張 玲 邱愛(ài)軍 楊趙平 黃文娟 李志軍*
蒺藜科白刺屬(Nitraria L.)是一個(gè)爭(zhēng)論已久的、古老的小屬,屬第三紀(jì)孑遺植物。白刺屬植物全世界共有12個(gè)種,我國(guó)有8種,主要分布在西北和華北、東北[1-2],新疆有 6 個(gè)種[3-4],天山以南分布有5個(gè)種,分別是大白刺(Nitriaria roborowskii Kom.)、泡泡刺(Nitriaria sphaerocarpa Maxim.)、白刺 (Nitriaria tangutorum Bobr.)、小 果 白 刺(Nitriaria sibirica Pall.)和帕米爾白刺(Nitriaria pamirica Vassil.)。白刺屬植物耐干旱、鹽堿、抗風(fēng)蝕沙埋,是優(yōu)良的防風(fēng)固沙先鋒植物,常形成白刺灌叢沙堆,俗稱“白刺包”,也是中亞荒漠植物區(qū)系灌木層中的優(yōu)勢(shì)種或建群種。白刺屬植物不僅在生態(tài)環(huán)境的改善和恢復(fù)上有著重要意義[5]而且在藥用價(jià)值方面也非常突出[6-11],甚至開(kāi)發(fā)為飲料和酒[5-6]。為了更好的研究白刺植物資源,我們通過(guò)4年野外植物資源調(diào)查基本掌握和了解白刺屬植物在天山以南的分布及生存概況。
室內(nèi)調(diào)查主要是查閱標(biāo)本和參考文獻(xiàn)。其一是查閱塔里木大學(xué)標(biāo)本室標(biāo)本并記錄標(biāo)本信息。其二是查閱有關(guān)參考文獻(xiàn),主要通過(guò)《中國(guó)植物志》、《中國(guó)高等植物》等查閱白刺屬植物在新疆天山以南的分布狀況。
白刺屬植物資源和分布狀況的野外調(diào)查工作在新疆天山以南,包括塔里木盆地、天山南坡、昆侖山及兩山交匯地區(qū)進(jìn)行。同時(shí)在調(diào)查過(guò)程中還尋訪當(dāng)?shù)匕傩眨垣@得更多信息。
塔里木大學(xué)標(biāo)本室原有少數(shù)標(biāo)本,2005年后經(jīng)過(guò)幾年連續(xù)調(diào)查采集、鑒定四十多份白刺屬標(biāo)本,確定有白刺屬植物五種,可以很確切的掌握白刺各個(gè)種及分布情況,下表為五種白刺的部分分布情況。
表1 五種白刺屬植物的分布及基本情況
《中國(guó)植物志》和《中國(guó)高等植物》中記載泡泡刺(Nitriaria sphaerocarpa Maxim.)主要分布在新疆天山以北,少量在喀什地區(qū);大白刺(Nitriaria roborowskii Kom.)主要分布在新疆巴音郭楞蒙古自治州、小果白刺(Nitriaria sibirica Pall.)分布在南疆巴音郭楞蒙古自治州、哈密地區(qū),北疆少量;白刺(Nitriaria tangutorum Bobr.)南北疆均很少量;帕米爾白刺(Nitriaria pamirica Vassil.)的記錄較少,《中國(guó)植物志》記載分布于阿克蘇河上游。
2.3.1 五種白刺屬植物分布調(diào)查結(jié)果
調(diào)查后,五種白刺屬植物分布整體情況如圖1:
泡泡刺(Nitriaria sphaerocarpa Maxim.),又稱膜果白刺,《中國(guó)植物志》中記載其模式標(biāo)本采自哈密,其果實(shí)果皮泡狀化,從《中國(guó)高等植物》中泡泡刺的相關(guān)記錄中發(fā)現(xiàn)主要分布在新疆的準(zhǔn)噶爾盆地南緣,南疆主要分布在喀什地區(qū),但是我們發(fā)現(xiàn)和碩縣和柯坪縣的山前戈壁、平原或洪積扇平原有分布。其次生存狀況不理想,比如和碩縣附近的泡泡刺長(zhǎng)勢(shì)差,結(jié)實(shí)率低可能因?yàn)樯撤浅8珊等彼硇蘼泛统擎?zhèn)擴(kuò)建等均造成植被破壞也導(dǎo)致部分白刺生長(zhǎng)受到破壞。
圖1 天山以南白刺屬植物的分布
白刺(Nitriaria tangutorum Bobr.),也稱唐古特白刺。果實(shí)先端鈍圓,果實(shí)較大,常藥用。主要分布在和靜縣、和碩縣、阿合奇縣以及阿克蘇地區(qū)甚至在帕米爾高原的塔什庫(kù)爾干縣也有分布,與《中國(guó)高等植物》記錄分布范圍相差甚大。調(diào)查發(fā)現(xiàn)白刺少見(jiàn)數(shù)量龐大的群落,有時(shí)和其它白刺屬植物混生在一起,其生存狀況良好。
