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中國竹類多樣性及其重要價(jià)值

2020-07-03 03:24史軍義周德群馬麗莎張德模
世界竹藤通訊 2020年3期
關(guān)鍵詞:竹類起源竹林

史軍義 周德群 馬麗莎 姚 俊 張德模

(1 中國林業(yè)科學(xué)研究院西南花卉研究開發(fā)中心 昆明 650224;2 昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 昆明 650500;3 重慶市南川區(qū)金佛山林場 重慶 408400)

自然界的生物多樣性,是大自然生態(tài)穩(wěn)定性的前提條件,是大自然生態(tài)系統(tǒng)得以持續(xù)運(yùn)行和綜合功能得以正常發(fā)揮的基本保障。中國是全球植物多樣性最豐富的國家之一,大約有35 856種高等植物,約占世界總數(shù)的10%,居世界第3位[1],竹類多樣性是中國植物多樣性中最具特色的有機(jī)組成部分。

在植物分類系統(tǒng)中,竹類屬于禾本科Gramineae (Poaceae)、竹亞科Bambusoideae植物,全世界約1 500多種。中國是世界上竹類多樣性最豐富的國家,也是世界上栽培竹類最豐富的國家。全國共有竹類753種(含22種引進(jìn)竹)[2],約占世界總數(shù)的50%以上;此外,還有194個種下分類群(包括56個變種、134個變型、4雜交竹)以及數(shù)量眾多的栽培品種[3-4],不僅物種數(shù)量為世界之首,而且起源、分布、林型也十分豐富。中國竹類從宏觀到微觀所展現(xiàn)出的多樣性特質(zhì),是在漫長的歷史演進(jìn)過程中逐步適應(yīng)自然、并與環(huán)境相互作用、和諧共存的結(jié)果,本身就是一部豐富的自然教科書,既可幫助人們認(rèn)識自然、保護(hù)自然、從而更好的利用竹類資源,又可作為極其珍貴的竹類種質(zhì)資源寶庫,服務(wù)于人類的長遠(yuǎn)利益,價(jià)值巨大。

1 起源多樣性

中國竹類的起源主要分為2大類型:一類是自然起源,另一類是人工起源。

1.1 自然起源

所謂自然起源,是指在自然狀態(tài)下通過自然演替、周期性開花結(jié)實(shí)、由實(shí)生種苗形成竹類的起源方式。自然起源的竹林也稱野生竹林,無論是種類還是面積,都是中國竹類的主體。自然起源的關(guān)鍵是竹子在成林過程中無人為活動的干預(yù)。

早在20世紀(jì)80年代,溫太輝[5]就通過對竹類維管束、地下莖、花序和形質(zhì)穩(wěn)定性的研究,從竹類進(jìn)化、原始類型、分布中心3個方面對竹子的起源進(jìn)行了探討,認(rèn)為世界上的竹子彼此是有聯(lián)系的,起源中心在亞洲,更具體一點(diǎn),是在中國云南的中部和南部地區(qū),隨著其不斷進(jìn)化和擴(kuò)展,逐漸遍布世界,分為泛北極竹區(qū)、古熱帶竹區(qū)、新熱帶竹區(qū)和澳洲竹區(qū),其中北回歸線以北的泛北極竹區(qū)是中國竹子的主要分布區(qū),其次是長江以南的古熱帶竹區(qū)。因此,中國竹類的起源不僅有中心,還應(yīng)該有區(qū)域中心、亞區(qū)中心、地區(qū)中心、亞地區(qū)中心、直至每個竹種的具體起源地,只是發(fā)生階段、發(fā)生方式和發(fā)生地點(diǎn)不同而已。在多數(shù)情況下,特有或近特有野生竹種是其起源地的重要標(biāo)志。

根據(jù)中國植物區(qū)系分類體系,野生竹類起源涵蓋了東亞植物區(qū)(Ⅲ)和古熱帶植物區(qū)(Ⅳ)2個植物區(qū),中國-日本森林植物亞區(qū)(Ⅲ D)、中國-喜馬拉雅植物亞區(qū)(Ⅲ E)和馬來西亞亞區(qū)(Ⅳ G)3個植物亞區(qū),以及14個地區(qū)的32個亞地區(qū)[6](表1)。

在表1的每個分區(qū)中,均含有屬于該區(qū)域的特有或近特有標(biāo)志性野生竹種,足以說明其起源的復(fù)雜性和多樣性。比如,華北地區(qū)(Ⅲ D8)黃土高原亞地區(qū)(Ⅲ D8d)的矮箭竹FargesiademissaYi、華中地區(qū)(Ⅲ D10)秦嶺巴山亞地區(qū)(Ⅲ D10a)的巴山木竹Bashaniafargesii(E. G. Camus) Keng f. & Yi、云南高原地區(qū)(Ⅲ E13)滇中高原亞地區(qū)(Ⅲ E13a)的昆明實(shí)心竹FargesiayunnanensisHsueh & Yi、橫斷山脈地區(qū)(Ⅲ E14)三江峽谷亞地區(qū)(Ⅲ E14a)的貢山竹Gaoligongshaniamegathyrsa(Hand.-Mazz.) D. Z. Li, Hsueh et N. H. Xia、東喜馬拉雅地區(qū)(Ⅲ E15)的獨(dú)龍江玉山竹YushaniafarcticaulisYi、臺灣地區(qū)(Ⅳ G19)臺灣高山亞地區(qū)(Ⅳ G19a)的玉山竹Yushanianiitakayamensis(Hayata) Keng f.、東喜馬拉雅南翼地區(qū)(Ⅳ G24)中國境內(nèi)的墨脫方竹ChimonobambusametuoensisHsueh & Yi等。

