和九州也相繼發現。1935年,日本東京大學植物分類學教授中井猛之進在朝鮮半島全羅南道的牡羊山又採集到黃山梅,記載為KirengeshomakoreanaNakai。另外,1978年鹿兒島大學教授初島住彥,按照遠藤正喜在大分縣祖母山上游溪谷(大野郡緒方町尾平)採集的標本,又發表了KirengeshomasuffruticosaHatusima。
但是,後來經過研究發現,上述兩植物都是黃山梅種下的變異類型,因而與黃山梅歸併,成為黃山梅的異名。除日本和韓國外,黃山梅還分布在中國安徽省黃山地區包括黃山風景區及歙縣清涼峰,和浙江省天目山地區,即浙江天目山和昌化龍塘山。
生存環境
黃山梅為多年生草本植物,該植物僅間斷分布於中國和日本,為典型的中國-日本特有種。在日本,該植物主要分布於日本的中西部,包括本州的紀伊半島、九州、四國等地,南韓半島也有分布;在中國,黃山梅只斑塊狀分布於華東地區的皖浙交界處,具體包括:皖南山區的安徽黃山自然風景區(HS)、歙縣清涼峰自然保護區(QLF)和浙西北地區的天目山自然保護區(TMS)、昌化龍塘山自然保護區(LTS)。植株多零星或集群分布,海拔高度範圍為700m-1500m,多生長於林下陰濕處、路邊或花崗岩岩石上黃山梅大都生長在遮蔭度較高的林下石壁或流水的石縫
處。與之伴生的灌木或小喬木植物有天女花、圓錐繡球、金縷梅、白檀、黃山杜鵑、雞桑及小構樹等;草本層主要為小升麻、三脈紫菀、華南落新婦、細辛、及己、唐松草、凹葉景天、車前、油點草以及六葉葎等,另外還有成片的苔蘚及蕨類植物。其中天女花、圓錐繡球、小升麻、凹葉景天、苔草以及苔蘚植物是其群落組成的主要成分。
黃山梅分布區鬱閉度較高,達到80%-90%(夏季),地表潮濕,常有苔蘚和景天科等喜濕性植物覆蓋,土壤肥沃,腐殖質明顯。對生境的嚴格要求可能是限制其自然分布的一個重要因素。
種群分布格局是物種與環境長期以來相互適應、相互作用的結果,它不僅與物種的生物學特性和種群間的競爭排斥有關,而且與物種的生境(包括土壤、地形、地貌等)有密切關係。黃山梅種群的分布格局與大多數珍稀瀕危植物自然種群一樣,呈現聚集分散式樣。其主要原因是:首先,黃山梅為多年生草本植物,可以利用根狀莖進行無性繁殖。在無性繁殖中,黃山梅的無性系克隆植株的產生是依靠其根狀莖斷裂脫離母體而形成,克隆植株集生於母株周圍,導致其聚集程度較高。其次,對環境條件的嚴格要求是導致黃山梅聚集分布的另一原因。黃山梅僅分布於皖浙交界處的部分山區,即安徽地區的黃山風景區、歙縣清涼峰,浙江地區的天目山和昌化龍塘山,海拔高度範圍為700m-1500m,陰坡及半陰坡的林下,伴生植物主要有圓錐繡球、天女花等,群落的鬱閉度多在80%-90%,林下陰暗潮濕,光照較為微弱,很少受到陽光的直接照射,空氣和土壤的相對濕度較大。尤其在林木遮蔭下的大塊岩石小生境或有蘚類植物和景天科植物覆蓋、土壤腐殖質較厚的地段黃山梅生長良好。另外,生境的異質性限制了黃山梅的分布,導致其聚集生長。黃山梅生長在中高海拔的林下山地的花崗岩地帶,土層較薄,小範圍內生境的差異性較大,岩石的阻礙也使根狀莖的延伸受到限制。
生活史
