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五峰红花玉兰种质资源保护现状与开发利用对策|五峰玉兰

发布时间:2019-02-24 04:04:18 影响了:

  摘要:红花玉兰(Magnolia wufengensis L.Y.Ma et L.R.Wang)为2004年发现的新种,仅分布于湖北五峰西部海拔1 400~2 000 m的高山地带,居群内个体数量仅2 000余株。从地理分布、种子萌发特性、种群结构现状及人为因素影响等方面分析了该物种的濒危原因;从挂牌保护、封山育林、迁地保育等方面阐述了该物种目前的保护现状;在开发利用方面指出了该物种具有较高的科研价值、观赏价值和经济价值,同时,从科研推广、产业发展等方面提出了红花玉兰种质资源开发利用对策和建议。
  关键词:红花玉兰;种质资源;保护;开发利用
  中图分类号:S324文献标识码:A文章编号:0439-8114(2011)08-1564-03
  
  Protection Status and Utilization Countermeasure of Germplasm Resources of the Magnolia wufengensis in Wufeng County
  
  SANG Zi-yang1,MA Lü-yi1,CHEN Fa-ju1,ZHANG Ping2,ZHU You-chun3
  (1.The Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
  2.China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;
  3.Forest Enterprise of Wufeng County in Hubei Province, Wufeng 443400, Hubei, China)
  
  Abstract: Magnolia wufengensis, only about 2000 individuals in the wild, was a new-discovered species of Magnolia in 2004, which was found only in the alpine belts elevating from 1400 m to 2000 m of the west of Wufeng county, Hubei province. The endangered reasons were analyzed from some aspects, such as the geographical distribution, the seeds germination characteristics, the present population structure status, the effect of the human beings’ activity, etc. And the protection status was expounded from license protection, closed forest, ex-situ conservation and so on. Then, the high scientific, ornamental and economic values of Magnolia wufengensis was pointed out, and some exploitation strategies and seggestions were mentioned.
  Key words: Magnolia wufengensis; germplasm resources; protection; exploitation
  
  红花玉兰野生类群(Magnolia spp.)是2004年在湖北五峰调查玉兰种质资源时发现的一个类型十分丰富的玉兰类群,先后采集到9~25、32、46 瓣等标本,经过系统的分类和研究, 9 瓣红花玉兰在植物分类等方面的特殊价值已被正式定名为红花玉兰新种(Magnolia wufengensis)[1], 而将与红花玉兰花色相近、花被片数目增多的类群定名为多瓣红花玉兰新变种(Magnolia wufengensis var. multitepala)[2],文章中红花玉兰为二者之统称。该物种是玉兰家族中仅有的花被片内外全红的类型,观赏价值和科研价值较高,在城市园林绿化美化中有广阔的推广应用前景,具有重要的开发和利用价值。