1.2 人工起源

所謂人工起源,是指通過人工手段培育竹類的起源方式。人工起源的竹林是中國經(jīng)濟(jì)竹類的主體,主要以生產(chǎn)竹材、竹筍、竹纖維等為目的。人工起源的竹類在中國植被分類中統(tǒng)稱為人工竹林,其主要是通過野外引種馴化、種子繁殖、分蔸繁殖、埋稈繁殖、雜交育種、組織培養(yǎng)、分子育種、轉(zhuǎn)基因育種等手段獲得。人工起源的關(guān)鍵是竹子在成林過程中有人為活動的干預(yù)。

人工起源的竹類與自然起源的竹類,雖起源方式不同,但二者所包括的竹類屬種是相對一致的,只不過人工竹林所涵蓋的屬種數(shù)量較少而已。人工竹林主要以剛竹屬PhyllostachysSieb. et Zucc.、箣竹屬BambusaRetz. corr. Schreber、慈竹屬NeosinocalamusKeng f.、綠竹屬Dendrocalamopsis(Chia & H. L. Fung) Keng f.、牡竹屬DendrocalamusNees、巨竹屬GigantochloaKurz ex Munro、大節(jié)竹屬IndosasaMcClure、唐竹屬SinobambusaMakino ex Nakai竹類居多。

2 生態(tài)多樣性

中國竹類分布廣闊,橫跨大江南北,西至西藏吉隆(約85°E)、北至甘肅蘭州(約36°N)、東和

表1 中國竹類區(qū)系一覽表

南均達(dá)沿海各地,涵蓋了臺灣省、香港特別行政區(qū)在內(nèi)的21個省、直轄市、自治區(qū)和特區(qū)。由于各地環(huán)境復(fù)雜多樣,不同的生態(tài)環(huán)境,通常只能生長與該生境相適應(yīng)的竹林類型;反過來,不同的竹類,也只能生長在其所適應(yīng)的自然環(huán)境之中。因此可以說,竹類的生態(tài)多樣性,本身就是竹類在其漫長歷史演進(jìn)過程中逐步適應(yīng)自然環(huán)境、并與環(huán)境相互作用、和諧共存的結(jié)果。從中國竹類的實(shí)際分布情況看,也的確具有明顯的地帶和地域的多樣性特點(diǎn),從宏觀角度來說,本文傾向于邱爾發(fā)等的4區(qū)劃分法[7]。

2.1 北亞熱帶竹區(qū)

該區(qū)位于北緯30°~40°,年平均溫度在12~17 ℃,降雨量為600~1 200 mm,范圍包括湖北、安徽、河南、山東、山西、陜西等省份。主要代表性竹屬為剛竹屬、苦竹屬PleioblastusNakai、箭竹屬FargesiaFranch. emend. Yi、巴山木竹屬BashaniaKeng f. & Yi等。

2.2 中亞熱帶竹區(qū)

該區(qū)位于北緯20°~25°,年平均溫度為15~20 ℃,降雨量在1 200~ 2 000 mm,范圍包括福建、浙江、江西、湖南、貴州等省份。這一竹區(qū)適宜于大多數(shù)竹種生長,竹類資源豐富,竹林分布面積最大。主要代表性竹屬有剛竹屬、苦竹屬、短穗竹屬BrachystachyumKeng、大節(jié)竹屬等。

2.3 南亞熱帶竹區(qū)

該區(qū)位于北緯20°~25°,年平均氣溫在20~25 ℃,年降雨量在1 200~ 2 000 mm,范圍包括廣東、廣西、福建、海南、臺灣等省份。該區(qū)主要以叢生竹為主,屬種多樣性極其豐富,代表性竹屬有箣竹屬、牡竹屬、酸竹屬AcidosasaC. D. Chu & C. S. Chao、茶稈竹屬PseudosasaMakino ex Nakai、梨藤竹屬M(fèi)elocalamusBenth.、巨竹屬、單竹屬LingnaniaMcClure、梨竹屬M(fèi)elocannaTrin.等。

2.4 西南亞高山竹區(qū)

