福建博物院 江 曦
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植物界的熊貓——紅豆杉
福建博物院 江 曦
該文總結(jié)了南方紅豆杉樹的特征、特性及其應(yīng)用價(jià)值,并介紹野生南方紅豆杉樹在福建的分布,以及福建在南方紅豆杉種植研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。
南方紅豆杉 特征特性 分布 應(yīng)用價(jià)值 資源利用
紅豆杉()是紅豆杉科()紅豆杉屬()植物的總稱,是舉世公認(rèn)的瀕臨滅絕的天然珍稀抗癌植物樹種。目前全世界共有紅豆杉屬植物11種,除澳洲的一種產(chǎn)于南半球外,其余紅豆杉均產(chǎn)于北半球的溫帶到熱帶地區(qū)。在我國有4種1變種,即東北紅豆杉()、云南紅豆杉()、西藏紅豆杉()、中國紅豆杉()和一變種南方紅豆杉()。
紅豆杉是第四紀(jì)冰川遺留下來的古老樹種,在地球上約有250萬年的歷史,享有植物王國里的“天然活化石”之譽(yù)。由于在自然條件下紅豆杉生長速度緩慢,其再生能力差,因此無法形成大規(guī)模的紅豆杉原料林基地。
紅豆杉屬常綠喬木,雌雄異株,屬淺根植物,其主根不明顯、側(cè)根發(fā)達(dá)。葉螺旋狀著生,基部扭轉(zhuǎn)呈二列狀,上面中脈隆起,下面中脈兩側(cè)各有一條灰綠色或黃色的氣孔帶。雌雄異株,球花單性,種子為堅(jiān)果狀,著生于肉質(zhì)、杯狀的假種皮中,成熟時(shí)假種皮為紅色。高度可達(dá)20~30米左右,樹皮呈灰褐色、紅褐色或暗褐色三種。種子扁圓形,為堅(jiān)果狀,生于假種皮中,假種皮變紅后,可以用來榨油,也可入藥。
我國紅豆杉的4種1變種,分布于我國大部分地區(qū)。東北紅豆杉又名紫衫,主要分布在吉林省長白山和黑龍江一帶,遼寧東部山區(qū)也有少量分布。云南紅豆杉主要分布在滇西的保山市、滇西北的大理、麗江等,以及地州的16個(gè)縣,以云南為中心分布的云南紅豆杉總面積約9萬平方公里。西藏紅豆杉又稱喜馬拉雅紅豆杉,主要分布在海拔2500~3000米的云南西北部、西藏南部和西南部,是中國分布區(qū)最小,也是資源蘊(yùn)藏量最小的種類。中國紅豆杉是中國特有的品種,主要分布在甘肅南部、陜西南部、湖北南部、四川等地。華中區(qū)多見于1000米以上的山地上部,未受干擾的環(huán)境中,華南、西南區(qū)多見于1500~3000米的山地落葉闊葉林中,相對(duì)集中于橫斷山區(qū)和四川盆地周邊山地,在廣西北部、貴州東部、湖南南部也有分布。南方紅豆杉又稱美麗紅豆杉,為紅豆杉屬植物在中國分布最廣泛的一種,其資源儲(chǔ)量居其它各種之冠。南方紅豆杉主要分布于長江流域以南各省區(qū),以及滇東、滇西南純林區(qū),其它多為林中散生木。
紅豆杉樹冠優(yōu)美,材質(zhì)堅(jiān)硬,水濕不腐使其成為集觀賞、材用、藥用為一身的珍貴樹種。
紅豆杉的藥用價(jià)值主要體現(xiàn)在它的提取物——次生代謝衍生物——紫杉醇。據(jù)測定,該屬植物中紫杉醇含量極低,一般為0.0001%~0.069%,平均值為0.015%,提取率為0.01%。也就是說,要獲得1kg的紫杉醇,就需要約104kg的紅豆杉樹皮。紫杉醇最早是從“短葉紅豆杉”的樹皮中分離出來的抗腫瘤活性成分。用美國腫瘤研究所(NEI)所長Broder的話說:“紫杉醇是繼阿霉素、順鉑之后十五年來,人類與各種癌癥相抗?fàn)帟r(shí),療效最好、副作用最小的藥物?!?/p>
隨著臨床應(yīng)用和新藥的上市,對(duì)紅豆杉原料的需求日益增加,為減少對(duì)紅豆杉資源的破壞,充分合理地使用紅豆杉,人們對(duì)紅豆杉的枝、莖、葉部分,提取a10—去乙酰漿果赤霉素III(巴卡亭III),然后用化學(xué)合成辦法制成藥用紫杉醇。在我國境內(nèi)的紅豆杉,以東北紅豆杉和南方紅豆杉的紫杉醇含量較高,尤其以生長環(huán)境特殊的東北紅豆杉含量為最高(含量可達(dá)萬分之二)。
紅豆杉耐寒,可耐零下30℃以下的低溫,屬陰性樹種,與松柏一樣四季常青、干形挺拔、翠綠秀雅、生命力強(qiáng)。作為盆景觀賞,南方紅豆杉樹型古樸典雅、紫紅熟莖、四季常青,既能體現(xiàn)坦蕩與富貴的審美意識(shí),又代表了主人堅(jiān)毅與永恒的個(gè)性。在裝飾房間的同時(shí),南方紅豆杉盆景可釋放出有氧氣體,不但可提高室內(nèi)空氣含氧量,還可消炎殺菌,增加人體抵抗力,預(yù)防癌癥等疾病,有利于人體的健康。利用紅豆杉制作的高檔盆景,在北京、上海、深圳等地賣到了30萬元一盆。成為城市綠化和家居美化新貴,被形象稱為“黃金樹”、“搖錢樹”。
