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兰科常见药用植物的神奇世界:自然馈赠的传奇宝藏
2025-06-10
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大球盖菇:变废为宝的 “生态清洁工”
在广袤的农田里,收割后堆积如山的秸秆亟待处理;在规模化的养殖场中,畜禽粪便的处理同样面临挑战。农业农村部2024年的数据显示,我国每年产生 8 亿吨作物秸秆和 38 亿吨畜禽粪便,这些农业废弃物若处理不当会成为污染源,但若利用得当则蕴含着巨大资源价值。目前,传统堆肥技术存在明显短板:木质纤维素降解效率低,且难以彻底清除残留的病原菌和抗生素抗性基因,不仅影响堆肥质量,还可能威胁土壤健康和农产品安全。如何高效转化这些废弃物,实现资源化利用,已成为推动农业绿色发展的关键课题。图片来源:刘栋在云南,有一种名为大球盖菇的珍稀食用菌,成为改变这一现状的重要突破口。由中国科学院昆明植物研究所于富强教授领衔的大型真菌种质资源保育与绿色可持续发展研究专项攻关团队,以它为核心,构建了“畜禽-作物-食用菌跨界循环系统(LCM系统)”,为农业废弃物的处理开辟了新路径。图片来源:窦婷婷LCM循环系统:实现能量的跨界流转这套系统的运作过程就像一场精妙的 “生态接力”。首先,将秸秆和牛粪进行堆肥处理,为大球盖菇的生长提供基质。其次,大球盖菇化身高效的 “生态工匠”,在生长过程中充分发挥自己的 “分解能力”,将堆肥中的有机物质转化为自身所需的养分,从而实现食用菌的高效栽培。最后,培育大球盖菇的菌渣也没有被浪费,它摇身一变,成为了优质的肥料,重新被投放到农田中,为作物生长提供支持。图片来源:于富强这套系统的核心突破在于其对污染物的高效降解能力。针对农业中棘手的抗生素残留和病原菌问题,LCM 系统展现出了卓越的降解效能,成为了农业生态环境的 “守护者”。“污染”变“资源”,发挥真菌技术的生态力量在减少污染物方面,以大球盖菇为核心的 LCM 系统成果斐然。菌渣被用作肥料后,病原菌在作物茎部的丰度降低了36%,在种子中的丰度降低了7%,大大减轻了病原菌对作物的危害。同时,经过高温堆肥与LCM系统的联合作用,牛粪中的土霉素残留量从3232μg/kg 降至 630μg/kg,降解率高达80%,有效切断了“畜禽-土壤-植物” 之间残留抗生素的传递链。此外,土壤中抗生素抗性基因的丰度也显著降低,其中土霉素相关抗性基因减少了 46%,远高于传统堆肥减少20%的效果,为农业生产创造了更加清洁的土壤环境。图片来源:中国科学院昆明植物研究所菌渣为作物生长提供了“营养宝库”,显著提升了作物产量。在菌渣的滋养下,燕麦的根系表面积扩大,须根密度增加,这使得根系能够更高效地吸收土壤中的养分。此外,根际土壤中有效氮、磷含量分别增加了12%与9%,为作物的生长提供了更加充足的营养支持。从最终的产量来看,燕麦鲜重提升了65%,牧草产量提高了68%,籽粒产量提高了50%。更令人欣喜的是,燕麦的品质也得到了提升,粗蛋白含量提升了5.1%,这表明,作为牧草的燕麦能显著提升饲料品质,为畜禽提供更多营养。生态调节:重塑根际微生物群落大球盖菇的加入如同给土壤微生物世界带来了一场 “生态革命”。经过菌渣堆肥处理,植株根系富集了具有木质纤维素降解能力的放线菌,茎部富集了促生长细菌,种子富集了抗逆微生物 (保证种子在极端环境下依然能正常萌发,幼苗茁壮成长,让植物在恶劣环境中也能延续生命),形成了“根-茎-种子”具有组织特异性的有益微生物群落。菌渣堆肥处理后,植株中有益微生物群落分布示意图图片来源:刘栋这些有益微生物就像作物的 “健康卫士”,为作物的健康生长提供保护和支持。同时,相较于对照组,有菌渣作为肥料的根际土壤中腐生真菌的比例提升了 29%,这些腐生真菌凭借快速生长的菌丝网络,如同在土壤中编织起密集的“防护网”,抢先占据病原菌的生存空间,让其无处落脚;在营养争夺上,腐生真菌对碳源、氮源的高效摄取能力,就像给病原菌戴上“饥饿枷锁”,限制其生长繁殖;通过双管齐下的方式,显著降低病原菌在土壤微生物群落中的占比,重构健康的土壤微生态环境。它们通过竞争性优势,重构了土壤微生物功能网络,让病原菌的功能群占比从24%降至15%,有效抑制了病原菌的增殖,改善了土壤的微生态环境。