李和平 姚拂 陳艷 賈春 周義峰
摘要:以浙江省東北沿海不同開發(fā)程度的普陀島、朱家尖、桃花島野生珊瑚菜為對象,通過資源調(diào)查、生境特征、種群結構分析,掌握珊瑚菜野生資源狀況,探討其致瀕原因。結果表明,野生珊瑚菜自然分布于海島外側海灣的沙質(zhì)海灘,僅間雜生于裸灘次生草本群落;野生珊瑚菜資源在朱家尖已經(jīng)滅絕,在普陀島僅1處沙灘殘存;桃花島野生珊瑚菜居群以3~4年生植株為主,約占70%,產(chǎn)籽株平均每株年產(chǎn)籽200粒以上,具生活力種子70%左右;野生珊瑚菜呈狹域分布,無人為干擾自然種群呈擴大態(tài)勢,人為干擾是其致瀕主要原因。
關鍵詞:舟山群島;珊瑚菜;種群結構;瀕危;資源狀況;原因
中圖分類號: Q9497633;Q94579文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(201412-0394-03[HS][HT9SS]
[HJ14mm]
收稿日期:2014-05-23
基金項目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號:CX(112053];江蘇省科技支撐計劃(編號:BE2012434。
作者簡介:李和平(1975—,男,內(nèi)蒙古托克托人,碩士,助理研究員,從事植物資源研究。E-mail:861990627@qqcom。
通信作者:周義峰,碩士,副研究員,主要從事藥用植物資源學及薯蕷科研究。 Tel:(02584347015;E-mail:njgzhou@163com。[HJ]
珊瑚菜(Glehnia littoralis為傘形科多年生植物,其干燥根莖可入藥,名北沙參[1]。《神農(nóng)本草經(jīng)》列北沙參為上品,陶弘景稱其為“五參”之一,具養(yǎng)陰清肺、益胃生津之功效,北沙參傳統(tǒng)上用于肺熱燥咳、勞嗽痰血、熱病津傷等癥,現(xiàn)代醫(yī)藥亦用于抗衰老和化療術后恢復。北沙參不僅是著名中藥材,而且根莖拌食、炒食、調(diào)味、做湯均可,具有極高的保健作用,在我國、日本、美國及東南亞地區(qū)受到青睞,是一種創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品。目前,北沙參臨床和出口市場年需求量600萬t以上。珊瑚菜野生資源主要分布于山東、遼寧、河北、浙江、江蘇、廣東、福建、臺灣等地臨海地區(qū),歷史上這些地區(qū)也是北沙參商品藥材的重要來源。近年來野生珊瑚菜已經(jīng)處于嚴重瀕危狀態(tài),于1992被列入《中國植物紅皮書》,成為國家二級保護植物。珊瑚菜兩大歷史主產(chǎn)區(qū)江蘇省、山東省的野生資源幾近消失。盡管目前人工種植已成為獲得北沙參商品藥材的主要方式,但珊瑚菜的品種改良離不開野生種群潛在的抗逆、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)種源和基因。掌握漸危物種的地理分布、生活環(huán)境、生存狀況、種群數(shù)量、種群結構等特征,可揭示其種群生活史中的薄弱環(huán)節(jié),分析致瀕原因,實現(xiàn)資源的科學保護。由于江蘇省、山東省珊瑚菜的野生資源幾乎無處可覓,本研究以臨近原主要野生資源分布地江蘇省附近的自然分布區(qū)浙江省為對象,調(diào)查其東北沿海不同人工開發(fā)程度的3座島嶼珊瑚菜野生資源狀況,探討珊瑚菜野生資源致瀕原因,旨在為我國野生珊瑚菜資源保護和可持續(xù)利用提供參考。