黃山梅為多年生草本植物。十二月中下旬,地下莖進入休眠狀態,在地下莖結節處形成一枚由多層鱗片包裹的越冬芽,芽不露出土面。三月上中旬新芽由地下根狀莖萌動,通過其基部的居間生長將整個芽推出地面,嫩芽錐形,粉紫色。四月上旬開始展葉,隨後進行快速的營養生長。六月下旬出現花蕾,莖頂端的花蕾首先出現。此時,營養生長基本停止,開始進入生殖器官的發育階段。七月上旬開始偶見花開,中旬為盛花期,有昆蟲來訪。發育較遲的花可延遲至八月中下旬。但直至花瓣即將脫落,花瓣都不完全張開。九月座果,十月中下旬至十一月蒴果成熟,種子由蒴果背縫線開裂處散出。十一月下旬,黃山梅地上莖開始枯萎死亡。據野外觀察發現,黃山梅的傳粉昆蟲主要為蜂類和蠅類。另外發現這些昆蟲的專一性較差,在訪問黃山梅的同時,還拜訪菊科、唇形科及虎耳草科等其它伴生植物,如三脈紫菀、華南落新婦等。訪花昆蟲的高峰期通常在上午8:00-10:00和下午15:00-17:00左右,陰天及小雨天也能見其頻繁活動,而正午陽光照射最強烈時很少看到其蹤影。一般情況下,花冠張開2個小時左右,花粉基本上就可全部散出,風力也在一定程度上促進了花粉的傳播。
根的結構
黃山梅的根著生於橫走的地下莖上,鬚根系,附生於石壁或4cm-11cm厚的土壤中。由成熟根的橫切面看,黃山梅根由外至內依次為周皮、韌皮部和木質部,最外方還殘存著破碎的皮層薄壁組織(這是由於內方組織生長膨大的擠壓作用以及土壤摩擦所產生的機械損傷導致)。周皮由8~12層扁平細胞組成,排列整齊,其細胞壁顯著木質化和栓質化增厚。韌皮部較為發達,約占整個維管束的1/3,主要是由篩管、伴胞和韌皮薄壁細胞構成,韌皮射線不明顯。周皮和韌皮部之間為大量的薄壁細胞填充,細胞層數為11-14層,在這些薄壁細胞以及韌皮薄壁細胞內均存在晶簇和其它內含物。木質部主要由導管、木薄壁細胞和木射線組成,導管分子孔徑大小不一,分布頻率較高,多單個或2-7個集群分布,木薄壁細胞和木射線細胞小,圓形,排列非常緻密,細胞壁明顯木質化增厚。中央無髓。
葉的結構
黃山梅葉兩型,幼葉和莖上部的葉披針形,無葉柄或葉柄很短,成熟葉圓心形或卵狀心形,掌狀淺裂,有7~10漸尖或銳尖的齒,頂端具腺點,兩面具伏毛,葉片厚度約為135-150μm,有明顯的葉柄。由葉解剖結構可以看出黃山梅成熟葉片由上下表皮、葉肉和葉脈三部分組成。葉上表皮細胞,單層,軸向扁平狀,下表皮細胞較小,單層,圓形或方形。葉上下表皮均無角質層,但均被表皮毛,表皮毛“T”形,由單個表皮細胞向外突出延伸而成,細胞核位於“T”字交界處。葉肉位於上下表皮之間,由柵欄組織和海綿組織構成:柵欄組織,由1-2層柱狀細胞
組成,排列較整齊,其長軸與上表皮垂直,厚度約為36-45μm,所含葉綠體體積較大;海綿組織發達,為5-6層不規則或圓形的大型薄壁細胞組成,排列疏鬆,具較多間隙,間隙偶與氣孔相連,厚度約為78-94μm,也含體積較大的葉綠體;柵欄組織與海綿組織面積比約為1:2。有些部位柵欄組織與海綿組織分化不明顯。
葉中脈橫切面觀,近軸面和遠軸面表皮細胞均為單層,排列整齊,細胞較小,方形,緊接於表皮下的組織為大量體積較大的薄壁細胞,其總面積約占中脈的1/2,細胞較大,形狀不規則。維管束位於中央,木質部發達,導管集群排列,最內方為薄壁細胞所填充。
葉片正面觀,黃山梅葉上下表皮細胞形狀均不規則,垂周壁波狀,均具“T”形表皮毛,表皮毛平伏,表面有明顯的疣狀突起。另外,還有毛基結構(毛基染色較深),黃山梅毛基由單個細胞組成,細胞圓形,其周圍細胞輻射狀延伸成花環狀。氣孔僅分布於下表皮,長橢圓形,氣孔周圍未分化出副衛細胞,氣孔類型為無規則型,氣孔在下表皮分布較均勻,平均密度為53.3個/平方毫米,氣孔橫徑為26.4-34.7μm,平均為31.5μm,氣孔縱徑為47.7-63.2μm,平均為58.1μm,氣孔密度比約為0.1。氣孔表面無角質或鱗片式加厚現象,氣孔外拱蓋內緣淺波狀。
花及花粉
