大果青杄
大果青(云杉属 neoveitchii Mast.),松科(松科)云杉属(Picea)乔木,又名青杉、紫树、爪松等,为中国特有树种,呈岛屿化斑块状零散分布在湖北、陕西省、河南省、重庆市、甘肃等地,多生长在亚热带及暖温带过渡的中高山地,垂直分布于海拔1200-2250米之间,喜阴不耐低、高温,通常只生在自然植被保存比较完整的山谷沟底或山坡下部及半阴坡岩石缝隙中。花期5月,果熟期9月。
高8-15米,胸径50厘米;树皮灰色,裂成鳞状块片脱落;一年生枝较粗,淡黄、淡黄褐或微带褐色,无毛,基部宿存芽鳞不反曲;冬芽卵圆形或圆锥状卵圆形;叶四棱状条形,两侧扁,高大于宽或几乎等宽,常弯曲,长1.5-2.5厘米,宽约2毫米,先端锐尖,四面有气孔线,上两面各有5-7条,下两面各有4条;球果长圆状圆柱形或卵状圆柱形,通常两端渐窄,间或近基部微宽,熟前绿色,有树脂,熟时淡褐色或褐色,稀带黄绿色;种鳞宽倒卵状五角形、斜方状卵形或倒三角状宽卵形,先端宽圆或微成钝三角状,边缘薄,有细齿或近全缘,中部种鳞长约2.7厘米,宽2.7-3厘米;苞鳞短小,长约5毫米;种子倒卵圆形,种翅宽大,连同种子长约1.6厘米。
大果青杄种群稀少,地理隔离严重,种群衰退趋势明显,2021年被列为中国《国家重点保护野生植物》二级保护植物。大果青杄在云杉属系统发育中占据重要地位,是研究松科系统发育及裸子植物系统发育和起源的关键类群之一。其木材淡黄白色,较轻软,纹理直,结构稍粗,可作为建筑用材及木纤维工业原料,亦可作分布区内的造林树种。
物种起源
大果青杆是裸子植物下的一个物种,在云杉属系统发育中占据重要地位,是植物区系上的古老物种之一。其祖先种出现于晚古生代二叠纪时期,距今2800万年前,于上新世和第四纪快速辐射分化,形成云杉属,最终逐步演化形成大果青杄。中国保康施家沟肖洞坡可能为大果青杆的残遗中心。
形态特征
乔木,高8-15米,胸径50厘米;
茎
树皮灰色,裂成鳞状块片脱落;
枝
一年生枝较粗,淡黄色或微带褐色,无毛,二、三年生枝灰色或淡黄灰色,老枝灰色或暗灰色;冬芽卵圆形或圆锥状卵圆形,微有树脂,芽鳞淡紫褐色,排列紧密,小枝基部宿存芽鳞的先端紧贴小枝,不斜展。
叶
叶四棱状条形,两侧扁,高大于宽或几乎等宽,常弯曲,长1.5-2.5厘米,宽约2毫米,先端锐尖,四面有气孔线,上两面各有5-7条,下两面各有4条;
果实
球果长圆状圆柱形或卵状圆柱形,长8-14厘米,径5-6.5厘米,通常两端渐窄,间或近基部微宽,熟前绿色,有树脂,熟时淡褐色或褐色,稀带黄绿色;种鳞宽倒卵状五角形、斜方状卵形或倒三角状宽卵形,先端宽圆或微成钝三角状,边缘薄,有细齿或近全缘,中部种鳞长约2.7厘米,宽2.7-3厘米;苞鳞短小,长约5毫米;
种子
种子倒卵圆形,长5-6毫米,种翅宽大,倒卵状,连同种子长约1.6厘米;
物种分布
分布范围
大果青杄为中国特有种,但分布面积很少,其残存种群主要分布在东经104°22'24.9"~111°24'49.2 "、北纬30°11'11.7" ~ 33°48'08.9"之间,呈岛屿化斑块状零散生长在中国,主要位于秦岭山区及其余脉地区,分布区包括湖北恩施、鄠邑区、内乡县、重庆大巴山脉、甘肃天水、白龙江流域等地。
生长环境
