山白樹

山白樹

山白樹(Sinowilsonia henryi Hemsl.)是金縷梅科、山白樹屬的多年生喬木,主要分布於陝西、河南、湖北、四川等地,生於海拔1100至1600m的山谷、雜木林中。作為第三紀遺留下來的古老種類,山白樹對於研究被子植物的起源和早期演化以及中國植物區系的發生、演化和地理變遷具有重要的科研價值。山白樹對生態環境條件要求較為嚴格,自身生長速度慢,加之其生殖過程的某些環節可能存在障礙等原因,現存自然種群極少,僅零星分布於秦嶺、巴山、中條山等地區,瀕於滅絕,已被列為國家Ⅱ級重點保護植物和活化石植物。

基本信息

種屬概述

木蘭植物門:Magnoliophyta

木蘭綱:Magnoliopsida

金縷梅亞綱:Hamamelididae

山白樹山白樹

金縷梅目:Hamamelidales

金縷梅科:Hamamelidaceae

山白樹屬:Sinowilsonia

拉丁名:SinowilsoniahenryiHemsl.

中文名:山白樹

英文名:HenryWilsontree

拉丁科名:Hamamelidaceae

中文科名:金縷梅科

保護級別:2級

分布:河南、湖北、陝西、甘肅、四川

現狀:稀有種。山白樹為中國特有種,星散分布於中國中部的局部地區。由於森林過度砍伐,林地環境日趨惡化,天然更新困難,林下幾無幼樹。如不改變森林採伐方式,並加強保護和繁殖,山白樹將陷入絕滅的境地。

海拔下限(米):1100

海拔上限(米):1600

形態特徵

山白樹山白樹

落葉灌木或小喬木,高約8米;嫩枝有灰黃色星狀絨毛;老枝禿淨,略有皮孔;芽體無鱗狀苞片,有星狀絨毛。葉紙質或膜質,倒卵形,稀為橢圓形,長10-18厘米,寬6-10厘米,先端急尖,基部圓形或微心形,稍不等側,上面綠色,脈上略有毛,下面有柔毛;側脈7-9對,第一對側脈有不強烈第2次分支側脈,在上面很明顯,在下面突起,網脈明顯;邊緣密生小齒突,葉柄長8-15毫米,有星毛;托葉線形,長8毫米,早落。雄花總狀花序無正常葉片,萼筒極短,萼齒匙形;雄蕊近於無柄,花絲極短,與萼齒基部合生,花葯2室,長約1毫米。雌花穗狀花序長6-8厘米,基部有1-2片葉子,花序柄長3厘米,與花序軸均有星狀絨毛;苞片披針形,長2毫米,小苞片窄披針形,長1.5毫米,均有星狀絨毛;萼筒壺形,長約3毫米,萼齒長1.5毫米,均有星毛;退化雄蕊5個,無正常發育的花葯;子房上位,有星毛,藏於萼筒內,花柱長3-5毫米,突出萼筒外。果序長10-20厘米,花序軸稍增厚,有不規則棱狀突起,被星狀絨毛。蒴果無柄,卵圓形,長1厘米,先端尖,被灰黃色長絲毛,宿存萼筒長4-5毫米,被褐色星狀絨毛,與蒴果離生。種子長8毫米,黑色,有光澤,種臍灰白色。

生長繁殖

山白樹山白樹

(1)無菌外植體的獲得

(2)芽的誘導

(3)芽的增殖

(4)根的誘導與培養

(5)試管苗的移栽。本發明對受威脅的瀕危植物山白樹進行離體組培快繁殖技術的研究,以搶救該物種,使其種群得以繁衍擴大;並利用離體組培的方法大量提供了珍稀植物山白樹的優良組培苗,對保存和保護瀕危植物山白樹並對其加以開發利用具有重要的生態效益、社會效益和經濟效益。

