黄山梅
黄山梅,为多年生草本植物,隶属于虎耳草科单型属——黄山梅属,植株数量有限,富含中药化学成分,如无色花青素、槲皮素、山奈酚、咖啡酸。分布范围狭窄,仅间断分布于中国皖浙交界处的部分山区以及日本和韩国的中西部地区,已被列为国家二级珍稀保护植物。
拉丁名:Kirengeshoma palmata Yatabe
中文名:黄山梅
拉丁科名:Saxifragaceae
中文科名:虎耳草科
保护级别: 2
分布:浙江(天目山、龙塘山)、安徽(黄山、清凉峰)
现状:稀有种。黄山梅仅见于安徽、浙江两省毗邻山区。由于森林砍伐,生境破坏以及挖根入药等原因,致使植株日益减少,已处于濒临状态。
海拔下限(米):800
海拔上限(米):1600
黄山梅是多年生草本植物,最早发现于日本。1888年8月9日日本植物分类学家矢天部良吉在伊予国爱媛县石锤山首次采集到开花期的黄山梅标本;1890年10月吉永虎马又在同一地方采集到果实期的黄山梅标本,但现在由于果实期的标本不存在了,所以开花期的标本被指定为后选模式标本。1890年,矢天部良吉在日本刊物《植物学杂志》上以英文形式正式首次发表黄山梅这一新属新种,定名为Kirengeshoma palmata Yatabe。人们最初认为黄山梅是日本四国地区的特产,不过后来在纪伊半岛和九州也相继发现。1935年,日本东京大学植物分类学教授中井猛之进在朝鲜半岛全罗南道的白羊山又采集到黄山梅,记载为Kirengeshoma koreana Nakai。另外,1978年鹿儿岛大学教授初岛住彦,按照远藤正喜在大分县祖母山上游溪谷(大野郡绪方町尾平)采集的标本,又发表了Kirengeshoma suffruticosaHatusima。
但是,后来经过研究发现,上述两植物都是黄山梅种下的变异类型,因而与黄山梅归并,成为黄山梅的异名。除日本和韩国外,黄山梅还分布在中国安徽省黄山地区包括黄山风景区及歙县清凉峰,和浙江省天目山地区,即浙江天目山和昌化龙塘山。
黄山梅为多年生草本植物,该植物仅间断分布于中国和日本,为典型的中国-日本特有种。在日本,该植物主要分布于日本的中西部,包括本州的纪伊半岛、九州、四国等地,南韩半岛也有分布;在中国,黄山梅只斑块状分布于华东地区的皖浙交界处,具体包括:皖南山区的安徽黄山自然风景区(HS)、歙县清凉峰自然保护区(QLF)和浙西北地区的天目山自然保护区(TMS)、昌化龙塘山自然保护区(LTS)。植株多零星或集群分布,海拔高度范围为700m-1500m,多生长于林下阴湿处、路边或花岗岩岩石上黄山梅大都生长在遮荫度较高的林下石壁或流水的石缝 处。与之伴生的灌木或小乔木植物有天女花、圆锥绣球、金缕梅、白檀、黄山杜鹃、鸡桑及小构树等;草本层主要为小升麻、三脉紫菀、华南落新妇、细辛、及己、唐松草、凹叶景天、车前、油点草以及六叶葎等,另外还有成片的苔藓及蕨类植物。其中天女花、圆锥绣球、小升麻、凹叶景天、苔草以及苔藓植物是其群落组成的主要成分。
黄山梅分布区郁闭度较高,达到80%-90%(夏季),地表潮湿,常有苔藓和景天科等喜湿性植物覆盖,土壤肥沃,腐殖质明显。对生境的严格要求可能是限制其自然分布的一个重要因素。