大果青杄多生长在亚热带及暖温带过渡的中高山地,垂直分布于海拔1200-2250米之间,对生长环境要求较严格,通常只生在自然植被保存比较完整的山谷沟底或山坡下部及半阴坡岩石缝隙中,其生长地空气湿度高,土壤多系山地黄壤土,土层深厚,肥沃、疏松呈微酸性。
习性
大果青杄30~40年左右开始结果,自然条件下1~3年的结果周期,存在结实大小年。通常在4月中下旬进入萌动期,5月开始展叶,花期亦在5月,单株花期约为10天,球果9月成熟,10月飞散。大果青杄为喜阴树种,不耐低、高温,忌水怕涝,红豆杉(Taxus wallichiana var. chinensis)、铁杉(铁杉属 chinensis)、华山松(Pinus armandii)、北京花楸(Sorbus discolor)、风毛菊(Saussurea japonica)等为其主要伴生植物。
繁殖方式
自然繁殖
大果青杄自然状态下通过种子繁殖,其种子具种翅可借助风力进行传播,传播距离多在20-30米,传播范围较小,几乎不超过40米,松鼠等啮齿动物的搬运藏匿行为也是其种子传播的方式之一。
人工繁殖
播种
选取优质干燥成熟种子,经温水、高锰酸钾溶液分别浸泡后,催芽至种子裂口率超过30%即可播种。播种时间通常在春季4~5月,播种量根据种子质量、计划产苗量和育苗方法具体确定,多采取条播的方式进行播种。播种要分床定量下种,均匀撒播,播后用过筛和消毒后的森林腐殖土均匀覆盖。覆土后稍加镇压,用竹帘或麦秸覆盖床面。
嫁接
选取大果青杄优良单株上当年生长的一、二级侧枝制作穗条,以多年生生长健壮的云杉作为砧木。采用髓心形成层贴接法,将接穗顶端削成双面楔形插入砧木髓心,绑紧固定。在嫁接完成后浇足水,保证良好的水分状况和空气湿度,并及时清除杂草。
扦插
选取大果青杄优良母树中部发育良好的一年生枝条作为种条,经生根粉或吲哚-3-丁酸等激素处理后,插于地势平坦、土壤肥沃的插床,扦插前用高锰酸钾对插床进行消毒,杄插后及时搭建遮荫棚减少插床水分蒸发,并浇水,成活后按时浇水,及时除草,适度遮荫。
栽培技术
选地整地
圃地选择低海拔、阳坡或半阳坡有排灌条件的轮作地。播种前分别在前一年秋季与当年春季进行整地,秋季深耕,春播时浅耕,拣出草根和石块,并用甲基硫菌灵、硫酸亚铁等对土壤进行消毒,同时充分施加磷酸钙、氮肥或有机肥,春耕时以辛硫磷、味喃丹颗粒剂等灭虫,以南北方向作床,施药后耙平、镇压苗床。
田间管理
出苗达60%时,用竹帘等搭建高荫棚,适当遮荫;及时除草,杂草刚出土而苗木种子尚未出土时,可喷洒扑草津或草甘磷乳油,在杂草生长旺盛期结合中耕松土进行人工除草;在苗木速生期进行间苗,苗木生长稳定后定苗,拔除劣苗,适当补苗,及时浇水,间苗次数一般在2~3次;在苗木生长期间,用尿素或磷酸氢二钾进行叶面追肥,结合喷灌保持苗床适宜的水份;霜冻易发季节,施放烟剂或于苗床撒施草木灰。
病虫害防治
大果青杄主要病害为苗木立枯病。通过播种前对土壤消毒;苗期喷洒波尔多液或硫酸亚铁水溶液等农药进行防治。连续阴雨天可揭除遮荫棚降低苗床湿度,并适当增加喷洒次数。主要虫害包括小地老虎、粗绿彩丽金龟、蓝边矛丽金龟等。主要防治方法为在成虫羽化盛期设置黑光灯或高压汞灯进行诱杀;在虫害发生的苗床,用甲拌磷颗粒剂、喃丹颗粒剂、甲基对硫鳞粉剂等与细砂土拌匀后开沟施药,使药剂充分施到苗木根部,覆土后灌水。
物种保护
保护等级
1999年被列为中国《国家重点保护野生植物》二级保护植物