黃山梅花倒鍾狀。花萼綠色,裂片五個,三角形,下部聯合形成半球形萼筒;花瓣黃色,五枚,長圓狀倒卵形或長橢圓形,完全離生,長約1.8-3.4cm,鑷合狀排列;雄蕊15枚,相間排成三輪,不等長,由外到內依次遞減,花絲著生於花葯背部,花絲較長,花葯較短,花葯含四個花粉囊,花粉粒成熟後,花葯兩側的兩個花粉囊之間的隔壁消失,兩個花粉囊相互連通,花粉囊破裂方式為縱裂;子房半下位,2-4室,三室居多,花柱3枚,三棱形,完全分離,每室有多數胚珠,中軸胎座,倒生胚珠,珠孔指向中軸。花粉的形態結構特徵黃山梅的花粉粒近球形,花粉粒極軸長約16.5-19.8μm,平均為17.6μm,赤道軸長約18.3-~21.1μm,平均為19.8μm;花粉具三溝,且三溝在極面不癒合,花粉壁厚約2-3μm;花粉外壁為密網狀飾紋,表面平滑,網眼直徑小於或略等於網脊寬度。
種子結構
黃山梅種子結構很特殊:外被由單層、排列緻密的細胞構成的格線狀外種皮,即種翅;內種皮與較為發達的胚乳緊密結合,細胞排列緊密,且顯著木質化增厚;中央包被著成熟的雙子葉胚。由於黃山梅的胚埋於胚乳之中,保護組織堅硬,機械性強,且外罩一層膜質外種皮,這對抵禦嚴寒和病原菌的侵蝕來說是有利的,但同時這一結構又對種子萌發較為不利。機械組織的阻擋,尤其是不易獲取氧氣和水分以及營養物質而限制了種子的萌發,這可能是造成黃山梅種子在自然條件下萌發率低、實生苗少的原因之一。
瀕危原因
內在因素
1.從黃山梅的形態解剖特點看,該物種對環境條件的依賴性很強,對生境變化非常敏感,尤其對光照和水分的依賴性和敏感性極強。黃山梅葉型大,葉表皮未發生角質化,表皮細胞壁薄,因此不耐高溫和乾旱,也畏嚴寒。不過,黃山梅葉片上具特化的矽質表皮毛,根周皮較發達,周皮和維管柱之間具多層薄壁組織,且這些薄壁細胞內含晶體和其它後含物,有利於黃山梅保持水分和抵抗低溫,這可能是黃山梅在長期的進化過程中對中高海拔生態環境條件產生的適應性進化。另外,由於黃山梅葉片柵欄組織不發達(僅一層),且排列不緊密,海綿組織細胞間隙大,而且黃山梅根系較淺,不發達,對土壤肥力要求較高,喜生於腐殖質豐富的土壤中。黃山梅形態結構的局限性和其適宜生境的狹窄性,影響了其種群規模的擴大以及對環境條件波動的適應能力。
2.黃山梅種子質量狀態較差,飽滿種子僅占68.6%,種子具休眠期,飽滿種子的潛在萌發力較高(87.4%),但由於種皮和土壤微生物的限制,種子的實際萌發力顯著下降(28.9%),且幼苗十分脆弱,這導致黃山梅野外實生苗很少,另外由於其無性繁殖受植株年齡和山體運動的制約,因而其自然更新能力十分有限,從而嚴重影響其種群規模的擴大。外部因素
1.大規模適宜生境的片斷化乃至消失可能是導致黃山梅瀕危的主要外部因素。黃山梅對生境要求特別苛刻,只分布在海拔700m~1500m的林下,喜生於陰涼潮濕的岩石上或溪邊,對上層植被和地表植被的依賴性較強。由於亂砍亂伐現象的時有發生和旅遊景點的不斷開發,導致黃山梅適宜生境片斷化程度日益嚴重,種群分布範圍逐漸縮小,居群間的基因交流可能會因為新的人為障礙的發生而逐漸降低,這無疑將會增大居群間的分化,這種狀況的長期後果是增加不同居群遭受小種群效應(近交和遺傳漂變等)的風險,最終導致種群遺傳多樣性喪失,進而適合度下降。另外,人為採摘黃山梅的花或果,挖取其根狀莖入藥直接造成黃山梅的自然種群內個體的減少,從而影響其自然種群的更新能力。
2.自然災害也是影響黃山梅生存的又一因素。黃山梅植株較高,由於土層較淺,根系不發達,因而容易受雨水沖蝕。除此之外,紅蜘蛛和粘蟲等蟲害對黃山梅的生長和繁殖也構成一定的威脅。由於遭受蟲害的黃山梅的葉片受損,因此必然影響其正常的光合作用,從而使其正常的生長發育受阻,甚至導致植株死亡。
