新疆雪白睡莲资源调查与生物学特性研究

杨 军，何 江，杨 媛，赵 军，杨可欣

（1.乌鲁木齐绿之园园林开发有限公司，新疆 乌鲁木齐 835000；2.新疆维吾尔自治区药物研究所新疆维吾尔药重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830004）

雪白睡莲（Nymphaea candida Presl）系毛茛目睡莲科睡莲属多年生水生草本植物[1]。是我国珍稀濒危物种，也是国家重点保护植物。睡莲在全球分布约35 种，我国产5 种[2]。其中最珍稀的种质资源是雪白睡莲。据中国药典记载，仅有雪白睡莲可入药[3]，在药用方面，雪白睡莲的干燥花蕾已被收入《中华人民共和国卫生部药品标准维吾尔药分册》1998 年版，具有降热止咳，益心护脑，安神止痛，祛乃孜来（维语，相当于现代医学所说的病毒）的作用，用于感冒发热，头痛咳嗽，心悸不安，咽喉解毒。也有文献[4]提到其花煎汁可用于治疗心悸；可食用[5]；作为观赏植物，其花色纯，花期长，耐寒抗旱、耐碱抗盐，可种植区域很广[6]；杂交育种方面，其耐寒抗旱特性具有天然的杂交优势。

1 调查方法

根据长期对雪白睡莲进行野外考察记录和民间走访，于2019 年4 月—2021 年7 月年采用以伊犁河、额尔齐斯河与塔里木河为样线，在博斯腾湖莲海世界、伊犁河谷湿地与科克苏湿地雪白睡莲生长区域内选取大于10.0 m×10.0 m 样地9 个，通过查阅文献、观测法与对比分析的方法对新疆雪白睡莲居群9 个样地进行了调查研究，记录了样地的土壤类型、海拔、pH 值、年均温度、年均降雨量、年均蒸发量、水深、伴生植物、生境特点、生长情况与形态结构等生物学特性存在一定差异。

2 调查结果与分析

2.1 伊犁河谷湿地雪白睡莲居群生境与生物学特性

2.1.1 伊犁河谷湿地雪白睡莲居群生境

伊犁谷地是位于天山中段的陷落谷地，发源于天山中部托木尔主峰群北坡冰川的河流，形成了特克斯河，穿过喀德明山脉与右岸巩乃斯河汇合，北流汇合喀什河后始称伊犁河，自东南向西北沿伊犁河谷注入中亚的巴尔喀什湖，其中喀什河在伊宁市东南部汇入伊犁河，这里海拔高度约710 m，河谷两岸的第四纪疏松冲积物形成了宽阔的阶地和河漫滩、超河漫滩，河谷两侧为黄土覆盖的中生代低山丘陵，此区域光照充足、气候温暖较湿润，年平均气温8.0～9.0 ℃，1 月平均气温－7.5 ℃，7 月平均气温23 ℃，极端最低气温－30.0 ℃，极端最高气温可达36.0 ℃，年平均降水量350.0～400.0 mm，年平均蒸发量1300.0～1750.0 mm，无霜期约160 天。土壤为草甸森林土，机械组成为细沙壤质或中沙壤质，一般都具有沙卵石下垫层。通常碳酸钙淋溶现象不明显，pH 值7.4～8.0。密布大片沼泽湿地，生物物种极其丰富[7]。此栖息地生长的雪白睡莲根系在水下深约0.3 m，零星散点状分布，花期4—9 月，果期5—10 月。伴生植物有水葱、浮叶眼子菜、水生酸模、香蒲、黑三棱、水车前、芦苇等。设置样地为A、B（表1、表2）。

表1 新疆雪白睡莲样地概况与生境特征Table1 Sample plots survey and habitat characteristics of Nymphaea candida Presl in Xinjiang