种群分布格局是物种与环境长期以来相互适应、相互作用的结果,它不仅与物种的生物学特性和种群间的竞争排斥有关,而且与物种的生境(包括土壤、地形、地貌等)有密切关系。黄山梅种群的分布格局与大多数珍稀濒危植物自然种群一样,呈现聚集分布式样。其主要原因是:首先,黄山梅为多年生草本植物,可以利用根状茎进行无性繁殖。在无性繁殖中,黄山梅的无性系克隆植株的产生是依靠其根状茎断裂脱离母体而形成,克隆植株集生于母株周围,导致其聚集程度较高。其次,对环境条件的严格要求是导致黄山梅聚集分布的另一原因。黄山梅仅分布于皖浙交界处的部分山区,即安徽地区的黄山风景区、歙县清凉峰,浙江地区的天目山和昌化龙塘山,海拔高度范围为700m-1500m,阴坡及半阴坡的林下,伴生植物主要有圆锥绣球、天女花等,群落的郁闭度多在80%-90%,林下阴暗潮湿,光照较为微弱,很少受到阳光的直接照射,空气和土壤的相对湿度较大。尤其在林木遮荫下的大块岩石小生境或有藓类植物和景天科植物覆盖、土壤腐殖质较厚的地段黄山梅生长良好。另外,生境的异质性限制了黄山梅的分布,导致其聚集生长。黄山梅生长在中高海拔的林下山地的花岗岩地带,土层较薄,小范围内生境的差异性较大,岩石的阻碍也使根状茎的延伸受到限制。
黄山梅为多年生草本植物。十二月中下旬,地下茎进入休眠状态,在地下茎结节处形成一枚由多层鳞片包裹的越冬芽,芽不露出土面。三月上中旬新芽由地下根状茎萌动,通过其基部的居间生长将整个芽推出地面,嫩芽锥形,粉紫色。四月上旬开始展叶,随后进行快速的营养生长。六月下旬出现花蕾,茎顶端的花蕾首先出现。此时,营养生长基本停止,开始进入生殖器官的发育阶段。七月上旬开始偶见花开,中旬为盛花期,有昆虫来访。发育较迟的花可延迟至八月中下旬。但直至花瓣即将脱落,花瓣都不完全张开。九月座果,十月中下旬至十一月蒴果成熟,种子由蒴果背缝线开裂处散出。十一月下旬,黄山梅地上茎开始枯萎死亡。据野外观察发现,黄山梅的传粉昆虫主要为蜂类和蝇类。另外发现这些昆虫的专一性较差,在访问黄山梅的同时,还拜访菊科、唇形科及虎耳草科等其它伴生植物,如三脉紫菀、华南落新妇等。访花昆虫的高峰期通常在上午8:00-10:00和下午15:00-17:00左右,阴天及小雨天也能见其频繁活动,而正午阳光照射最强烈时很少看到其踪影。一般情况下,花冠张开2个小时左右,花粉基本上就可全部散出,风力也在一定程度上促进了花粉的传播。
黄山梅的根着生于横走的地下茎上,须根系,附生于石壁或4cm-11cm厚的土壤中。由成熟根的横切面看,黄山梅根由外至内依次为周皮、韧皮部和木质部,最外方还残存着破碎的皮层薄壁组织(这是由于内方组织生长膨大的挤压作用以及土壤摩擦所产生的机械损伤导致)。周皮由8~12层扁平细胞组成,排列整齐,其细胞壁显著木质化和栓质化增厚。韧皮部较为发达,约占整个维管束的1/3,主要是由筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞构成,韧皮射线不明显。周皮和韧皮部之间为大量的薄壁细胞填充,细胞层数为11-14层,在这些薄壁细胞以及韧皮薄壁细胞内均存在晶簇和其它内含物。木质部主要由导管、木薄壁细胞和木射线组成,导管分子孔径大小不一,分布频率较高,多单个或2-7个集群分布,木薄壁细胞和木射线细胞小,圆形,排列非常致密,细胞壁明显木质化增厚。中央无髓。
