保护生物学..doc

杜仲的保护生物学研究 摘要：保护生物学是一门新兴学科，它涉及分类学、生态学、遗传学和种群生物学的多种原理和方法，从而探讨出对自然保护和管理的最佳途径。为此，本文特以杜仲为例，从生态学特征、生物多样性、保护措施，未来研究发展四个大的方面对杜仲的保护生物学进行研究探讨，以便更加明白保护生物学的意义及重要性。 关键词：杜仲；保护生物学；生态学；生物多样性 　　杜仲( Eucommia ulmoides Oliver)， 为杜仲科杜仲属多年生落叶乔木，中国特有的第三纪孑遗植物[1]。其皮、叶供药用，种子含有大量的高级营养油，而且所有器官维管组织的韧皮部，以及初生组织皮层和髓中均含有性质介于橡胶的弹性和塑料的塑性之间的杜仲胶。杜仲胶除用作补牙材料、海底电缆以及医用、体育等外，还在形状记忆方面有很广泛的潜在应用价值；杜仲叶还可作为保健品及饲料添加剂的原料。因此，杜仲不仅具有很高的药用价值，而且还有很高的经济价值。正因为如此，其野生资源不断遭受严重破坏。目前，杜仲已成为国家二级保护植物，开展保护生物学研究对保护杜仲资源具有重大意义[2]。 1 杜仲生态学研究 1.1 生长环境 杜仲具有很广泛的适应性，在酸性土、中性土、微碱性土及钙质土上均能生长，尤其在土层深厚、疏松、肥沃、湿润、排水良好和阳光充分的旷地生长最好，最适宜生长的土壤PH值为5.0～7.5。杜仲的海拔适应性很广，在海拔200～1800m左右生长良好，甚至在2500m也有分布，多生长在中低山[3]。伴生植物有油桐、漆树、栓皮栎、麻栎、棕榈、柏木、乌柏、梧桐、核桃、红豆杉、杉木、马尾松、枫香、板栗、槐等中亚热带和北亚热带树种。 1.2 地理分布 杜仲原产地及中心分布地带在秦岭以南华中地区的陕西、四川、贵州、湖北、湖南等省，多为山区[4]。由于广泛的引种栽培，现在已远远超出这些原始分布区。国内杜仲分布于25～35°N，104～119°E的广大地区。主要在秦岭、黄河以南、五岭以北、黄海以西、云南高原以东、长江中下游以南地区，以贵州、四川、湖北、湖南、陕西、甘肃等省分布较多，江苏、福建、河南、广东、广西、安徽、江西、浙江、山东、云南、北京等省市亦有分布。据文献报道，在东北的吉林、沈阳也有栽培。杜仲也被引种到欧美各地的植物园，被称为“中国橡胶树”，虽然和橡胶树并没有任何亲缘关系。此外，苏联、美国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚、瑞典等国，都是从中国引进的。 1.3 适宜气候　 杜仲喜光，不耐庇荫， 要求雨量充沛、气候湿润，具有耐寒力较强的特性；对温度适应幅度较宽，年均温11.7～17.1℃，绝对最高温度33.5～43.6℃，绝对最低温度-4～-19.1℃下均可正常生长发育。以年均温15℃，1月均温5℃，7月均温25℃，绝对最高温度40℃，绝对最低温度-5℃下生长发育最为适宜。杜仲可耐-22.8℃的低温；在温度较高的亚热带地区也可生长，但冬季气温过高，缺乏休眠条件，生长发育不好。 2 生物多样性 2.1 外部形态 2.1.1 树皮形态 树皮灰褐色，粗糙，内含橡胶，折断拉开有多数细丝。嫩枝有黄褐色毛，不久变秃净，老枝有明显的皮孔。杜仲外部形态的差异主要表现在树皮类型上。《中华本草》中将其分为粗皮(青冈皮)和光皮杜仲(白杨皮)；有人则划分为深纵裂、浅纵裂、光皮、龟裂4种[5]。对湖北杜仲的研究结果表明：光皮杜仲的单株产鲜皮量最高，具有较高的开发利用价值。 2.1.2 杜仲叶 杜仲叶椭圆形、卵形或矩圆形，薄革质，长6～15cm，宽3.5～6.5cm；基部圆形或阔楔形，先端渐尖；上面暗绿色，初时有褐色柔毛，不久变秃净，老叶略有皱纹，下面淡绿，初时有褐毛，以后仅在脉上有毛；侧脉6～9对，与网脉在上面下陷，在下面稍突起；边缘有锯齿；叶柄长1～2cm，上面有槽，被散生长毛。叶的颜色多为绿色，标本也有呈黄褐色，胡氏报道在湘西发现红叶杜仲，笔者在中科院植物所标本馆也看到采自湖北的红叶杜仲。 2.1.3 杜仲花和果实 花生于当年枝基部，雄花无花被；花梗长约3mm，无毛；苞片倒卵状匙形，长6～8mm，顶端圆形，边缘有睫毛，早落；雄蕊长约1cm，无毛，花丝长约1mm，药隔突出，花粉囊细长，无退化雌蕊。雌花单生，苞片倒卵形，花梗长8mm，子房无毛，1室，扁而长，先端2裂，子房柄极短[6]。翅果扁平，长椭圆形，长3～3.5cm，宽1～1.3cm，先端2裂，基部楔形，周围具薄翅；坚果位于中央，稍突起，子房柄长2～3mm，与果梗相接处有关节。种子扁平，线形，长1.4～5cm，宽3mm，两端圆形。早春开花，秋后果实成熟。不同地区采到的果实其形状、大小、色泽、千粒重、先端缺刻的角度都有显著的不同,果实的千粒重与发芽率关系重大关系。 2.2 遗传多样性 　　近10年来，由于杜仲综合加工利用技术的发展，使杜仲的经济价值倍增，各地开