植物中的熊猫—银杉

在动物王国中 ,圆圆胖胖的大熊猫 ,以其憨态可掬而备受人们的青睐。在科学研究上 ,他具有很高的科研价值 ,是动物世界里古代哺乳动物“活化石”。在国际市场上 ,不论你出多少价钱就是见不到它的影子 ,真正称得上是无价之宝。大熊猫之珍贵自不待言。如今 ,在植物王国里有一种足以与大熊猫媲美的高大常绿树种 ,它就是生于我国南疆的大名鼎鼎的裸子植物———银杉 ,是我国八种 (属于蕨类植物的桫椤 ,属于裸子植物的银杉、水杉、台湾衫和属于被子植物的金盏花、珙洞、人参、望天树 )国家一级保护植物之一 ,是各国植物学界公认的世界上最珍贵的植…     

我国特有植物银杉的资源、分布及其环境

我国银杉自1955年发现以来,陆续发现了它的新分布,至今已知在四省、区7个分布区的30多个分布点上,自然生长着银杉3200余株。它们是:广西花坪林区(越城岭南部)6个点有银杉1040抹,其中高5米以上的68株,1～5米的49株,1米以下的923株,最高21.1米,最大胸径83厘米;广西大瑶山4个点有银杉143株,其中高10米以上的94株,1～3米的3株,1米以下的46株,最高30米,最大胸径79.2厘米;湖南罗汉洞(越城岭北部)2个点有银杉58株,5米以上的有45株,最高18米,最大胸径43厘米;湖南罗霄山脉八面山有银杉707株,高1米以上的334株,最高24米,最大胸径46厘米;四川南川金佛山(大娄山东段北部)6个点有银杉527株,其中成年树400余株,最高17米,最大胸径50厘米;百枝山有银杉52株,最高8米,最大胸径27厘米;贵州道真沙河林区(大娄山东段南部)3处12个点有银杉729株,其中高5米以上的105株,2～5米的209株,1～2米的111株,1米以下的304株,最高18.8米,最大胸径48厘米;贵州桐梓白菁有银杉10株,高4～5米的2株,1～3米的6株,1米以下的2株。 银杉分布区范围自北纬24°5′～29°13′14″,东经107°10′～113°40′。其垂直分布自海拔940～1840米,金佛山银杉分布最高,为1600～1840米;罗汉洞银杉分布最低,为940～1060米。分布区内,年均温8.2°～17℃,绝对最低温     