1研究區(qū)域自然狀況及研究方法
11研究區(qū)域概況
研究區(qū)域位于舟山群島。舟山群島是中國沿海最大的群島,古稱海中洲,位于長江口以南、杭州灣以東的浙江省北部海域,呈東北至西南排列,東北部以小島為主,大島大多集中在西南部。[JP2]舟山群島是浙江省東部天臺山脈向海延伸的余脈。在8 000~10 000年前,由于海平面上升將山體淹沒才形成今天的島群。在大地構造上,舟山群島屬于華夏大陸的一部分,地層與浙江省東部陸地相同。舟山群島島礁眾多,總面積22萬hm2,其中陸地面積12萬hm2,大小島嶼有1 339個,相當于我國海島總數(shù)的20%,主要包括岱山島、朱家尖島、六橫島、金塘島等。本研究選擇朱家尖島、普陀島、桃花島等3座島嶼為調(diào)查地,這些島遠離海岸,利于珊瑚菜遠距離傳播和生存,位于浙江省東北部的東海海域,舟山群島的東南部,屬北亞熱帶季風海洋性氣候,屬亞熱帶季風氣候,四季分明,終年多雨,溫和濕潤。由于四面環(huán)海,受海水溫差的調(diào)節(jié),冬無嚴寒,夏無酷暑。無霜期為255 d左右。年平均氣溫約16 ℃,夏季平均氣溫約25 ℃,年降水量1 200~2 000 mm不等。調(diào)查海灘均為島嶼近海側沙質(zhì)海灘,植被類型主要為兼鹽性植物群落。
12研究方法
121資源調(diào)查
1211沙灘資源調(diào)查以普陀島、朱家尖島、桃花島為代表,調(diào)查現(xiàn)有沙灘面積、開發(fā)狀況、植被種類、珊瑚菜分布生長狀況。
1212珊瑚菜資源分布調(diào)查對歷史分布調(diào)查,采用文獻檢索、標本查閱和走訪當?shù)?0歲以上藥農(nóng)和海灘防護員相結合的方法。對當前分布調(diào)查,采用標本查閱和實地踏查方法。繪制分布圖。
122現(xiàn)存種群特征研究
1221樣方設置
由于野生珊瑚菜資源瀕危,分布點面積小且植株個體少,難以嚴格按照生態(tài)學取樣方法做調(diào)查。本研究僅在野生個體數(shù)量較多的桃花島李家凹塔灣金沙設置2個樣方(圖1,樣方1位于沙灘側翼(面向大海的左側,30 m×26 m;樣方2位于沙灘中部,正對風浪,30 m×20 m。各樣方分別隨機選擇5株野生珊瑚菜檢測。
[CM(26]1222種群結構研究
調(diào)查種群中植株年齡、根徑粗度、[CM]
[F(W13][TPLHP1tif][F]
密度、繁殖能力等。植株年齡按蘆頭數(shù)計,1個蘆頭計1年;根徑粗度以根莖最粗處周徑測量值計;密度為樣方內(nèi)植株數(shù)/樣方面積;在繁殖能力方面,檢測單位面積內(nèi)產(chǎn)籽株數(shù)、產(chǎn)籽數(shù)、有生活力籽數(shù)等3個指標。
1223種子生活力檢測
每株珊瑚菜隨機抽取10粒種子,用02%高錳酸鉀溶液消毒20 min,再用蒸餾水沖洗干凈,溫潤吸水紙包裹,4 ℃冰箱中貯藏30 d。采用TTC法檢測種子生活力[5]。種子去皮,蒸餾水洗凈,沿中線將胚及胚乳切開,置于06%氮藍四唑溶液,于30 ℃光照培養(yǎng)箱中染色 5 h 后,在光學解剖鏡下觀察,根據(jù)胚及胚乳著色的情況分成2種類型:Ⅰ:胚和胚乳均顯色(深紅至粉紅,有活力;Ⅱ:胚和胚乳不全顯色,無活力[6-7]。