大白刺(Nitriaria roborowskii Kom.),也稱齒葉白刺,一般植株較高,果實(shí)較大,果實(shí)顏色和形態(tài)變化豐富,可藥用。主要分布在喀什、阿克蘇地區(qū)以及烏恰縣,在阿克蘇地區(qū)的新河縣分布數(shù)量較多,為種群的優(yōu)勢(shì)種,而在其他地區(qū)分布數(shù)量較少,生存狀況差。果實(shí)畸變率很高,最近幾年有結(jié)實(shí)率低等現(xiàn)象,未發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害現(xiàn)象,枝葉生長(zhǎng)正常,也可能降水量減少所致,具體原因未知。
小果白刺(Nitriaria sibirica Pall.),又稱西伯利亞白刺,果實(shí)小并且先端尖,形態(tài)變化較大。在天山以南分布最為廣泛,沿天山南一帶從和靜縣到昆侖山和天山交匯處的烏恰縣均有分布,甚至在喀什地區(qū)阿克陶縣都有分布,但《中國(guó)高等植物》記錄天山以南僅分布在巴州地區(qū)。小果白刺在部分調(diào)查地區(qū)呈群落中的優(yōu)勢(shì)種,數(shù)量多,生存狀況良好,結(jié)實(shí)率很高而且質(zhì)量很好。
帕米爾白刺(Nitriaria pamirica Vassil.),矮灌木,果實(shí)先端尖或鈍,果核淡灰黃色,較大。主要分布在阿克蘇河上游,在葉城縣、烏恰縣,塔什庫(kù)爾干縣等都有分布,數(shù)量也較多。生存狀況良好,結(jié)實(shí)率高且質(zhì)優(yōu)。
新疆天山以南五種白刺屬植物分布范圍廣泛,海拔980~3143 m,經(jīng)緯度跨度分別為:E38°、N75°~ E42°、N86°。生存環(huán)境多樣化,包括山前戈壁、河漫灘、干旱山坡以及荒漠,跨天山南坡多達(dá)12個(gè)縣均有分布,是天山以南典型的干旱區(qū)植物,具有重要生態(tài)價(jià)值。此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)分布范圍均有所擴(kuò)大。
白刺屬的果實(shí)除泡泡刺以外,均為漿果狀核果。果實(shí)性狀、果實(shí)顏色以及果汁顏色變化較為豐富。果實(shí)的形狀最為典型,在單一群落中不明顯,在實(shí)在混生的群落中,果實(shí)變化很微妙、比如烏恰縣的群落出現(xiàn)了果實(shí)本來(lái)白刺果實(shí)先端較圓,小果白刺較尖,可是發(fā)現(xiàn)果實(shí)既有尖的又有介于兩者之間的非圓似尖的果實(shí),及中間過(guò)渡類型。這些在種的界定上出現(xiàn)了一定難度,亟待研究給出定論。
天山以南氣候相對(duì)于北坡更加干旱,主要是降雨量稀少而蒸發(fā)量很大,氣溫變化劇烈;天山以南以沙漠和荒漠,植被相對(duì)單一和貧乏。調(diào)查發(fā)現(xiàn),白刺屬植物是天山以南戈壁、荒漠的主要建群種或優(yōu)勢(shì)種,白刺屬植物根系發(fā)達(dá),抗逆性強(qiáng)、耐干旱、耐鹽堿,耐土埋或沙埋,形成白刺土包或沙包具有重要的生態(tài)價(jià)值。
所調(diào)查的地區(qū)群落特點(diǎn):僅柯坪縣和新河縣分別有泡泡刺(Nitriaria sphaerocarpa Maxim.)和大白刺(Nitriaria roborowskii Kom.)的單一群落,僅有非常少禾本科、藜科等植物作為伴生種。其它白刺屬植物群落分為灌木層和草本層,灌木層:優(yōu)勢(shì)種有霸王、喀什霸王等或不同種白刺,比如烏恰縣樣點(diǎn)為小果白刺(Nitriaria sibirica Pall.)和白刺(Nitriaria tangutorum Bobr.)的混生群落。草本層:細(xì)莖駝蹄瓣、駝蹄瓣、駱駝蓬、馬藺、準(zhǔn)噶爾鐵線蓮、蘆葦?shù)?。在烏恰縣采樣點(diǎn)草本層植物非常多,禾本科、菊科、藜科植物居多而在戈壁、干旱山坡等地方伴生種稀少。