黄山梅花倒钟状。花萼绿色,裂片五个,三角形,下部联合形成半球形萼筒;花瓣黄色,五枚,长圆状倒卵形或长椭圆形,完全离生,长约1.8-3.4cm,镊合状排列;雄蕊15枚,相间排成三轮,不等长,由外到内依次递减,花丝着生于花药背部,花丝较长,花药较短,花药含四个花粉囊,花粉粒成熟后,花药两侧的两个花粉囊之间的隔壁消失,两个花粉囊相互连通,花粉囊破裂方式为纵裂;子房半下位,2-4室,三室居多,花柱3枚,三棱形,完全分离,每室有多数胚珠,中轴胎座,倒生胚珠,珠孔指向中轴。
花粉的形态结构特征黄山梅的花粉粒近球形,花粉粒极轴长约16.5-19.8μm,平均为17.6μm,赤道轴长约18.3-~21.1μm,平均为19.8μm;花粉具三沟,且三沟在极面不愈合,花粉壁厚约2-3μm;花粉外壁为密网状饰纹,表面平滑,网眼直径小于或略等于网脊宽度。
黄山梅种子结构很特殊:外被由单层、排列致密的细胞构成的网格状外种皮,即种翅;内种皮与较为发达的胚乳紧密结合,细胞排列紧密,且显著木质化增厚;中央包被着成熟的双子叶胚。由于黄山梅的胚埋于胚乳之中,保护组织坚硬,机械性强,且外罩一层膜质外种皮,这对抵御严寒和病原菌的侵蚀来说是有利的,但同时这一结构又对种子萌发较为不利。机械组织的阻挡,尤其是不易获取氧气和水分以及营养物质而限制了种子的萌发,这可能是造成黄山梅种子在自然条件下萌发率低、实生苗少的原因之一。
内在因素
1.从黄山梅的形态解剖特点看,该物种对环境条件的依赖性很强,对生境变化非常敏感,尤其对光照和水分的依赖性和敏感性极强。黄山梅叶型大,叶表皮未发生角质化,表皮细胞壁薄,因此不耐高温和干旱,也畏严寒。不过,黄山梅叶片上具特化的硅质表皮毛,根周皮较发达,周皮和维管柱之间具多层薄壁组织,且这些薄壁细胞内含晶体和其它后含物,有利于黄山梅保持水分和抵抗低温,这可能是黄山梅在长期的进化过程中对中高海拔生态环境条件产生的适应性进化。另外,由于黄山梅叶片栅栏组织不发达(仅一层),且排列不紧密,海绵组织细胞间隙大,而且黄山梅根系较浅,不发达,对土壤肥力要求较高,喜生于腐殖质丰富的土壤中。黄山梅形态结构的局限性和其适宜生境的狭窄性,影响了其种群规模的扩大以及对环境条件波动的适应能力。
2.黄山梅种子质量状态较差,饱满种子仅占68.6%,种子具休眠期,饱满种子的潜在萌发力较高(87.4%),但由于种皮和土壤微生物的限制,种子的实际萌发力显著下降(28.9%),且幼苗十分脆弱,这导致黄山梅野外实生苗很少,另外由于其无性繁殖受植株年龄和山体运动的制约,因而其自然更新能力十分有限,从而严重影响其种群规模的扩大。
外部因素
1.大规模适宜生境的片断化乃至消失可能是导致黄山梅濒危的主要外部因素。黄山梅对生境要求特别苛刻,只分布在海拔700m~1500m的林下,喜生于阴凉潮湿的岩石上或溪边,对上层植被和地表植被的依赖性较强。由于乱砍乱伐现象的时有发生和旅游景点的不断开发,导致黄山梅适宜生境片断化程度日益严重,种群分布范围逐渐缩小,居群间的基因交流可能会因为新的人为障碍的发生而逐渐降低,这无疑将会增大居群间的分化,这种状况的长期后果是增加不同居群遭受小种群效应(近交和遗传漂变等)的风险,最终导致种群遗传多样性丧失,进而适合度下降。另外,人为采摘黄山梅的花或果,挖取其根状茎入药直接造成黄山梅的自然种群内个体的减少,从而影响其自然种群的更新能力。
