秦皇岛市野大豆保护措施研究

2014-04-07刘传才耿世刚魏国印

河北环境工程学院学报 2014年2期

刘传才，耿世刚，魏国印，柏祥

（中国环境管理干部学院，河北秦皇岛 066004）

我国大豆品种资源丰富，栽培历史悠久，是世界上最主要的大豆生产国之一，因此中国也被称为大豆的故乡。大豆因其丰富的优质蛋白与不饱和脂肪酸等营养含量成为我国重要的粮食和油料作物。培育和推广优良大豆品种是实现大豆优质高产的基本保证，然而目前大豆育种工作难以取得突破性进展的一个重要原因就是大豆遗传多样性下降所导致的亲本遗传基础狭窄[1]。目前野生种质资源是栽培植物进行遗传改良的重要来源，野大豆作为栽培大豆的近缘种，在长期的自然选择进化中产生了丰富的变异类型，如进化出了携带有抗病虫、抗旱、耐寒、耐盐、高蛋白、产量高等优良基因，是目前栽培大豆提高抗性和优质高产遗传改良的重要基因源，也是研究大豆起源、演化、生态和生理方面良好的材料[2]。另据调查，我国野大豆资源丰富，约占世界野大豆资源总量的90%[3]。然而，近几年来某些地区由于大规模的开荒、放牧、农田改造和基本建设等原因，植被破坏严重，野大豆自然分布区也在日益缩减，因此保护野大豆资源已迫在眉睫。鉴于此，国家已将野大豆列为第一批国家Ⅱ级重点保护野生植物。

笔者在多年实地调查的基础上，于2012年5月在中国环境管理干部学院北戴河新校区建设工地发现了连续分布面积达1 384 m2的野大豆种群，在国内尚属少见。同时对与该野大豆种群伴生的其他植物进行了调查，为寻求保护这一重要植物资源的有效途径提供依据。本研究在概述野大豆基本概况的基础上，建议建立自然保护区以保护这一濒危植物物种，并就这一保护区的相关情况进行了介绍。以期在保护该物种的同时，开创校园内建立自然保护区的先河。

1 野大豆的植物分类学特征

野大豆（Glycine soja Sieb.et Zucc.），为一年生缠绕草本，长1～4m。茎和小枝纤细，全株疏被褐色长硬毛。叶具3小叶，顶生小叶卵圆形或卵状披针形，长3.5～6 cm，宽1.5～2.5 cm。总状花序通常短，稀长可达13 cm；花小，长约5 mm；花梗密生黄色长硬毛；苞片披针形；花萼钟状，密生长毛，裂片5，三角状披针形，先端锐尖；花冠淡红紫或白色，旗瓣近圆形，先端微凹，基部具短瓣柄，翼瓣斜倒卵形，有明显的耳，龙骨瓣比旗瓣及翼瓣短小，密被长毛；花柱短而向一侧弯曲。荚果长圆形，稍弯，两侧稍扁，长17～23mm，宽4～5 mm，密被长硬毛，种子间稍缢缩，干时易裂；种子2～3颗，椭圆形，稍扁，长2.5～4 mm，宽1.8～2.5 mm，褐色至黑色。花期7～8月，果期8～10月[4]。

2 野大豆的价值

野大豆的价值主要体现在育种上的应用价值、药用价值和食用饲用价值三个方面。

2.1 野大豆在育种上的应用价值

目前野大豆作为我国广泛种植的大豆的近缘野生种，具有广泛的适应性[5]，研究人员利用DNA技术选育出比受体蛋白高9%的高蛋白大豆品种，此品种大豆中的蛋白质和脂肪总含量达到66.81%[6]。对野大豆抗盐机制的研究表明，野大豆茎叶表面和植株内部均有抗盐的特殊结构，这为选育抗盐大豆品种提供了依据[7]。

2.2 野大豆的药用价值

野大豆的药用价值体现在其全株都可入药。异黄酮和皂甙等药物成分对人类抗癌和治疗心脑血管疾病等有特殊的疗效，而野大豆中这两种药物成分的含量均较高。野大豆中含量较高的胰蛋白酶抑制剂能够抑制肿瘤细胞的转移，防止癌细胞和艾滋病病毒等的扩增[8]。另外，野大豆中含有的亚麻酸能够预防血栓的形成，提高人体自身的免疫能力[9]。

2.3 野大豆的食用饲用价值

野大豆的种子富含蛋白质，适口性强。据测定，野大豆平均蛋白质含量达46.80%，比栽培大豆高4.65%，有的蛋白质含量高达55.00%以上[10]。董必慧对江苏省内的野大豆的测定结果发现，野大豆的必需氨基酸含量为0.21%～1.27%，花期微量元素含量也在5.94 mg/kg以上[11]。野大豆的茎叶粗纤维含量低，适口性好，是各种牲畜喜食的牧草。野大豆粗蛋白含量比禾本科植物牧草和栽培豆科牧草分别高2.8倍和1.4倍，粗脂肪含量则分别高出1.6倍和1.5倍[12]。