湖南八面山银杉群落特征及其残遗性和保守性分析

为了解中国特有孑遗植物银杉( Cathaya argyrophylla Chun et Kuang)的生存现状,对位于湖南八面山脚盆辽的银杉+南方铁杉﹝Tsuga chinensis var. tchekiangensis ( Flous) Cheng et L. K. Fu﹞+甜槠﹝Castanopsis eyrei ( Champ.) Tutch.﹞-猴头杜鹃( Rhododendron simiarum Hance)群落进行调查,分析其群落特征及种群年龄结构,比较分布在不同区域的6个银杉群落中种子植物属的分布区类型及其相似性系数;在此基础上,讨论了银杉群落的残遗性特征。结果显示：脚盆辽银杉群落共有维管植物66种,包括蕨类植物4种和种子植物62种(裸子植物4种、被子植物58种);该群落乔木层的主要优势种为甜槠、猴头杜鹃、银杉和南方铁杉,重要值分别为13.12%、9.28%、8.86%和7.49%;该群落的Simpson和Shannon-Wiener多样性指数分别为0.94和3.20, Pielou均匀度指数Jsw和Jsi分别为0.81和0.92,说明该群落物种多样性偏低但物种分布均匀,与中亚热带山地的暖性针阔叶混交林特征一致。从生活型谱看,该群落中各频度百分比由高至低依次为A级、B级、C级、D级、E级,与Raunkiaer标准频度图谱基本一致,表明该群落整体上处于较为稳定的亚顶极状态。从银杉种群年龄结构看,种群中幼龄个体占一定比例,但80~180 a的中龄个体比例偏低;从该群落优势种的径级结构看,甜槠、猴头杜鹃和鹿角杜鹃( Rhododendron latoucheae Franch.)种群为增长型种群,而银杉、南方铁杉和福建柏﹝Fokienia hodginsii ( Dunn) Henry et Thomas﹞种群为衰退型种群。从脚盆辽银杉群落种子植物属的分布区类型看,温带分布型属占51.06%,略高于热带分布型属(占48.94%),说明该区域属于热带亚热带过渡区;除纬度外,海拔也能够在一定程度上影响其分布区类型组成。在处于粤北、粤桂山地和贵州高原3个植物区系亚地区的6个银杉群落中,种子植物属分布区类型的相似性系数为0.35~0.67,群落建群种所在属如铁杉属﹝Tsuga ( Endlicher) Carrière﹞、润楠属( Machilus Nees)、水青冈属( Fagus Linn.)和福建柏属( Fokienia Henry et Thomas)等在各群落间有相似性和共通性,且多为古老成分和孑遗成分,表明现存的银杉群落具有相近的变迁历史,分布地域具有明显的亚热带山地避难所特征,体现出其演替过程的残遗性和保守性。研究结果表明：在银杉群落中适度疏通林窗,降低林下郁闭度,有利于银杉幼树的生长,使银杉种群得到可持续更新和演替。     

银杉遗传多样性的RAPD分析

用随机扩增多态 DNA(RAPD)标记方法对银杉(Chthaya argyrophylla)75个个体(采自湖南和四川)进行了遗传多样性检测. 21个 10 mer -的寡核苷酸引物共检测106个位点,其中多态位点34个,占32％.相对于其它裸子植物,银杉的遗传变异水平偏低.湖南居群和四川居群的多态位点百分率分别为 18％和 25％,两居群间的遗传变异量占总变异量的 7. 99％,这一数值高于裸子植物居群间遗传差异的平均值(6.8％).同时,发现遗传变异水平的高低与生境的复杂程度有一定的相关性.由于点突变和随机遗传漂变,银杉的部分亚居群间有较强烈的分化,亚居群间的遗传差异最高可达 16. 23％.此外,提出了度量遗传多样性水平的分化指数概念及其计算方法,并指出低水平的遗传多样性可能是银杉濒危的原因之一.     

广西大瑶山的银杉研究

银杉自1955年首次在广西花坪林区发现之后,时隔30多年,而于1986年在大瑶山土县,即北纬24°9′—24°24′发现了银杉的新分布,从而把我国银杉的分布区向南推移了约1°30′,成为目前已知银杉地理分布的最南界。大瑶山的银杉不但植株高大,树干圆满通直,而且在水平、垂直分布、生境条件和所处林带等方面均与各地的分布点有明显的不同。 大瑶山银杉的上层林木以松科为主,中下层以壳斗科、樟科和山茶科占优势。按照Raunkia生活型分类系统的分类结果,常绿成分和革质叶占绝对优势(分别占98.1％和90.4％)。革质叶和细型叶常绿针叶大高位芽植物是群落的主要成分;单叶、革质、小型叶和中型叶的常绿阔叶中高位芽和小商位芽植物在中下层发育最好。根据样地内幼苗幼树少,和缺乏中下层林木的事实表明,它在群落中的稳定已受到严重的影响。在样地外和其他林地上,虽可见到少量中下层林木和幼苗幼树,但从群落的发展趋势来看,这里的银杉混交林最终要由常绿阔叶林所更替。 本文亦根据树干解析论述了银杉的生长情况。 1981—1982年大瑶山综考后,金秀瑶族自治县林业局和国营金秀林场,在进行杯区树种资源调查时,在县城东北方约15公里,地名为土县一带天然林中,首先发现了银杉(Cathaya argyro-phylla Chun et Kuang)。从1986年开始     