2結果與分析
21舟山群島沙灘資源狀況
舟山群島主要海灘有浙江省嵊泗縣泗礁山基湖沙灘、南長涂沙灘;浙江省岱山縣岱山島后沙洋沙灘、秀山島諸沙灘;浙江省舟山市普陀區(qū)朱家尖東沙、南沙、千步沙、青山岙沙灘,六橫島的社莊、龍頭坑、田岙沙灘,普陀山的千步沙、百步沙,桃花島千步沙;浙江省平陽市南麂島大沙岙沙灘等。沙灘面積400~6 000 m2不等,多數(shù)位于島嶼外側,由海浪長期攜沙淤積形成。舟山群島沙灘由下至上分為原生裸灘和次生裸灘,次生裸灘又由草本群落向灌喬木群落演替。歷史上舟山群島濱海植物區(qū)系發(fā)達,沙生植物多達40余種,珊瑚菜曾為次生裸灘主要建群種之一[8]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),次生裸灘草本群落植物種類3~6種,珊瑚菜僅在2處沙灘發(fā)現(xiàn)少量殘存。
舟山群島沙灘的開發(fā)始于20世紀70年代,主要用于海濱浴場,隨著舟山群島旅游的發(fā)展而興起。本研究實地調(diào)查了普陀島、朱家尖、桃花島的7處主要沙灘(圖2。走訪中,據(jù)當?shù)鼐用穹从常?0世紀60年代前7個調(diào)查點均有珊瑚菜野生資源分布。目前,50%以上的沙灘已經(jīng)完全被商業(yè)化開發(fā),部分未被商業(yè)化開發(fā)的沙灘也被當?shù)鼐用窈痛罅坑慰彤斪魈烊辉鍪褂茫稳撕敝恋纳碁┎坏?0%,仍具有非衰退型野生珊瑚菜種群分布的沙灘僅1處,占143%(表1。
[F(W16][TPLHP2tif;S+2mm][F][FL]
[F(W9][HT6H][J]表1普陀島、朱家尖、桃花島主要沙灘及野生珊瑚菜分布狀況[HTSS][STB]
[HJ5][BG(!][BHDFG3,W6。2,W48W]調(diào)查地點沙灘[B(][BHDWG12,W28,W20W]灘涂現(xiàn)狀珊瑚菜資源
面積(m2用途開發(fā)時間植物種類[XXSX2-SX192]有無分布種群面積(m2繁殖狀況[BW]
[BHDG13,W6,W6Q0,W6,W10Q,W6。3,W8,W6W]普陀島千步沙(A30 000景區(qū),商業(yè)浴場1982年4種無
[BHDW]百步沙(B12 000景區(qū),商業(yè)浴場1982年3種無
小百步沙(C10 000景區(qū),商業(yè)浴場1982年4種有2 200~2 500無種子
朱家尖青沙(D天然浴場1998年6種無
十里金沙(E1 440天然浴場,地產(chǎn)開發(fā)1998年6種無
南沙(F景區(qū),商業(yè)浴場1998年4種無
桃花島塔灣金沙(G自然沙灘未開發(fā)3種有5 600~6 500種子多[HJ][BG)F][F)]
[FL(22]
22珊瑚菜資源狀況
221調(diào)查點珊瑚菜資源狀況
[JP2]2012年度實地踏查中,僅在2處沙灘發(fā)現(xiàn)珊瑚菜,占調(diào)查沙灘總數(shù)的285%(表1。普陀島小百步沙野生珊瑚菜居群春季可見珊瑚菜幼苗百余株,夏季則未見植株和散落種籽(圖3-a、圖3-b。桃花島李家凹塔灣金沙野生珊瑚菜居群數(shù)量較大,植株1 200株以上,夏季可見種籽和倒苗后當年再生的幼株(圖3-c、圖3-d。筆者認為,普陀島小百步沙應該仍然存在沙野生珊瑚菜。早春沙灘被踐踏頻次低,植株短暫生長;其后游人頻次和駐留時間增加,其地上部分損毀,僅地下部分宿存,從而導致夏季調(diào)查中無法發(fā)現(xiàn)其蹤跡。如果不采取保護措施,隨著時間推移,該種群個體數(shù)量將逐漸減少,種群勢必消亡。