  1红花玉兰种质资源的形态特征及分布现状
  1.1形态特征
  红花玉兰系高大落叶乔木,树皮灰褐色,叶宽倒卵状或倒卵状椭圆形,先端有小突尖,比白玉兰叶平展、光滑,叶上面绿色,反面灰白色,有一层白粉,聚合果,圆柱形;种子黄褐色,斜卵形或宽卵形。野生红花玉兰种群花部存在丰富的变异类型,包括花型、花被片数目、花被片颜色、花被片形状及其他变异等。花被片为色泽均匀的红色,但其花色类型较丰富,有深红、红与浅红的不同表现;花被片的形状大小变异更多样,有阔倒卵状匙形、匙形与条形;花被片数目变异很大,目前已经发现的单花花被片数目的表现有9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、32等,多者可达46瓣,这种花被片数目的变异,存在于不同株间,也存在于同一株内。花期一般3月中下旬至4月中旬,展叶期4月下旬至5月下旬,果期9月中旬至10月上旬,落叶期10月中旬至11月中旬。
  1.2分布现状及规律
  红花玉兰主要分布在五峰西部五峰镇黄粮坪村、长乐坪镇桥坪村、采花乡栗子坪村等地海拔
  1 400~2 000 m二高山至高山的山坡上,接近80%的红花玉兰大树生长在次生林中,其次是生长在没有植被保护的房前屋后和农田道路附近等环境中,其胸径大部分在20~35 cm之间,其中最大一株胸径达106 cm,资源极其有限,总数量不足2 000株,处于极度濒危状态。分布地属北亚热带季风性气候,温暖湿润,年平均气温在13.1℃,年降雨量1 400~
  1 700 mm,夏季无炎热,一般气温在24℃ ,湿度较大,冬季无严寒,最低气温在2~4℃,土壤为黄棕壤和山地黄棕壤,这类土壤淋溶淀积性明显,土层较为深厚,层次发育较为明显,pH值5.2~6.8。伴生树种有白玉兰(Magnolia denudata)、银鹊(Tapiscia sinensis Oliv)、灯台树(Bothrocaryum controversum Pojark)、杜鹃(Rhododendron)、荚�(Viburnum dialtatum)等。
  2红花玉兰种质资源濒危原因及保护现状
  2.1濒危原因
  大部分研究表明,造成物种濒危的原因主要来自两个方面:一是物种自身的生物学特性及其对环境的适应性;二是外界各种干扰对物种生存的影响[3,4]。红花玉兰的濒危原因亦可从这两个方面来分析。
  2.1.1对生境要求严格,地理分布存在一定局限性野外调查发现,红花玉兰分布区域极其有限,仅分布于五峰西部海拔1 400~2 000 m的次生林中,在其周围1 000 m以下的低海拔地区未见自然分布,即使个别植株也是当地居民从高山移栽的野生苗经人工培育而成长起来的大树,可见红花玉兰对水分、温度、光照和土壤等生境要求较为严格,其地理分布具有较强的局限性和特有性,这一特性在某种程度上限制了红花玉兰种群数量的增加和物种空间分布的有效拓展[5]。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文   2.1.2种子难于萌发,自我更新困难红花玉兰成熟种子萌发前需要经过长时间的休眠沉积催芽并保持一定的湿度,种子成熟后洒落于地表面,一方面易失水而使种子生活力下降,另一方面易受到微生物的侵染而遭受霉烂,从而造成种子萌发率极低,自我更新困难,在红花玉兰生长群落中很难找到更新的红花玉兰幼苗
  2.1.3种群呈集群状分布,遗传资源脆弱种群大小和分布格局是物种的生存形式,不仅能在一定程度上反映出物种与环境的相互适应效果,而且能体现物种的发展动态[6,7]。对红花玉兰种群结构特征调查表明,红花玉兰种群呈集群分布,各个等级的个体分布格局均呈集群分布。过小的种群规模和种群分布空间不仅限制了种群的自然更新,还在一定程度上影响着种群的遗传多样性[8,9]。调查发现,大部分生境斑块中仅存红花玉兰单株个体,且这些单株树龄较长,一旦该植株死亡,该植株所保有的遗传资源将全部丧失,使红花玉兰对环境的应对能力下降。因此,红花玉兰的种群规模及分布现状表明其遗传资源仍然是十分脆弱的。