西南亞高山竹區(qū)是一個地理區(qū)位基本一致、大地域相對集中、大環(huán)境幾近相似、生態(tài)外貌比較接近,但局部氣候、地形、地貌、水文、土壤變化卻錯綜復(fù)雜的區(qū)域,因此不易采用單一因子進(jìn)行劃分,故概括為一個竹區(qū)。該區(qū)位于華西海拔1 000~3 000 m的高山地帶,年平均溫度8~12 ℃,年降雨量800~1 000 mm,范圍包括四川、云南、廣西、貴州、西藏等省份。該區(qū)最有特色的是大熊貓主食竹?,F(xiàn)存大熊貓棲息地一般山嶺縱橫、地形崎嶇,從北到南有東北向的秦嶺山系,西北東南向的岷山山系和邛崍山系,南北向的相嶺山系、涼山山系和大雪山山系,加上各山系中不同走向的山嶺高峰鱗次櫛比,高低各異,相互交織,許多山峰海拔在3 500~4 500 m,個別山峰更高。例如,岷山山脈的主峰雪寶頂高達(dá)5 588 m,邛崍山脈的主峰四姑娘山高達(dá)6 250 m,大雪山山脈主峰貢嘎山高達(dá)7 556 m,為四川境內(nèi)最高的山峰,秦嶺頂峰太白山高3 767 m,其與附近河谷的相對高差達(dá)2 000 m以上,形成山高谷深的特殊地貌。大熊貓分布區(qū)內(nèi)河流與其支流形成樹枝狀水系。河流降比大,河道強(qiáng)烈彎曲。結(jié)合太平洋或印度洋季風(fēng)的影響,常見“一山分四季、十里不同天”的現(xiàn)象,氣候和土壤垂直帶譜極其明顯,竹類物種分化劇烈,這也是導(dǎo)致大熊貓主食竹多樣性的豐富度極高的重要原因。該區(qū)分布著大面積大熊貓喜食的箭竹屬、玉山竹屬YushaniaKeng f.、方竹屬ChimonobambusaMakino和筇竹屬Q(mào)iongzhueaHsueh & Yi竹類,還有少量剛竹屬和箬竹屬IndocalamusNakai竹類[8]。

3 林型多樣性

根據(jù)中國植被類型分類體系,中國的植被型分為針葉林、闊葉林、灌叢和灌草叢、草原和稀樹草原、荒漠植被、凍原、高山稀疏植被、草甸、沼澤和水生植被等10大植被型組、29個植被型、92個植被亞型。

而根據(jù)該分類體系,中國竹類則屬于闊葉林植被型組、竹林植被型,歸為3個植被亞型、5個群系組、36個群叢組[9](表2)。這一林型分類體系基本反映了中國竹類的林型狀態(tài)。

表2 中國竹類植被類型

3.1 溫性竹林

主要分布于亞熱帶海拔較高的山地,海拔多在1 500 m以上,特別是川、滇、藏山地較為普遍,有些種類甚至分布到海拔3 000 m以上。該區(qū)生境氣溫比較低,多云霧,濕潤,紫外線輻射強(qiáng),土壤多為山地草甸土。該區(qū)竹林均屬山地竹林群系組,群落結(jié)構(gòu)比較簡單,林高比較低矮,常與山頂矮林或灌叢交錯分布。該植被亞型只有一個山地竹林群系組,包括箬竹林Form.Indocalamustessellatus、華箬竹林Form.Sasasinica、箭竹林Form.Fargesianitida、玉山竹林Form.Yushanianiitakayamensis、拐棍竹林Form.Fargesiaspathacea和短穗竹林Form.Brachystachyumdensiflorum等6個群從組。

3.2 暖性竹林

主要分布于亞熱帶地區(qū)低山丘陵,既有天然竹林,也有人工栽培竹林,群落結(jié)構(gòu)和種類組成也較單純。該植被亞型包括丘陵山地竹林和河谷平原竹林2個群系組。

1) 丘陵山地竹林群系組。包括13個群叢組,即筇竹林Form.Qiongzhueatumidinoda、方竹林Form.Chimonobambusaquadrangularis、毛竹林Form.Phyllostachysedulis、桂竹林Form.Ph.bambusoides、毛金竹林Form.Ph.nigravar.henonis、水竹林Form.Ph.heteroclada、臺灣桂竹林Form.Ph.makinoi、灰竹林Form.Ph.nuda、剛竹林Form.Ph.sulphureavar.viridis、斑竹林Form.Ph.bambusoidesf.lacrima-deae、唐竹林Form.Sinobambusatootsik、苦竹林Form.Pleioblastusamarus和擺竹林Form.Indosasaacutiligulata等。

2) 河谷平地竹林群系組。包括4個群叢組,即車筒竹林Form.Bambusasinospinosa、硬頭黃竹林Form.B.rigida、孝順竹林Form.B.multiplex和慈竹林Form.Neosinocalamusaffinis等。

3.3 熱性竹林

主要分布于北熱帶和南亞熱帶范圍的丘陵山地,包括臺灣、福建、廣東、廣西、貴州、云南和西藏南部地區(qū)的河谷平地和丘陵山地。包括天然林和大量人工栽培的類型,多由叢生竹類所組成。熱性竹林分布地的環(huán)境要求是水熱條件豐富,年平均溫度在20~24 ℃,最冷月平均溫度在10 ℃以上;年降雨量為1 000~2 000 mm,局部地區(qū)達(dá)3 000 mm以上;土壤為磚紅壤性土、磚紅壤性紅壤或山地紅壤及河流沖積土等。該植被亞型也包括丘陵山地竹林和河谷平原竹林2個群系組。

1) 丘陵山地竹林群系組。包括4個群叢組,即泰竹林Form.Thyrsostachyssiamensis、茶稈竹林Form.Pseudosasaamabilis、梨藤竹林Form.Melocalamuscompactiflorus和山骨羅竹林Form.Schizostachyumhainanense等。