222珊瑚菜分布生境特征
當前珊瑚菜野生資源急劇減少,其分布沙灘均位于海島外側,中間為地勢平坦的沙質(zhì)海灘,兩側為突兀的巖質(zhì)山體包圍,如圖1所示。自然生境中,野生珊瑚菜呈狹窄帶狀,帶寬5~30[G3]m,平行于潮線,間雜于濱海次生裸灘草本群落生長(圖1,伴生植物主要有矮生苔草、砂鉆苔草、白茅、大穗結縷草、絹毛飄拂草等。
調(diào)查區(qū)域內(nèi),野生珊瑚菜總體上呈現(xiàn)出種群極小、零星分布、微境殘存的特點。[FL]
[F(W18][TPLHP3tif][F]
[FL(22]
23自然野生珊瑚菜種群結構
桃花島野生珊瑚菜群落所處沙灘處于相對偏僻村莊外圍,總體表現(xiàn)為無人為干擾或少人為干擾,處于自然生長、繁殖狀態(tài)。由表2可以看出:(1風浪對同一沙灘內(nèi)種子的傳播和分布起主要作用,珊瑚菜種子受風浪影響,多數(shù)向沙灘兩側山凹的避風處集聚,導致同一沙灘的風浪口珊瑚菜密度較低,以具有產(chǎn)籽能力、多年生植株為主,而避風的沙灘側翼珊瑚菜密度較大,但不具產(chǎn)籽能力年輕植株占有較大比例;(2同一沙灘中不同位置上具有產(chǎn)籽能力珊瑚菜的產(chǎn)籽能力基本相似,且所產(chǎn)種籽的生活力也無明顯差別;(3珊瑚菜栽培品一般當年不開花結籽,野生珊瑚菜具有相似特性,表現(xiàn)為有產(chǎn)籽能力的植株為2~3年以上植株。野生珊瑚菜一旦具有產(chǎn)籽能力,產(chǎn)籽量較大,平均每株產(chǎn)籽200粒以上,且具生活力種子70%左右。[FL]
[F(W6][HT6H][J]表2桃花島野生珊瑚菜種群概況[HTSS][STB]
[HJ5][BG(!][BHDFG42,W4。3,W48W]樣方株數(shù)(株密度(株/m2[B(][BHDWG12,W12,W12,W24W]年齡(年根徑(cm產(chǎn)籽情況
均值極小值極大值均值極小值極大值產(chǎn)籽株數(shù)(株種籽數(shù)均值(粒產(chǎn)籽株比例(%生活力種子比例(%[BW]
[BHDG12,W4。9,W6。4W]1250032282040191524113245452685
[BHDW]2144024351050251239101223971732[HJ][BG)F][F)]
[FL(22]由圖4可見,該種群植株年齡1~5年不等,植株數(shù)量隨年齡呈正態(tài)分布,1~2年生植物占20%,3~4年生植株約占70%,5年生植株占10%,表明該種群年齡結構相對合理,種群呈擴大態(tài)勢。
[F(W11][TPLHP4tif][F]
由圖5可見,10個樣品中7個樣品年齡和根徑聚合,且年齡大的植株根徑值也相對較大,另外3個樣品年齡和根徑呈離散狀,說明野生珊瑚菜的生物生長量主要由生長年限決定,年齡越大,生物蓄積量也越多,同時其個體所處的局部環(huán)境及其生活史對其生物生長量的影響作用也很顯著。
[F(W10][TPLHP5tif][F]
3結論與討論
31舟山群島野生珊瑚菜致瀕原因