紅豆杉生長極其緩慢,因此其木材質(zhì)地堅(jiān)硬、致密。又因其花紋美麗,邊材呈殘黃色,心材桔紅色。并且,紅豆杉木干縮性小,耐腐蝕性強(qiáng),水濕而不腐,做出的工藝品、家具有其獨(dú)特的美學(xué)特性和實(shí)用價(jià)值。幾個(gè)世紀(jì)前人類祖先用來制作弓箭、扁擔(dān)等勞動(dòng)工具的紅豆杉木,現(xiàn)在用作高檔家具、鋼琴外殼、特種工業(yè)、珍貴雕刻等,民間視為珍品。當(dāng)前木材出口日本價(jià)格高達(dá)每立方米3000美元。
福建省是南方紅豆杉的重要自然分布區(qū)域之一。根據(jù)1982年全省森林植被類型調(diào)查和1999年國家級(jí)野生植物資源調(diào)查,我省各地均有南方紅豆杉天然分布。根據(jù)福建省林業(yè)廳2000年發(fā)布的《福建省國家級(jí)珍貴樹種南方紅豆杉資源調(diào)查與繁育栽培技術(shù)報(bào)告》,現(xiàn)存總株數(shù)約8.2萬株,主要集中在南平市的福建武夷山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、三明市將樂縣西南部的福建龍棲山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、三明市建寧縣境內(nèi)東南部的福建閩江源國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、三明市明溪縣境內(nèi)的福建君子峰國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、福建省東南部漳州南靖縣內(nèi)的福建省虎伯寮國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、永安市福建天寶巖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、龍巖市武平縣境內(nèi)的福建梁野山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)等。福建梁野山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)野生紅豆杉分布面積達(dá)666.7公頃,種群結(jié)構(gòu)之好,面積之大,堪稱全國第一,其余零星分布在沿海地區(qū)。據(jù)報(bào)道,2011年在福建省三明市尤溪縣新陽鎮(zhèn)龍上村,發(fā)現(xiàn)方圓幾十公里的村落分布有上百株的野生天然紅豆杉群,這在福建省乃至全國實(shí)屬稀有與少見。目前,全省約7500株南方紅豆杉胸徑大于20厘米,約500株胸徑大于100厘米,有6株胸徑接近或大于200厘米(分別生長在將樂、寧化、大田、永春、浦城和周寧)。全省有3株南方紅豆杉高度超過30米,其中將樂龍棲山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)1株南方紅豆杉樹齡達(dá)1570a,胸徑達(dá)223厘米,樹高達(dá)36.5米,堪稱福建省“南方紅豆杉王”。
由于目前紅豆杉尚未形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與國際國內(nèi)對(duì)紫杉醇極大的市場需求之間存在巨大的矛盾,國內(nèi)許多科研院校和機(jī)構(gòu)都開展了大量有關(guān)紅豆杉栽培種植和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的研究,以期擴(kuò)大紅豆杉的種植面積,深挖其經(jīng)濟(jì)潛力,滿足日益增長的市場需求。目前,國內(nèi)關(guān)于紅豆杉培育方面的研究已經(jīng)達(dá)到十分先進(jìn)的水平,并逐步向擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)化發(fā)展邁進(jìn)。
