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甘孜州高等植物研究概况及方向

2013-04-18谢学强

四川民族学院学报 2013年5期
关键词:康定甘孜州标本

谢学强

四川省甘孜藏族自治州(以下简称“甘孜州”)经多年探索和实践,决定把生态农业、生态药业、生态旅游业、生态能源业、生态矿产业、民族文化作为6大支柱产业来建设和发展。这6大支柱产业中,至少生态农业、生态药业、生态旅游业是直接或间接地与动物和植物有密切关系的。认真总结甘孜州植物尤其是高等植物的研究历程、成果,明确研究方向,找到研究突破口,才能取得保护和合理开发利用高等植物的理论依据和技术支撑。

一、甘孜州自然条件复杂多样,造就了种类丰富的高等植物

甘孜州属四川省所辖,位于四川西部,东连雅安地区,南与凉山彝族自治州、云南省交界,西隔金沙江与西藏自治区相望,北与阿坝藏族羌族自治州、青海省相邻。地理位置为东经97°22′~102°29′,北纬27°58′~34°20′,南北长约663km,东西宽约490km,幅员153000km2。

甘孜州是青藏高原的一部分,位于青藏高原东南缘,处于青藏高原向云贵高原和四川盆地的过渡地带,大地貌属横断山系北段的川西高山高原区。境内地表平均海拔3500m强,最高山峰贡嘎山海拔7556m,其山麓大渡河边仅1000m强,高差达6000m以上。全州地貌大体分为丘状高原、山原和高山峡谷三种类型。境内有金沙江、雅砻江和大渡河三大河流,是长江上游主要干流;有沙鲁里山、大雪山两大山脉,是巴颜喀拉山脉向南延伸余脉。

甘孜州整个地势由西北向东南倾斜,南北跨6个纬度。随着纬度的自南向北增加,气温逐渐降低,在6个纬距范围内,年均气温相差达17℃以上。随着海拔高度的变化,气候变化也非常显著,在高山峡谷地区,山脚和山顶,气温相差20~30℃。全境常年降水量在325~920mm。常年日照时数1900~2600h,年总辐射量一般120~160kcal/cm2。历年平均霜日为18~228d,无绝对无霜期。境内气候类型有河谷亚热带、山地暖温带、山地温带、山地寒温带、高山亚寒带、高山寒带、高山永冻带等。境内土壤类型有山地燥褐土、山地燥红土、山地褐土、山地黄棕壤、山地暗棕壤、山地棕壤、山地棕色针叶林土、山地灰化土、山地草甸森林土、高山草甸土、高山寒漠土等。

如此复杂的地形地貌和多样的气候、土壤条件,把甘孜州造就成了世界瞩目的多样性生物资源宝库,生物孑遗种分布中心和生物物种分化变异中心。单是植被类型,全境就有亚热带偏湿性常绿阔叶林、亚热带偏干性常绿阔叶林、山地常绿落叶阔叶林、低中山落叶阔叶林、亚高山落叶针叶林、山地硬叶常绿阔叶林、低山常绿针叶林、中山常绿针叶林、亚高山常绿针叶林、亚高山落叶针叶林、山地灌丛、亚高山灌丛、高山灌丛、干旱河谷灌丛、山地草丛、亚高山草甸、高山草甸、沼泽草甸、高山流石滩植被等。就高等植物种类而言,甘孜州植物区系里就有5000余种,占横断山植物区系高等植物的1/2强,占全国高等植物的1/6强。这里是不少属的分布中心,甚至是起源中心,如杜鹃花科的杜鹃花属Rhododendron,玄参科的马先蒿属Pedieulares,菊科的风毛菊属Saussurea、橐吾属Ligularia、垂头菊属Cremanthodium,报春花科的报春花属Primula,龙胆科的龙胆属Gentiana,罂粟科的紫堇属Corydalis,小檗科的小檗属Berberis,毛茛科的翠雀属Delphinium、铁线莲属Clematis,杨柳科的柳属Salix,等等。因此,作为横断山植物区系一部分的甘孜州植物区系一直受到中外植物学家的高度关注。