2) 河谷平地竹林群系組。包括9個群叢組,即泡竹林Form.Pseudostachyumpolymorphum、單竹林Form.Lingnaniachungii、麻竹林Form.Dendrocalamuslatiflorus、龍竹林Form.D.giganteus、牡竹林Form.D.strictus、箣竹林Form.Bambusablumeana、青皮竹林Form.B.textilis、撐篙竹林Form.B.pervariabilis和薄竹林Form.Leptocannachinensis等。

4 物種多樣性

到目前為止,中國按照《國際植物命名法規(guī)》(International Code of Botanical Nomenclature, ICBN)或《International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants, ICN)》公開發(fā)表的竹類植物共有44屬、753種(包括22個引進(jìn)竹種),足以體現(xiàn)其物種的多樣性(表3)[2-3,10-12]。

表3 中國竹類屬種統(tǒng)計(jì)

表3(續(xù))

注:表中因一些竹種的分類地位發(fā)生變更,故各屬竹類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也會隨之調(diào)整。

5 形態(tài)多樣性

竹類形態(tài)的多樣性主要是指竹類植物體各器官的形態(tài)差異性,包括竹子的地下莖、稈、筍、葉、花、以及果實(shí)的多樣性[3-4]。

5.1 地下莖形態(tài)多樣

竹類竹稈的地下部分和根狀莖,統(tǒng)稱為地下莖。地下莖具有節(jié)和節(jié)間,節(jié)上有小而退化的鱗片狀葉,葉腋有腋芽及不定根,是貯藏和輸導(dǎo)養(yǎng)分的主要器官,并且具有很強(qiáng)大的分生繁殖能力,其側(cè)芽可以萌發(fā)為新的地下莖或抽筍成竹。中國竹類地下莖的形態(tài)分為合軸型、單軸型和復(fù)軸型3種類型。

5.2 竹稈形態(tài)多樣

竹稈形態(tài)的多樣性主要表現(xiàn)為稈身形態(tài)多樣、節(jié)和節(jié)間形態(tài)多樣、稈芽形態(tài)多樣、分枝形態(tài)多樣和稈色類型多樣。

5.2.1 稈身形態(tài)多樣

1) 巨型竹類。稈身直立,株型特別高大,高達(dá)22 m以上,直徑達(dá)20 cm以上,屬于竹中巨人,置身林下,會產(chǎn)生心靈震撼的感覺。如巨龍竹(歪腳龍竹)DendrocalamussinicusChia & J. L. Sun、龍竹D.giganteusMunro、麻竹D.latiflorusMunro、西藏牡竹D.tibeticusHsueh & Yi、毛竹Phyllostachysedulis(Carr.) H. de Lehaie等。

2) 大型竹類。稈身直立,株型高大,平均高約15~21 m,平均胸徑在9~20 cm,身形壯碩,枝葉參天。如佯黃竹BambusachangningensisYi & B. X. Li、小葉龍竹DendrocalamusbarbatusHsueh & D. Z. Li、桂竹PhyllostachysbambusoidesSieb. & Zucc、大泰竹ThyrsostachysoliveriGamble等。

3) 中型竹類。稈身直立,平均高約5~14 m,平均胸徑在3~8 cm,株型緊湊,竹稈挺拔。如泰竹Thyrsostachyssiamensis(Kurz ex Munro) Gamble、唐竹Sinobambusatootsik(Sieb.) Makino、少穗竹OligostachyumsulcatumZ. P. Wang & G. H. Ye、苦竹Pleioblastusamarus(Keng ) Keng f.等。

4) 小型竹類。稈身舒展,平均胸徑在3 cm以下,枝葉飄逸,叢型美麗,自然整形好。如小香竹ChimonocalamusdumosusHsueh & Yi、掃把竹FargesiafractiflexaYi、油竹子F.angustissimaYi、元江箭竹F.yuanjiangensisHsueh & Yi、擺竹IndosasaacutiligulataZ. P. Wang & G. H. Ye等。

5) 微型竹類。植株矮小,高度在1 m以下,枝稈纖細(xì),直徑在1 cm以下。如鳳尾竹Bambusamultiplex(Lour.) Raeuschel ex J. A. & J. H. Schult. f.fernleaf(R. A. Young) Yi、觀音竹B.multiplex(Lour.) Raeuschel ex J. A. & J. H. Schult. var.riviereorumR. Maire、倭竹Shibataeakumasasa(Zoll. ex Steud.) Makino、鵝毛竹S.chinensisNakai、草絲竹Yushaniaandropogonoides(Hand.-Mazz.) Yi、菲白竹Sasafortunei(Van Houtte) Fiori、菲黃竹S.auricoma(Mitford) E. G. Camus、鋪地竹S.argenteostriata(Regel) E. G. Camus、翠竹Pleioblastuspygmaeus(Miq.) Nakai等。

6) 攀援竹類。竹稈不能直立,似藤非藤,似竹非竹,屬竹中另類;或攀緣向上,或匍匐生長。如大吊竹MelocalamusscandensHsueh & Hui、高肩梨藤竹M.yunnanensis(Wen) Yi、小蓬竹Drepanostachyumluodianense(Yi & R. S. Wang) Keng f.、壩竹D.microphyllum(Hsueh & Yi) Keng f. ex Yi、匍匐鐮序竹D.stoloniformeS. H. Chen & Z. Z. Wang等。

