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“植物霸主”苏铁曾遍布全球 如今为何弱爆了

发布时间:2018-09-30 10:37:21   来源:    浏览次数:306

◎萧野

【裸子植物苏铁在侏罗纪时几乎遍布整个地球,与恐龙在生物界里占尽优势,地史学上称为“苏铁恐龙时代”。我国西南地区是现代苏铁科植物的主要分布中心之一。近几十年来,我国野生苏铁数量减少至少一半,在《中国生物多样性红色名录·高等植物篇》中,叉叶苏铁、葫芦苏铁、德保苏铁等10种苏铁已进入“极危”状态,多歧苏铁、攀枝花苏铁等9种苏铁被列入“濒危”等级。苏铁由远古时期的“植物霸主”变成现在的“弱势群体”,是哪些因素造成的呢?】

“植物霸主”苏铁曾遍布全球 如今为何弱爆了

在热带地区,20年以上的苏铁几乎年年都会开花,有的还具有多头(分枝),每个头上都能开花。

全被列入国家一级保护

苏铁就是人们通常所说的铁树,起源于古生代二叠纪,于中生代的三叠纪(距今2.25亿年)开始繁盛,侏罗纪(距今1.9亿年)进入最盛期,几乎遍布整个地球,与恐龙在生物界里占尽优势,地史上称为“苏铁恐龙时代”。

至白垩纪(距今1.36亿年)时期,由于被子植物开始繁盛,苏铁才逐渐走向衰落。到第四纪(距今250万年)冰川来临,北方寒流南侵,苏铁科植物大量灭绝,幸存下来并零星分布于热带、亚热带地区的,便成为珍贵的“活化石”。我国由于青藏高原、秦岭等的天然阻隔,在四川、云南等地有部分苏铁科植物幸免于难。我国西南地区、中南半岛、加勒比海和澳大利亚东北部,是现代苏铁科植物的主要分布中心。

除了针叶树外,苏铁类植物是裸子植物中最丰富的群体。现存苏铁是一个大类群,是唯一保持着羽状深裂(裂片深度超过1/2,但叶片不因缺刻而间断)、蕨类状叶子的裸子植物,保留了类似蕨类植物的特征,包含苏铁科和泽米铁科2科10属约348种。对苏铁类植物而言,种间差异细微,不存在生殖隔离,容易形成杂交种而产生一些过渡类型,分类困难。近63%的苏铁种类被世界自然保护联盟(IUCN)红色名录列为濒危物种。中国仅1科1属,即苏铁科苏铁属,共有23种苏铁,均被列为国家一级重点保护野生植物。

苏铁树姿刚健挺拔,四季常青,一般生长在沿河谷的山脊和悬崖的低海拔山坡上,能在河谷岩壁的石缝中扎根,与山川日月见证了自然界的物种变迁与生生不息。由于悠久的进化历史,它们对研究种子植物的起源与演化、动植物的协同进化、地球板块运动的历史和古气候的变迁等都有重要意义。

“植物霸主”苏铁曾遍布全球 如今为何弱爆了

苏铁树形古雅,主干粗壮,坚硬如铁,是珍贵的观赏树种。

树干如苍龙鳞甲 不怕火烧

苏铁每年春天长出新叶,浅绿色柔软且内卷,成长后伸直,呈深绿色且刚硬如铁,而且树干如铁打般坚硬,喜欢含铁质的肥料,故得名“铁树”。在《古今图书集成》一书中记载,“江西铁山有铁樵,粪之以铁,花而生之。”意思是用铁屑给“铁樵”(苏铁)作肥料,就能促其开花。

苏铁形似棕榈,全株呈伞形,树干圆柱状,表面有密集的、暗褐色干缩的叶基和叶痕,像菠萝的外形,斑驳又“如苍龙鳞甲”。苏铁叶像大羽毛,在茎干的顶部成堆地生长,向四周伸展开,远看就像一条绿色的“裙裾”,又像四散开的孔雀羽毛。叶片的长短和多少,通常与树龄成正比。苏铁因羽状复叶如同展开的凤凰尾,树干似芭蕉和松树的树干,所以又名“凤尾蕉”“凤尾松”。