表2 9 个样地雪白睡莲生长情况Table 2 Growth of Nymphaea candida Presl at nine sample plot

2.1.2 伊犁河谷湿地雪白睡莲生物学特性

叶二型，叶片小，基部弯缺，全缘，新生沉水叶内卷箭形叶，浮水叶正面绿色、背面绿色或浅红褐色；完全两性花，花小，花瓣白色，离生雄蕊黄色，4 萼片，贴水面上，外轮花瓣与花萼披针形，花托四角形，花冠高脚杯状；果实扁球状，果径约1.5 cm，果梗无弯曲(表3)。

表3 雪白睡莲形态结构的差异Table3 Differences in the morphological structure of Nymphaea candida Presl

2.2 额尔齐斯河科克苏湿地雪白睡莲居群生境与生物学特性

2.2.1 额尔齐斯河科克苏湿地雪白睡莲居群生境

源出阿尔泰山西南坡，山间两支源头喀依尔特河和库依尔特河江合后成为额尔齐斯河，自东南向西北奔流出中国，一路上将北岸多条支流呈梳状汇入后流入斋桑湖，再向北经鄂毕河注入北冰洋[9]。科克苏湿地自然保护区位于阿勒泰市西南部，支流克兰河自北向南进入科克苏湿地后主河道逐渐消失，河水漫流，形成大面积沼泽，海拔476—496 m，作为额尔齐斯河国际生物廊道的重要区段，为水生野生动物和河谷植物提供了良好的栖息和繁衍环[10]。此区域河谷气候比较干燥，夏季干热，冬季寒冷，年均气温4.2℃,1 月平均气温-18.8℃，7 月平均气温23.7℃,极端最高气温39.1℃，极端最低气温-46.7 ℃，年均降水100.0 mm，年均蒸发2000.0 mm，无霜期150 天。自然土壤类型主要有草甸土、暗草甸土、林冠草甸土、淡棕钙土、草甸棕钙土、草甸沼泽土、淤泥沼泽土、半固定风沙土，偏碱性[11]，pH 值7.9～8.3。

雪白睡莲居群主要分布于科克苏湿地的北屯河段，根系生长在水深约0.5 米，呈带状或片状分布，面积不大，花期5—9 月，果期5—10 月。伴生植物有泽泻、花蔺、新疆菱角、香蒲、香蒲、黑三棱、芦苇、荇菜、穿叶眼子菜、狸藻、菹草、欧亚萍蓬草等。样地设置为C、D、E（表1、表2）。

2.2.2 额尔齐斯河科克苏湿地雪白睡莲生物学特性

叶二型，叶片较大，基部弯缺，全缘，新生沉水叶箭形，浮水叶正面绿色，背面红褐色；完全两性花，花较大，花瓣白色，离生雄蕊黄色，4 萼片，花托四角形，花冠碗状；果实扁球状，果径约2.5 cm，果梗弯曲状（表3）。

2.3 塔里木河流域博斯腾湖湿地雪白睡莲居群生境与生物学特性

2.3.1 塔里木河流域博斯腾湖湿地雪白睡莲居群生境

塔里木河全长2437 km，其中干流长1321 km。历史上九大水系均有水汇入塔里木河干流。20 世纪50 年代后，由于自然及人为等多重因素，塔里木河仅缩减为阿克苏河、和田河、叶尔羌河，开都－孔雀河这四条河。通过扬水站抽博斯腾湖水经库塔干渠向塔河下游灌区输水，形成了塔河“四源一干”的格局[12]。此区域属于湖漫滩湿地，地处中纬度地区，远离海洋，夏季炎热，冬季寒冷，春季气候多变，光照充足，干旱少雨，秋季降温迅速的大陆性荒漠气候和南北疆过渡气候特点。博斯腾湖年均气温8.2℃～11.5℃，1 月平均气温-7.8℃～-12.3℃，7 月平均气温22.9℃～26.0℃，极端最高气温37.1℃～40.0℃，极端最低气温-25.3℃～-31.6℃，年降水量仅47.7～68.1 mm，年蒸发量1880.0～2785.8 mm。海拔高度约1046 m，土壤类型有棕漠土、草甸土、沼泽土、灌耕潮土、硫酸盐土、风沙土等[13],PH酸碱度8.2～9.3。据文献记载以前塔里木河流域的多条支流都有雪白睡莲分布，现在雪白睡莲栖息地主要分布于博斯腾湖小湖区域的莲花湖与莲海世界，面积约666.7 hm2。根系普遍生长在水深约2 m，花期4—10 月，果期5—10月。伴生植物主要有芦苇、宽叶香蒲、水麦冬、千屈菜、花穗水莎草、苔草、狸藻、皱叶眼子菜、轮生黑藻、荇菜、穗花狐尾藻、蒩草、槐叶萍、金鱼藻等。在雪白睡莲居群的栖息地设置四个样地F、G、H、I(表1、表2)。