进一步推广,助力农业与生态共赢随着乡村振兴战略和 “双碳”目标的推进,LCM 跨界循环系统展现出了巨大的推广价值。这一系统将农业废弃物转化为宝贵的资源,实现了农牧有机质的清洁利用,减少了农业生产对环境的压力。在广大农村地区推广这一系统,不仅能够解决秸秆和畜禽粪便的处理难题,还能为农民创造经济效益,比如提高作物产量和品质,减少化肥的使用量等。同时,该循环模式有助于构建可持续的农牧产业体系,推动农业的绿色发展,实现农田增肥和环境改善双赢。科学意义:开创可持续发展新范式从科学角度看,LCM系统的研究具有重要意义。基于多组学技术与功能基因分析,该研究首次揭示了 LCM 系统中生物肥料对作物不同组织部位微生物群的调控作用,为研究农业生态系统微生物间的相互作用提供了新视角。从实际应用角度看,该研究不仅为农牧有机质高效利用提供了解决方案,更开辟了农业微生物风险阻控新路径,实现了农牧废弃物清洁利用、作物绿色增产与农耕区环境保护的协同,为全球农业的可持续发展提供了可推广的范式。大球盖菇——这一曾经被低估的真菌资源,通过科研人员的创新研究,成为了农业生态系统的关键物种。它成功将农业废弃物从令人头疼的 “污染源” 转变为助力农业发展的 “资源库”,彰显了真菌技术在生态保护和农业可持续发展中的巨大价值。随着 LCM 跨界循环系统的推广应用,此类生态友好型技术将发挥越来越重要的作用,推动形成“绿色生产-资源循环-环境改善”的可持续发展新模式,为农田生态系统注入新的生机与活力。团队成员合影(图片来源:中国科学院昆明植物研究所)来源:科普中国前沿科技
2025-05-28
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油桐家族“姐妹花”:油桐与木油桐
2025-05-28
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颠覆传统植物生存逻辑丨赤箭——天麻
两千余年前,《神农本草经》记载了一味奇药——“赤箭”,其名源于破土而出的赤褐色花茎,状若箭矢,古人视其为“天赐神物”。至宋代《开宝本草》,方以“天麻”定名,取“天生之麻,无根自定”之意。道家典籍《抱朴子》更以诗性笔触描绘:“天麻者,不知所生,仿佛天生。”有趣的是,古人观察到天麻“有风静立,无风自摇”的特性,赋予其“定风草”之名,暗喻其平息风邪之效。 赤箭天麻野外生长状况天麻(Gastrodia elata Bl.),兰科天麻属植物。这株无根无叶的植物,颠覆了传统植物的生存逻辑——既不依赖土壤养分,亦无光合作用之能,却凭借与真菌的共生策略,在中医药史上稳居“治风圣药”之位。从《吴普本草》的“神草”赞誉,到现代药理学揭示的天麻素、多糖等活性成分,其药用价值跨越时空,至今仍在实验室与临床中焕发新生。天麻鲜品;天麻干品(药材及饮片)天麻堪称植物界的“反套路专家”。它摒弃常规植物的生存模式,转而与森林中的分解者——蜜环菌结成“战略同盟”。蜜环菌以分解枯木为生,而天麻则化身“菌丝收割者”,直接消化其菌丝获取营养,形成独特的“腐生-寄生”双轨制生存模式。科学家将其定义为“真菌营养型寄生植物”,这一机制使其无需光合作用或根系吸收,即可“坐享其成”。其生长周期更显精妙:种子萌发后,需在地下蛰伏三年之久,95%的时间用于悄无声息地积累能量。直至块茎丰盈,方以赤箭之姿破土而出,完成从“潜伏者”到“绽放者”的华丽转身。古人若知此草以如此“借力打力”之策存活千年,或会叹服:“此乃自然界的生存经济学!”赤箭天麻野外生长状况天麻生活史1965年,植物学家周铉攻克天麻与蜜环菌的共生难题,首次实现人工栽培,改写了“天麻必野生”的千年历史。这一突破堪比“微生物界的精密联姻”——蜜环菌对环境极其敏感,温度、湿度、基质稍有偏差便拒绝“合作”。历经数百次试验,周铉团队最终在云南昭通的山地中成功模拟自然共生环境,开启天麻规模化种植的新纪元。 如今,陕西汉中、云南昭通、安徽岳西三大产区已成天麻产业的“黄金三角”,年产值逾百亿元。2012年,周铉荣获“中国天麻研究终生成就奖”,其研究成果被列为“中药资源可持续利用”的典范,彰显人类从自然中汲取智慧的非凡能力。天麻主产区来源:华南植物园
2025-04-29
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春天里的“野百合”,原来是它!