新疆地處古地中海范圍,自石炭紀(jì)、二迭紀(jì)已經(jīng)成陸地,且從白堊紀(jì)尤其是新第三紀(jì)氣候趨于干旱,故本地區(qū)的建群種和優(yōu)勢(shì)種大都屬于白堊紀(jì)、老第三紀(jì)孓遺特有植物[12]。這類植物有古老性,是研究植物區(qū)系發(fā)生的有效證據(jù)之一。泡泡刺、唐古特白刺和白刺(Nitraia roborowiskii)就是非常典型的研究材料。白刺的果實(shí)具有很好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,不僅是歷史悠久的中藥也是新疆特色維藥之一,而且一直以來(lái)分類學(xué)和生態(tài)學(xué)上研究的焦點(diǎn)。新疆自然生態(tài)環(huán)境豐富多樣,白刺在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程中形成了優(yōu)良的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性,具有潛在經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值的遺傳基因,具有抗寒、旱、抗高溫、抗風(fēng)沙、貧瘠、鹽堿等表型基因、優(yōu)良觀賞性基因和速生高產(chǎn)基因等,不僅可以研究其抗性機(jī)制、挖掘其抗性基因又可以防風(fēng)固沙、保持水土為受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建、城市生態(tài)園林系統(tǒng)建設(shè)和鄉(xiāng)土植物資源生態(tài)產(chǎn)業(yè)化提供了豐富的種質(zhì)資源。
目前新疆很少有學(xué)者對(duì)白刺屬植物進(jìn)行研究,而且泡泡刺,大白刺和帕米爾白刺相關(guān)研究少之又少,因此還有很大研究的空間和領(lǐng)域。做好白刺屬植物的科學(xué)研究、開(kāi)發(fā)和利用將對(duì)天山以南乃至整個(gè)新疆的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到一定促動(dòng)作用。白刺的開(kāi)發(fā)和利用在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改善當(dāng)?shù)乩习傩丈钏降确矫娑既〉贸尚?,這在甘肅、寧夏、青海等省都已得到見(jiàn)證[13],也希望將來(lái)在新疆的發(fā)展中有所貢獻(xiàn)。
雖然白刺屬植物分布非常廣泛,抗性強(qiáng),但是調(diào)查中發(fā)現(xiàn)缺水和人為破壞嚴(yán)重影響了白刺屬植物的生存,這些在綠洲附近的戈壁表現(xiàn)的尤為明顯。新疆尤其天山以南,戈壁和荒漠等占地面積很大,維持和改善好它們的生態(tài)系統(tǒng)也就維持了天山以南典型環(huán)境的平衡。
為了更好的研究和開(kāi)發(fā)利用白刺屬植物資源,應(yīng)該對(duì)白刺屬植物資源進(jìn)行普查,摸清在新疆的分布和生存狀況并進(jìn)行必要性的、適當(dāng)?shù)谋Wo(hù),因此做白刺屬植物種質(zhì)評(píng)價(jià)也是很有意義的,這也為建立保護(hù)機(jī)制提供一定科學(xué)依據(jù)。白刺屬植物對(duì)天山以南生態(tài)環(huán)境的改善和恢復(fù)有著非常重要的意義,亟待展開(kāi)一直存在爭(zhēng)議的有關(guān)基礎(chǔ)分類的問(wèn)題研究、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)乃至保護(hù)學(xué)的研究,為深入研究這個(gè)古老的、歷來(lái)有爭(zhēng)議的小屬提供更多科學(xué)依據(jù),也為改善新疆自然生態(tài)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。
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