曹曉琨,周紅梅
(陜西長青國家級自然保護區(qū)管理局(大熊貓國家公園長青管理分局),陜西漢中 723000)
從全國范圍來看,紅豆杉主要產于甘肅南部、山西南部、云南東北部和東南部、四川、貴州西部及東南部,東北地區(qū)以及安徽的南部位置[1]。紅豆杉適應性較強,在我國南北部位置均能夠生長與種植,喜涼爽氣候,耐寒和耐陰性較高,雖喜濕潤,但由于屬淺根植物,在生長過程中會怕澇。需肥沃和疏松的土壤,且種植環(huán)境排水性較好,宜選沙質土壤[2]。紅豆杉能夠被作為保護性植物的最大因素在于其能夠提煉出紫杉醇,這種物質能夠對腫瘤有獨特的抵抗機制,在治療癌癥方面效果顯著,被稱為“治療癌癥的最后一道防線”,同時紫杉醇中的化合物還能夠對高血壓、高血糖、痛經、白血病、心腦血管疾病產生積極的治療意義[3]。近年來,隨著自然環(huán)境的變化以及人為因素的影響,自然保護區(qū)域日益縮小,而依靠在自然保護區(qū)中的紅豆杉的生長速度也逐漸降低,致使紅豆杉的再生能力變差,難以形成大規(guī)模的紅豆杉原料林基地。因此,需要保護自然保護區(qū),尤其重視對紅豆杉的保護,在了解與掌握其習性和生長習慣的前提下,實施相應的保護對策,以此保障紅豆杉的可持續(xù)生長。
首先是紅豆杉的生長速度較為緩慢,主要原因在于紅豆杉有性繁殖的過程,且這一過程時間較長。紅豆杉的繁殖周期在一年半左右,還需要經歷較多的環(huán)節(jié),繁殖過程中會產生大量的冗余。第二,紅豆杉的結實率不高,尤其是在自然環(huán)境較差的地方則更加明顯,依托其自身的天然更新會十分困難,主要原因在于紅豆杉的雌雄植株的比例有明顯的差異,且紅豆杉并不集聚生長,林間分散度較高,處在林分下層的位置,通風情況不佳,紅豆杉自身的傳粉機制也會導致其結實率降低,主要是授粉的成功率較低。而且處在林分下層的位置,光照情況也明顯不足,植株的結實率降低。另外,紅豆杉的種子休眠期長,在正常的生長環(huán)境中需要2 年時間萌發(fā),度過漫長的休眠期后,只有很小一部分的種子能夠成活,導致紅豆杉瀕危、實生苗數量較少[4]。
從地形等地理條件來看,紅豆杉生長的地區(qū)地理分布較為狹窄,或受到地貌、地形、土壤等空間分布差異和森林演替等因素的影響,在生長上會受到地理分布等因素的局限和限制,由此制約紅豆杉擴展[5]。另外,紅豆杉本身環(huán)境適應性較差,在不同位置的紅豆杉都會受到溫度、濕度和光照等因素的影響,還對坡向、坡位較高的敏感性,這些因素都會限制紅豆杉的生長,導致其生長環(huán)境惡化,限制其自身的發(fā)展[6]。根據本次調研結果可知,紅豆杉生長環(huán)境大多在懸崖位置,還有一部分倒著生長,無疑為紅豆杉后續(xù)的繁殖增加了難度。
紅豆杉被廣泛熟知就是因為其內部能夠提取到紫杉醇,并作為天然的抗癌藥物受到人們的歡迎。隨著近年來人們飲食結構和生活方式的轉變與調整,腫瘤患者的數量與日俱增,且能夠明顯觀察到腫瘤患者的患病年齡逐漸下調,這些因素都會導致人們對紫杉醇的需求量大大增加,且在采摘的過程中沒有相關法律條件的束縛與限制,在利益驅使下,人們不斷采伐紅豆杉的枝條和樹皮,以提取紫杉醇,獲得高額的商業(yè)收入。由此一來,紅豆杉的天然林受到嚴重破壞,根據相關數據顯示,在我國云南地區(qū),1994 年,林區(qū)的紅豆杉天然林幾乎被砍伐殆盡。
紅豆杉蟲害一般包括蚜蟲、葉螨以及介殼蟲,其中影響最大的就是蚜蟲,會為害紅豆杉的根部及葉片,嚴重影響其生長,蚜蟲發(fā)生作用的方式主要是啃食,導致紅豆杉直接死亡,主要是因為紅豆杉種植在溫室中,這種環(huán)境也會有利于蚜蟲的繁殖。
