陀螺果馆藏标本及资源调查研究
2019-10-22李仰龙余泽平吴雪惠刘玉琳彭恒亮
李仰龙,汪 宏,余泽平,吴雪惠,刘玉琳,彭恒亮,唐 明*
陀螺果馆藏标本及资源调查研究
李仰龙1,汪 宏2,余泽平2,吴雪惠1,刘玉琳1,彭恒亮1,唐 明1*
(1. 江西农业大学 林学院/江西省竹子种质资源与利用重点实验室,江西 南昌 330045;2. 江西官山国家级自然保护区管理局,江西 宜春 333600)
陀螺果()是我国特有的安息香科(Styracaceae)单种属植物,具有良好的景观、经济价值。为深入了解陀螺果在我国的地理分布和资源特点,通过研究已有文献和各大标本馆的馆藏标本或者数字标本信息,分析了陀螺果的水平和垂直地理分布格局,与陀螺果主要分布区的资源特点。结果表明:(1)陀螺果集中分布于我国罗霄山脉及南岭山脉中低海拔地区;(2)许多标本的采集信息不全,部分标本鉴定错误,少数标本遭到虫蛀或人为损坏等;(3)不同地区陀螺果果实形态大小存在差异,广西金秀地区平均果实直径明显大于其它地区;(4)陀螺果园林应用较少,仅在江浙一些公园和少数农林院校有零星引种,但开发力度不够。对我国陀螺果的资源分布特点进行分析,旨在对该种进行更好的保护、开发和利用提供基础资料。
安息香科;陀螺果;标本;花期;分布格局
陀螺果(Hand. Mazz.)又名水冬瓜,冬瓜木,鸦头梨,是安息香科陀螺果属下的落叶乔木,为我国特有,模式标本采自广东乳源瑶山[1],主要分布于我国长江以南小部分地区。陀螺果花大而美,果形奇特,木材坚韧,是具有开发前景的珍稀优良园林树种[2-3]。随着陀螺果的价值被重新发现,陀螺果逐渐引起人们的关注,目前已有人对该种的生长发育规律与繁殖技术开展相关研究,但对其地理分布格局的研究则开展较少,并且目前陀螺果在园林中应用很少,仍处于野生状态[4-7]。因此研究该物种的地理分布格局,有利于了解该种的种质资源,指导对该珍稀物种资源进行合理的保护与利用,同时也能为该种的发生与演替的阐明提供理论依据。
植物标本对于识别植物,鉴定学名具有重要的意义,它是确定植物学名的依据,是开展植物系统分类研究必不可少的科学材料[8]。对陀螺果所有馆藏标本进行鉴定分析工作,是了解该类群物种多样性和分布格局的有效途径。
本文对国内外数字标本馆中陀螺果的标本信息进行整理与统计分析,结合已有文献研究,阐明了陀螺果的地理分布格局,以便今后对陀螺果进行资源保护、开发和利用提供有价值的基础数据。
1 数据来源与处理方法
标本数据来源于CVH中国数字植物标本馆(http://www.cvh.ac.cn/)、教学标本资源共享平台(http://mnh. scu. edu.cn/)、英国爱丁堡植物园标本馆(https://data.rbge.org.uk/search/herbarium/)、法国巴黎植物标本馆(https://science.mnhn.fr/institution/mnhn/search/form?lang=en_US)、美国哈佛大学植物标本馆(http://kiki.huh.harvard.edu/databases/specimen_index.html)、Global Plants on JSTOR(https://plants.藏jstor.org/)等30家国内外标本馆的标本信息,包括标本号、采集人、采集时间和生境等,对所收集的信息进行整理分析,统计了陀螺果馆藏标本的数量,分析了陀螺果的地理分布情况。本文还对陀螺果果型进行了分析。
2 结 果
2.1 馆藏标本和数量
通过对数字标本馆馆藏标本的查询、统计与信息的整理(表1,图1),共获得624份陀螺果标本,其中,国内615份,国外9份,其模式标本现保存于奥地利维也纳大学植物标本馆(WU)。馆藏标本量最多的为中国科学院华南植物园(139份)和广西植物研究所(134份),较多的有中国科学院植物研究所(93份),中南林业科技大学(45份),江苏省中国科学院植物研究所标本馆(36份),中国科学院昆明植物研究所(34份),其次是江西农业大学(22份),中国科学院庐山植物园(14份),重庆中药研究院(12份),中国科学院西双版纳热带植物园(11份),西北农林科技大学(10份),其余标本馆的陀螺果标本均不足10份。
表1 陀螺果植物标本主要收藏馆及数量
数据截止时间为2019年8月,标本馆代码参照中国数字植物标本馆(CVH: http://www.cvh.ac.cn/)
图1 陀螺果植物标本馆藏量和馆藏分布
2.2 地理分布格局
2.2.1 水平分布 由表2可知,陀螺果主要分布于我国亚热带常绿阔叶林地区,如广西、湖南、江西、广东、四川、云南、福建、重庆、贵州、浙江、香港等地(103.48° E ~ 118.17° E ,31.00° N ~ 21.67° N),尤其以模式产地广东乳源瑶山的周边省市分布较为密集,广西、湖南、江西和广东四省交界的罗霄山脉与南岭山脉为该种的分布中心,该地区约占所有分布点的80%。此外,西南地区的四川、重庆,东部沿海地区的浙江、福建等地也有零星分布。
表2 陀螺果的地理分布
2.2.2 垂直分布 根据标本记录,笔者统计了陀螺果的垂直分布现状(表3)。该种主要分布于我国南部中低海拔的地区,最低海拔为130 m(楼炉焕,李根有等人采自于浙江省松阳县林科所的L. H. Lou & G. Y. Li s.n.号标本,标本现保存于浙江农林大学),最高海拔为1 700 m(曹铁采自于湖南省邵阳市城步县蓬洞老山的T. C. Cao 022号标本,现保存于中南林业科技大学)。纵观陀螺果的地理分布格局,我们可知陀螺果主要分布于一定海拔并且光照充足、气候湿润的山谷、山坡密林、溪边,常成散生状[9],罗霄山脉与南岭山脉是陀螺果的分布中心,其中以400~1 400 m的山谷、山坡、湿润林中分布更为集中。需要注意的是,中国植物志对陀螺果海拔分布的描述为“海拔1 000~1 500 m”[1],然而已统计的标本信息表明该种分布于海拔低于1 000 m的分布点达到60%以上,显然中国植物志关于该种的海拔分布描述不尽相符。