“就算你留恋开放在水中娇艳的水仙,别忘了山谷里寂寞的角落里野百合也有春天。”循着这段经典旋律的指引,我带着好奇踏入东北山林的早春。残雪未消的早春,沉寂的森林中,一簇倔强的紫红在枯叶间破土而出,渐成一片盛大的紫红色“王国”。俯身细看,六枚尖尖的花瓣正以“狂野”的姿态向上翻卷,在寒意料峭的春风中翩然舞动。那段传颂在歌词中的独白,原是出自这位“野百合”——猪牙花(Erythronium japonicum Decne.),百合科(Liliaceae)猪牙花属(Erythronium)的多年生草本植物。你能想象吗?在多数百合科植物还在沉睡的时节,猪牙花已经破土而出,正特立独行地演绎着百合科“最叛逆”的春日故事。早春林下紫红色的猪牙花“花海”一、名俗花却雅:解码命名密码初次见到猪牙花,往往会惊叹其名字与“颜值”之间的巨大反差。然而,“猪牙”一名看似俗气,却生动形象地描绘了她独特的形态特征。猪牙花的花被片(萼片和花瓣的合称)呈披针形,弯曲弧度酷似野猪的獠牙;无独有偶,深埋地下的鳞茎洁白、弯曲且尖长,如野猪的尖牙一般,这也是“猪牙花”中文名字由来的两种解释。有趣的是,它的英文名字是Dogtooth Violet,直译为“紫罗兰色的狗牙花”,也许因为中国早已有了叫做狗牙花的夹竹桃科植物,便选择以“猪牙花”来命名了。猪牙花单朵生于茎顶,在宽大叶片的托举中呈下垂姿态,常态有六枚花被片,最初含蓄收拢,待到绽放之时便强烈反卷朝上,露出内侧点缀的精致斑纹。在寒意尚未完全褪去的早春,成片盛放的猪牙花宛如林下穿着芭蕾舞裙的紫色“精灵”一般,呈现出不同于其名字的灵动和生命力。酷似野猪獠牙的猪牙花的花被片(左)与鳞茎(右)二、时间竞赛者:抢占光照窗口期的生存艺术在长白山森林中,猪牙花掌握着精准的物候密码。猪牙花深知待树木再次披上“新衣”时,林下的光照就会大大减少。因此,聪明的它们早已启动了早春突围计划:在上一年,深埋地下的鳞茎就储备了充足的养分,花芽和叶芽也已完成分化,确保了早春及时苏醒。这种“未雨绸缪”的策略,抢占了地表光线充足的“窗口期”,在树木荫蔽前,猪牙花已经完成了开花、结果的生命周期。更令人惊叹的是她的温度调控机制,当气温升至28℃时,地上部分立即启动枯萎程序,将养分输送进鳞茎中,为下一年的绽放积蓄能量。这种精准的“错峰生存”智慧,使其在森林光资源争夺中始终快人一步。抢占“窗口期”的猪牙花三、动物协奏曲:传粉与播种的跨界合作猪牙花的生存智慧不仅体现在时间掌控上,更在于打造精妙的动物协作网络。猪牙花独具特色的花被片不仅是“精灵舞裙”,更是为自己量身定制的传粉“邀请函”。当阳光透过花被片,其内侧基部近三齿状的紫黑色斑纹就像一个个箭头,被称为“蜜导”,犹如机场跑道灯一般,引导传粉昆虫精准着陆。此刻,绽放的猪牙花自然成为了传粉昆虫们的“重点关注对象”,在它们的帮助下,顺利完成传宗接代的重任。花被片上的“蜜导”种子的传播,上演着更精彩的剧本。猪牙花种子的一端附着有手柄形状、呈白色或淡黄色的油质体,能够释放出类脂肪酸气味,林中的蚂蚁们对这种营养丰富的美味毫无抵抗力,在油脂香气的诱惑下将种子搬运回蚁巢。油脂体就像是猪牙花支付的“运输费”,勤劳的蚂蚁会优先吃掉这一部分,而种子则被遗忘在蚁巢中。这种疏松、潮湿又透气的环境,辅以蚂蚁代谢留下的天然氮肥,恰巧为种子的萌发创造了理想条件,这也是猪牙花的鳞茎深埋地下的原因。研究显示,在蚂蚁数量充足的森林,能搭乘“顺风车”旅行的植物,扩散速度是风力传播的10倍以上。 蚂蚁正在搬运猪牙花的种子(左)猪牙花的种子和上面的油脂体(右) (湾沟林业局 于永波 供图)四、猪牙花家族的奇妙“分野”我国猪牙花属仅有两个种:其一是猪牙花,分布在东北的长白山区,主要生长在湿润的林下;其二是新疆猪牙花(Erythronium sibiricum (Fisch. & C. A. Mey.) Krylov),分布在西北的阿尔泰山脉,常见于森林灌丛下和亚高山草地。虽属同一家族,但猪牙花和新疆猪牙花为适应东北和西北不同的生存环境,演绎了一场同源异化的进化故事。