5.2.2 稈節(jié)和節(jié)間形態(tài)多樣

指竹稈的節(jié)和節(jié)間形態(tài)異變。這類竹稈具有很高的園林觀賞價(jià)值和工藝價(jià)值。像“之”字曲折,如倭形竹IndosasashibataeoidesMcClure;節(jié)間膨大,如大佛肚竹BambusavulgarisSchrader ex Wendland f.waminWen、小佛肚竹B.ventricosaMcClure;節(jié)間異變,呈鬼臉、龜甲、短縮、螺旋、扭曲或環(huán)狀凸起等異樣變化,如羅漢竹PhyllostachysaureaCarr. ex A. & C. Riv.、龜甲竹P.edulis(Carr.) H. de Lehaie f.heterocycla(Carr.) Yi、螺節(jié)竹Pleioblastusgramineus(Bean) Nakai f.monstrispiralisMuroi & Hamada;稈節(jié)異變,具刺或特別隆起,如方竹Chimonobambusaquadrangularis(Fenzi) Makino、筇竹QiongzhueatumidinodaHsueh & Yi。

5.2.3 稈芽形態(tài)多樣

竹稈除稈基上的芽外,稈身各節(jié)上亦具芽,但稈下部各節(jié)上的芽往往不發(fā)育。稈身芽的形狀因竹種不同而有差異,慈竹屬、牡竹屬的芽多為扁桃形或扁圓形;箣竹屬稈身基部的芽有時為錐柱狀;方竹屬的芽在稈的每節(jié)上為3枚,呈錐形或錐柱形;鐮序竹屬的芽為筆架形或“山”字形;箭竹屬多數(shù)種的芽為長卵形,外觀上很像一個芽,但也有一部分種的稈芽為多個,組成半圓形。稈芽的形態(tài)及數(shù)目是鑒別竹種的重要依據(jù)之一。

5.2.4 分枝形態(tài)多樣

稈身上的芽萌發(fā)而成枝條。由于稈下部的芽通常敗育,故一般無枝。主枝直立、斜展或弧形下垂,其節(jié)上??稍侔l(fā)生次級枝。箣竹屬有些竹種及瓜多竹屬GuaduaKunth的側(cè)生小枝短縮無葉而硬化成銳刺。竹稈分枝數(shù)目因竹種不同而形態(tài)多樣,一般可分為4種類型。

1) 單分枝型。稈的每節(jié)上僅單生1個分枝,其直徑粗細(xì)與主稈大體相近而稍小,通常直立,如箬竹屬、赤竹屬SasaMakino & Shibata竹種。

2) 雙分枝型。稈的每節(jié)上有2個分枝,其中主枝較粗而長,側(cè)生的次生枝相對較細(xì)而稍短,常開展,如剛竹屬竹種。

3) 三分枝型。稈的每節(jié)上具3個分枝,中央為主枝,其兩側(cè)各有一個次生枝,如方竹屬、筇竹屬竹種。

4) 多分枝型。稈的每節(jié)上具數(shù)個分枝,排列成半輪生狀,開展,先端下垂,如箣竹屬、牡竹屬、箭竹屬等的竹種。

5.2.5 稈色類型多樣

1) 紅色。如花葉寒竹Chimonobambusamarmorea(Mitford) Makino f.variegata(Makino) Ohwi。

2) 紫紅色。如紫稈竹BambusatextilisMcClure f.purpurascens(N. H. Xia) Yi。

3) 紫黑色。如紫竹Phyllostachysnigra(Lodd. ex Lindl.) Munro、紫稈巨竹GigantochloaatroviolaceaWidjaja。

4) 黑色。如天鵝絨竹Lingnaniachungii(McClure) McClure var.velutinaYi & J. Y. Shi、黑水竹PhyllostachysheterocladaOliv. f.denigrata(Yi & H. R. Qi) Yi & H. R. Qi。

5) 黃色。如短枝黃金竹Schizostachyumbrachycladum(Kurz) Kurz、金黃白夾竹P.nidulariaMunro f.sulfureaYi & C. G. Chen。

6) 粉白色。如粉單竹LingnaniachungiiMcClure、粗穗龍竹DendrocalamuspachystachysHsueh & D. Z. Li。

7) 綠間黃。稈綠色,間有黃色縱條紋。如花巨竹Gigantochloaverticillata(Willd.) Munro、黃紋竹PhyllostachysvivaxMcClure f.huanwenzhuJ. L. Lu。

8) 黃間綠。稈黃色,間有綠色縱條紋。如黃金間碧竹BambusavulgarisSchrader ex Wendland f.vittata(A. & C. Riv.) Yi、小琴絲竹B.multiplex(Lour.) Raeuschel ex J. A. & J. H. Schult. f.alphonso-karri(Mitford) Sasaki ex Keng f.。

9) 花斑。竹稈常見為綠色或黃色,分布有紫色、褐色等不規(guī)則斑紋或斑點(diǎn)。如斑竹PhyllostachysbambusoidesSieb. & Zucc. f.lacrima-deaeKeng f. & Wen。

5.3 竹筍類型多樣

5.3.1 體量多樣

如果以鮮筍可食(帶殼)部分為準(zhǔn),筍體質(zhì)量差異較大。有的單筍質(zhì)量可達(dá)20 kg以上,如麻竹;有的單筍質(zhì)量在10 kg左右,如車筒竹BambusasinospinosaMcClure;有的單筍質(zhì)量約1~2 kg,如毛竹;有的單筍質(zhì)量約300~500 g,如雷竹Phyllostachysviolascens(Carr.) A. & C. Riv. f.prevernalis(S. Y. Chen & C. Y. Yao) Yi;有的只有100~200 g,如方竹;有的僅有10~20 g,如冷箭竹Bashaniafaberi(Rendle) Yi;還有更小的,如翠竹等。