3 野大豆的分布及其在秦皇岛的现状

野大豆属于温带区系物种，分布地区主要在东亚北回归线以北的地区，包括中国、俄罗斯、韩国、日本和中国台湾[13]。我国的野大豆广泛分布于东北、内蒙、华北、华东、华中和西北等地，北起黑龙江，南至长江流域都有分布，但以东北和华北北部最多，常常生于荒山灌丛中[11]。徐豹等根据野大豆籽粒性状的变异，提出大豆起源于我国北方，除了黄河流域以外，东北东南部很可能是另一个起源地[14]。

秦皇岛地处东北和华北的交界处，地理位置特殊。以往的调查发现秦皇岛的野大豆零散分布，未见大面积连续分布的情况。

4 野大豆的保护措施

设立自然保护区是保护濒危动植物的一项有利措施。截至目前，全国共有2 669个县级以上自然保护区[15]，为保护野大豆而专门设立自然保护区的情况还未见报道，有关这方面的研究独见于自然保护区如黄河三角洲国家级自然保护区、陕西化龙山国家级自然保护区和甘肃连城等国家级自然保护区内发现了野大豆种群。鉴于目前发现的野大豆连续分布的情况和保护的迫切性，本研究建议通过在新校区设立自然保护区以采取就地保护的方式来保护这一稀有濒危的野生种质资源。

4.1 重点保护对象及保护区级别

该筹建自然保护区的重点保护对象为连续分布的野大豆种群，共1 384 m2。区内受保护的的主要动物种类有白鹭（Egretta garzetta）等多种水鸟及其栖息地、红纹滞卵蛇（Oocatochus rufodorsatus）；沿河湿地生态系统，水生及陆生冀东滨海平原次生植被原貌和景观原貌也是重要保护对象。

区内水生、陆生植被茂密，已知维管植物有39科109属145种（含亚种及变种），是蛙类重要繁殖地，有大量鱼类、泥鳅、螺类及水生昆虫。夏季有蛙声和鹭群，这在全国高校中是少见的风景。秋季，大型禾草超过2 m，荻序如花在风中飘舞，是生态摄影和艺术摄影、绘画创作的理想场所。

保护区级别，参照《中华人民共和国自然保护区条例》，设置为市级为宜。

4.2 保护区边界及功能区划分

4.2.1 保护区的边界、范围和面积

保护区位于39°51′56.23″～39°51′57.47″N，119°26′47.08″～119°26′48.11″E之间，呈长椭圆形区域，覆盖新河一段。连同现有水面的保护区总面积为9 810 m2，其中核心区面积为4 152 m2，内含野大豆连续分布区面积1 384 m2及大型候鸟栖息地和冬季水鸟捕食地的水域面积2 768 m2。

区内平均海拔7.55 m，制高点在新河南岸，海拔13m，距校门401m，几何中心南距205国道323m。保护区呈东北-西南走向，其几何中轴同39°N线呈41.5°夹角。区内新河段在枯水期河面平均海拔4 m，平均水深0.75 m，丰水期平均水深7～8m。

4.2.2 功能区划分

根据《中华人民共和国自然保护区条例》，即将建立的野大豆自然保护区划分成核心区、缓冲区和实验区3个功能区。

4.2.2.1 核心区

在以上地理坐标范围内，沿野大豆实际连续分布的边界南缘测量并连线，再以此长度向北延伸越新河至北岸，这一区域即为核心区。区内完好保留新校区典型次生植物群落类型和生态系统类型，保留具有较高科研、教学价值的土壤类型和动植物类群。上游宽45.9m；下游河面横向缢缩，最窄处31.6 m，平均宽度38.8 m。保护区内河面因下游横向缢缩后向北偏西67°转弯，导致南北两岸不等长，北岸长90.8m，南岸长123.5m。总面积4 152 m2，其中枯水期水域面积2 768 m2；枯水期陆地面积为1 384m2，集中在新河南岸。

4.2.2.2 缓冲区

核心区陆地部分，新河南岸向南延长5 m至生态示范区北缘，往上游延长20 m至苗圃抽水站边缘，向下游延长20m至引水渠西岸；新河北岸平行向北拓宽至河床横断面为50m即可；水面部分，分别向上游和下游延伸20m即构成缓冲区。核心区向外围拓宽后，连同水面的保护区总面积为9 810m2。

4.2.2.3 实验区

拟建保护区的缓冲区外围地带设置为实验教学区。区别于现有国家级自然保护区，本保护区的设置是专门为科研教学服务的，但要在制订、完善管理措施之后进行。跨新河桥梁与保护区外围的小路构成环形通道，该通道承担对外交流的任务。拟将保护区内全部野生植物制作成标本，作为教学、对外交流的开放平台。