它们的个头略有不同,猪牙花植株高25-30厘米,深扎地下的鳞茎扎有助于抵御东北冬季的严寒;而新疆猪牙花植株高16-20厘米,稍显矮小的特征有利于其在西北多风的环境中生存。它们的花被片也各有千秋,猪牙花的花被片通常整片呈现紫红色,新疆猪牙花的花被片则是双色渐变,上部为紫红色而下部呈白色,精准适配当地传粉昆虫的色觉偏好。虽分处不同的生境,两种猪牙花却各自写下了多维适应的最优解。 猪牙花(左)新疆猪牙花(右)(新疆生地所 曹秋梅 供图)五、脆弱绽放背后的保护命题看似平凡的猪牙花,用独特的智慧和策略书写着“野百合”的春天宣言。尽管掌握诸多生存智慧,猪牙花仍面临严峻的生存挑战,其种群衰退折射出更深的生态危机:森林破碎、生境退化导致传粉网络断裂,植株盗挖直接摧毁基因库......现在,她已经成为《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN)中的易危物种(VU),被《吉林省省级重点保护野生植物名录》列为三级保护。当我们凝视这倔强的紫色精灵,看到的不仅是生命的绚烂,更是生态系统精密运转的缩影。守护这份限定版的春日浪漫,需要我们理解:每一朵野花的绽放,都是自然智慧的无字宣言。守护这份地域限定的花海惊喜,才能让“野百合”的春天永驻人间! 参考文献:1. 赵连伟等. 早春开花植物 长白山春姑娘.2. 钟鑫. 猪牙花冰雪后的粉色花海.3. 曹长清等. 中国猪牙花属研究现状和世界猪牙花分布概况.4. 陈凤华. 万物有灵 | 花似猪牙赛西施——猪牙花.树木园供稿(文:王语桐,李岩,黄彦青,于景华。图:张粤,黄彦青,王语桐)。
2025-04-28
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“蕨”代芳华——鹿角蕨
蕨类植物,大家应该都不陌生,但羊齿植物,您是否又听过呢?其实羊齿植物就是蕨类植物的另一个别称。那么为什么蕨类植物会被称作羊齿植物呢?这是因为古人在日常观测中发现蕨类植物的叶片与羊齿非常相似,从而给予的另一种更为直观的称呼。其实,羊齿植物是我们对蕨类植物的一种刻板印象。山间林下、低矮草本,有着如羊齿般的羽状叶片(图1A),这或许就是很多人印象中的蕨类植物吧!事实上,蕨类不仅有羽状叶片类型,也有单叶类型(如:星蕨属Microsorum,图1B);不仅有低矮草本,也有高大木本(如:桫椤科Cyatheaceae,图1C);不光可以生长在山间林下,亦可水生和沼生(如:水蕨属Ceratopteris,图1D)。今天我们要介绍的这种植物是一种大型附生蕨类,它的叶二型(能育叶和不育叶),其中能育叶形态更是多变,状似鹿角。它就是蕨类植物中别具一格的存在——鹿角蕨(图2)。图1:蕨类植物。A:金毛狗 Cibotium barometz;B:江南星蕨 Lepisorus fortunei;C:笔筒树 Sphaeropteris lepifera;D:邢氏水蕨 Ceratopteris shingii。图2:鹿角蕨植株照。A:生境;B:个体;C:孢子囊。(曾佑派摄) 1858年,William Jackson Hooker 在他的著作中提到:该种可育叶裂片短,凹陷部分呈半圆形,大型淡褐色的孢子囊群突出,上缘形状与壮丽鹿角蕨(Platycerium grande)相似,但更接近肾形,首次将它作为一个新种进行处理(图3左)。此外,他还将Wallich 1826年在伊洛瓦底江流域和1827年在缅甸Martaban(现位于Mottama)采集的标本指定为该新种发表的凭证,并在原稿中绘制了线描图(图3左),将其命名为Platycerium wallichii。属名“Platycerium”是由“Platy-”和“-cerium”组成,其中“Platy-”有“扁平的”之意,而“-cerium”则为“角状结构”,合起来就是“扁平的角状结构”,种加词“wallichii”则是纪念Wallich的采集贡献。时至今日,当年Wallich在缅甸采集的标本仍保存在邱园植物园(K)和英国自然历史博物馆(BM)中(图3右),这为后续的研究提供了宝贵的材料。