表3 陀螺果海拔分布现状
2.3 不同地区陀螺果果实形态差异
本次共收集陀螺果带果实标本162份,并对各份馆藏标本中的成熟果实进行测量,得到各项指标如表4所示。
由表4可知,湖南地区的陀螺果果实纵轴长均值最大,为4.56 cm,四川地区最小,为3.69 cm。广东地区的陀螺果果实横轴长均值最大,为2.82 cm,江西和四川地区最小,为2.06 cm。江西地区的陀螺果果实纵轴长与横轴长的比值最大,为1.93 cm,形态偏“细长”,而云南地区的比值最小,为1.42 cm,形态偏“矮胖”。在陀螺果果实的纵横轴长变异系数上,各个省份的陀螺果果实的纵横轴长变异系数均较大,特别是四川地区,陀螺果果实纵横轴变异系数均达到25%以上。果实的纵横轴长度比值是反映果形的重要指标,不同地区的陀螺果纵横轴比均不同。由此可知,不同居群的陀螺果果实形态差异显著。
表4 不同地区陀螺果果实形态
2.4 陀螺果资源利用现状
陀螺果园林应用较少,仅在江浙一些公园和少数农林院校有零星引种,但开发力度不够[7]。
3 讨 论
馆藏标本能直接提供植物的信息,它既是鉴定物种的凭证,也是研究植物种类分布及其历史、现状、系统演化的依据[10],在分类学研究中有着不可替代的价值[11]。
笔者对陀螺果的分布地点与各个标本馆馆藏标本数量进行分析,发现陀螺果主要分布于我国亚热带常绿阔叶林,广西、广东、湖南、江西4省内分布点均超过10处。在当地标本馆的陀螺果馆藏标本记录中,广西和广东的标本馆所保存标本均达到130份以上,而在湖南的标本馆只有45份,江西22份,相差百余份,这可能与该种最早在广东被发现有关,广东广西分布地点的发现要早于湖南、江西等地二十余年,使得广东广西的馆藏标本量要明显多于湖南、江西等地的馆藏量。
本次收集馆藏标本共计624份,其中,带花标本10余份,主要采集于2—4月,带果实标本160余份,主要采集于7—10月,与中国植物志对陀螺果有关花期(4—5月)果期(7—10月)的记载比较,植物志记载花期偏晚,记载果期与标本采集时间大致相符。这说明该种随着全球年平均气温的增加,陀螺果花期可能逐渐提前。
在馆藏标本的收集、整理过程中,笔者也发现了以下几点问题:
(1)标本的采集、保存问题。一份完整的标本理应具备完整的顶芽、枝干、叶片、花或果实[12]。我们发现在陀螺果的300余份标本中,存在少量采集不完整、不典型的植物标本,如采集于福建省南平市三千八百坎的G. S. He389号(FJSI)标本只有枝干,未能提供芽、叶、花、果等的其他有效信息,此类标本是否可靠存在很大疑问。同时,少量标本由于管理不当、标本的搬迁或者缺乏经费等原因导致标本受到人为的损坏或虫蛀,如采集于江西省宜春市铜鼓县大塅镇红苏桥头港的庐山植物园科考队的00355号(LBG)标本虫蛀现象严重,几乎难以辨认。
尽管数字标本馆是目前对标本保存的流行趋势,但馆藏标本仍是鉴定物种的原始凭证,馆藏标本保存完好与否,对物种鉴定的准确度起着决定作用,加强对馆藏标本的保护与管理,是各标本馆义不容辞的责任。
(2)标本信息遗漏、错误、变动。本次共整理采集陀螺果分布点234处。多数的标本无具体采集信息,或采集地点信息模糊,无法得知该物种的具体分布地点或采集时间。文献研究表明湖北省也有陀螺果的天然分布,然而目前在各标本馆内尚未发现该省的标本[5]。可见,该种在部分省市的采集工作还有待深入。
部分标本因采集时间久远、字迹模糊等干扰因素导致对标本分布地等信息的正确获取困难。还有许多标本信息记录错误,如采集于广西壮族自治区平南县的Z. Huang40350号(IBK)标本,其记录海拔达到4 500~5 000 m,而平南县的平均海拔约为40 m,陀螺果的其他分布地点的最高海拔也仅1 700 m左右,所以该高海拔记录显然应为记录错误。
近三十年来,鲜有人对陀螺果进行调查研究,除标本量少外,部分采集较早的标本所记录的分布地点由于行政区划的变动发生改变。采集地点信息的变动会导致物种原采集地点的范围模糊或是扩大,这对陀螺果地理分布格局的分布、扩散、变迁等研究产生直接影响。
陀螺果花果均赏。其开花时鲜花后叶,花朵下垂,洁白至粉红,极为漂亮。其果实形似陀螺,甚为奇特[5,9]。我们在对陀螺果标本进行检查过程中,发现该种花期标本不超过20份,许多有陀螺果分布的省市没有该种花期标本,且花朵大多较为残破,极少有描述其花大小和花色等描述的,因此,由于样本不足原因,本研究未对其花形态及其变异情况进行分析。然而该种果期标本达到了160份且基本覆盖陀螺果分布区域,因此我们对陀螺果形态和大小进行了观察和测量。我们发现不同地区的陀螺果果实形态差异较大,而果实形态大小会直接影响到陀螺果的观赏程度,同时,陀螺果作为良好的资源树种,其油酸含量占总脂肪酸的73.2%[13]。果实形态、大小的差异可能会引起其油酸含量的改变,变异系数的大小可以反映群体性状的遗传变异程度[14],陀螺果果实形态变异系数大,按果实大小对该种进行优良种质资源筛选,将更有利于对该物种进行开发与利用,然而目前却仍未有人开展相关研究。
4 总 结