2004年被《中国物种红色名录》定为近危(NT)物种
2010年被IUCN濒危物种红色名录评估为极危(CR)物种
2013年被《中国珍稀濒危植物图鉴》定为近危(NT)物种
2021年被列为中国《国家重点保护野生植物》二级保护植物
物种现状
大果青杄野外分布区范围已大大缩小,种群规模急剧减少,2014-2015年学者在甘肃省调研后估算出大果青杆群落原始分布面积为81.48hm2,植株3000余株。大部分种群现状为结果母株稀少、种子自然萌发率低、无幼苗或者幼苗转化为幼树困难,种群衰退趋势明显。
致危因素
人为因素
人为砍伐、盗采种子、盗挖幼树和幼苗等人为因素是造成大果青杄濒危的直接和主要原因。人类活动的干扰,包括生态环境的破坏和资源的不合理利用等,破坏了大果青杄的适宜生境和种群数量,使得种群间基因流减小,进而导致严重的遗传漂变及种群间的分化。
种群规模小
大果青杄种群小,种质资源少,分布区狭窄、呈岛屿状分布,地理隔离严重,易产生自交和退化,其遗传漂变几率的增加会导致种群遗传多样性的降低,从而增大了其遗传的不稳定性,使种群逐渐失去适应能力。
繁殖能力弱
大果青杄结实大小年严重,结实率低,而种子的传播能力也不高,其种子较大,产量少,很难穿过林下根系的盘结层或枯枝落叶层,致使土壤中的种子库存量少,同时种子的出苗率很低,种子萌发和幼苗生长条件严苛,伴随严重病虫害,在种群竞争中易失去优势地位,导致自然状态下的繁殖更新和扩展缓慢。
保护措施
2019年中国宝鸡市森林公安局开展了"严厉打击破坏野生动物资源违法犯罪专项行动";科研技术人员开展了大果青杄分布和育种技术研究,建立了种质资源收集区;同时中国大果青杄分布地实施了就地保护, 湖北恩施、甘肃舟曲等地开展了大果青杄人工栽培,保护其遗传多样性、扩大了人工种群。
用途
大果青杄木材呈淡黄白色,材质较轻软,纹理直,结构稍粗,可作为土木工程、建筑、电杆、器具、家具用材及木纤维工业原料;也可作为分布区内的造林树种;此外大果青杄在松科云杉属中占有非常重要的系统位置,是研究松科系统发育及裸子植物系统发育和起源的关键类群之一。
相关研究
种子萌发研究
相关研究显示大果青杆种子休眠属综合休眠,排除了种皮不透水、不透气、机械限制及存在萌发抑制物等导致大果青杆种子休眠的可能,同时发现激勃素可有效打破大果青杄种子的休眠,显著提高种子的发芽率。
物种对比
大果青杄与青杄(Picea wilsonii Mast.)均为中国特有的云杉属植物,两者形态相似曾被误认为同一物种,但大果青杄叶较粗长,同时球果较大通常为青杄的数倍,而后者在株型上更为高大可达50米。
参考资料
大果青杄.物种2000中国节点.2023-04-01
大果青杄 (dà guǒ qīng qiān).植物智.2023-04-01
国家重点保护野生植物(2021版).植物智.2023-04-01
Picea neoveitchii.IUCN濒危物种红色名录.2023-04-23
关于严厉打击非法猎捕、杀害珍贵(濒危)野生动物等涉林违法犯罪行为的通告.宝鸡市林业局.2023-04-04
湖北宜昌三峡植物园完成云杉试验林更新调查.国家林业和草原局.2023-04-04
白龙江林科所科研成果喜人.白龙江林业科研所.2023-04-05
青杄.植物智.2023-04-04