珍稀濒危植物珙桐的研究现状及展望

陈发军等

摘 要：阐述了珙桐的生态分布，以及基础理论研究及人工栽培等方面的现状，并对珙桐研究中存在的问题提出了解决的方法和建议，以期为保护和开发该树种提供参考。

关键词：珙桐；濒危；研究现状；展望

中图分类号 Q949.9 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）07-17-03

珙桐（Davidia involucrata Baill.），又名中国鸽子树，是第四纪冰川幸存下来的古老植物之一，属于我国特有的珍稀濒危植物，被誉为“活化石”、“植物界的大熊猫”，现为我国一级保护植物[1]，具有很高的理论与学术研究价值[2]，也具有较好的经济价值[3]和园林绿化应用前景[4]。但是，珙桐的自然分布区十分狭窄[5-6]，而且呈现为不连续的、星状的分布[7]，再加上在自然条件下珙桐种子出苗率很低，种群更新严重不良[8]，逐渐面临灭绝的危险。近年来，随着人们对珙桐认识的深入，研究报道从宏观到微观领域也逐渐增多，本文旨在对前人的研究进行总结和回顾，并对研究中存在的问题进行探讨，提出可行建议，以期为保护和开发利用该树种提供参考。

1 珙桐研究现状

1.1 在自然分布区域方面 “七五”期间，中国林业科学研究院和湖南省林业科学研究所调查发现珙桐的天然分布区以四川盆地西部、大小梁山和武陵山区分布最为集中，数量也最多；吴刚等也认为，珙桐仅残存于地形复杂的我国西南地区[9]；气候变化对珙桐地理分布有着较大的影响，2030年适宜珙桐分布的面积将比现在减少约20%[10]；在当前气候变暖的情况下，适宜珙桐分布的范围将缩小，新适宜分布的范围将向西部扩展，目前适应分布的范围将被碎化[11]；陈迎辉等研究了珙桐的生物生态特性，认为其垂直分布范围为600～3 200m[4]，李凤华则认为是1 300～1 700m[12]，而钟小翠等则进一步认为，最适的海拔范围为1 500～1 700m[13]。可见，珙桐的自然分布区主要集中于西南部1 500m左右的山地。

1.2 在自然生态方面 早期学者对珙桐群落生态学的特点进行了讨论，认为群落中植物种类丰富，区系组成复杂，古老植物较多[14-15]。也有人分析了珙桐群落的多样性，认为整个珙桐群落具有较高的物种多样性，尤其在海拔1 690～1 700m处最高[16-17]。珙桐群落大多数物种之间关联程度较低，排斥性极大的树种较少，暗示珙桐群落处于较成熟阶段[18]。从珙桐种群年龄结构来看，属中衰类型[19]，其种群有下降的趋势，珙桐种群中实生苗极少，表现出严重更新不良[20]。从种群分布格局来看，珙桐种群在天然群落中是典型的集群分布，个体分布极不均匀[21]；其他学者的研究也得出了类似的结论，并且认为珙桐分布格局在一定程度上受取样大小和海拔的影响[22]。

1.3 在其他基础理论方面 珙桐种子休眠期长，自然条件下萌发率低是其濒危的重要原因[8]，其植株的生长在6月份最快，8～9月停止生长[24]。珙桐种子的休眠和萌发主要受ABA和GA的平衡和拮抗来调控[23]，这为人工打破种子的休眠、提高萌发率、把握人工条件下的快速生长提供了理论依据。另外，离体叶片的试验表明，其叶可以忍耐39℃高温胁迫2～4h，但更长时间的高温会导致功能受损[25]；珙桐幼苗对土壤干旱极为敏感，干旱会影响其光合作用和生长发育[26]。这对解释珙桐仅分布于相对潮湿和低温的地区，而在广大的平原和干旱地区不能存活起到了重要的支撑作用。

早在20世纪60年代，Schürmann等分析了珙桐花序苞片在发育成熟过程中叶绿素含量和叶绿体细微结构的变化，解释了花序苞片在发育过程中色彩变化的原因 [27]。近年，也有学者对珙桐树皮和叶中的化合物进行了分离和鉴定[28-30]。