生長習性

山白樹山白樹

分布區氣候為夏季氣溫稍低而乾燥,秋季多雨,冬春乾冷,最低溫在0℃以下,年平均溫13℃左右,年降水量690-1000毫米,多集中於7-9月。所在地土壤為山地黃棕壤、山地棕壤、山地黃褐土及山地褐土。山白樹最適宜生於山谷河岸、土壤濕潤而通氣良好、且有散射光、光片、光斑的稀疏落葉林中,一旦這種獨特生境被破壞,它也會逐漸消失。同時山白樹花單性,授粉率低,結籽少,種子又缺乏傳播媒介,所以它的分布範圍漸趨狹窄。主要伴生植物為鈍翅象蠟樹FraxinusinopinataLingelsh.、葛蘿槭AcergrosseriPax、四照花Dendrobenthamiajaponicavar.chinensis(Osborn)Fang、衛矛Euonymusalatus(Thunb.)Sieb.、樺葉莢蒾萊ViburnumbetulifoliumBatal.、蔥皮忍冬LoniceraFerdinandiiFranch.等。花期5-6月,果期8-9月。

分布範圍

甘肅:天水、康縣、文縣。河南:輝縣、濟源、商城、盧氏縣、嵩縣、靈寶、內鄉、西峽、南召。山西:垣曲。湖北:利川、五峰、十堰、丹江口、房縣、竹溪、均縣、保康、神農架。四川:城口、青川。陝西:太白山、漢中、佛坪、寧陝、丹鳳、城固、洋縣、戶縣、南鄭、旬陽、平利、嵐皋、紫陽、鎮坪。生於海拔1100-1600米的山坡和谷地河岸雜木中。

保護情況

植物現狀

山白樹是中國的特有種,在《中國植物紅皮書》上被列為二級保護植物,也號稱活化石植物以及陝西省重點保護物種。其化石曾經在歐洲古新世地層中被發現過,這說明歷史上山白樹分布是很廣泛的,該物種在新生代可能廣泛分布於亞歐大陸。但現僅零星分布於陝西秦嶺、四川巴山、陝西中條山,湖北神農架等中低海拔溫帶亞熱帶林區。

保護措施

加強科學研究

科研機構應繼續對山白樹的生長繁殖特點及其生態需求(如光照、水分、土壤等)進行研究,以便合理地選擇甚至創造適宜的生境,更有效地實現保護;同時繼續努力探討山白樹病蟲害防治及其繁殖、栽培、保存的新方法;特別對其進行詳細生態調查,分析其種群結構和種群動態;對其進行生殖生物學研究,分析其生殖過程各環節中是否存在生殖障礙;對山白樹遺傳多樣性分析,分析其遺傳結構;對其進行分子系統地理學研究,重現其進化歷史,揭示其進化潛能。總之,通過綜合分析揭示其致瀕原因,為後續保護和開發研究奠定理論基礎。

加強就地保護和遷地保護

珍稀瀕危植物研究保護工作是一項長期的、具有戰略意義的工作,應加大投入,常抓不懈。一是建立各種級別的自然保護區,對資源進行就地保護。要加強管理措施,對樹種分布集中的區域進行重點專類保護;要重視規劃,在保護區的旅遊線路、服務設施等的建設中,要提前做好規劃,避免對自然生境的破壞;要加強措施和撫育管理,改善各珍稀樹種的群落結構,增強其自然更新能力。二是發揮遷地保護在保護珍稀樹種過程中的重要作用。遷地保護的方法主要有活體栽培、種子庫、離體保存和DNA庫等,有計畫地建設珍稀樹種馴化、繁育基地。

增強保護意識

通過博物館、電視、廣播、媒體等方式,教育廣大民眾尤其是山白樹分布區內居民,使其認識到保護該物種資源的重要意義,促進人與自然和諧發展的理念深人人心,建立起全民保護意識。同時要讓民眾了解相關法律法規知識,認識到破壞山白樹資源的法律後果。有必要在林場、公園、藥用植物園、甚至校園等公共場所引種栽植珍稀瀕危植物山白樹,並利用這些園地,掛牌介紹展覽,宣傳教育公眾參與物種的保護工作。