二、甘孜州高等植物研究概况

(一)国外对甘孜州高等植物的研究

国外对甘孜州高等植物的研究远早于国内,发端于英国外交官E.C.Baker,他于1876年进入四川,并于1877、1878年到康定等地采集植物标本。之后欧美探险家、采集者和植物分类学家们陆续到来采集、研究甘孜州高等植物。1877年英国军官W.J.Gill到泸定、康定、理塘等地采集植物标本。1879年匈牙利B.C.Szecheny伯爵从甘肃、青海进入四川,到康定、巴塘一带采集植物标本。1894年英国人A.E.Pratt到泸定、康定等地采集植物标本。1888和1892年,美国人W.W.Rockhill两次进入康定一带采集植物标本。1889年法国王子Henri d′orleans与其友人G.Bonvalot从西藏进入巴塘、理塘、康定等地采集植物标本。1889~1897年,法国传教士J.A.Soulie在康定东俄洛采集大量植物标本。*法国植物学家A.Franchet在1898年根据毛茛科黄三七Souliea vaginata (Maxim.) Franch.建立的Souliea Franch.属,就是以J.A.Soulie的名字命名的。1892年俄国地理学家G.N.Potanin从成都西行到泸定、康定一带采集植物标本。1900年俄国人P.K.Kozlev从青海、西藏东部进入甘孜采集植物标本。英国园艺学家E.H.Wilson于1899~1918年五次来我国,并于1903、1907、1910年三次进入四川横断山区,在康定等地采集了大量种子、百合属鳞茎和大量植物标本。1928年美国人J.F.Rock从云南丽江来到康定、巴塘一带采集植物标本。1913、1914年,德国植物分类学家W.Limpricht两番进入康定、巴塘一带采集植物标本。1922、1934年瑞典植物分类学家H.Smith两次来到康定,在国人刘振书陪同下采集到大量植物标本。

这些探险家、采集者和植物分类学家们,将其所采标本分别存放于各自国家的植物标本馆,由分类学家们进行研究,发现了不少新属和大量新种,其研究成果分别发表在欧美各国的植物学期刊中,其中有不少重要成果。其一,是美国哈佛大学阿诺德树木园园长C.S.Sargent邀请数位专家对E.H.Wilson在我国采集的木本植物标本进行鉴定,并由其主持编写,于1911~1917年出版的三卷本Plantae wilsonianae(《威尔逊植物集》),此书是研究我国四川、湖北木本植物的重要文献。其二,是奥地利植物分类学家H.Handel-Mazzetti及其学生E.Peter-Stibal在研究了在四川甘孜等地采集的多数标本后,于1938~1939年在瑞典哥德堡植物园的学报上发表的关于菊科、毛茛科、报春花科、蔷薇科、豆科等科的修订。

(二)国内州外对甘孜州高等植物的研究

我国近代植物分类学研究开始于上世纪20年代。首先进入四川横断山区进行植物学考察的是四川大学生物系教授方文培先生,他于1927年到峨眉山、灌县等地采集植物标本,又于1928年深入康定等地,采集到大量植物标本。此后,著名树木分类学家郑万钧先生于1930年到九龙、康定折多山、雅江等地考察植物。他们在考察、采集中都有大量新发现。

新中国成立后,各有关研究机构和高等院校曾多次到川西山区进行植物学考察,其中规模较大的是1981~1983年中国科学院组织的横断山区综合考察。本次考察结束后,有关研究所合作编写出版了《横断山区维管植物》一书,为横断山区植物区系植物的鉴定提供了重要参考。