5.3.2 顏色多樣

有的黑色,如毛竹;有的紅色,如紅殼雷竹P.incarnataWen;有的綠色,如寧南方竹ChimonobambusaningnanicaHsueh & L. Z. Gao;有的白色,如粉單竹;絕大部分筍色為灰色或其過渡類型。

5.3.3 髓心多樣

有的中空大,如空竹CephalostachyumfuchsianumGamble;有的中空小,如刺黑竹ChimonobambusaneopurpureaYi;有的近實(shí)心,如近實(shí)心茶稈竹PseudosasasubsolidaS. L. Chen & G. Y. Sheng;有的實(shí)心,如昆明實(shí)心竹FargesiayunnanensisHsueh & Yi。

5.3.4 味道多樣

有的味微甜,如勃氏甜龍竹Dendrocalamusbrandisii(Munro) Kurz;有的味淡,如篌竹PhyllostachysnidulariaMunro;有的味苦,如苦竹。

5.4 竹葉形態(tài)多樣

1) 形狀。根據(jù)其寬窄和長短的不同,常分為披針形、線狀披針形、卵狀披針形、長圓狀披針形、長橢圓形、卵形等。

2) 色彩。竹葉多為綠色,但也有一些種類在綠色葉面上,分布一些黃色或白色條紋。

5.5 竹花形態(tài)多樣

竹花的多樣性從宏觀到微觀依次表現(xiàn)為花序、小穗和小花的多樣性。花序有真花序和假花序之分;小穗有長短、有柄或無柄之分;小花有雌、雄蕊數(shù)量之分。竹花的形態(tài)多樣性是進(jìn)行竹子分類的關(guān)鍵。

5.6 果實(shí)形態(tài)多樣

1) 穎果狀。果實(shí)小,含1粒種子的干果,果皮與種皮結(jié)合緊密,不用特殊的碾磨加工方法極難分開。如綠竹屬和剛竹屬中的一些竹類。

2) 囊果狀。果實(shí)紡錘形,具淺腹溝;果皮薄,易與種子相分離。如慈竹Neosinocalamusaffinis(Rendle) Keng f.、料慈竹Lingnaniadistegia(Keng & Keng f.)Keng f.。

3) 堅(jiān)果狀。果實(shí)較小,果皮堅(jiān)硬,內(nèi)含1?;蛘叨嗔7N子。如寒竹Chimonobambusamarmorea(Mitford) Makino、小葉龍竹。

4) 漿果狀。果實(shí)大,近球形,果皮肥厚,肉質(zhì)而多汁。如梨竹Melocannabaccifera(Roxb.) Kurz、瀾滄梨藤竹MelocalamusarrectusYi。

6 遺傳多樣性

這里主要討論竹子種內(nèi)遺傳多樣性。竹子種內(nèi)遺傳多樣性,是竹子種以上各水平多樣性的重要來源。遺傳變異、生活史特點(diǎn)、種群動態(tài)及其遺傳結(jié)構(gòu)等決定或影響著一個竹種與其他竹種及與環(huán)境相互作用的方式。

種內(nèi)遺傳多樣性主要是由其群體或個體內(nèi)部的遺傳物質(zhì),也就是基因變化所決定的。遺傳物質(zhì)的差異需要借助專業(yè)儀器才能辨識,但遺傳變異的現(xiàn)象卻是顯而易見的。同一種竹種會因?yàn)槠渫獠凯h(huán)境的變化、外力作用的影響、尤其是人為活動的干擾,引發(fā)相應(yīng)的內(nèi)部變化,從而形成略異于母種的變種或變型。這些變種或變型的大量出現(xiàn),恰好說明了竹類遺傳多樣性的豐富程度[7]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國目前已發(fā)現(xiàn)有21個竹屬植物在形態(tài)上有明顯可辨識和描述的變異現(xiàn)象,并公開發(fā)表了竹子變種56個、變型134個[3-4](表4)。此外,還有為數(shù)眾多的竹類栽培品種未予統(tǒng)計(jì)。

表4 中國竹子變種和變型統(tǒng)計(jì)

7 竹類多樣性的價(jià)值

7.1 起源多樣性的價(jià)值

不同地質(zhì)時期,造就了不同的局部環(huán)境,不同的局部環(huán)境造就了不同的植物類群。竹類起源的多樣性是其作為竹子群體長期與環(huán)境博弈而達(dá)成的和諧共存的結(jié)果,是竹類群體與同時代植物競爭生存的結(jié)果,是確保竹類群體規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、繁衍傳承的結(jié)果。由此可見,竹類從發(fā)源中心到多點(diǎn)發(fā)生,是一個漫長的歷史過程,不同地域的特有種和近特有種,則標(biāo)記著不同竹子的發(fā)源和發(fā)展軌跡,集合起來便可梳理出竹子的整個進(jìn)化歷史。