保護措施
由於黃山梅具有重要的觀賞、藥用和科研價值,因此,為了更好地保護這個稀有物種,為了生物多樣性的可持續利用,有如下保護措施:
1.生物多樣性保護工作受到世界各國的關注,其保護僅靠少數保護機構是不夠的,需要各部門的共同參與,尤其是保護區和科研單位要通力合作,共同關注瀕危物種的保護現狀,並尋找其致瀕機制提出相應的保護措施。另外,在風景名勝區等地要採取圖片、資料等多種形式對遊人進行宣傳教育,引導他們積極參與到植物保護的具體工作中來,以儘量減少旅遊業開發對黃山梅生存的影響。 2.由於物種與生境的密切關係,就地保護是研究、保護和利用珍稀瀕危植物的一有效措施。黃山梅現有分布地雖都位於皖浙交界處的保護區內,但由於各種因素的影響,有些地區沒能實現真正的保護,因此需要保護區的管理人員在黃山梅的成熟期採集黃山梅的成熟種子,播種到當地適宜生境中,春季適時對幼苗進行管理,這樣可以在人工幫助下擴大其種群規模。3.遷地保護是拯救珍稀瀕危植物及其自然群體的重要手段之一。由於黃山梅生境破碎化成斑塊狀,自然群體數量少、植株數量有限且更新能力較差,因此有必要有計畫、有目的地對其進行遷地保護。黃山梅性喜陰濕,適生於中高海拔的林下生境,因而受海拔高度和光照強度影響較大,可以先在同一山體的不同山頭進行移栽,再在黃山梅現有的四個分布區之間進行相互移栽,以增大基因流。目前,日本已把該植物大批移栽到一些地方植物園內,且成功馴化為園藝植物,其成功移栽的原因可能在於日本地理緯度較中國華東地區高,喜陰涼的黃山梅更易在日本的平原地區移栽成活。因此,中國也可嘗試把部分黃山梅移栽到植物園中並營造類似生境摸索適合其生存的最適條件,為黃山梅種質資源的保護和開發利用提供保障。另外,遷地保護要注意取樣策略,由於黃山梅居群間雖存在分化,但所占比例明顯低於居群內的變異水平,因而為了捕獲儘量高的遺傳多樣性,應該遵循少取群體、群體內多取樣的基本原則。遷地途徑可通過收集種子、冬季移栽根狀莖、春季移栽幼苗進行。
4.利用組織快繁技術摸索適合黃山梅的快繁體系,成功移栽後使其再回歸自然群體,同時這也可為其遷地保護以及開發利用提供技術保證。
5.到目前為止,對黃山梅的研究很少,其致危過程和致瀕機制尚未能完全清楚。因此,應運用多學科手段加強對其地理起源和生物學特性,特別是繁育特性的深入研究,從而揭示其瀕危機制並制定相應的科學保護策略以保護黃山梅這一重要的瀕危物種。
藥用價值
【藥名】:黃山梅
【拼音】:HUANGSHANMEI
【來源】:為被子植物黃山梅的根莖。
【功效】:舒筋活血、滋補強壯。
【主治】:治全身酸疼麻木、腎虛、疲勞。【用法用量】:內服:煎湯,3一9克。
【別名】:少女花(《天目山藥用植物志》)、鈴鍾三七、馬株子(浙江)
【動植物資源分布】:分布於安徽、浙江。
【拉丁名】:黃山梅KirengeshomapalmataYatabe
【考證】:始載於《拉漢種子植物名稱》。
【中藥化學成分】:地上部分含無色花青素、槲皮素、山奈酚、咖啡酸。
中國稀有瀕危植物2
在自然界中,凡是有生命的機體,均屬於生物。生物應分為幾個界,把行固著生活和自養的生物稱為植物界,簡稱植物。植物的特點是具有光合作用的能力——就是說它可以藉助光能及動物體內所不具備的葉綠素,利用水、礦物質和二氧化碳生產食物。釋放氧氣後,剩下葡萄糖——含有豐富能量的物質,作為植物細胞的組成部分。植物通常是不運動的,因為它們不需要尋找食物。我們一起來認識這些植物吧! |