中国科学院成都生物研究所高宝莼教授在承担《四川植物志》鸢尾科的科研调查过程中,于甘孜州道孚县发现了一新植物——芒苞草。最初,她将这个新植物命名为一新属——芒包草属,后通过形态、孢粉、解剖、生态等方面的研究,将芒包草属从石蒜科中分离出来,提升为一个单种新科——芒苞草科(Acanthochlamydaceae)。其后,在得到世界上最著名的植物系统学顶级权威K.Kubitzki和分子生物学家H.D.Behnke的支持和合作之下,采用经典分类学与现代分类学相结合的研究手段和方法,经与单子叶植物百合类5个目14个科的近缘类群比较,充分证明芒苞草科确实成立,并且与产于南半球的翡若翠科Velloziaceae近缘,互为姐妹群。如今,芒苞草科已得到国际植物学界的公认,有关文献广泛被引用,现已载入世界上最高水平的《维管植物科属》专著中。芒苞草科是迄今为止中国人发现和确立的唯一的植物科。

(三)州内对甘孜州高等植物的研究

从上世纪80年代末以来,甘孜州林业科学研究所教授级高级工程师贺家仁等科技工作者,在州内有关单位的领导和四川大学植物标本馆等单位的支持以及有关专家的指导下,经过坚持不懈的努力,基本摸清了甘孜州高等植物种类及分布,形成了较完整的甘孜州高等植物资料,先后主编出版了《甘孜州树木》《甘孜州树木检索》《甘孜州高等植物》等著作,为横断山植物区系的研究以及甘孜州植物资源的开发利用均提供了重要的基础资料,对植物学研究和经济建设均有重要意义。

《甘孜州高等植物》一书于2008年12月由四川科学技术出版社出版,是目前记载介绍甘孜州高等植物最全面的专业文献。编著者在其前言中介绍到:“本书共收载甘孜州乡土植物和部分栽培植物239科、1090属、5223种(包括种、亚种、变种、变型),其中:苔藓植物有43科、95属、170种,蕨类植物有30科、61属、264种,裸子植物有10科、22属、66种,被子植物有156科、912属、4723种”[1]。

2007年开始,四川民族学院环境与生命科学系教师谢学强在主持四川省教育厅科研基金项目《干热河谷野生药用观赏植物资源调查及评价》以及学院自然科学重点项目《干旱河谷园林绿化适用植物资源调查及评价》的研究中,发现《甘孜州高等植物》一书实际共记载了5227种植物(编著者在该书前言中统计裸子植物时漏计了4种),而且截止2012年11月底,另有科层次上5科、属层次上49属和种层次上107种在甘孜州实际存在的高等植物未被该书收录记载,其中104种是为满足甘孜州城镇建设和居民生活质量提高的需要而引进栽培的观赏植物,只有瓦松Orostachys fimbriatus (Turcz.) Berg.(景天科瓦松属)、水晶兰Monotropa uniflora L.(鹿蹄草科水晶兰属)和白薇Cynanchum atratum Bunge(萝藦科鹅绒藤属)共3种植物是本地野生的,瓦松见于大渡河两岸1200~1500m石砾、崖壁上,水晶兰见于康定海拔2600~3100m的林内,白薇见于得荣、乡城等海拔1600~3600m的林内、灌丛和草地上。至此,甘孜州目前有高等植物244科1139属5334种。现将新增科的名称,新增属数及其所属科,新增种数及其所属属数,统计于表1。

表1   甘孜州实有但《甘孜州高等植物》一书未记载的高等植物统计表

进入21世纪后,对甘孜州高等植物的研究开始从不同利用价值方面进行了扩展,如甘孜州畜牧兽医研究所推广研究员邓世金开展了中藏兽医本草的研究,四川民族学院教师谢学强等开展了干旱河谷野生药用观赏植物资源、干旱河谷园林绿化适用植物资源等方面的研究,均已取得初步成果*如谢学强发表有西部干旱河谷园林植物种类及配置优化研究,安徽农业科学,2011年第9期;干旱河谷不同立地条件对引种湿热型植物的影响,贵州农业科学,2011年第12期;甘孜州干旱河谷野生药用观赏草本植物资源研究,广东农业科学,2012年第10期;甘孜州中藏药用植物生产现状及对策,北方园艺,2012年第13期;甘孜州野生药用观赏植物两头毛的栽培管理及应用,特种经济动植物,2012年第7期;甘孜州野生药用观赏植物角蒿的栽培管理及应用,现代园艺,2012年第13期;谢学强和李云松、唐德华等发表有甘孜州干旱河谷野生药用观赏木本植物资源调查,四川民族学院学报,2012年第2期。。