陀螺果是我国特有植物。虽该种早在1922年就被奥地利植物学家Hand. - Mazz. 发现,但目前国内外学者对于该种的研究均较少,该种现有的馆藏标本多采自于21世纪以前,采集时间久远,馆藏标本质量参差不齐,一些记录错误的陀螺果标本对我们理解该种的分类特征、分布、生境特点等均会产生不良影响。由于陀螺果自身特殊的繁殖特性,其果皮厚实,可能会阻碍种胚的物质代谢过程[15],又由于该种缺乏有利于远距离传播的生理构造[16],使其自身生理成熟缓慢且自然地理分布特殊,种群的自然更新困难,陀螺果野生分布种群数量及规模目前正不断地缩减,已逐渐成为濒危植物。陀螺果生境的保护、种质资源库的建立与开发利用的相关研究,目前仍亟待加强。
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Investigation and Study on Specimens and Resources of
LI Yang-long1, WANG Hong2, YU Ze-ping2, WU Xue-hui1, LIU Yu-lin1, PENG Heng-liang1, TANG Ming1*
(1.School of Forestry/Jiangxi Provincial Key Laboratory for Bamboo Germplasm Resources and Utilization, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China; 2. Jiangxi Guanshan National Nature Reserve Administration, Yichun, Jiangxi 336300, China)
is a species belonging to the single genus of Styraceae distributed in China only, and it has certain landscape and economic values. In order to understand the geographic distribution and resource characteristics ofin China, its horizontal and vertical distribution patterns, and its resource characteristics were researched by studying literatures, information of collections or digital specimens in major herbariums. The results show as follows: (1)is mainly distributed in the middle and low altitudes of Luoxiao Mountain and Nanling Mountain in China; (2) Many specimens had incomplete information, some had been misidentified, and a few had been moth-eaten or artificially damaged; (3) The shape and size offruits varied in different region. The average diameter of its fruits in Jinxiu County of Guangxi is obviously larger than that in other regions; (4) Landscape application ofwas seldom. There was only sporadic introduction in a few parks, agricultural and forestry colleges in Jiangsu and Zhejiang Provinces, so its development and utilization of it was not enough. The distribution characteristics ofin China were deeply investigated in this study in order to provide basic information for the better protection, development and utilization of it.
Styracaceae;; specimen; flowers phenology; distribution pattern
http://xuebao.jxau.edu.cn
10.3969/j.issn.2095-3704.2019.03.53
S792.99
A
2095-3704(2019)03-0248-06
2019-08-15
2019-09-03
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ170255)
李仰龙(1996—),男,本科生,主要从事植物分类与研究,lxliyl@126.com;
唐明,博士,tangming@ jxau.edu.cn。
李仰龙, 汪宏, 余泽平, 等. 陀螺果馆藏标本及资源调查研究[J]. 生物灾害科学, 2019, 42(3): 248-253.