随着分子生物学的飞速发展，珙桐的微观领域研究越来越多。Li[31]利用珙桐叶片发展出一种快速提取少量DNA的方法，解决了因大量多酚的存在而影响珙桐DNA提取的问题。其他学者在珙桐的一些特殊基因克隆、序列分析[32-33]和核型分析[34]方面做了许多研究。Qi等人研究了从光叶珙桐干种子中制备高质量RNA的方法[35]，构建了珙桐种子cDNA文库[36]。季红春等对珙桐的rbcL基因进行了克隆与序列分析[37]，研究了珙桐不同种群的遗传多样性和基因结构[38]。

1.4 在人工栽培及应用方面 就目前看来，国内外的科研单位和植物园采用种子育苗技术的较多[39-41]。由于珙桐的种子产量不高，休眠期长，在自然状态下难以萌发[42]，因此采用种子育苗所需时间周期较长，再加上种源的限制，因而生产的幼苗十分有限，技术相对还不成熟。珙桐组织培养的成功报道较少[43-45]，且重复性差，离真正的规模化生产种苗还要做大量的研究。珙桐的扦插生根较差，甚至有学者报道，用不同激素、不同基质处理，反复多次试验无一生根成苗[46]，陈坤荣[47]等的报道也仅有5%的生根率。可见珙桐属于难扦插生根的植物，这可能是其人工育苗较难的原因之一。

2 存在问题及建议

2.1 厚基础、薄应用 目前关于珙桐的研究国内相对较多，而国外相对较少，这可能与珙桐是中国特有的珍稀植物有关。另外，这些研究大多数集中在基础理论方面，而在珙桐的栽培育苗等应用方面，研究工作相对较薄弱。珙桐是濒危树种，不管从哪方面入手，最终主要是为了拯救这一珍稀物种，达到保护其种质资源、保护物种多样性的目的。因此，更多地开展人工育苗与种植方面的应用研究，对保护和开发利用这一珍稀树种十分必要。

2.2 基础研究目的性不强 现有的基础研究，范围较宽广，内容较庞杂，但针对性不强。与珙桐有关的研究应重点围绕致危原因、最佳生境及规模化育苗上来，尤其是快速的人工育苗，是规模化人工种植的关键，也是今后科学研究应加强的环节。

2.3 栽培实践中地域性考虑还不够合理 随着人们对珙桐认识的逐步深入，不少科研单位和个人开始投入到这一领域的研究之中，进行人工栽培的尝试也越来越多。从南到北、从东到西、从高海拔到低海拔都有。但是在科研实践中人们不能忽视一个重要的事实，珙桐的生长是有比较严格的地域性的，要受当地光照、温度、水分、土壤、海拔等生态因子的影响，最佳的因子组合才能有利于珙桐的生长，也只有在适宜的地点进行实验，成功的可能性才大。因此，研究珙桐的自然生长条件，并在实验中自觉地模拟这些条件，才有更大的可能获得成功。而不顾客观条件，盲目投入人力物力，只会事倍功半。

2.4 育苗地点最好选择在原生长地 由于幼苗是栽培试验的关键，因此育苗具有十分重要的意义。其地点最好选择在珙桐的自然生长地，这样成功的可能性更大，特别是通过种子的大规模育苗更应如此。一旦获得较多的幼苗，则人工种植就有了可靠的基础。当然，幼苗和幼树的生长试验地也可选在原生长地以外的各种不同的环境中，这样可以测出珙桐生长的最优条件和极端条件。

2.5 育苗实践中先进手段的运用还不够 在幼苗的育苗实践中，研究人员往往更多地使用传统的手段，如采用播种产生幼苗，或通过压条的方法产生幼苗。虽然传统手段有一定的可靠性，但效率往往较低，速度较慢，很难达到快速育苗的目的。因此，在可能的情况下，应更多地使用组织培养或扦插等手段，虽然这些方法技术要求相对较高、难度相对较大，需要花费更多的时间去试验，但一旦成功，在短期内可迅速生产大量幼苗，使规模化种植成为可能，实际上是一条值得探索的途径，是今后应该努力的方向。

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（责编：张长青）