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摘要 草苁蓉是有极大药用价值的国家二级保护植物,是濒危植物之一。概述了草苁蓉的生态学特性、地理分布和生物学、繁育技术及濒危机理等方面的研究现状,为该物种的人工繁育、保护和合理利用提供依据。
关键词 草苁蓉;研究现状;濒危机理;长白山区
中图分类号 S567.23 9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)14-0080-02
Research Status and Endangered Mechanism of Orobanche coerulescens in Changbai Mountain District
CHEN Qing-hong ZHANG Rui FENG Xiu-chun HUANG Li-ya LI Zhuo TAI Zhi-juan MA Hong-yu
(Changbai Mountain Academy of Science in Jilin Province,Antu Jilin 133613)
Abstract Orobanche coerulescens is of great medicinal value of the two national protected plants,is one of the endangered plants.This paper summarized the research status of Orobanche coerulescens ′ecological characteristics,geographical distribution and biology,breeding technology and endangered mechanism,so as to provide the basis for artificial breeding,protection and utilization of the species.
Key words Orobanche coerulescens;research status;endangered mechanism;Changbai Mountain District
草苁蓉,俗称不老草,列当科草苁蓉属植物,有数种[1-12]。产于北美部分地区、亚洲东北部以及我国东北,在我国分布较窄,除在吉林长白山有少量分布外,主要集中分布于大兴安岭北部山区(黑龙江、内蒙古均有分布)[13-14]。在《中国珍稀濒危保护植物名录》被列为国家三级保护植物[15-17]。草苁蓉属植物在我国有Boschniakia kawakamii Hay-ata和Boschni-akia rossica 2种[1-4,18-23]。Boschniakia kawakamii Hay-ata分布于台湾省,Boschniakia rossica主要分布于我国东北长白山区针叶混交林和岳桦林下、林缘的陡深沟边或悬崖峭壁上,由于其资源稀少,对生长环境条件要求严格,加之近年来的过度采挖[1-8],导致数量急剧减少,分布范围变窄,濒危灭绝。《长白山区珍稀濒危植物优先保护序列的研究》一文根据草苁蓉被收录的程度,其名录现状系数为1.0,蕴藏系数为1.0,濒危系数为1.0,潜在遗传价值系数为0.5,保护现状系数为0.666 7,繁殖难易系数为1.0,利用价值系数为0.666 7,保护缓急程度值0.816 675。草苁蓉是长白山的珍稀药用植物,全草入药,有补肾壮阳、润肠通便功能,对保持物种和进一步研究草苁蓉有着重要的科学价值。
1 草苁蓉的生物学特性
草苁蓉为一年生寄生植物,花期7—8月,果期8月至9月初。高15~45 cm,全株近无毛,茎直立,粗壮,肉质,紫褐色[1-3],高、粗分别为15.0~50.0、1.5~2.0 cm,根状茎横走,圆柱状,肥厚瘤状膨大,叶鳞片状,通常密集于茎基部,三角形或卵状三角形[1-8],先端尖,穗状花序、直径分别为5.0~16.0、2.0~2.5 cm,花多数,暗紫色,苞片卵形、锐尖[1-5];花冠唇形;花萼杯状,有不规则的3~5齿裂[1-3,9]。
2 长白山草苁蓉资源的基本情况
2.1 分布区的植被状况