雄蕊數目

山白樹山白樹

利用掃描電鏡法(SEM)研究了山白樹屬雄蕊的形態學特徵,主要觀察結果如下:多數情況下,雄蕊為5枚,其成熟花葯有背腹之分,花葯側面縱向延伸的縫線在兩端發生分叉;此外,還觀察到4枚及6枚雄蕊的情況,有的雄蕊的花葯在形態上沒有背腹之分,呈四方柱狀或扁平狀,其側面縱向延伸的縫線在兩端不發生分又或者僅在基部的一側發生分叉。研究結果,山白樹屬雄蕊在形態分化上處於不穩定的過渡階段,表現出和“高等金縷梅類”的聯繫。

SinowilsoniahenryiHemsl.花粉(採集人不詳7205,SCBI);(A)赤道面觀,表示萌發孔和紋飾,LMX1000;(B)赤道光切面,LMX1000;(C)極面觀,LMX1000;(D)赤道面觀,表示萌發孔和紋飾,SEMX1800;(E)斜極面觀,SEMX1800;(F)6溝花粉,溝排列不規則,SEMX1800;(G)萌發孔和紋飾細節,SEMX6000;(H)紋飾細節,SEMX12000。

瀕危及保護

山白樹山白樹

保護價值

山白樹為金縷梅科的單種屬植物,野生種群多為單性花,經栽培後有變為兩性花的傾向。它在金縷梅亞科中所處的地位對於闡明某些類群的起源和進化,有較重要的科學價值。

在山白樹的分布區中除太白山、佛坪、神農架設有自然保護區外,其它各地尚未保護。建議在未建保護區的地方從速設立幾處保護點,同時進行移栽和播種繁殖試驗,擴大其生長範圍。

栽培方法

山白樹山白樹

10月果實成熟。果皮開裂前採集種子。因過去未曾栽培,應進行種子休眠、貯藏和發芽試驗,試行種子繁殖和扦插繁殖。

山白樹在來舟林業試驗場引種栽培試驗10餘年,結果表明,該樹種採種育苗容易掌握,1年生苗高達40cm,地徑0.7cm。造林成活率高達90%,幼林生長快,10年生時平均高7.56m,平均胸徑8.92cm,山白樹不僅是園林綠化的優良樹種,而且花蕾可入藥,木材又是珍貴用材,因此,對其進行人工造林具有重要意義。

山白樹採種應選擇15-40年生的健壯母樹。9月下旬至10月上旬當聚合果由紅變紫、內種皮發黑時,即可採種。採摘後在室內後熟一段時間(5-7天),待果殼自然開裂後取出種子,放流水中1-2天,當假種皮軟化後,放在清水中擦去油脂狀的外種皮。脫脂越淨,發芽率越高。將洗淨的種子在室內攤數天陰乾,通常採用濕沙貯藏。注意經常檢查,發現有霉爛變質種子,應立即翻沙消毒,撿出壞種子。籽率為7%左右。種子千籽重100-120克,每公斤種子有1.0-1.2萬粒。發芽率86%。

苗圃地應選取排灌方便的沙質壤土。播種前進行細緻整地,施足基肥,每畝均勻撒施菜餅300公斤,鈣鎂磷肥50公斤,耕耙後築畦。於2月下旬至3月上旬播種,播種前,苗床和種子均消毒,並用溫水浸種催芽,水溫控制在50℃,浸種36-48小時。採用條播,播種溝寬10-15厘米,條距20-25厘米,播種溝深3-4厘米。種子間距7厘米,在播種溝內成三角形排列,薄復一層焦泥灰,蓋狼衣草。每畝播種量4-5公斤。播種後30天,陸續發芽出土,待三分之二的幼苗出土即可揭取苗床復蓋的草。做好鬆土、除草、抗旱、施肥、間苗等管理工作。追肥在6月份前宜用腐熟稀薄人糞尿,以後每隔半月施一次尿素,8月初停止,9月中旬施一次磷鉀肥。高溫季節最好搭蔭棚遮蔭,9月份拆除。