2.自然灾害也是影响黄山梅生存的又一因素。黄山梅植株较高,由于土层较浅,根系不发达,因而容易受雨水冲蚀。除此之外,红蜘蛛和粘虫等虫害对黄山梅的生长和繁殖也构成一定的威胁。由于遭受虫害的黄山梅的叶片受损,因此必然影响其正常的光合作用,从而使其正常的生长发育受阻,甚至导致植株死亡。
由于黄山梅具有重要的观赏、药用和科研价值,因此,为了更好地保护这个稀有物种,为了生物多样性的可持续利用,有如下保护措施:
2.由于物种与生境的密切关系,就地保护是研究、保护和利用珍稀濒危植物的一有效措施。黄山梅现有分布地虽都位于皖浙交界处的保护区内,但由于各种因素的影响,有些地区没能实现真正的保护,因此需要保护区的管理人员在黄山梅的成熟期采集黄山梅的成熟种子,播种到当地适宜生境中,春季适时对幼苗进行管理,这样可以在人工帮助下扩大其种群规模。
3.迁地保护是拯救珍稀濒危植物及其自然群体的重要手段之一。由于黄山梅生境破碎化成斑块状,自然群体数量少、植株数量有限且更新能力较差,因此有必要有计划、有目的地对其进行迁地保护。黄山梅性喜阴湿,适生于中高海拔的林下生境,因而受海拔高度和光照强度影响较大,可以先在同一山体的不同山头进行移栽,再在黄山梅现有的四个分布区之间进行相互移栽,以增大基因流。目前,日本已把该植物大批移栽到一些地方植物园内,且成功驯化为园艺植物,其成功移栽的原因可能在于日本地理纬度较中国华东地区高,喜阴凉的黄山梅更易在日本的平原地区移栽成活。因此,中国也可尝试把部分黄山梅移栽到植物园中并营造类似生境摸索适合其生存的最适条件,为黄山梅种质资源的保护和开发利用提供保障。另外,迁地保护要注意取样策略,由于黄山梅居群间虽存在分化,但所占比例明显低于居群内的变异水平,因而为了捕获尽量高的遗传多样性,应该遵循少取群体、群体内多取样的基本原则。迁地途径可通过收集种子、冬季移栽根状茎、春季移栽幼苗进行。
4.利用组织快繁技术摸索适合黄山梅的快繁体系,成功移栽后使其再回归自然群体,同时这也可为其迁地保护以及开发利用提供技术保证。
5.到目前为止,对黄山梅的研究很少,其致危过程和致濒机制尚未能完全清楚。因此,应运用多学科手段加强对其地理起源和生物学特性,特别是繁育特性的深入研究,从而揭示其濒危机制并制定相应的科学保护策略以保护黄山梅这一重要的濒危物种。
【拼 音】:HUANGSHANMEI
【来 源】:为被子植物黄山梅的根茎。
【功 效】:舒筋活血、滋补强壮。
【主 治】:治全身酸疼麻木、肾虚、疲劳。
【用法用量】:内服:煎汤,3一9克。
【别 名】:少女花(《天目山药用植物志》)、铃钟三七、马株子(浙江)
【动植物资源分布】:分布于安徽、浙江。
【拉丁名】:黄山梅Kirengeshoma palmata Yatabe
【中药化学成分】:地上部分含无色花青素、槲皮素、山奈酚、咖啡酸。
1.《濒危植物黄山梅的保护生物学研究》 安徽师范大学硕士论文
2.中国数字科技馆濒危植物网http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/dangerplant/2-huangshanmei.html
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