草苁蓉分布的植物群落结构组成大致可分为乔木层、亚乔木层、灌木层、草本层、藓层[1-6],共5层。乔木层主要为鱼鳞云杉、红皮云杉与臭松构成的暗针叶林,也有少量阔叶树岳桦混生其间,其下为亚乔木层,由赤杨属植物和花揪组成的赤杨林[9-12];由于建群种鱼鳞云杉分枝繁密,因此林下灌木极少,主要有兴安杜鹃、东北刺人参和越桔;林下草本植物贫乏,有七瓣莲、舞鹤草、东方草莓、东北石松等稀疏分布于苔藓层上。
2.2 分布范围、气候及土壤特征
草苁蓉主要生长在接近赤杨主根部位排水较好的高台处,草苁蓉喜欢阴湿的空气环境,而对土壤则要求疏松、冷湿,土壤湿度25%~50%,在低洼易积水处无草苁蓉的生长与分布。在我国,其主要分布于东北长白山区的温泉谷地海拔1 350~2 000 m处的针叶林带及岳桦林上部[1-11]。
2.3 生境条件
草丛蓉分布区气候寒冷、相对湿度大、夏季雨雾天多、阴湿凉爽,年降水量为1 000~1 400 mm。由于有大量温泉与河流水体存在于分布区内[10],加之高山深谷等复杂地形的相互作用,即产生具有上述气候特点的温泉谷地小气候[2-3],非常适宜草丛蓉的生长。
3 草苁蓉天然种群的濒危机理
3.1 草苁蓉种子的休眠特性
草苁蓉种子的休眠可能属于综合性休眠。杜景红[1]曾采取组织培养的方法及其他常规方法处理种子,以期诱导其种子萌发,但未取得成功。
3.2 种子繁殖率低 草苁蓉只能靠种子繁殖,虽然其种子产量极大,每株正常成熟草苁蓉平均结蒴果50个,每个蒴果含种子约1 000粒,每株平均产种子量5万粒,然而大量的种子中能够接触到寄主根尖且寄生的却很少。因此,草苁蓉实际分布密度并不大,仅为400~700株/hm2。
3.3 寄主少
草苁蓉为专性寄生高等植物,仅寄生在桦木科赤杨属东北赤杨或水冬瓜赤杨的根上。由于赤杨在东北林区不属于用材树种,人为地大量砍伐致使成片分布的赤杨林逐渐变少,使得能够适合草苁蓉寄生的树龄为20~30年的赤杨林变得更少。
3.4 人为掠夺式的破坏
在草苁蓉种子未成熟前,掠夺式采集,使只靠种子繁殖的草苁蓉种源面临枯竭的危险。研究表明,凡是经过2年以上连续采集过的原草苁蓉集生地,现已不再有草苁蓉生长。
4 人工繁育措施
4.1 组织培养试验
采用不同草苁蓉材料作外殖体,选用赤霉素、细胞分裂素、生长素等植物激素在不同配方的培养基上进行培养试验。此外,还可根据赤杨根尖提取物进行种子诱导萌发试验。
4.2 种子直播
选在人工移植的五年生赤杨林内,除去地被物,按树根的分布走向进行撒种,并适当覆盖[2-5]。
4.3 提高寄生率
调查得出,按照百株计,草苁蓉自然寄生率、人工繁育率要分别达到50%、85%,每株赤杨寄生不少于5株[2-4]。具体做法:除去过厚的地被物,适当切根及根系阻隔等。
5 参考文献
[1] 杜景红.草苁蓉的生物学研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2004.
[2] 于英,修荆昌.珍稀植物草苁蓉的开发与保护[J].中国林副特产,1997(2):51-53.
[3] 于英,修荆昌.长白山珍稀植物:草苁蓉[J].中国野生植物资源,1996(3):21-23.
[4] 金凤新,刘光.草苁蓉的人工繁育[J].林业机械与木工设备,2007(1):41-42.
[5] 金艳峰.草苁蓉乙醇提取物对人肝癌SMMC-7721细胞株增殖及凋亡的干预作用[D].延吉:延边大学,2007.
[6] 于英,赵淑春,修荆昌.草苁蓉在大兴安岭的开发利用[J].中国野生植物资源,1996(3):21-22.
[7] 王春杰,亓华生,孙天洪,等.大兴安岭草苁蓉资源的开发与利用[J].林业科技,1999,24(4):57.
[8] 安明显,孙雪,孙文鹏,等.752型紫外分光光度计测定长白山草苁蓉中多糖研究[J].科技信息,2011(15):1-22.
[9] 杨树春,于海峰,王雪松,等.草苁蓉资源的开发利用与保护[J].特种经济动植物,1998,1(1):18-20.
[10] 周繇.长白山区野生珍稀濒危药用植物资源评价体系的初步研究[J].西北植物学报,2006,26(3):599-605.
[11] 楚玉南,戴续红,吴华新.草苁蓉生物学特性初探[J].中国林副特产,2009(3):104.
[12] 杨建美,陈学林,龚大洁.珍稀濒危植物裸果木群落物种多样性研究[J].安徽农业科学,2013(20):8508-8511.