虽然鹿角蕨被描述并发表了,但它的系统位置也是几经变更,近年的研究将它放在了水龙骨科(Polypodiaceae)鹿角蕨属(Platycerium)。图3:鹿角蕨原始文献和模板标本。左图:原始文献;右图:合模式(BM001038346,图片来源于英国自然历史博物馆)。 鹿角蕨属是水龙骨科和禾叶蕨科植物(polygrammoid ferns)中为数不多的泛热带分布的类群,共包含15-18种,其中非洲和马达加斯加州分布有6种,8-11种分布在亚洲热带和亚热带地区、马来群岛和澳大利亚,南美洲仅分布有一种。它们主要附生在树上,有时也会附生在岩石上,通常生长在比较开阔的地带。中国作为鹿角蕨属分布的北缘,仅在云南分布有鹿角蕨一种。受人为干扰的影响和栖息地的破坏,鹿角蕨的野生居群遭到了较为严重的威胁,野生个体数量急剧下降。《中国生物多样性红色名录》将其评估为极危等级(CR),《国家重点保护野生植物名录》将其列为国家二级重点保护。 此时,很多人可能会纳闷,既然鹿角蕨如此濒危且受到相关法律法规的保护,为什么市场上还是经常能看到鹿角蕨的存在?这里可能需要做一个简单的说明。在我国受保护的仅鹿角蕨(Platycerium wallichii)一种,它也被称作绿孢鹿角蕨,而市场上流通的“鹿角蕨”通常是指鹿角蕨属的植物,如:二歧鹿角蕨(Platycerium bifurcatum,图4A)、皇冠鹿角蕨(Platycerium coronarium)等以及它们的品种。还有一个值得注意的点:所谓的保护都是针对野生植物,而人工培育的栽培品种并不在保护的范畴,这也是我们能在市场上看到不少的珍稀濒危植物的原因。当然,如果贩卖的是野生保护植物,这还是“很刑”的。图4:鹿角蕨属植物(部分)。A:二歧鹿角蕨Platycerium bifurcatum;B:象耳鹿角蕨 Platycerium elephantotis;C:东非鹿角蕨Platycerium alcicorne。 二歧鹿角蕨、象耳鹿角蕨(Platycerium elephantotis,图4B)和东非鹿角蕨(Platycerium willinckii,图4C)等(图4)。遗憾的是鹿角蕨本种在一次展出后“香消玉殒”了。当然,如果想看“鹿角”,其实二歧鹿角蕨的特征更为典型。二至五回叉裂的能育叶与鹿角不能说一模一样,那也是相差无几。那我们应该如何进行区分呢?最直观的区分就是:鹿角蕨孢子呈淡褐色,叶脉呈密网状,而二歧鹿角蕨的孢子为暗褐色,叶脉不为密网状。此外鹿角蕨正常能育叶片狭长,基生不育叶小,而二歧鹿角蕨则刚好相反。来源:华南植物园
2025-03-27
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蕨界“铁憨憨”——苏铁蕨
苏铁蕨(Blechnum insigne)为乌毛蕨科苏铁蕨属植物,因茎叶似苏铁而得名。根状茎粗短,主轴圆柱状,顶端密被红棕色长钻形鳞片。苏铁蕨是古生代泥盆纪时代的孑遗植物,是介于蕨类植物和裸子植物的中间过渡类型,因此苏铁蕨对于研究植物的物种进化以及植物的区系具有重要意义。泥盆纪的神秘来客:身世溯源在恐龙尚未称霸的 4 亿年前,古生代泥盆纪的地球上,苏铁蕨就已悄然登场。历经中生代侏罗纪的辉煌,见证无数物种兴衰,地球多次沧海桑田,多数同类消逝在岁月长河,苏铁蕨却顽强存活,是活着的植物化石,是珍贵的古老植物。自然雕琢的艺术品:独特外观苏铁蕨植株高达 1.5 米,直立或斜上的主轴,像坚固的黑褐色木柱,支撑起整个植株。顶部与叶柄基部,密密麻麻的鳞片,犹如精心编织的铠甲。叶片一回羽状,羽片线状披针形,基部为不对称心脏形,近无柄;叶脉两面均明显,沿主脉两侧各有1行三角形或多角形网眼;叶片正面绿色,背面白绿色;新生嫩叶红色。孢子囊群沿主脉两侧的小脉着生。孢子囊群沿主脉两侧的小脉着生。分布探秘在中国南方,从广东、广西的温暖大地,到海南的热带岛屿,从福建南部、台湾的湿润区域,到云南、贵州的山川之间,海拔 200 - 1800 米处,只要有干旱荒坡、向阳山坡,就可能发现苏铁蕨身影。它还跨越国界,在亚洲热带地区,从印度到东南亚,再到菲律宾,都留下了绿色足迹,宛如大自然随手洒落的绿色宝石,点缀地球版图。