中国特有植物银杉林的现状和未来

银杉是我国特有的珍稀植物,仅在四川、贵州、湖南和广西四省区残存。其地理分布可归结为大娄山、越城岭、八面山和大瑶山等４个集积地。现有的银杉林全部为混交林,主要有７个类型：银杉－甜槠混交林、银杉－石栎混交林、银杉－亮叶桦混交林、银杉－广东五针松混交林、银杉－长苞铁杉混交林、银杉－大明松混交林及银杉－南方铁杉－福建柏混交林。银杉处于优势地位,群落相对稳定,但银杉更新不良。在自然演替中,阔叶树种的入侵对银杉构成严重威胁,最终将会取代银杉。为了保护银杉,在林地对阔叶树进行透光伐,在林窗人工移植银杉幼苗幼树是必要的。     

RAPD应用于遗传多样性和系统学研究中的问题

在研究银杉（Ｃａｔｈａｙａ ａｒｇｙｒｏｐｈｙｌｌａ）的遗传多样性时,对ＲＡＰＤ 产物的影响因素进行了大量的实验探索,结果表明：逐级纯化的ＤＮＡ 模板的ＲＡＰＤ结果一致, 因而模板制备过程中的很多纯化步骤是不必要的; ＲＮＡ 对扩增产物无影响; 模板浓度在一个相当大的范围内不影响扩增结果; 从干叶和鲜叶中提取的ＤＮＡ 可获得一致的扩增产物; 从而证明ＲＡＰＤ 产物具有很好的重复性。进而讨论了ＲＡＰＤ产物分析及数据分析中的一些问题。通过对升麻属（Ｃｉｍ ｉｃｉｆｕｇａ） ５ 种、类叶升麻（Ａｃｔａｅａ ａｓｉａｔｉｃａ）及松潘乌头（Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｓｕｎｇｐａｎｅｎｓｅ）的ＲＡＰＤ 结果分析,认为ＲＡＰＤ 方法可用于种间乃至近缘属间的系统学研究, 但有一定的局限性     

八面山银杉林的遗传多样性和群体分化

采用水平淀粉凝胶电泳技术对分布于湖南八面山的濒危植物银杉(cathaya argyrophylla Chun etKuang)的遗传多样性和群体分化进行了初步研究。对13个酶系统25个等位酶位点的检测表明,该地区的银杉林群体遗传变异水平很低,多态位点比率 P=0.28,等位基因平均数 A=1.36,平均期望杂合度He=0.100;但3个小群体间存在着明显的遗传分化,基因分化系数高达G_ST=0.26,明显不同于其它裸子植物的报道。八面山银杉林低水平的遗传变异和明显的群体分化,一方面反映了银杉的古老性和残遗性,另一方面也说明在银杉的进化过程中可能发生了严重的遗传漂变,而且群体之间的基因流明显受阻。     

银杉单株生长规律与种群生物量的研究

 通过对银杉(Cathaya argyrophylla)生长规律的研究,发现银杉早期生长需要一定的荫蔽,但过分荫蔽导致植株生长缓慢而逐渐死亡。银杉的整个生长过程可分为4个时期,在30～40a内具有明显的胸径生长盛期。银杉单株地上部分生物量的60％分布在1/2树高以下,树干材重量占全部地上部分生物量的比重超过2／3。银杉种群地上部分生物量在不同群落类型间差别很大,介于33000～117000 kg·hm-2。     

银杉的雄配子体

银杉具2个原叶细胞,但其形成与松科其他属不同,先切出1个初生原叶细胞,这个细 胞再分裂1次,产生第二个次生原叶细胞; 花粉成熟时原叶细胞不退化,散粉时为3个细胞。传 粉与受精的间隔时间为13个月左右。2个精子大小不等。