浙江雪膽種群萎縮的生物學(xué)原因

雷祖培，林觀樣，張書潤，蔡進(jìn)章，潘曉軍，林崇良

（1. 浙江烏巖嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，浙江 泰順 325500；2. 溫州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院，浙江 溫州 325000；3. 溫州醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院，浙江 溫州 325000；4. 溫州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，浙江 溫州 325035）

浙江雪膽種群萎縮的生物學(xué)原因

雷祖培1，林觀樣2*，張書潤1，蔡進(jìn)章3，潘曉軍4，林崇良2

（1. 浙江烏巖嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，浙江 泰順 325500；2. 溫州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院，浙江 溫州 325000；3. 溫州醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院，浙江 溫州 325000；4. 溫州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，浙江 溫州 325035）

摘要：對(duì)烏巖嶺國家級(jí)自然保區(qū)的浙江雪膽（Hemsleya zhejiangensis）種群調(diào)查發(fā)現(xiàn)，浙江雪膽雌雄異株，花小，雄蕊不發(fā)達(dá)，不利于蟲媒或風(fēng)媒傳粉；浙江雪膽原發(fā)現(xiàn)地在毛竹林中，郁蔽度高，土壤腐殖質(zhì)少，且竹子根莖將土壤嚴(yán)重網(wǎng)格化，限制了浙江雪膽的生長發(fā)育；浙江雪膽分布在溪澗邊，易受溪水沖刷，這三方面共同作用導(dǎo)致浙江雪膽種群萎縮。

關(guān)鍵詞：浙江雪膽；種群；繁殖率；生態(tài)環(huán)境；生物學(xué)特點(diǎn)

浙江雪膽（Hemsleya zhejiangensis）屬葫蘆科（Cucurbitaceae）雪膽屬（Hemsleya）植物，其地下塊根肥大，較小時(shí)為小球狀根瘤，稍大時(shí)成扁圓形或不規(guī)則形，表面粗糙，有根瘤樣突起。塊根含有多種藥理活性成分[1～3]，具有清熱解毒、消腫止痛之功效，可用于治療腸炎、菌痢、冠心病、氣管炎、慢性子宮頸炎、帶狀皰疹、腫瘤等多種疾病[4]。浙江雪膽為多年生草質(zhì)攀援藤本，為浙江特有種[5]。原發(fā)現(xiàn)于浙江泰順烏巖嶺區(qū)域，目前僅見于浙江烏巖嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，先前的說法是分布范圍約1 500 m2，哀建國等人認(rèn)為他們的調(diào)查地為浙江雪膽在烏巖嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)成片分布的唯一地段，株數(shù)200～300株也沒有增加[6]。但我們在茶園底新發(fā)現(xiàn)成片分布面積約3 000 m2，總株數(shù)500～800株，而且雄多雌少。目前，烏巖嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)對(duì)浙江雪膽野生資源采取了一系列的保護(hù)措施，沒有出現(xiàn)采挖藥源現(xiàn)象，更沒有掠奪性地開發(fā)。一般情況下，葫蘆科植物的繁殖率較高，那么是什么原因?qū)е抡憬┠懛N群縮??？為此，本文在詳細(xì)調(diào)查其生境及生物學(xué)特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了分析，以期為更好地保護(hù)這一珍稀物種提供參考。

1 研究地概況

烏巖嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于浙江省南部泰順縣境內(nèi)，與福建省壽寧縣相毗鄰，地理位置27° 50″ N，119° 40″ E，最高峰白云尖海拔1 611.1 m。年降水量2 195.8 mm，年均溫15.2℃，全年有效積溫5 064.2℃，1月均溫5.0℃，7月均溫24.1℃，年較差19.1℃，極端最低溫－9 ～－11℃，無霜期約230 d。土壤主要有紅壤和黃壤，海拔600 m以下為紅壤類的烏黃泥土和烏黃礫泥土，海拔600 m以上為黃壤類的山地礫石黃泥土、山地黃泥土、山地礫石香灰土、山地香灰土[7]。

2 研究方法

自2008年先后在不同季節(jié)對(duì)浙江雪膽的集中分布地及其延伸的河流進(jìn)行了多次調(diào)查，詳細(xì)記錄其生境狀況，包括海拔、植被、郁閉度、坡度、巖石裸露度等（見表1），并觀察記錄植株的生長情況，包括發(fā)芽、開花、結(jié)果的時(shí)期和生長勢，利用游標(biāo)卡尺測量其花和果實(shí)的各部分形態(tài)特征并做好記錄。測量數(shù)據(jù)均取10個(gè)重復(fù)。

