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「植物霸主」蘇鐵曾遍布全球 如今為何弱爆了

9月
30
2018

2018年9月30日07時 今日科學 《環境與生活》雜誌

《環境與生活》雜誌

◎蕭野

裸子植物蘇鐵在侏羅紀時幾乎遍布整個地球,與恐龍在生物界裡占盡優勢,地史學上稱為「蘇鐵恐龍時代」。我國西南地區是現代蘇鐵科植物的主要分布中心之一。近幾十年來,我國野生蘇鐵數量減少至少一半,在《中國生物多樣性紅色名錄·高等植物篇》中,叉葉蘇鐵、葫蘆蘇鐵、德保蘇鐵等10種蘇鐵已進入「極危」狀態,多歧蘇鐵、攀枝花蘇鐵等9種蘇鐵被列入「瀕危」等級。蘇鐵由遠古時期的「植物霸主」變成現在的「弱勢群體」,是哪些因素造成的呢?

在熱帶地區,20年以上的蘇鐵幾乎年年都會開花,有的還具有多頭(分枝),每個頭上都能開花。

全被列入國家一級保護

蘇鐵就是人們通常所說的鐵樹,起源於古生代二疊紀,於中生代的三疊紀(距今2.25億年)開始繁盛,侏羅紀(距今1.9億年)進入最盛期,幾乎遍布整個地球,與恐龍在生物界裡占盡優勢,地史上稱為「蘇鐵恐龍時代」。

至白堊紀(距今1.36億年)時期,由於被子植物開始繁盛,蘇鐵才逐漸走向衰落。到第四紀(距今250萬年)冰川來臨,北方寒流南侵,蘇鐵科植物大量滅絕,倖存下來並零星分布於熱帶、亞熱帶地區的,便成為珍貴的「活化石」。我國由於青藏高原、秦嶺等的天然阻隔,在四川、雲南等地有部分蘇鐵科植物幸免於難。我國西南地區、中南半島、加勒比海和澳大利亞東北部,是現代蘇鐵科植物的主要分布中心。

除了針葉樹外,蘇鐵類植物是裸子植物中最豐富的群體。現存蘇鐵是一個大類群,是唯一保持著羽狀深裂(裂片深度超過1/2,但葉片不因缺刻而間斷)、蕨類狀葉子的裸子植物,保留了類似蕨類植物的特徵,包含蘇鐵科和澤米鐵科2科10屬約348種。對蘇鐵類植物而言,種間差異細微,不存在生殖隔離,容易形成雜交種而產生一些過渡類型,分類困難。近63%的蘇鐵種類被世界自然保護聯盟(IUCN)紅色名錄列為瀕危物種。中國僅1科1屬,即蘇鐵科蘇鐵屬,共有23種蘇鐵,均被列為國家一級重點保護野生植物。

蘇鐵樹姿剛健挺拔,四季常青,一般生長在沿河谷的山脊和懸崖的低海拔山坡上,能在河谷岩壁的石縫中紮根,與山川日月見證了自然界的物種變遷與生生不息。由於悠久的進化歷史,它們對研究種子植物的起源與演化、動植物的協同進化、地球板塊運動的歷史和古氣候的變遷等都有重要意義。

蘇鐵樹形古雅,主幹粗壯,堅硬如鐵,是珍貴的觀賞樹種。

樹幹如蒼龍鱗甲 不怕火燒

蘇鐵每年春天長出新葉,淺綠色柔軟且內卷,成長後伸直,呈深綠色且剛硬如鐵,而且樹幹如鐵打般堅硬,喜歡含鐵質的肥料,故得名「鐵樹」。在《古今圖書集成》一書中記載,「江西鐵山有鐵樵,糞之以鐵,花而生之。」意思是用鐵屑給「鐵樵」(蘇鐵)作肥料,就能促其開花。

蘇鐵形似棕櫚,全株呈傘形,樹幹圓柱狀,表面有密集的、暗褐色干縮的葉基和葉痕,像菠蘿的外形,斑駁又「如蒼龍鱗甲」。蘇鐵葉像大羽毛,在莖幹的頂部成堆地生長,向四周伸展開,遠看就像一條綠色的「裙裾」,又像四散開的孔雀羽毛。葉片的長短和多少,通常與樹齡成正比。蘇鐵因羽狀複葉如同展開的鳳凰尾,樹幹似芭蕉和松樹的樹幹,所以又名「鳳尾蕉」「鳳尾松」。