2.3.2 塔里木河流域博斯腾湖湿地雪白睡莲生物学特性

叶二型，叶片大，基部弯缺，全缘，新生沉水叶箭形，沉水叶两面浅红褐色，浮水叶正面绿色，背面绿色或浅红褐色；完全两性花，花大，花瓣白色，离生雄蕊黄色，4 萼片，花萼与外轮花瓣卵形，萼片有折弯，其内侧的中间有一纵向肋状突起，花托四角形，花冠浅碗状；果实扁球状，果径约3.5 cm，果梗呈螺旋状（表3）。

2.4 新疆雪白睡莲居群分布区生境特征

从图1、图2、图3 与表1 可知，新疆雪白睡莲居群分布在新疆的三个地区，分别是伊犁地区伊犁河谷的沼泽湿地，阿尔泰地区额尔齐斯河科克苏湿地内的沼泽湿地、河流湿地与湖泊湿地，巴州地区博斯腾湖的湖泊湿地。土壤类型以草甸沼泽土、草甸土、沼泽土为主、少量半固定风沙土，海拔高度488～1068 m 之间，pH值7.6～9.1 之间，年均温度4.2～11.5℃，极端最高气温40.0℃,极端最低气温-46.7℃，年均降水量47.7～400mm,年均蒸发量1300.0～2785.8 mm。伊犁河谷属温带大陆性气候，额尔齐斯河科克苏湿地属荒漠及半干旱荒漠大陆性气候，博斯腾湖属荒漠气候，根据以上资料研究分析，样地土壤偏碱性，蒸降雨比最高达58 倍，无霜期短，极端温差最高达85.8℃，由此得知，新疆雪白睡莲居群生长区域的立地条件差。样地A、B 雪白睡莲伴生植物有浮叶眼子菜、香蒲、黑三棱、芦苇、水葱；样地C、D、E 伴生植物有狸藻、芦苇、新疆菱角、荇菜、穿叶眼子菜、花蔺、黑三棱；样地F、G、H、I 内雪白睡莲伴生植物有芦苇、轮生黑藻、蒩草、穗花狐尾藻、狸藻、金鱼藻、皱叶眼子菜、荇菜。分析得知伴生植物群落以挺水植物和沉水植物为主。

图1 伊犁河谷Figure1 The Ili River Valley

图2 额尔齐斯河流域Figure 2 Ertix River basin

图3 塔河“四源一干”Figure 3 Ta River “four sources and one dry”

2.5 新疆雪白睡莲居群的生长情况与生存现状

通过表2 可知，样地A、B 叶片尺寸、花径与果径的均值分别是10.1×7.3 cm、4.6 cm、1.4 cm；样地C、D、E叶片尺寸、花径与果径的均值分别是15.4×11.7 cm、6.5 cm、2.6 cm；样地F、G、H、I 叶径、花径与果径的均值分别是20.2×16.8 cm、7.9 cm、3.5 cm；通过对叶径、花径与果径的大小对比分析后，得知样地A、B 最小，样地C、D、E 居中，样地F、G、H、I 最大。在9 个样地共1225 m2的勘查面积中，共有野生雪白睡莲46 株，样地F、G、H、I 内雪白睡莲根系生长在水深2.2 m 以下，样地F 内穗花狐尾藻大量侵入，影响雪白睡莲的正常生长，样地C、D、E 中雪白睡莲根系生长水深0.4-0.7 m 之间，仅有7 株，不连续散点状分布，样地A、B 雪白睡莲根系生长水深0.3 米以内，仅存3 株，样地A、E 内雪白睡莲无花无果，只有少量叶片，资源存量稀少。根据IUCN (国际自然及自然资源保护联盟)中Mace-Lande 物种濒危等级划分标准[14]，伊犁河谷野生雪白睡莲处于濒危状态，虽然未达到极危等级, 但从部分居群仅有1-2 株植株的存量情况分析，有利于原植物繁殖散布的条件越来越少。