人工起源的竹類,雖然種類不多,但面積不小,且綜合價(jià)值巨大,發(fā)展勢頭迅猛。在漫長的歷史發(fā)展進(jìn)程中,人類之所以從眾多不同環(huán)境的野生竹林中選擇某一種竹子進(jìn)行馴化,一定是這種竹子對于人們生產(chǎn)、生活有某種特殊的價(jià)值和意義。隨著人們在生產(chǎn)實(shí)踐中對所馴化竹子作用的發(fā)掘,并根據(jù)自身需要對其目標(biāo)功能進(jìn)行不斷強(qiáng)化,成為較之傳統(tǒng)竹種更加有用、更具價(jià)值、更加令人喜愛的人工竹類,自然會得到更加廣泛的引種、培育和發(fā)展,從而最終實(shí)現(xiàn)更便捷、更可持續(xù)地造福人類社會的目標(biāo)。

因此,保護(hù)天然竹林和發(fā)展人工竹林,二者兼顧無疑是中國竹產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展方向,其重要性毋庸置疑。

7.2 生態(tài)多樣性的價(jià)值

森林生態(tài)多樣性對于維護(hù)整個自然環(huán)境的良性循環(huán)有著極其重要的作用。通常,森林生態(tài)多樣性越豐富的區(qū)域,其整個環(huán)境相對于欠豐富或不豐富的區(qū)域而言,系統(tǒng)的自然演替更加和諧,系統(tǒng)中的生物與生物、生物與非生物之間的能量流動更加順暢,其火災(zāi)、水災(zāi)、泥石流、冰凍、雪災(zāi)等各種自然災(zāi)害發(fā)生的幾率相對較低。一般說來,森林植被多樣性越豐富,則森林的生態(tài)穩(wěn)定性越好,處于該系統(tǒng)中的各種植物抵御各類自然災(zāi)害的能力就越強(qiáng),則其生存、繁衍和可持續(xù)發(fā)展就越有保障。

竹林生態(tài)系統(tǒng)是森林生態(tài)系統(tǒng)不可分割的有機(jī)組成部分,是一個在以竹林植被為優(yōu)勢的生態(tài)環(huán)境中,物質(zhì)要素與非物質(zhì)要素、生命要素與非生命要素相互作用構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。正是由于竹類生態(tài)呈現(xiàn)多樣性的特點(diǎn),使得不同地帶、不同環(huán)境所孕育出的不同竹林擁有了相對獨(dú)特的品質(zhì)、功能和價(jià)值。一個發(fā)育完整、結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行順暢的竹類生態(tài)系統(tǒng)的形成,必然是竹類在不斷進(jìn)化的漫長歷史進(jìn)程中自然選擇的結(jié)果。竹類生態(tài)多樣性的價(jià)值,在宏觀層面主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣、為其他生物提供庇護(hù)等5個方面[13]。

7.3 林型多樣性的價(jià)值

竹類林型是竹林群落的分類單位,是按照竹類群落的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部特征及其動態(tài)規(guī)律所劃分的同質(zhì)竹林植被的稱呼。劃分竹類林型的目的是為竹類調(diào)查、竹類保護(hù)、竹類造林、竹類經(jīng)營和竹類規(guī)劃設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

1) 作為竹林分類管理的依據(jù)。同林型的竹林,往往具有相似的環(huán)境條件、相似的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、相似的外部特征及其相似的動態(tài)變化規(guī)律等,這就為竹林資源的分類管理帶來便利,從而便于因地制宜、因時制宜、因事制宜,采取更科學(xué)、更便捷、更具針對性的管理措施。

2) 作為竹林定向發(fā)展的依據(jù)。同林型的竹林,往往具有近似的特征、近似的功能、近似的作用和近似的價(jià)值。對于具有近似特質(zhì)而又表現(xiàn)優(yōu)異的竹林,這就為開展優(yōu)質(zhì)竹林的定向培育和定向發(fā)展提供了可能性,從而利于人類按照既定的目標(biāo)設(shè)定,贏取近似的目標(biāo)成果。

3) 作為竹林標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的依據(jù)。同林型的竹林,往往具有相對一致的外貌特征、相對一致的年齡特征、相對一致的林相特征、相對接近的加工性能和相對接近的產(chǎn)品特征,這就為竹林的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)提供了可能性,從而大大提高目標(biāo)竹林的保護(hù)效率、造林效率、撫育效率、生產(chǎn)效率、加工效率、運(yùn)輸效率、貯藏效率和管理效率等。

4) 作為竹林規(guī)?;a(chǎn)的依據(jù)。隨著竹林定向培育及其標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的實(shí)施,必將采用大量的現(xiàn)代化、機(jī)械化、信息化、智能化手段,這就為竹林的規(guī)?;a(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。眾所周知,只有規(guī)?;拍茏畲笙薅鹊亟档蛦挝簧a(chǎn)成本,才有利于提升產(chǎn)品的市場競爭力,才有可能獲得相對理想的經(jīng)濟(jì)效益。因此,人類認(rèn)知并掌握竹類林型多樣性的基本規(guī)律,并以此推動竹林的規(guī)?;a(chǎn)、加工和利用,將是竹產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的方向。