三、甘孜州高等植物研究方向

尽管今后还可能发生一些变化,但甘孜州高等植物种类、分布、习性等已基本研究清楚,今后对高等植物的研究,应紧紧围绕甘孜州生态建设、经济建设和社会发展的需要来开展。

(一)做好配套科研工作,重视资源植物的开发利用

甘孜州高等植物各有其不同的开发利用价值,可分别当作用材、观赏、药用、土农药、芳香油、树脂(油脂)、食用、调味、淀粉、纤维、单宁、染料、蜜源、饲用、绿化、水土保持等16类资源植物进行开发利用。为此,必须在明确其利用价值的基础上,研究与建立引种驯化、繁育、栽培、管理技术体系,以便合理开发利用,为人类造福。如果是药用植物,就要按照道地药材的生产要求进行育苗、栽培和管理研究,找到切实可行的技术措施,达到提高出苗率、栽种成活率、有效成分含量,降低生产成本,生产大量优质药材的目的。如果是园林观赏植物,就要在解决其育苗、移栽、养护、造型等技术关键的基础上,按科学性、特色性、多样性、艺术性、功能性和效益性6原则[2]进行配置造景研究,充分发挥其绿化和观赏价值,实现其景观效果,美化人居环境等等。

(二)建好保护区和专类园,重视珍稀和特殊种质资源植物的保护

选地址,建团队,细规划,分别在干旱河谷和寒冷高原两类地区建立资源植物专类园,使之成为科研、教学、科普和资源植物繁育、生产的基地,以及国家级保护植物、特殊种质资源植物的迁地保护中心。同时对州内业已建立的各种自然保护区,要严格执法,切实做好区内资源植物和其他资源生物的保护工作,并加强资源植物生物学、生态学、生理生化、生殖繁育等方面的研究,为进行人工繁育和生产提供理论依据和技术支撑。

(三)重视现代生物技术在甘孜州高等植物研究中的应用

积极研究组织和细胞培养技术在资源植物种质保存和发酵式生产药用成分(生物碱、皂甙等)方面的运用。积极开展资源植物中特殊种质保存和基因工程的研究,以期培育特殊优良的栽培植物。针对采种困难或种子天然发芽率低而无性繁殖对产品器官浪费大的植物,针对耗种量大且繁殖系数小的植物,针对种子能自然萌发生长但生产周期长的植物,针对人工栽培后感染病毒的植物,应积极开展离体快繁和脱毒育苗研究,以加快其保护性开发利用。

(四)重视荒山造林、城镇景观建设、中藏药用、各种类型兼用等方面资源植物的研究

对荒山造林和园林绿化适用植物的研究,有利于甘孜州生态环境的重建和长江上游生态屏障的建设。对中藏药用植物的研究,有利于满足世界范围内身陷“天然药物热”的人们对药材的需求。对各种类型兼用植物的研究,如对食药两用、食用观赏、药用观赏等兼用植物的研究,有利于节约有关植物产品生产的空间、时间和成本,并能最大限度地多方面满足市场需求。

(五)重视资源植物品质育种研究

蔬菜、果树等资源植物,应重视营养成分、感官品质、贮藏品质、加工品质等方面的育种研究。花卉、观赏树木等资源植物,应重视色、香、型、花期、花时等方面的育种研究。药用植物应重视有效成分含量、加工品质、贮藏品质等方面的育种研究。

[1] 贺家仁、刘志斌.甘孜州高等植物[M].成都:科学技术出版社,2008年

[2]谢学强.西部干旱河谷园林植物种类及配置优化研究[J].安徽农业科学,2011年第9期,p5396-5398

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