3 結(jié)果與分析

表1 浙江雪膽種群的基本情況Table 1 Sample plots ofH. zhejiangensis

3.1 浙江雪膽的生物學(xué)特點(diǎn)對(duì)其種群擴(kuò)大的影響

3.1.1 雌雄異株不利于傳粉 浙江雪膽為單性花，雄雌異株。對(duì)于雄雌異株植物要實(shí)現(xiàn)花粉高效傳播，雄雌植株數(shù)量比例要合適，生長的空間位置要合理，花大且顏色鮮艷有利于吸引昆蟲，或花絲長有利于風(fēng)媒傳播。然而調(diào)查發(fā)現(xiàn)，浙江雪膽雄植株多雌植株少，雄植株的聚傘花序有花3～5朵，雌植株的聚傘花序中一般開花1～2朵，其余極易枯萎。浙江雪膽沿溪澗分布，高處雌植株多，低處雄植株多，間隔20 m左右，而且長在竹林下，風(fēng)不易吹到。這些生物學(xué)特點(diǎn)和生態(tài)環(huán)境都不利于浙江雪膽的傳粉和授粉。

3.1.2 花的生物學(xué)特點(diǎn)不利于花粉傳播 浙江雪膽雄花小，花冠淺黃色，花冠直徑僅1 cm左右，花萼5片，卵形，深5裂，裂片反折，內(nèi)部有白色絨毛，雄蕊5，分離，花絲短粗，長2 mm左右；雌花花瓣5裂，反折，紅黃色，花柱3枚，長2 mm左右，柱頭2裂。花小且顏色不鮮艷、花淡香不利于吸引昆蟲?；ńz和花柱都短，緊貼花瓣基部，不利于風(fēng)媒傳粉和授粉。雌花子房下位，花托膨大，受重力作用，雌花多朝向地面，受葉片遮蓋和阻擋。這些形態(tài)結(jié)構(gòu)不利于花粉傳播和雌花授粉（表2）。

表2 浙江雪膽花的基本特征Table 2 Flower characters ofH. zhejiangensis

3.1.3 果實(shí)易腐爛 浙江雪膽8－9月結(jié)果，瓠果筒狀倒圓錐形，成熟后頂端3裂（表3）。浙江植物志記載其味苦，微毒。2009年調(diào)查時(shí)僅見到4個(gè)果實(shí)，其中有兩個(gè)已腐爛。這與其生長地濕度大有關(guān)，該處有小溪，終年有流水，且竹林茂密，使其常年保持高濕度；而且秋冬時(shí)的溫度大多在10℃以上，有利于微生物繁殖，造成爛果，減少有效種子的產(chǎn)量。

表3 浙江雪膽果實(shí)的基本特征Table 3 Fruit and seed characters ofH. zhejiangensis

3.2 棲息地毛竹（Phyllostachys heterocyclacv.pubescens）林對(duì)其種群擴(kuò)大的影響

3.2.1 光照度較低 浙江雪膽種群分布地的毛竹林郁閉度在85%以上，光照度較低，對(duì)浙江雪膽幼苗生長有保護(hù)作用，但對(duì)植株后期的生長發(fā)育極為不利。葫蘆科植物在花期、果期對(duì)光照度要求較高，此時(shí)毛竹林的高郁閉度就阻礙了浙江雪膽的生長。盆栽的植株在沒遮蔭條件長勢良好，而天然狀態(tài)毛竹林中的植株出現(xiàn)不少黃葉，在下游新發(fā)現(xiàn)的群落沒有毛竹覆蓋，生長茂盛，說明高郁閉度的毛竹林并不是浙江雪膽所必需的。

3.2.2 土壤腐殖質(zhì)少 毛竹由于根莖發(fā)達(dá)，在土壤中縱橫交錯(cuò)，把土壤網(wǎng)格化，浙江雪膽的塊根只能在這些極小的網(wǎng)眼中生長，空間有限。另一方面毛竹的快速生長，消耗土壤中大量的腐植質(zhì)，導(dǎo)致土壤質(zhì)量逐漸退化，限制了浙江雪膽的營養(yǎng)來源，進(jìn)而阻礙了浙江雪膽的種子發(fā)育，以及塊根的形成和增大。

3.2.3 生境的地理位置 浙江雪膽的新發(fā)現(xiàn)地現(xiàn)在有一條小溪澗，近年小溪不斷加深加寬。浙江雪膽就分布在溪澗邊，易受溪水沖刷，被流水帶走，特別在臺(tái)風(fēng)季節(jié)（夏季），或降雨量大時(shí)（春、秋季），溪水流量很大。2009年，在離浙江雪膽的原發(fā)現(xiàn)地下游2 km的雙坑口（溪灘大，溪流平緩）發(fā)現(xiàn)了浙江雪膽新的分布區(qū)域，浙江雪膽呈帶狀沿溪分布，長在溪東岸的亂石堆或灌木叢中，距水面50～70 cm，剛好是洪水時(shí)高度。據(jù)此，可以推測，原發(fā)現(xiàn)地浙江雪膽塊根可被溪水沖刷而致種群減少，被溪水沖走的塊根可在下游形成新的分布群落。

