□文/南京市第十三中學(xué)高二（5）班 劉夢(mèng) 指導(dǎo)教師/宋正達(dá)

一、研究方法

本實(shí)驗(yàn)在江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所（南京中山植物園）多肉植物展覽溫室以及多肉配備生產(chǎn)溫室中進(jìn)行。

（一）探究多肉植物資源的多樣性

根據(jù)南京中山植物園多肉團(tuán)隊(duì)提供的多肉種類(lèi)名錄以及文獻(xiàn)查詢(xún)展開(kāi)實(shí)地調(diào)查，進(jìn)行多肉種類(lèi)概況、貯水薄壁組織分布器官、形態(tài)特征、價(jià)值功用等方面的統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于不確定的種類(lèi)，輔助多肉專(zhuān)業(yè)書(shū)籍進(jìn)行品種比對(duì)識(shí)別。采用手機(jī)、相機(jī)進(jìn)行圖片采集，使用 Photoshop軟件進(jìn)行圖文處理。

（二）探究多肉植物繁殖方式的多樣性

調(diào)查、實(shí)踐多肉種類(lèi)的常規(guī)繁殖方式；測(cè)量2008年播種的仙人掌科裸萼球?qū)傩绿斓?84株子實(shí)后代的球體直徑、高度，用Excel軟件進(jìn)行差異性分析；隨機(jī)抽取阿福花科十二卷屬相同株齡的盆栽寶草、凌綠各10株，測(cè)量、對(duì)比兩者的分株繁殖系數(shù)平均值；通過(guò)上、中、下三點(diǎn)采樣取平均值的方式，測(cè)定、對(duì)比天門(mén)冬科兩種一次性開(kāi)花后死亡植物的無(wú)性珠芽繁殖數(shù)量（龍舌蘭）和種子數(shù)量（甲蟹）。

二、結(jié)果對(duì)比分析

（一）多肉植物資源的多樣性

1.種類(lèi)概況

資料統(tǒng)計(jì)分析以及實(shí)地調(diào)研的結(jié)果表明，目前南京中山植物園已完成鑒定的多肉植物資源隸屬21科126屬644種。其中，資源分布較為集中的科，分別是仙人掌科51屬221種、景天科16屬140種、阿?；?屬83種。

2.貯水薄壁組織多樣

多肉植物的貯水薄壁組織分布于營(yíng)養(yǎng)器官中，涵蓋了植物所有的營(yíng)養(yǎng)器官——根、莖、葉，因而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)，比如葉多肉植物如景天科擬石蓮花屬月影等、莖干粗壯肥碩的莖多肉植物如葡萄科葡萄甕屬葡萄甕等，還有根膨大如蘿卜的根多肉植物如仙人掌科巖牡丹屬龜甲牡丹等。

3.形態(tài)特征多樣

在植物形態(tài)方面，它們涵蓋了森林群落中喬-灌-草復(fù)合結(jié)構(gòu)的重要層次，具備自然生態(tài)系統(tǒng)中不可替代的生態(tài)功能。多肉植物不僅包含伏地而生、形如礫石的多年生草本植物（如番杏科生石花屬等種類(lèi)），同時(shí)包含灌木類(lèi)（如大戟科大戟屬虎刺梅等種類(lèi)），還有樹(shù)高可達(dá)15～20米的常綠喬木（如梧桐科瓶干樹(shù)屬瓶干樹(shù)等種類(lèi)）。

南京中山植物園選育、榮獲第十屆中國(guó)花卉博覽會(huì)展品類(lèi)（盆花）金獎(jiǎng)的亞龍木綴化品種

4.價(jià)值功用多樣

觀賞價(jià)值突出。仙人掌科的莖呈扁平扇狀、柱狀、球狀、扇形、雞冠形、山巒狀等，千姿百態(tài)；蘿藦科球蘭屬心葉球蘭因葉片呈心形、對(duì)生，被人們賦予“心心相印”的美好寓意；蘿藦科豹皮花屬大豹皮花花朵形如碩大的五角星，神秘而魔幻；仙人掌科金琥屬金琥等種類(lèi)呈現(xiàn)出了多肉植物的基礎(chǔ)色——綠色；龍神柱屬龍神柱莖干表皮則密被白色蠟質(zhì)層，因而呈現(xiàn)出神秘的藍(lán)色；刺戟木科亞龍木屬亞龍木的莖干表皮，猶如涂抹了銀灰色的“防曬涂層”；更有一些多肉種類(lèi)的葉片，在秋末至初春、陽(yáng)光充足的冷涼季節(jié)中呈現(xiàn)出鮮紅色，比花兒還亮麗奪目。