在傳統(tǒng)育種方面,孫耀清的研究結(jié)果表明,采用黃壤土50%+細(xì)黃沙50%為扦插基質(zhì),插穗浸泡實(shí)用濃度為100mg/L的ABT 1號(hào)生根促進(jìn)劑,秋季進(jìn)行扦插,扦插成活率可達(dá)80%以上;同時(shí)扦插的環(huán)境溫度、濕度和基質(zhì)的保水透氣性是影響扦插成活率的重要因素。
在組織培養(yǎng)方面,也有不少學(xué)者作了相關(guān)研究。曾余力等以南方紅豆杉成熟胚為外植體,研究組織培養(yǎng)各關(guān)鍵因素對(duì)其離體胚生長的影響,結(jié)果表明,以25.0mg/L的次氯酸鈉溶液真空滅菌10min為最佳滅菌方案,出苗率可高達(dá)86%;WPM培養(yǎng)基為胚培養(yǎng)的最適培養(yǎng)基;0.1mg/L的KT和1.0mg/L的ZT能有效誘導(dǎo)叢生芽。李斌連利用福建省武平縣梁野山國家自然保護(hù)區(qū)的萬畝南方紅豆杉自然種群為研究材料,分析其遺傳多樣性及與其他類型紅豆杉資源的關(guān)系,并建立其愈傷組織誘導(dǎo)技術(shù)體系,為進(jìn)一步開展分子領(lǐng)域的深入研究奠定了理論基礎(chǔ)。
在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面,潘標(biāo)致立足于我國紅豆杉發(fā)展現(xiàn)狀和市場對(duì)其產(chǎn)物的需求趨勢,提出了保護(hù)天然資源,提供產(chǎn)業(yè)充足的繁育材料;發(fā)展原料基地,緩解對(duì)天然資源的依賴性;依靠技術(shù)進(jìn)步,加快紅豆杉產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐;樹立發(fā)展意識(shí),培育紫杉醇提純新興產(chǎn)業(yè);制訂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)范化生產(chǎn)經(jīng)營的南方紅豆杉產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展思路,為南方紅豆杉的可持續(xù)發(fā)展和帶動(dòng)相關(guān)區(qū)域調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)民脫貧致富,維護(hù)和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境提出了科學(xué)的理論依據(jù)。
南方紅豆杉集藥用觀賞于一身,具有很高的使用價(jià)值。紅豆杉自然資源十分匱乏,藥源也相當(dāng)緊張。因此,紅豆杉的種植已成為一些投資公司、地方政府和廣大農(nóng)民調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)的首選品種之一。福建省三明市明溪縣是我國南方重點(diǎn)林區(qū)縣之一,是全國唯一的“紅豆杉之鄉(xiāng)”。近年來,明溪縣將紅豆杉資源豐富這一優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,大力發(fā)展紅豆杉種植、紅豆杉盆景,走出一條具有特色的縣域經(jīng)濟(jì)之路。僅2010年全縣已開發(fā)紅豆杉盆景500多萬盆,預(yù)計(jì)產(chǎn)值達(dá)10多億元,可帶動(dòng)2000多戶農(nóng)民走上致富道路。福建南方制藥股份有限公司依托國內(nèi)外科研力量和數(shù)十項(xiàng)發(fā)明專利,大力挖掘紅豆杉藥用價(jià)值,進(jìn)入快速發(fā)展階段,該公司從紅豆杉中提取的紫杉醇系列是有效的抗腫瘤藥,產(chǎn)量約占全球的20%。紅豆杉全身是寶,發(fā)展紅豆杉產(chǎn)業(yè)不僅能增加全省森林覆蓋率、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,而且可以促進(jìn)林業(yè)增收、林農(nóng)增效。
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