植物宝藏科研先锋:苏铁蕨堪称植物进化 “解谜大师”。无真正种子却有胚球,木质部发达、茎能增粗,大型叶片独特,这些特征是蕨类向裸子植物过渡关键线索。科研人员研究它,如同拼图,逐步还原植物进化历程,打开植物进化历史大门。民间本草:在中国民间,苏铁蕨是备受青睐的中药材。它的茎是 “多面手”,能清热解毒,缓解感冒不适;可活血止血,应对烧伤、外伤出血;还能驱虫,解决蛔虫病困扰。不过,野生苏铁蕨受保护,如需药用,要通过合法人工培育渠道获取哦。守护苏铁蕨苏铁蕨对生存环境挑剔,自身生物学特性特殊,加上人类非法挖掘、破坏栖息地,野生居群数量锐减,已站在濒危边缘,因此被列为国家二级重点保护野生植物。保护野生植物,关乎生物多样性,也是守护人类家园。让我们携手,拒绝非法苏铁蕨制品,宣传保护知识,让苏铁蕨在地球永远绽放生机。参考文献[1] 陶文琴,缪绅裕.苏铁蕨在广东的分布概况及其中药饮片溯源分析[J].广西林业科学,2024,53(02):191-196.DOI:10.19692/j.issn.1006-1126.20240208.[2] 唐忠炳,李中阳,彭鸿民,等.江西乌毛蕨科一新记录属[J].赣南师范大学学报,2017,38(03):90-91.DOI:10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2017.03.022.[3] 刘艳春.苏铁蕨的化学成分与抗氧化活性研究[J].云南农业,2016,(12):46-48.来源:华南植物园
2025-03-25
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高山杜鹃花
杜鹃花在我国有着悠久的栽培历史,最早可追溯至唐代。它盛开时艳丽胜过桃李,美丽堪比牡丹,素有“花中西施”的美誉。杜鹃花色彩绚丽,有红、淡红、黄、紫、白及复色等多种颜色。杜鹃花还有许多别名,如映山红、山踯躅、山石榴、照山红、满山红等,每一种名称都体现了人们对它的喜爱与赞美。杜鹃花不仅在植物分类和园艺上具有多样性,还在文学中承载了深厚的文化内涵,成为诗人表达思乡、离别等情感的重要载体。杜鹃花作为杜鹃花属植物的总称,全球约有1000种,其中我国拥有约600余种,占全球资源的60%,显示出我国在杜鹃花资源上的显著优势。杜鹃花属可细分为多个亚属,如映山红亚属、常绿杜鹃亚属、马银花亚属和杜鹃花亚属等。在欧美园艺分类中,通常将杜鹃花亚属和常绿杜鹃亚属归为“Rhododendron”,国内通常译为“高山杜鹃”;而映山红亚属、羊踯躅亚属和马银花亚属则归为“Azalea”,国内通常译为“杜鹃花”。杜鹃花最早以“山石榴”出现在东晋周景式的《庐山记》:“香炉峰头有大磐石,可坐数百人。垂生山石榴,三月中作花,色似石榴而小淡,红敷紫萼,烨烨可爱”。描述了庐山的雄奇和山石榴的美丽,体现出如诗如画的自然景色;后有唐代白居易的《山石榴寄元九》:“山石榴,一名山踯躅,一名杜鹃花,杜鹃啼时花扑扑”中进一步证实了山石榴即为杜鹃花,展现了山石榴花的艳丽和风姿;而杜鹃花第一次出现在诗词中,是唐代李白所写的《宣城见杜鹃花》:“蜀国曾闻子规鸟,宣城还见杜鹃花。一叫一回肠一断,三春三月忆三巴”。通过杜鹃花表达了深切的思乡之情,展现了其“花色艳丽却生于苦寒”的文学意象,与其在高山逆境中生存的生物学特质相呼应。PART.01什么是高山杜鹃高山杜鹃是国内对一类杜鹃花的俗称,并非特指某一种杜鹃花,最初是指常绿杜鹃花亚属的种类及其品种。这类植物最早得名于其在高山环境中的广泛分布。高山杜鹃常为常绿灌木或小乔木,叶片革质且较大,它们花型优美,通常由20至30朵花组成伞形或总状花序,形成花团锦簇的壮观景象。高山杜鹃在高山生态系统中扮演着重要角色:其艳丽的花朵为荒凉的高山增添了生机,同时为众多高山昆虫提供了重要的食物来源。高山杜鹃丨联盟图片:image.cubg.cn特别值得一提的是,高山杜鹃的蜜腺结构与花色进化与高海拔熊蜂形成了专性传粉关系,体现了物种间的协同演化智慧。