“植物霸主”苏铁曾遍布全球 如今为何弱爆了

苏铁形似棕榈,全株呈伞形,树干圆柱状,表面有密集的、暗褐色干缩的叶基和叶痕,像菠萝的外形。

苏铁不怕火烧,就算叶子被火烤焦,茎干受叶基保护,叶基的隐芽和树干基本很少受伤,之后又会萌发新叶,有的还能开花结籽,所以流传苏铁能避火,又名“避火蕉”“避火树”。

苏铁躯干的薄壁细胞含有大量淀粉可供食用,俗称西米(Sago),因长得像棕榈树,英文俗称为Sago Palm(直译为“西米棕榈”)。

长江以南“铁树开花”是常事

俗话有云“铁树开花,哑巴说话”“铁树开花马长角”,意指铁树开花难,常用来比喻十分罕见或极难实现的事情。但实际并非如此,尤其在热带地区,20年以上的苏铁几乎年年都会开花,有的还具有多头(分枝),每个头上都能开花。苏铁生长缓慢,从幼苗到开花需十几年甚至几十年。当人们把苏铁当作观赏植物,移植到长江及以北地区栽培时,较低的温度会导致其终生不开花。

“植物霸主”苏铁曾遍布全球 如今为何弱爆了

苏铁雄花是挺立于羽叶中呈椭圆形、像玉米棒的花朵,黄灿灿的。

苏铁雌雄异株,花形各异,在羽状复叶形成的圆形“羽裙”里开放。雄花是挺立于羽叶中呈椭圆形、像玉米棒的花朵,黄灿灿的。雌花是紧贴于茎顶的圆形花朵,像一个倒扣的大碗,又像一个长了鳞片的大荸荠,苏铁的种子就藏在这“大荸荠”里,鸽子蛋大小,成熟后为橙红色,有人给它取了个好听的名字“凤凰蛋”。一窝红艳的果(严格意义上说是种子),大概百十来颗,累累果实在硬朗绿叶的衬托下,如同盛满了鲜果的果盘。

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苏铁的种子如鸽子蛋大小,成熟后红艳艳,人称“凤凰蛋”。

过去,苏铁一度被认为是风媒传粉植物,但后来科研人员确认,现生几乎所有苏铁为虫媒传粉,比如象鼻虫,较重的种子主要由啮齿动物和小型吃果子的蝙蝠帮忙扩散,蝙蝠可将其扩散到2〜7公里的范围。

我国10种苏铁已极危

世界保护联盟(IUCN)的《世界野生植物濒危物种红皮书》将苏铁属植物列为重点保护对象,《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)将苏铁属列入附录Ⅰ,禁止非法进出口。苏铁属植物在我国被列为国家一级重点保护野生植物,是《国家禁止、限制出口的珍贵树木名录》中列为限制出口的树种。

在《中国生物多样性红色名录·高等植物篇》中,叉叶苏铁、葫芦苏铁、德保苏铁、滇南苏铁、仙湖苏铁、贵州苏铁、灰干苏铁、苏铁、四川苏铁和台东苏铁共10种苏铁极危;宽叶苏铁、长叶苏铁、海南苏铁、多歧苏铁、攀枝花苏铁、叉孢苏铁、石山苏铁、闽南苏铁和绿春苏铁处于“濒危”状态;锈毛苏铁、篦齿苏铁已经“易危”。近70%的中国苏铁属植物被列为“受威胁”。目前除攀枝花苏铁、篦齿苏铁等仍成片分布形成群落外,其余种类大多星散分布。

攀枝花存欧亚最大天然苏铁林

叉叶苏铁植株稀少,叶片分叉,为苏铁属植物所罕见,在我国仅零星分布于广西龙州及云南弥勒的局部石灰岩地区。葫芦苏铁的茎干常生长在地下,呈圆柱状或葫芦状,有时呈串珠状,基部常骤然膨大,直径约25厘米;地上茎高约50厘米,径15厘米。

贵州苏铁分布于南盘江流域中游的广西北部、贵州西南部及云南东部,生活在干旱河谷灌丛中。人们对贵州苏铁野生资源掠夺开掘,加之人地环境关系日益恶化,贵州苏铁的分布日渐萎缩,种质资源也濒临灭绝。

20世纪90年代,广西林业科学家在广西百色地区上平屯石灰岩山坡上,发现“德保苏铁”。它是中国特有种,远看它茎身纤细、绿叶修长,和小竹子差不多,所以又称“竹子铁”。走近细看,才发现它的特别之处。和一般苏铁相异的是,德保苏铁的叶子不是对生的(指每个节上生两片叶子,相对排列),而是羽状复叶,小叶在叶轴两侧排列成羽毛状,总叶柄分枝两次,分枝上均着生小叶。其身姿摇曳婆娑,也迥异于普通苏铁的坚硬如剑。