  2.1.4人为干扰毁坏严重,生境破碎化首先,红花玉兰树干通直,是良好的用材树种,在20世纪末期天然林保护工程实施前由于其材质优良而被大量砍伐,在调查过程中就能看到大量被砍伐而从侧部萌生出来的红花玉兰个体,直接造成红花玉兰个体数量的锐减,由此可见,在红花玉兰种群发展过程中,人类过度的砍伐起到了较强的抑制作用,加大了红花玉兰种群恢复的难度;其次,红花玉兰树形优美,花色鲜艳,其花蕾、树皮均可入药,是珍贵的绿化观赏和用材树种,是人们直接采摘或采挖的对象,尤其是作为绿化观赏树种流失严重;再者,毁林开荒破坏了红花玉兰的适宜生境,造成红花玉兰种群面积缩小且被分割成不同的生境片段,形成破碎化的生境,从而导致红花玉兰种群结构走向衰退状态。
  2.2保护现状
  2.2.1制定了相关的保护措施一是成立了红花玉兰保护与研究开发中心,通过宣传等手段强化人们的保护意识;二是将红花玉兰资源列为县内重点保护的珍稀植物资源,禁止以任何形式采挖、毁坏红花玉兰种质资源;三是为防止该资源流失,当地林业主管部门要求县内所有的玉兰属植物在办理出口时必须由专业技术人员鉴定签字确定不是红花玉兰后方可办理出口手续。
  2.2.2实行挂牌保护对全县范围内红花玉兰种质资源中胸径在25 cm以上的原生资源实行挂牌保护,禁止任何人以任何形式采种采枝条以及一切破坏该树的行为,目前共挂牌保护1 000余株,并建立了相应的电子档案。
  2.2.3封山育林管护为保护红花玉兰居群生境不被进一步破坏,将保护栖息地与保护植株个体并重,对分布比较集中的区域实施封山育林,全县范围内封育总面积800 hm2,适时进行抚育、去杂、疏伐、剪枝整形等,保持其良好生长环境条件,逐渐恢复居群自然更新能力,促进天然更新。
  2.2.4迁地保护该资源被发现后,采用嫁接方法将该物种从高海拔地区引种至低海拔平原地区并成功扩繁,实行异地保护,目前在该地嫁接繁育苗木1万余株,并且部分已开花,同时在原产地五峰建立种质资源保存林3个,保存植株3万余株。
  2.2.5积极申报建立省级自然保护小区对于遗传多样性水平高,野生分布密度大、数量多的居群,如黄粮坪红花玉兰野生群落,当地林业部门向上级林业主管部门申报了建立省级自然保护小区,核心区面积400hm2,目前正在审批中。
  虽然在红花玉兰资源保护管理上增添了一些辅助措施,但由于红花玉兰暂未列入《国家重点保护野生植物名录》,管理法律依据缺乏,管理人员少等,资源保护工作尚未走上科学化、规范化的轨道,现有红花玉兰种质资源流失现象仍时有发生,保护管理工作有待进一步加强。
  3红花玉兰种质资源开发利用价值
  3.1科研价值
  红花玉兰新种及其原生资源分布区的发现对研究木兰属的起源、进化和地理分布具有重要的学术价值;红花玉兰作为一个新的类群,分布区域有限、变异类型十分丰富,从分布的地理区域看、从花粉的超微构造上看,从花部变异上看,均具有重要的科研价值。
  3.2园林绿化观赏价值
  红花玉兰不仅材质优良,是很好的用材树种,而且树形优美、花大艳丽、芬芳袭人,是城市园林绿化和山地景观皆宜树种,具有很高的观赏价值,作为观赏树种开发和利用价值潜力巨大。
  3.3经济价值
  当地群众曾把红花玉兰花蕾作为辛夷花蕾,其树皮作为厚朴树皮进行采摘采挖,若红花玉兰的花蕾和树皮的成分分别与辛夷、厚朴一致,说明红花玉兰的花蕾、树皮均可以入药,是很好的药材树种,则具有极大的经济开发价值。
  4红花玉兰种质资源开发利用对策
  4.1 进一步加强红花玉兰资源保护
  五峰为少数民族自治县,建议人大机关对红花玉兰保护进行单独立法,以指导和加强红花玉兰的保护和合理开发利用;尽快将红花玉兰列入《国家重点保护野生植物名录》,让保护管理人员以及林业干警在行使保护管理职责时有法可依。
  根据对森林生态系统及物种的生物学、繁殖机制、林学特性、遗传背景等现状与认知程度,确定适宜的保存方式与保存策略,有计划、有步骤地进行收集保存利用[10]。由于自然或人为的原因,仅对红花玉兰进行就地保护还不能完全维护其生存,这就需要变被动保护为积极保护,实行就地保护和迁地保护相结合的原则,就地或就近引种栽培,建立红花玉兰迁地保护中心,进行集中保护,进一步让其人工引种变为归化植物,这样才能更有效地保存植物种质资源;对需要异地保存的树种,主要是生长在房前屋后、公路沿线、半高山等地人为破坏较为严重的优良品种,通过播种育苗、扦插、嫁接、组织培养等方式培育良种壮苗,建立新的种质资源保存林,实行异地保存;对一些生长环境较差且资源量极少的品种如9瓣红花玉兰,需离体保存的,要采集种子、穗条、根、芽、花粉等繁殖材料,送交省或国家林木种质资源贮藏库,在特定条件下保存其活力。