4 討論

浙江雪膽的繁殖方式有種子的有性繁殖和塊根的無性繁殖。浙江雪膽種子秋天成熟，來年種子發(fā)芽長成新植株。浙江雪膽為多年生植物，冬天地上部分枯萎，保留地下塊根，從主塊根上長出的側(cè)根也會(huì)長成塊狀，上有不定芽。因此從主塊根上長出的植株只是多年生的標(biāo)志，它主要的價(jià)值是増大塊根，同時(shí)使側(cè)根增多。在人工種植時(shí)可采用主塊根切塊來繁殖。自然狀態(tài)下浙江雪膽無性繁殖靠的是有不定芽的側(cè)塊根。也就是說種子繁殖和側(cè)塊根繁殖如果受到限制，浙江雪膽的種群就難擴(kuò)大。

哀建國等[6]對(duì)浙江雪膽生境群落特征分析認(rèn)為，浙江雪膽所在群落灌木層中存在大量的落葉樹種有利于浙江雪膽的攀延生長，而其中的常綠植物又為其生長提供了較為陰濕的環(huán)境，浙江雪膽喜生于郁閉度在85%左右的光照度較低和濕度較大的毛竹林或相似群落中。目前這些生境發(fā)生了變化，毛竹快速生長，是群落中的優(yōu)勢樹種，過度繁殖的毛竹林不但沒有促進(jìn)浙江雪膽種群擴(kuò)大，反而不利于其生長。哀建國等[8]在另外的研究中也觀察到，在輕度干旱條件下反而可以適當(dāng)提高浙江雪膽的光合作用，促進(jìn)其生長發(fā)育。

綜上所述，浙江雪膽的漸危有它本身的生物學(xué)原因，同時(shí)也受生長環(huán)境的影響：毛竹林限制了浙江雪膽生長發(fā)育，浙江雪膽塊根可被溪水沖刷而致種群減少，雌雄異株和小花短絲不利于花粉傳播，三方面因素共同作用導(dǎo)致了浙江雪膽繁殖率低，種群萎縮。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 葉曉霞，丁立生，黃可新. 超聲提取—分光光度法測定浙江雪膽中總皂苷含量[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2006，18（4）：631－633, 662.

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[5] 胡紹慶，丁炳揚(yáng)，陳征海. 浙江省珍稀頻危植物物種多樣性保護(hù)的關(guān)鍵區(qū)域[J]. 生物多樣性，2002，10（1）：5－23.

[6] 哀建國，俞琳，章麗英，等. 浙江雪膽群落學(xué)特征研究[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，24（6）：706－710.

[7] 樓曼青，殷佩章. 烏巖嶺自然保護(hù)區(qū)的森林植被與土壤肥力關(guān)系[J]. 土壤通報(bào)，1987（3）：115－117.

[8] 哀建國，金松恒. 干旱脅迫對(duì)浙江雪膽光合特性的影響[J]. 中草藥，2008，39（7）：1 074－1 078.

中圖分類號(hào)：S718.54

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-3776（2010）05-0053-03

收稿日期：2010-07-14；修回日期：2010-08-05

基金項(xiàng)目：溫州市科技局社會(huì)發(fā)展基金資助項(xiàng)目（S20080044）

作者簡介：雷祖培（1967－），男，浙江泰順人，工程師，從事動(dòng)植物保護(hù)工作；*通訊作者。

Analysis on Causes of Decrease of Hemsleya zhejiangensis Population

LEI Zu-pei1，LIN Guan-yang2，ZHANG Shu-run1，CAI Jin-zhang3，PAN Xiao-jun4，LIN Chong-liang2
（1. Wuyanling National Nature Reserve Administration of Zhejiang, Taishun, 325500, China; 2. The First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou 325000, China; 3. The Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou 325000, China; 4. Pharmacy School of Wenzhou Medical College, Wenzhou 325035, China）

Abstract:Hemsleya zhejiangensis(Cucurbitaceae) is an endemic climbing species in Zhejiang Province. Investigations on population ofH. zhejiangensisin Wuyanling National Nature Reserve of Zhejiang showed thatH. zhejiangensisis a dioecious plant with small flowers and short stamens, making difficult for insect and wind pollination. The result also demonstrated that the first place of findingH. zhejiangensiswas in a bamboo grove with limited sunshine and humus, rhizomes and root of bamboos made grid of soil. The factors above-mentioned would be the causes of decrease ofH. zhejiangensispopulation.

Key words:Hemsleya zhejiangensis; population; biology characteristics; growth environment; reproduce rate