这种互惠关系不仅维持了生态系统的稳定性,也揭示了生物多样性的形成机制。通过长期的自然选择,物种间构建了复杂的互惠网络,展现了生命演化的精妙与智慧。PART.02植物学分类上的高山杜鹃杜鹃花亚属分多个组,其中一个小组,叫高山杜鹃(亚)组,全球有36种。低矮小灌木,株高多为20-50cm。分布东北大兴安岭、长白山及内蒙古;环北极间断格陵兰、斯堪的纳维亚半岛、朝鲜北部、西伯利亚东部及萨哈林岛(库页岛)、加拿大、美国阿拉斯加等。生长环境为高山、苔原、多岩石地方或沼泽地带。PART.03高山杜鹃的前世19世纪至20世纪中叶,西方“植物猎人”大量涌入中国内地,标志着中国植物采集的黄金时代拉开序幕。受时代背景影响,植物的传播过程不仅是物种的迁移,更是人、植物、空间和时间相互交织的复杂网络。这些植物猎人通常采用地毯式搜索的方式,在其活动区域内广泛搜寻,并将具有高观赏价值的植物资源带回西方。根据植物学史的记载,罗伯特·福琼(Robert Fortune)、亨利·威尔逊(Henry Wilson)和乔治·福雷斯特(George Forrest)等著名植物猎人多次前往我国的西南山区,采集并带走了大量杜鹃花标本和种苗。据统计,约有400种中国杜鹃花野生种被引入欧洲。例如,英国爱丁堡皇家植物园引以为傲的数百种杜鹃花,其原产地大多为西南山区。这一时期的植物采集活动,既推动了植物学的全球交流,也反映了当时殖民扩张背景下资源流动的不平等性。 中国杜鹃花以其独特的魅力惊艳了欧洲园艺界,推动了杜鹃花育种的蓬勃发展。自1860年起,杜鹃花杂交育种迅速兴起,最初在英国盛行,随后逐渐扩展到北美、德国、比利时等国家,形成了如LODERI、CHARLES DEXTER、HOBBIE等著名品种群。中国杜鹃花的引入,不仅丰富了欧洲杜鹃花的基因库,还促进了整个产业的繁荣。许多花园争相栽培杜鹃花,使其一度成为贵族身份的象征,甚至衍生出“无鹃不成园”的说法,充分体现了杜鹃花在欧洲园艺中的重要地位。云锦杜鹃(Rhododendron fortunei)由Robert Fortune于1856年在中国发现并命名,被认为是中国最优秀的杜鹃花种类之一。该物种具有抗性强、花朵大且带有香味的特性,同时结实率也较高。云锦杜鹃是英国LODERI杂交组群的主要亲本之一,该组群被认为是英格兰最优质的杜鹃花类群,以其生长健壮、花序大、花朵呈喇叭形且颜色从白色到粉色不等而闻名。云锦杜鹃后来被引入美国,1922年Charles Dexter开始将其用于广泛的杂交育种。戴克斯特(Dexter)的杂交品种系列传播广泛,许多通过实生苗繁殖,尤其在长岛地区,数以百计的戴克斯特杂交种以其抗性强、花朵美丽、易于栽培而广受欢迎。到了20世纪末,德国推出了INKARHO®系列杜鹃,该系列以抗逆性强、耐较高土壤pH值而著称,云锦杜鹃也是其主要亲本之一。这一系列进一步扩大了云锦杜鹃在全球杜鹃育种中的影响力。云锦杜鹃PART.04高山杜鹃的今生2000年以后以盆栽的形式引入中国,花如霞光般绚烂,备受欢迎。当时为了区别于西洋鹃、东洋鹃等杜鹃花类群,取名“高山杜鹃”。近20年来,随着国内花卉产业的飞速发展,我国的杜鹃花育种工作突飞猛进。“高山杜鹃”育种工作也在国内开启,比如昆明植物研究所和云南农科院花卉所都在做高山杜鹃的杂交选育,已有20多个品种获得国家林草局授权。上海植物园自上世纪80年代起开始引种和收集杜鹃花的原生种类。研究团队致力于杜鹃花抗逆资源的收集保存和创新利用。团队一方面致力于选育具有高抗逆性和高观赏价值的杜鹃花品种,另一方面则开展配套的栽培繁殖技术研究,并进行示范推广。目前,上海植物园已收集保存了250多种杜鹃花抗逆资源(包括品种),并成功培育出12个新品种。高山杜鹃确实偏好冷凉气候,而上海夏季的高温和土壤碱性对栽培杜鹃花构成了挑战。不过,像‘红粉佳人’这类耐热性相对较好的品种,在上海地区小气候条件较好的地方盆栽可以越夏,显示出一定的耐热适应性;上海栽培杜鹃花还有土壤碱性的问题,而杜鹃花喜欢酸性土壤(pH 4.5-6.0),因此庭院栽培必须进行土壤改良才能满足存活条件。黄杯杜鹃丨联盟图片:image.cubg.cn由于气候变化和人类活动的双重影响,部分高山杜鹃的栖息地正面临严重威胁。一些珍稀种类已被列入保护名录,例如中国的黄杯杜鹃(Rhododendron wardii)和大树杜鹃(Rhododendron protistum var. giganteum)。根据《生物多样性红色名录》,黄杯杜鹃的濒危等级为极危(CR),大树杜鹃的濒危等级为濒危(EN)。保护高山杜鹃不仅是为了守护这些珍稀植物,更是为了维护高山生态系统的平衡与完整性。来源:上海植物园