阿?；剖韺傧嗤挲g的寶草（左）與凌綠（右）的側(cè)芽萌生特性對(duì)比

用途廣泛。一些多肉種類(lèi)中還含有特殊的化學(xué)成分，可供藥用，如大戟科大戟屬有著悠久的藥用植物應(yīng)用歷史。人們依靠經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的代代相傳，還發(fā)掘出了多肉種類(lèi)的食用價(jià)值，比如番杏科日中花屬冰葉日中花等。此外，多肉種類(lèi)還具備原材料利用價(jià)值，比如人們從天門(mén)冬科龍舌蘭屬龍舌蘭葉片中提取出的葉纖維，可用于制作船纜、繩索、麻袋等纖維類(lèi)制品。

（二）多肉植物繁殖方式的多樣性

1.多肉植物繁殖方式概要

通過(guò)調(diào)查、實(shí)踐，多肉種類(lèi)的常規(guī)擴(kuò)繁方式統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表1。

表1 南京中山植物園內(nèi)引種收集的多肉植物種類(lèi)的常規(guī)繁殖方式

2.新天地子實(shí)后代的變異系數(shù)測(cè)定

通過(guò)對(duì)仙人掌科裸萼球?qū)傩绿斓刈訉?shí)后代的差異性分析，它們的球體直徑以及球體高度的變異系數(shù)分別達(dá)到了22.1%和28.1%（表2）。

表2 仙人掌科裸萼球?qū)傩绿斓刈訉?shí)后代差異性分析

3.寶草、凌綠的無(wú)性分株繁殖系數(shù)對(duì)比

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，阿福花科十二卷屬盆栽寶草與凌綠的分株繁殖系數(shù)平均值分別為0.2、24，兩者的側(cè)芽萌生特性差異顯著。

4.天門(mén)冬科兩種一次性開(kāi)花后死亡植物的無(wú)性珠芽繁殖與種子繁殖對(duì)比

龍舌蘭的無(wú)性珠芽數(shù)量和甲蟹的種子數(shù)量見(jiàn)表3。其結(jié)果表明：以無(wú)性珠芽繁殖為主要繁殖策略的龍舌蘭花后產(chǎn)生的自帶根系的小植株數(shù)量、以種子繁殖為主要繁殖策略的甲蟹花后結(jié)實(shí)產(chǎn)生的種子數(shù)量，分別為821、120，兩者差異顯著。

表3 龍舌蘭珠芽與甲蟹種子數(shù)量對(duì)比

以上的結(jié)果表明：多肉植物的常規(guī)繁殖方式可分為種子繁殖與無(wú)性繁殖兩大類(lèi)。種子繁殖適用于能夠開(kāi)花、正常結(jié)實(shí)的多肉種類(lèi)，較無(wú)性繁殖產(chǎn)生、傳遞更豐富的遺傳多樣性。

三、研究感悟與總結(jié)

在生境破壞、全球氣候變化、資源過(guò)度開(kāi)發(fā)利用等諸多因素影響之下，多肉植物的多樣性也正受到日益嚴(yán)重的威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界范圍內(nèi)分布的多肉植物超過(guò)10 000種，是生物多樣性狀況最具權(quán)威的指標(biāo)——“世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄”的重要組成部分。

多肉植物的世界精彩紛呈，在系統(tǒng)演化途徑、科屬分布、形態(tài)和習(xí)性上千差萬(wàn)別，但它們的共同點(diǎn)在于緊緊圍繞著對(duì)水分的高效利用、對(duì)環(huán)境的高度適應(yīng)，真可謂“物競(jìng)天擇、適者生存”。對(duì)比在南京中山植物園配備生產(chǎn)溫室內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)良好的龜甲牡丹、百歲蘭，以及在惡劣的野外生境中同樣為了種群繁衍而與自然生境、人為干擾等諸多不利條件抗衡的龜甲牡丹和百歲蘭，我切身感受到開(kāi)展生物多樣性保護(hù)是多么的重要和迫切。

四、創(chuàng)新性與實(shí)用性

本研究從多肉植物的資源多樣性、繁殖方式多樣性以及建立生物多樣性保護(hù)思維3個(gè)方面探究多肉植物的多樣性，選題創(chuàng)新。選用2008年播種的新天地作為繁殖多樣性探究的實(shí)驗(yàn)材料，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)12年的栽培養(yǎng)護(hù)，使得球體直徑和高度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尤具說(shuō)服力，具備實(shí)驗(yàn)材料創(chuàng)新。新天地子實(shí)后代差異性分析的研究結(jié)果、龍舌蘭一次性開(kāi)花后死亡過(guò)程中珠芽的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和甲蟹一次性開(kāi)花后死亡過(guò)程中結(jié)實(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均為首次報(bào)道，研究結(jié)果具備原創(chuàng)性。