[13] 汪之波,马金林.珍稀濒危植物裸果木群落物种多样性及濒危原因初探[J].天水师范学院学报,2007(2):55-57.
[14] 王秀丽,宋志坚.草苁蓉研究进展[J].黑龙江科技信息,2009(20):122.
[15] 吴建国.气候变化对5种植物分布的潜在影响[J].热带亚热带植物学报,2010(5):511-522.
[16] 于庆海,高大远.草苁蓉实验药理研究[J].中药材,1993(7):32-34.
[17] 刘景河,梁忠岩.草苁蓉化学成分与药理研究进展[J].特产研究,2001(4):55-58.
[18] 杨武亮,姚振生.半枫荷类药用植物的种类资源[J].中国野生植物资源,1996(2):20-21.
[19] 姚振生,华旭.半枫荷类药用植物的种类及鉴别[J].江西中医学院学报,1994(2):38-39.
[20] 张金花,李占军,乔俊缠,等.紫外分光光度法测定蒙药草苁蓉中多糖的含量[J].内蒙古医学院学报,2007(5):349-351.
[21] 金花,徐惠仙,尹学哲.草苁蓉联合长春端滨抑制兔VX2肿瘤作用的硏究[J].四川中医,2011(12):13-14.
[22] 桂明玉 彭婉茹.草苁蓉化学成分的研究[J].中国药学杂志,1997(4):204-206.
[23] 易以军,曹正中.草苁蓉化学成分的研究[J].药学学报,1999(9):686-689.
关键词 草苁蓉;研究现状;濒危机理;长白山区
中图分类号 S567.23 9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)14-0080-02
Research Status and Endangered Mechanism of Orobanche coerulescens in Changbai Mountain District
CHEN Qing-hong ZHANG Rui FENG Xiu-chun HUANG Li-ya LI Zhuo TAI Zhi-juan MA Hong-yu
(Changbai Mountain Academy of Science in Jilin Province,Antu Jilin 133613)
Abstract Orobanche coerulescens is of great medicinal value of the two national protected plants,is one of the endangered plants.This paper summarized the research status of Orobanche coerulescens ′ecological characteristics,geographical distribution and biology,breeding technology and endangered mechanism,so as to provide the basis for artificial breeding,protection and utilization of the species.
Key words Orobanche coerulescens;research status;endangered mechanism;Changbai Mountain District
草苁蓉,俗称不老草,列当科草苁蓉属植物,有数种[1-12]。产于北美部分地区、亚洲东北部以及我国东北,在我国分布较窄,除在吉林长白山有少量分布外,主要集中分布于大兴安岭北部山区(黑龙江、内蒙古均有分布)[13-14]。在《中国珍稀濒危保护植物名录》被列为国家三级保护植物[15-17]。草苁蓉属植物在我国有Boschniakia kawakamii Hay-ata和Boschni-akia rossica 2种[1-4,18-23]。Boschniakia kawakamii Hay-ata分布于台湾省,Boschniakia rossica主要分布于我国东北长白山区针叶混交林和岳桦林下、林缘的陡深沟边或悬崖峭壁上,由于其资源稀少,对生长环境条件要求严格,加之近年来的过度采挖[1-8],导致数量急剧减少,分布范围变窄,濒危灭绝。《长白山区珍稀濒危植物优先保护序列的研究》一文根据草苁蓉被收录的程度,其名录现状系数为1.0,蕴藏系数为1.0,濒危系数为1.0,潜在遗传价值系数为0.5,保护现状系数为0.666 7,繁殖难易系数为1.0,利用价值系数为0.666 7,保护缓急程度值0.816 675。草苁蓉是长白山的珍稀药用植物,全草入药,有补肾壮阳、润肠通便功能,对保持物种和进一步研究草苁蓉有着重要的科学价值。