2025-02-28
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与古树相伴——古蜡梅
在城市的喧嚣与繁华中,有这样一群岁月的守望者静静矗立,旁观人类代际交替,将感想书写在年轮中。也许出现在街旁巷角;也许出现在喧嚣繁华的地铁口马路旁;也许出现在花团锦簇(或冬天光秃秃)的公园中,它们就是记录生态变迁的重要成员——古树。古树不止承载着重要的生态作用,为人们研究历史带来了多重价值。本文为过去一年中,笔者在植物园观察古树时记录到的变化,希望能启发同样喜爱古树的朋友,以增进对它们的了解。蜡梅原产自我国,园林栽培始于唐代,至今有千余年栽培历史,因为花朵形似梅花、花瓣质地似蜡、在腊月盛开,蜡梅由此得名。其品种最早可追溯到南宋,著名诗人范成大在《梅谱》从形态上把蜡梅品种分为“狗蝇”、“磬口”、“檀香(素心)”三大类。素心蜡梅:蜡梅中的名贵品种,素心指内部花被片均为黄色或淡黄色,开花时花瓣反卷,香味浓郁。作为极少数能在北方冬春季严寒开放的赏花树种,国家植物园(北园)自1996年来,引种驯化十余个变种、近百株蜡梅,栽植于卧佛寺。不同品种的蜡梅,花期自11月中至次年3月下,交替开放达半年之久。磬口蜡梅:又名“罄口”蜡梅,花朵形似钟磬,盛开时花瓣半开半含,内轮花被带有紫红色边缘和条纹,香气清溢。蜡梅,是蜡梅科蜡梅属落叶灌木。通常为单叶对生,叶对生是叶序形式之一,指每个节上着生两片叶。叶片上面有光泽,下面淡绿色。叶脉下面有短硬毛,摸上去有种粗糙感。相传,卧佛寺古蜡梅曾一度枯萎,抹除老干后,从老根萌蘖出新芽,所以又称作“二度梅”。相传《红楼梦》的故事中,贾府西府海棠枯萎后复活的故事,就是从这株“二度梅”上获得灵感。第一年5月-9月古蜡梅根部萌蘖出新枝(或为前一年掉落种子发芽),为保证古树健康,会将它们剪除。卧佛寺古蜡梅为“狗牙蜡梅”(也叫“狗英梅”)品种。每年二月底开花,三月达盛花期,花香浓郁。蜡梅以其“挺秀色于冰途,历贞心于寒道”的特性,历来惹人喜爱。第一年5月初花芽出现,内部花器正在发育中,它们将保持这样的大小直到秋季来临。第一年10月底沉寂整个夏天的花芽,猛然间开始膨大。第一年11月初满枝花苞蓄势待发,距离古蜡梅盛开还有4个月,花芽看起来已经做好了越冬准备。第一年11月卧佛寺内早花狗牙蜡梅品种先一步开放。狗牙蜡梅,顾名思义花瓣狭长形似狗牙,先叶开放,花被片蜡质黄色,内层有紫晕,雄蕊5-6,花托边缘有不育雌蕊。第二年2月28日古蜡梅盛开,远看枝条上金色星星点点。蜡梅在花败落后,花托下部将逐步膨大,最终变成果托,随成熟逐渐木质化,内有数个瘦果。第三年4月26日蜡梅果膨大,在接下来的半年中,嫩绿→黄绿→黄中带粉→黄棕→棕褐。左:第四年3月古蜡梅开花时宿存的木质果托右:第三年4月膨大的蜡梅果也许会有人发现,春日的枝头,偶尔也能看到蜡梅膨大的花芽,这是否意味着它即将反季节开放?笔者也曾抱有相同的疑问,并在观察后得出下面的结论。蜡梅是虫媒花,需通过昆虫传粉,然而在北方冬日,授粉能手蜜蜂需要抱团挤在蜂巢里确保蜂后的温度,那么谁能给它传粉呢?研究人员发现,蜡梅的主要传粉昆虫有苍蝇、食蚜蝇。后者与蜜蜂一样有透明翅膀和黑黄相间的腹部,外表和习性上相似。不过,古蜡梅花期在早春,兴许能等到几只刚刚“睡醒”的蜜蜂给它传粉,毕竟距卧佛寺不远处就是蜜蜂研究所,妥妥地域优势。来源:国家植物园
2025-02-26
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