在此次調研中,發(fā)現野生紅豆杉更喜溫濕氣候,屬于陰性較強的樹種,一般生長在肥沃和濕潤的溝谷陰處或是半陰處林下,成片的紅豆杉樹林很少見。在野外河流小溪、溝谷兩側坡面處或小梁脊處分散式生長。從生長周期來看,紅豆杉2-3 月開花,10-11 月能夠結果,在秦嶺等地區(qū)所見更加廣泛,一般呈現小塊或片狀分布,但也難以見到成片林區(qū),大多屬于散生或是獨株生長,在調查時按照這個特點能夠尋找到紅豆杉。在尋找中要記錄株數,并定位查找到的樹木,記錄經緯度信息和樹木高度。另外,估算紅豆杉在一片區(qū)域內的分布面積,但要注意胸徑5cm 以下只記錄株數,具體不測量每一株的胸徑,如果胸徑在5cm以上,就需要記錄紅豆杉以及具體的胸徑大小。具體調研工作需要注意安全性問題,防止意外事故和意外傷害的出現。
在一些原始植被發(fā)展較好的地區(qū)建立自然保護區(qū),在這期間對保存較為完善和紅豆杉種群建立自然保護小區(qū)的模式,依照相關政府和專業(yè)的植物社會組織的政策對這些區(qū)域進行科學知識的普及以及社會共同管理等方式,以此加強周圍群眾對紅豆杉資源的重視情況。另外,需要結合目前已有的研究成果,科學性保護紅豆杉,保護措施必須符合紅豆杉的生長情況,保護重點要落實在野生種群的母株上,用人為的方式對母株周圍的生長環(huán)境進行撫育式管理,從而形成更加完善的原始生長環(huán)境。
遷地保護工作前要對紅豆杉的天然種群結構有一定的了解,在此基礎之上能夠選擇更加合適的區(qū)域,將同一來源的種群遷地種植在一起,以此避免出現基因污染等情況,另外,需要對所有種群進行遺傳研究,優(yōu)先保護遺傳多樣性較高的種群,以保護物種的遺傳變異情況,增強其環(huán)境適應能力,促進后續(xù)種群的生存與繁殖。
紫杉醇的獲取主要是通過提取紅豆杉枝條,但紅豆杉的生長速度較慢且產量有限,難以滿足需求量日益擴大的受眾,為此就需要發(fā)展人工藥用原料林基地,研究的重點在于對紅豆杉的良種選育、人工繁殖方式、種植區(qū)選擇以及原料采收等,以此提升紅豆杉枝條的產出量,擴大紫杉醇的產量。此外,還可以創(chuàng)新與研究西山區(qū)的合成方式,通過利用真菌誘導、細胞培養(yǎng)以及人工合成等方式增加紫杉醇的產生,通過簡化紫杉醇路線,從而提升紫杉醇的合成效率,以此探究能夠適用的細胞培養(yǎng)條件,這些方式能夠保證紅豆杉能夠在自身發(fā)展得以保證的同時,增加紫杉醇的產出量,以此滿足人們的不同需求。
紅豆杉在生長過程中易出現立枯病、白絹病、莖腐病和疫霉病,尤其在扦插的前2 個月內會較容易出現莖腐病,在天氣較為炎熱時,更易導致莖腐病的感染。天氣變涼后紅豆杉的病情會有所好轉。因此,在紅豆杉種植過程中,要及時殺菌,噴灑相關殺菌類藥物,并注意降低土壤的溫度,防治灼傷苗木的莖基部,以免導致傷口中被病菌侵入。另外,還可以增施肥料,從而增強紅豆杉幼苗的抵抗力。對大面積的防治,以上方法可以交替使用,能有效控制扦插苗莖腐病。而對于豆杉的蟲害,可從培養(yǎng)蚜蟲天敵的角度出發(fā),利用食物鏈等生物方式防治蟲害,或使用藥劑噴施殺滅蚜蟲。
因為紅豆杉植株內含有大量多額紫杉醇而具有重要的藥用價值和經濟價值,但因為地理和人為因素的影響,紅豆杉的生長較為緩慢,種群數量不斷下降,已成為瀕危植物,要進行重點保護。目前,我國不斷增大紅豆杉的保護力度,并在充分了解紅豆杉生長習性的同時,采取措施加以保護,以促進紅豆杉的可持續(xù)發(fā)展,為后續(xù)紫杉醇的應用奠定堅實基礎。