2.6 新疆雪白睡莲形态结构异同点

通过表3 可知，叶片相同点是叶二型，基部弯缺，全缘，浮水叶正面绿色，样地A、B 新生沉水叶内卷箭形，其余样地新生沉水叶箭形，B、F、G、H、I 浮水叶片背面绿色或浅红褐色，样地A、B、C、D、E 浮水叶片背面红褐色；雪白睡莲花的相同点是完全两性花，花瓣白色，离生雄蕊黄色，4 萼片，样地B 花萼与外轮花瓣披针形，花冠高脚杯状，样地C、D 花萼与花瓣阔卵形，花冠碗状，样地B、F、G、H、I 花萼与外轮花瓣卵形，萼片有折弯，其内侧的中间有一纵向肋状突起，花冠浅碗状；球果相同点是扁球状，样地D 果梗弯曲状，样地B、F、G、H、I 果梗螺旋状。

3 结论与讨论

通过对伊犁河流域、额尔齐斯河流域与塔里木河流域及周边湿地内的雪白睡莲资源调查与生物学特性研究，得知伊犁河谷雪白睡莲从花冠高脚杯状区别于其他两居群；博斯腾湖雪白睡莲的萼片有折弯，其内侧的中间有一纵向肋状突起、果梗螺旋状这三个特点区别于其他两居群。塔里木河流域的雪白睡莲叶、花与果等生长量指标明显高于其他两区域，伊犁河流域的雪白睡莲对应生长量指标最小，额尔齐斯河流域的雪白睡莲对应生长量指标介于二者之间。不同居群的新疆雪白睡莲在海拔高度与年均温度的高低、年均降水量与年均蒸发量的多少、叶片尺寸、花径与果径的大小、叶色、花被、花冠与果梗的多样性、伴生植物种类、根系耐水深度与生长量等方面存在较大的差异,据此说明野生雪白睡莲种质资源的遗传背景较复杂,生态类型多样化,可以认为野生雪白睡莲必然拥有十分丰富的遗传多样性。当然,外部形态的变异受环境因子影响比较大,因此,对不同居群雪白睡莲种质资源遗传多样性作更为准确的研究，除了进行交叉迁地保育对比分析外，还应该结合同工酶分析、DNA 分子标记等手段来进行。

发现雪白睡莲栖息地立地条件差，加之受到干旱少雨、河道断流与河流改道、过度垦荒、旅游业的冲击、有害生物侵入等因素的影响，导致雪白睡莲居群面积在逐年减少。伊犁河谷与科克苏湿地野生雪白睡莲资源存量极度稀缺，自然居群数量不足5 株，呈单株散生状态。居群及个体数量有限，分布点不多，出现频率小，直接影响了丰富度，对物种的保护与繁衍不利。因此需要国家与地方政府给予政策支持与专项资金的投入，加强宣传保护，严厉打击盗采乱挖，增强民众关爱雪白睡莲的意识；通过科研院校、生态环保、农业、林业、水利等部门通力协作，加大力度开展新疆雪白睡莲种质资源的全面调查与评估，建立样地观测点，做好雪白睡莲栖息地的修复整理、迁地保育、野生驯化等工作。从根本上改变雪白睡莲居群濒危状况，解决药用原材料短缺的问题，使该珍稀药用植物得到合理地开发利用，以助于新疆雪白睡莲资源的可持续发展。