  4.2积极开展红花玉兰引种驯化和品种选育研究工作,建立红花玉兰推广技术体系
  自国家林业局重点科研项目《红花玉兰种质资源收集保护、遗传测定与开发》立项以来,虽然在红花玉兰种群生物学研究、形态特征、遗传多样性研究、生殖生物学研究、播种育苗研究等方面[11-14]取得了初步成效,但在红花玉兰繁殖技术体系以及引种推广、品种选育等方面的研究工作还存在一些薄弱环节,若要开发利用好这一珍稀资源,必须把它作为绿化树种在全国推广,作为一项产业来发展,而推广工作还未展开,推广体系不完善,必须对红花玉兰进行基因资源挖掘、定向选育、引种推广与种质创新研究。
  4.2.1开展红花玉兰苗木繁殖技术体系研究突破无性繁殖技术难关,建立整套苗木繁殖技术体系,开展组织培养、体细胞胚发生技术研究,建立红花玉兰再生体系,实现快速繁殖。解决突破扦插生根难、嫁接不亲和性等技术难关,通过播种育苗、扦插、嫁接和组织培养等繁殖手段,大量繁殖优良品种,推进苗木产业化、规模化、标准化。
  4.2.2大力培育红花玉兰新品种在种质资源分布地建立良种繁育基地,主要采取高科技措施,筛选出优良品系,建立高级采穗圃,进行无性繁殖,从而不断地推出新品种[15]。
  红花玉兰作为一个新的类群,类型多样,花瓣、花色、花形复杂,品种繁多,种间杂交可获得明显的杂种优势,应积极开展红花玉兰种间及种内杂交育种工作,充分发挥杂种优势,进而培育优良无性系。需要进一步进行选优,单系采种,通过扦插、嫁接、组织培养等繁殖手段大量培育成品种,选育一批生长迅速、花形好、适应性强的优良无性系在不同地区推广。对培育出来的新品种,要申请新品种认定、登录,组织有关专家进行鉴定与统一命名,并将其列入《国家重点保护野生植物名录》[16]。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文   4.2.3开展红花玉兰引种驯化及抗性筛选研究进行红花玉兰不同品种的苗木多性状选择指标观测与比较,研究苗木生长、适应性及抗逆性(如抗旱、抗寒及耐瘠薄能力),特别是红花玉兰对各种生态因子的极端耐性进行研究评价,进行区域化推广试验,提出红花玉兰的适宜引种推广区域和条件,筛选出适于不同地区城市绿化的红花玉兰优良品种,并在不同区域推广应用。
  4.3合理开发红花玉兰种质资源,形成规模化产业
  由于红花玉兰为五峰特有,具有极高的科学研究、观赏和药用价值,作为城市绿化树种在全国乃至世界范围内推广,意义十分重大,市场前景广阔,必须率先做好红花玉兰种质资源的开发利用工作。
  4.3.1以商品苗为主体的苗木资源开发随着研究、推广的深入,在观赏栽培方面种苗需求量将会越来越大且供不应求,做好红花玉兰商品苗的开发,是解决红花玉兰供应问题的一条有效途径。坚持以种为本,把林木种苗基地建设作为合理利用红花玉兰种质资源的一项长期战略措施来抓。积极争取种苗基地建设项目,重点建设良种繁育中心、良种基地、采种基地,完善种苗加工、贮藏、质量监督检验、信息化等基础设施建设,加大红花玉兰良种选育推广应用等种苗基础性工作的投入,提高良种壮苗生产能力;苗木生产供应要以市场为导向,建立起多种所有制共同发展的苗木生产供应体系,加快种苗产业发展。
  4.3.2以城市绿化树种为主体的观赏资源开发红花玉兰树形优美、枝叶茂密、花艳色香、果实奇特,鲜红夺目,为城市园林绿化和山地景观树种。为充分开发利用这一资源,可在植物园、公园、风景区、自然保护区、居住环境区等绿地广泛种植,在保护资源、丰富园林景观、改善生态环境等方面具有独到的作用,应重点选择树冠开阔、树干通直、花色艳丽的品种培育大苗,满足绿化观赏的景观需求。
  4.3.3以药用经济林为主体的药用资源开发红花玉兰药用价值较高,建立红花玉兰药用经济林,是其生态效益、社会效益和经济效益并举的一条有效途径;与当地天保造林、退耕还林、长防林造林、四旁植树、城镇绿化、庭院经济等工程相结合,增加红花玉兰造林绿化比例,充分发挥红花玉兰在经济建设和生态环境建设方面的双重效益。
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