攀枝花苏铁是在四川南部金沙江干热河谷首次发现的苏铁属植物。它是经过第四纪冰期浩劫,而在金沙江河谷孑遗至今的最古老种子植物之一,对研究横断山脉植物区系的发生和发展,研究古生物、古地质及种子植物的起源和演化,都具有十分重要的科学价值。目前,攀枝花苏铁国家级自然保护区分布着38.5万余株野生攀枝花苏铁,是欧亚大陆分布纬度最北、海拔最高、面积最大、株数最多、分布最集中的天然苏铁林。每年3〜6月,这里漫山遍野的铁树之花竞相绽放,万绿丛中黄花点点,“单株如佛手捧珠,成林似彩毯铺地”。

“植物霸主”苏铁曾遍布全球 如今为何弱爆了

攀枝花苏铁是经过第四纪冰期浩劫,而在金沙江河谷孑遗至今的最古老种子植物之一。

内忧外患致种群弱势

近几十年来,我国野生苏铁数量减少了一半,苏铁由远古时期的“植物霸主”变成现在的“弱势群体”,有人为因素,也有其自身原因。

非法盗挖和贸易以及生境改变,是导致中国苏铁资源濒危的最主要因素。上世纪90年代,受食品、药品、园林绿化和其他商业用途等经济利益驱使,一些单位和个人大量收购野生苏铁,非法盗挖和贸易使得一些姿态优美、株型奇特的种类,如德保苏铁、多歧苏铁、叉叶苏铁等野生资源种群数量急剧下降,种群分布范围缩小。

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德保苏铁萌发中的羽叶,姿态优美。

野生苏铁分布区大多处于林、农交汇的边远山区,居民生活较贫困,生产方式落后,刀耕火种、放火烧山等模式还在一定程度上存在,加上农牧业发展、城市扩张等逐渐吞噬苏铁的领地,野生苏铁赖以生存的环境萎缩,原有的群落中生物互惠互利的稳定关系也被破坏。

苏铁属植物个体寿命虽长,一般从种子发芽到植株成年开花需十多年甚至更长时间,同时又是雌雄异株,且雌雄异熟,开花时间不一致,往往是“郎有情时妹无意”——雄花一般比雌花早开一周,当雌花需要授粉时,雄花花粉活性已经大大降低,对繁殖不利。在自然状态下,雌株大量结实后一般隔1〜3年才能再开花,加之有些雌雄株相隔较远,对其传粉影响较大,自然结实几率不高,种群发展缺乏幼苗后备资源。

此外,苏铁的种子较大,传播困难,发芽率又低,在与其他植物的竞争中处于劣势。

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德保苏铁绿叶修长,和小竹子差不多,所以又称“竹子铁”。

深圳建成最大苏铁迁地保护中心

在就地保护方面,目前专为保护苏铁建立的自然保护区有四川攀枝花苏铁国家级自然保护区、云南禄劝攀枝花苏铁省级自然保护区、云南大围山国家级自然保护区和台湾台东苏铁自然保护区。

在迁地保护方面,许多植物园、科研单位都开展了苏铁属植物的引种与栽培,比如深圳仙湖植物园经过数十年的努力,已建成国际上最大的苏铁迁地保护中心,迄今已收集到2科10属的近240种苏铁,为濒危苏铁类植物的保护、繁育以及回归自然作了重大贡献。

“植物霸主”苏铁曾遍布全球 如今为何弱爆了

深圳仙湖植物园经过数十年的努力,已建成国际上最大的苏铁迁地保护中心。

当前,我国苏铁属植物在保护中还存在一些问题。比如资源本底不清,无论在认识上,还是在调查的地域和详细程度方面都存在局限性;保护管理力量薄弱,已建保护区的保护管理机构不健全,仍有部分苏铁分布区缺乏保护管理机构,在管理和协调上存在一定困难,致使部分苏铁及其栖息地未能得到有效保护。

为减轻苏铁的灭绝风险,有学者建议,建设植物资源库是可行的,如种质资源库、苗圃、实验和示范区。此外,逐步建立起有效的科研监测体系,以便掌握苏铁的动态变化,为行政决策和科学管理提供数据,提高保护管理水平。

(本文撰写过程中参考了《中国苏铁属植物的分类学研究现状与展望》《苏铁类植物传粉生物学研究进展》《中国苏铁属的分布、多样性及保护现状》等文,特此声明并致谢。)

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责编:叶晓婷

网编:吴燕芳