山白樹山白樹

造林技術

1.造林地選擇

造林地應選擇在海拔500-800米的山腰、山坡、山麓等地深厚肥沃的酸性土壤。

2.整地方式

採用大穴整地。定植穴直徑60厘米、深50厘米。

3.造林密度

造林密度為株行距2.5×3.0米(即每畝88株)或株行距2.0×2.0米。

4.造林方式

造林前,在穴內施入適量基肥。選擇無風陰天起苗造林。用表土填在苗根四周和定植穴內,做到苗正、根舒、泥緊。

5.造林季節

冬季或早春,選擇無風陰天起苗造林。

幼林鬱閉前,每年除草鬆土1-2次,適當整枝,以利長勢和冠形。天然林生長緩慢,成林鬱閉後,分次加以疏伐。25年左右間伐,50-60年主伐。

肥料是山白樹的糧食,是獲得山白樹葉優質高產的重要條件,山白樹只有從土壤中獲得所需要的N、P、K、B、Fe、Zn等大量和微量元素才能滿足山白樹葉生產對曠質營養的需求,為山白樹葉優質高產奠定基礎。

山白樹山白樹

(一)肥料的種類與性質

1.有機肥料

①廄肥:牲畜糞尿(豬、牛、羊)和多種墊圈物的混合物,含有N、P、K三要素和多種元素。

②堆肥:用秸桿、雜草、綠肥、污水等混合不同數量的泥土及人畜尿堆制而成。

③餅肥:有豆餅、棉子餅、菜子餅等。

④人糞尿:速效性肥料,氮素含量較多。

2.化學肥料

①硝酸銨:生理中性肥料,速效、易被吸收。

②碳酸氫銨:速效性肥料,須深施。

③尿素:尿素含氮46%,1千克尿素相當於100千克人糞鳥或10千克餅肥所含的氮量。

④氯化鉀:宜在鹼性土壤中使用。

⑤山白樹專用複合肥料:中國已研製成功將N、P、K按一定比例混合造成的山白樹專用肥。

山白樹山白樹

(二)施肥時期及標準:

1.新建山白樹園:當年每畝施尿素30千克,過磷酸鈣20千克,在5月底,8月底分兩次穴施。第二年解凍後每畝施入農家肥1500千克以上;發芽前施尿10千克,過磷酸鈣30千克,春蠶結束後施入尿素20千克及適量的微量元素肥料。

2.成林山白樹園:三年以上山白樹園一年分春、夏、秋、冬四次施肥。

①春肥(催芽肥):在春季發芽前20天施用。以速效氮肥為主,畝施尿素10-15千克,過磷酸鈣30千克,氯化鉀5千克。

②夏肥:春蠶結束或夏伐後到夏蠶前10天(7月下旬)施用,以速效肥料為主,N、P、K要合理搭配,也可配合施用一些腐熟的堆肥、廄肥等。畝施尿素25-30千克,過磷酸鈣50千克。

③秋肥:夏蠶結束後及時進行(或8月下旬前施用)。以速效肥料為主,控制氮肥用量,增施磷鉀肥,以增強山白樹冬季的抗寒能力。

④冬肥(基肥):山白樹落葉後,土壤封凍前結合冬耕施用。應施用遲效性有機肥,如堆肥、廄肥、垃圾肥等,畝施農家肥3000—5000千克,並適當配合微量元素肥料。

有機肥料要開溝深埋,速效肥料在行間開溝施入,施肥後灌水。微肥可與有機肥或化肥混合後施入。

根外追肥具有見效快的特點,一般生長期各季均可採用,用葉前10-15天進行,要求選晴天無風的早晨或傍晚作業。噴時噴在葉背和嫩梢上,以滴水為度。濃度為尿素0.5%,磷酸二氫鉀0.2-0.5%。

主要價值

科研價值

山白樹是古老的物種,歷史上,其分布很廣泛。近年來根據形態學、解剖學和分子生物學證據,很多研究者認為山白樹屬是金縷梅科較為原始性和孤立的一個屬;而金縷梅科又處於雙子葉植物綱的基部,與該金縷梅亞綱中絕大多數科類似,都是白堊紀一老第三紀常見或處於優勢的古老成分。