7.4 物種多樣性的價(jià)值

1) 直接利用價(jià)值[14]。即對竹子自身的物質(zhì)利用。竹子生長快、成材早、產(chǎn)量高、用途廣。比如,竹境用于旅游開發(fā),竹林用于生態(tài)建設(shè),竹叢用于園林綠化,竹稈用作建筑、竹筏、竿具、農(nóng)具、文具、樂器,竹材用于制作型材、地板、合成材、家具,竹蔑用于編制竹席、竹筐、籮篩、簸箕、曬墊,竹纖維用于造紙、紡織、填充,竹枝用于制作竹籬、竹掃把,竹葉用于包粽子、做雨具,竹根(地下莖)用于雕刻、制作工藝品,竹液用于制作中藥、飲料,竹筍直接食用等,均屬于人類對于竹子的直接利用。早在宋代,著名文學(xué)家蘇東坡對竹即有形象概括:“食者竹筍,庇者竹瓦,載者竹筏,炊著竹薪,衣者竹皮,書者竹紙,履者竹鞋,真可謂一日不可無此君耶”,更是道出了“寧可食無肉,不可居無竹”的千古絕唱。據(jù)國家林業(yè)和草原局統(tǒng)計(jì),2018年我國竹產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)2 456億元人民幣。竹的直接價(jià)值由此可見一斑。

2) 間接利用價(jià)值。常指對竹子引申的文化意蘊(yùn)的利用。中國是“竹子文明”的國度,竹子自古就有“君子”之稱。有人曾總結(jié),竹子因有“四品”而深得人慕[15]:

君子之德:竹正直耿介,高風(fēng)亮節(jié),未出土?xí)r便有節(jié),及凌云處尚虛心。

處事之風(fēng):竹遠(yuǎn)離塵世,青翠自持,淡泊名利,蕭然灑脫。

淡雅之美:竹清心寡欲,靜謐幽雅;在四君子中有梅傲而無梅冷,有蘭幽而無蘭愁,有菊質(zhì)而無菊艷;挺雅俊秀,安然自若。

吉祥之意:在中國傳統(tǒng)民俗中,常以竹子圖案裝飾建筑、家具及生活用品,寄寓福、祿、壽、喜、財(cái)、發(fā)、順等祝福美意。

因此,竹常常作為文學(xué)、詩詞、音樂、繪畫、攝影、戲劇、電影、工藝、園林的創(chuàng)作素材、理想場景和靈感源泉,給人帶來了無比優(yōu)美的空間想象和異常豐富的精神營養(yǎng)。

7.5 形態(tài)多樣性的價(jià)值

竹類形態(tài)的多樣性是進(jìn)行竹子傳統(tǒng)分類研究的基礎(chǔ)。正是這些具體竹子器官的明顯差異化,才使人類有可能對不同種類的竹子加以識別、觀察、記錄和描述,并進(jìn)一步開展有針對性的分類、統(tǒng)計(jì)和分析工作,甚至直接影響后續(xù)的采集、運(yùn)輸、貯藏、加工和利用。比如:竹子的地下莖類型不同,其地面上生長的竹稈狀態(tài)也會不同,據(jù)此可區(qū)分散生竹、叢生竹或混生竹,以便分類保護(hù)、分類管理、分類造林、分類經(jīng)營;根據(jù)竹子的體量,可以大致辨別它的形象、功能和作用,以便“量體裁衣”、因材施用,大的可用于建筑、制板、家具,中的可用于編織、農(nóng)具、造紙,小的可用于制筆、做筷、做掃把等;根據(jù)竹子的色彩不同,不僅便于分類和觀賞,還容易引發(fā)人們的好奇感和擁有欲等。

7.6 遺傳多樣性的價(jià)值

竹類遺傳多樣性與物種多樣性,關(guān)系密不可分。遺傳多樣性是物種多樣性的內(nèi)在條件,是進(jìn)行竹類遺傳育種的基因源泉;物種多樣性是遺傳多樣性的外在表現(xiàn),是維護(hù)竹林生態(tài)平衡的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著人們對于竹類不同體量、不同形態(tài)、不同色彩、不同構(gòu)造、不同功能等差異性的深入認(rèn)識,尤其是對于其遺傳物質(zhì)的深入研究,越來越多地掌握了竹類之所以發(fā)生遺傳變異的內(nèi)在規(guī)律,就可以幫助人類根據(jù)自身需求,利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),培育出各種各樣、更具實(shí)用性(如竹材、纖維)、更具功能性(如筍用、藥用)、更具觀賞性、更具趣味性的竹類新品種,并依托這些新培育的竹子品種,進(jìn)一步開發(fā)出相應(yīng)的新用途、新產(chǎn)品和新技術(shù),以滿足人類社會不斷發(fā)展對于物質(zhì)生活和精神生活持續(xù)提升的客觀需求,從而更多、更好地造福人類社會。

8 結(jié)語

綜上所述,中國的竹類多樣性極其豐富,是中國乃至世界生物寶庫中的獨(dú)特資源,不僅物種數(shù)量為世界之首,而且其起源、生境、林型也多種多樣,形態(tài)更是形形色色、千差萬別。竹類的這些多樣性狀態(tài),是在其漫長的歷史演進(jìn)過程中逐步形成的,其中蘊(yùn)含著極為重要的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會價(jià)值,因而應(yīng)當(dāng)采取一切行之有效的手段加以保護(hù)。唯有如此,才能最終實(shí)現(xiàn)造福人類社會、造福子孫后代的長遠(yuǎn)目標(biāo)。

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