舟山群島野生珊瑚菜產(chǎn)籽能力較強,具生活力種子比例較高,自然無(少干擾種群個體數(shù)量呈增長態(tài)勢。然而調(diào)查中發(fā)現(xiàn),浙江省舟山群島野生珊瑚菜分布點急劇減少,瀕危程度日趨嚴重,其原因主要有以下幾方面:(1過度采挖。20世紀70年代前,野生珊瑚菜在舟山群島多數(shù)濱海沙灘均有分布。當?shù)鼐用裨鴮⑵洚斬i草使用,偶爾也食用,隨著野生珊瑚菜藥用的興起及其市場價格攀升, 當?shù)匾吧Y源逐步被采挖
殆盡。(2生境破壞。珊瑚菜原為海灘沙生植物群落的建群種之一,隨著海灘的商業(yè)化開發(fā)迅速發(fā)展,景區(qū)、浴場、地產(chǎn)開發(fā)破壞或侵占了野生珊瑚菜的自然棲息地。(3繁殖阻斷。珊瑚菜莖葉脆嫩,是海灘草本群落中耐踐踏能力最弱的品種[9]。人類踐踏使其地上部分折斷,無法正常生長,不能產(chǎn)生種籽,導致群落得不到新生植株的補充,最終消亡。(4狹域生境。野生珊瑚菜僅生長于沙質(zhì)海灘上帶寬不超過30 m的狹窄區(qū)域內(nèi),生存適應能力較弱。狹窄生長區(qū)域遭破壞或條件改變,就會導致該區(qū)域野生珊瑚菜種群消亡。(5種子發(fā)育障礙。珊瑚菜種子自母體脫落時,胚和胚乳發(fā)育不全,且后熟期長,環(huán)境和生物因素對種子的影響導致種子萌發(fā)率很低,只有12%左右[6],因此,盡管野生珊瑚菜產(chǎn)籽能力較強,但野生種群新生植株補充能力卻極低。
32舟山群島野生珊瑚菜保護策略
舟山群島野生珊瑚菜是極其重要的生物資源,就目前形勢,保護途徑主要有以下幾方面:(1原生境保護,可以建立保護區(qū),也可以結合當?shù)仄渌匀槐Wo區(qū)進行;(2遷地保護,要注意盡可能收集較多的個體,確保其生物和遺傳多樣性不流失;(3離體保護,可以種子保存為主,結合器官、組織或細胞保存等形式。
[HS22][HT85H]參考文獻:[HT8SS]
[1][(#]國家藥典委員會 中華人民共和國藥典:一部[M] 北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:92
[2]林喆,趙亞,原忠 北沙參的化學成分及藥理作用研究進展[J] 中國中醫(yī)藥信息雜志,2007,14(7:91-93
[3]郝日明,黃致遠,劉興劍,等 中國珍稀瀕危保護植物在江蘇省的自然分布及其特點[J] 生物多樣性,2000,8(2:153-162
[4]Lindborg R,Ehden J Evaluating the extinction risk of a perennial herb:demographic data versus historical records[J] Conservation Biology,2002,16(3:683-690
[5]薛應龍 植物生理學實驗手冊[M] 上海:上??茖W技術出版社,1985:328-330
[6]劉啟新,惠紅,劉夢華 漸危植物珊瑚菜種子活力和萌發(fā)率測定[J] 植物資源與環(huán)境學報,2004,13(4:55-56
[7]郝江波,李歐,胡璇,等 北沙參種子發(fā)芽和生活力檢驗方法的研究[J] 中國現(xiàn)代中藥,2012,14(5:29-31
[8]陳征海,唐正良,張曉華,等 浙江海島砂生植被研究(Ⅰ植被的基本特征[J] 浙江林學院學報,1995,12(4:388-398
[9]楊洪曉,張金屯踐踏對黃海中部沙灘草本群落的影響[J] 草業(yè)學報,2010,19(3:228-232