山白樹現今分布區在北緯31.9°~35.5°、東經105°~112.5°的範圍內,是亞熱帶向暖溫帶過度的區域,在中國植物區系分區中屬於中國一日本植物區系的華中地區。其山白樹屬在金縷梅科內具有孑遺性和原始性,並和牛鼻栓屬同屬一族。應俊生認為現代生活的山白樹只出現在川東-鄂西特有現象中心,是由於該中心長期處在相對穩定的溫和濕潤環境中,有利於古老植物的保存,這就使得第四紀山白樹在這裡能夠生存和繁衍,冰期後以川東一鄂西為中心,向北遷移到秦嶺、山西的中條山等地。但這一說法尚沒有證據支持。因此,有必要對山白樹這種古老植物進行譜系地理學研究,不但可以揭示該屬植物的遷移、進化歷史,而且對於了解華中地區植物多樣性和特有性的形成機制都有十分重要的意義。

生態觀賞

山白樹為中國特有,具有很多套用價值,於園林中培育套用,不僅增加了城市園林綠地系統的植物物種多樣性,提高生態效益和觀賞效益,而且對其遷地保存,以及普及植物學知識,提高人們的環保意識等方面,都有重要意義。

山白樹樹幹聳直,樹形卵圓形,嫩葉蒼翠欲滴,葉片疏密得當,果序懸垂,如一串鈴鐺隨風飄蕩,甚為美觀,具有很高的觀賞價值,適合用於庭院綠化和行道樹。有一定耐陰能力,可構建地帶性人工植物群落,又可在城市生態公益林與其它闊葉樹種混交種植。鑒於山白樹為國家Ⅱ級保護植物,具有科研和教育意義的內涵,其在校園綠化和公園栽植尤為適宜。山白樹根系發達、喜水、能耐間歇性的短期水浸,固土能力強,是營造固岸護灘林的優良樹種。

經濟價值

山白樹木料結果細緻,心材邊材不甚分明,紋理通直,材質堅硬,是製造家具等的優良木材,具有一定的經濟價值。

有科學家在1995年利用高效液相色譜儀和原子分光光度法研究了山白樹屬植物花粉的組成成分,表明山白樹屬植物花粉含有豐富的澱粉、油脂和蛋白質,脂肪酸中又有較高的油酸和亞油酸,同時又含有人體必須的胺基酸、維生素和微量元素以及黃酮類,具有良好的食用及保健功能。

山白樹種子富含脂肪和蛋白質,富含鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、硼等多種對人體有益的礦質元素,含有17種胺基酸,在食品、醫療保健方面具有一定開發前景,可作為中國特有的經濟植物進行開發利用。其油脂中的脂肪酸是否主要為油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸以及更多種類的礦質元素含量需進一步研究。

化學成分

山白樹山白樹

結果從山白樹根皮的乙醇提取物中分離得到14個化合物,分別鑑定為:3β-乙醯化羽扇豆烯醇(3β-acetoxy-lupenol,Ⅰ)、二十二烷酸(docosanoicacid,Ⅱ)、二十五烷酸(pentacosanoicacid,Ⅲ)、二十三烷酸(tricosanoicacid,Ⅳ)、羽扇豆醇(lupeol,Ⅴ)、白樺脂酸甲酯(methylbetulinate,Ⅵ)、棕櫚酸(hexadecanoicacid,Ⅶ)、β-谷甾醇(β-sitosterol,Ⅷ)、白樺酯醇(betulin,Ⅸ)、artoninA(Ⅹ)、胡蘿蔔苷(daucosterol,Ⅺ)、oxyresveratrol[1-(2,4-dihydroxyphenyl)-2-(3,5-dihydroxyphenyl)ethylene,Ⅻ],()-兒茶素[()-catechin,ⅩⅢ]、()-afzelechin-3-O-α-L-rhamnopyranoside(ⅩⅣ)。結論化合物Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅸ為同一類化合物,屬羽扇豆烷皂苷元類,化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ為首次從波羅蜜屬植物中得到。結論化合物Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅸ為同一類化合物,屬羽扇豆烷皂苷元類,化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ為首次從植物中得到。

金縷梅目百科(二)

金縷梅目(Hamamelidales) 雙子葉植物綱(木蘭綱) 木本。單葉互生,稀對生,多有托葉。花兩性、單性何株或異株,排成總狀花序、頭狀花序或柔荑花序;異被、單被或無被;雄蕊多數至定數;子房上位至下位,心皮1至多數,離生或合生。

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