1 草苁蓉的生物学特性
草苁蓉为一年生寄生植物,花期7—8月,果期8月至9月初。高15~45 cm,全株近无毛,茎直立,粗壮,肉质,紫褐色[1-3],高、粗分别为15.0~50.0、1.5~2.0 cm,根状茎横走,圆柱状,肥厚瘤状膨大,叶鳞片状,通常密集于茎基部,三角形或卵状三角形[1-8],先端尖,穗状花序、直径分别为5.0~16.0、2.0~2.5 cm,花多数,暗紫色,苞片卵形、锐尖[1-5];花冠唇形;花萼杯状,有不规则的3~5齿裂[1-3,9]。
2 长白山草苁蓉资源的基本情况
2.1 分布区的植被状况
草苁蓉分布的植物群落结构组成大致可分为乔木层、亚乔木层、灌木层、草本层、藓层[1-6],共5层。乔木层主要为鱼鳞云杉、红皮云杉与臭松构成的暗针叶林,也有少量阔叶树岳桦混生其间,其下为亚乔木层,由赤杨属植物和花揪组成的赤杨林[9-12];由于建群种鱼鳞云杉分枝繁密,因此林下灌木极少,主要有兴安杜鹃、东北刺人参和越桔;林下草本植物贫乏,有七瓣莲、舞鹤草、东方草莓、东北石松等稀疏分布于苔藓层上。
2.2 分布范围、气候及土壤特征
草苁蓉主要生长在接近赤杨主根部位排水较好的高台处,草苁蓉喜欢阴湿的空气环境,而对土壤则要求疏松、冷湿,土壤湿度25%~50%,在低洼易积水处无草苁蓉的生长与分布。在我国,其主要分布于东北长白山区的温泉谷地海拔1 350~2 000 m处的针叶林带及岳桦林上部[1-11]。
2.3 生境条件
草丛蓉分布区气候寒冷、相对湿度大、夏季雨雾天多、阴湿凉爽,年降水量为1 000~1 400 mm。由于有大量温泉与河流水体存在于分布区内[10],加之高山深谷等复杂地形的相互作用,即产生具有上述气候特点的温泉谷地小气候[2-3],非常适宜草丛蓉的生长。
3 草苁蓉天然种群的濒危机理
3.1 草苁蓉种子的休眠特性
草苁蓉种子的休眠可能属于综合性休眠。杜景红[1]曾采取组织培养的方法及其他常规方法处理种子,以期诱导其种子萌发,但未取得成功。
3.2 种子繁殖率低 草苁蓉只能靠种子繁殖,虽然其种子产量极大,每株正常成熟草苁蓉平均结蒴果50个,每个蒴果含种子约1 000粒,每株平均产种子量5万粒,然而大量的种子中能够接触到寄主根尖且寄生的却很少。因此,草苁蓉实际分布密度并不大,仅为400~700株/hm2。
3.3 寄主少
草苁蓉为专性寄生高等植物,仅寄生在桦木科赤杨属东北赤杨或水冬瓜赤杨的根上。由于赤杨在东北林区不属于用材树种,人为地大量砍伐致使成片分布的赤杨林逐渐变少,使得能够适合草苁蓉寄生的树龄为20~30年的赤杨林变得更少。
3.4 人为掠夺式的破坏
在草苁蓉种子未成熟前,掠夺式采集,使只靠种子繁殖的草苁蓉种源面临枯竭的危险。研究表明,凡是经过2年以上连续采集过的原草苁蓉集生地,现已不再有草苁蓉生长。
4 人工繁育措施
4.1 组织培养试验
采用不同草苁蓉材料作外殖体,选用赤霉素、细胞分裂素、生长素等植物激素在不同配方的培养基上进行培养试验。此外,还可根据赤杨根尖提取物进行种子诱导萌发试验。
4.2 种子直播
选在人工移植的五年生赤杨林内,除去地被物,按树根的分布走向进行撒种,并适当覆盖[2-5]。
4.3 提高寄生率
调查得出,按照百株计,草苁蓉自然寄生率、人工繁育率要分别达到50%、85%,每株赤杨寄生不少于5株[2-4]。具体做法:除去过厚的地被物,适当切根及根系阻隔等。
5 参考文献
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[16] 于庆海,高大远.草苁蓉实验药理研究[J].中药材,1993(7):32-34.
[17] 刘景河,梁忠岩.草苁蓉化学成分与药理研究进展[J].特产研究,2001(4):55-58.
[18] 杨武亮,姚振生.半枫荷类药用植物的种类资源[J].中国野生植物资源,1996(2):20-21.
[19] 姚振生,华旭.半枫荷类药用植物的种类及鉴别[J].江西中医学院学报,1994(2):38-39.
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