蘇鐵形似棕櫚,全株呈傘形,樹幹圓柱狀,表面有密集的、暗褐色干縮的葉基和葉痕,像菠蘿的外形。

蘇鐵不怕火燒,就算葉子被火烤焦,莖幹受葉基保護,葉基的隱芽和樹幹基本很少受傷,之後又會萌發新葉,有的還能開花結籽,所以流傳蘇鐵能避火,又名「避火蕉」「避火樹」。

蘇鐵軀幹的薄壁細胞含有大量澱粉可供食用,俗稱西米(Sago),因長得像棕櫚樹,英文俗稱為Sago Palm(直譯為「西米棕櫚」)。

長江以南「鐵樹開花」是常事

俗話有雲「鐵樹開花,啞巴說話」「鐵樹開花馬長角」,意指鐵樹開花難,常用來比喻十分罕見或極難實現的事情。但實際並非如此,尤其在熱帶地區,20年以上的蘇鐵幾乎年年都會開花,有的還具有多頭(分枝),每個頭上都能開花。蘇鐵生長緩慢,從幼苗到開花需十幾年甚至幾十年。當人們把蘇鐵當作觀賞植物,移植到長江及以北地區栽培時,較低的溫度會導致其終生不開花。

蘇鐵雄花是挺立於羽葉中呈橢圓形、像玉米棒的花朵,黃燦燦的。

蘇鐵雌雄異株,花形各異,在羽狀複葉形成的圓形「羽裙」里開放。雄花是挺立於羽葉中呈橢圓形、像玉米棒的花朵,黃燦燦的。雌花是緊貼於莖頂的圓形花朵,像一個倒扣的大碗,又像一個長了鱗片的大荸薺,蘇鐵的種子就藏在這「大荸薺」里,鴿子蛋大小,成熟後為橙紅色,有人給它取了個好聽的名字「鳳凰蛋」。一窩紅艷的果(嚴格意義上說是種子),大概百十來顆,累累果實在硬朗綠葉的襯托下,如同盛滿了鮮果的果盤。

蘇鐵的種子如鴿子蛋大小,成熟後紅艷艷,人稱「鳳凰蛋」。

過去,蘇鐵一度被認為是風媒傳粉植物,但後來科研人員確認,現生幾乎所有蘇鐵為蟲媒傳粉,比如象鼻蟲,較重的種子主要由齧齒動物和小型吃果子的蝙蝠幫忙擴散,蝙蝠可將其擴散到2〜7公里的範圍。

我國10種蘇鐵已極危

世界保護聯盟(IUCN)的《世界野生植物瀕危物種紅皮書》將蘇鐵屬植物列為重點保護對象,《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(CITES)將蘇鐵屬列入附錄Ⅰ,禁止非法進出口。蘇鐵屬植物在我國被列為國家一級重點保護野生植物,是《國家禁止、限制出口的珍貴樹木名錄》中列為限制出口的樹種。

在《中國生物多樣性紅色名錄·高等植物篇》中,叉葉蘇鐵、葫蘆蘇鐵、德保蘇鐵、滇南蘇鐵、仙湖蘇鐵、貴州蘇鐵、灰干蘇鐵、蘇鐵、四川蘇鐵和台東蘇鐵共10種蘇鐵極危;寬葉蘇鐵、長葉蘇鐵、海南蘇鐵、多歧蘇鐵、攀枝花蘇鐵、叉孢蘇鐵、石山蘇鐵、閩南蘇鐵和綠春蘇鐵處於「瀕危」狀態;銹毛蘇鐵、篦齒蘇鐵已經「易危」。近70%的中國蘇鐵屬植物被列為「受威脅」。目前除攀枝花蘇鐵、篦齒蘇鐵等仍成片分布形成群落外,其餘種類大多星散分布。

攀枝花存歐亞最大天然蘇鐵林

叉葉蘇鐵植株稀少,葉片分叉,為蘇鐵屬植物所罕見,在我國僅零星分布於廣西龍州及雲南彌勒的局部石灰岩地區。葫蘆蘇鐵的莖幹常生長在地下,呈圓柱狀或葫蘆狀,有時呈串珠狀,基部常驟然膨大,直徑約25厘米;地上莖高約50厘米,徑15厘米。

貴州蘇鐵分布於南盤江流域中游的廣西北部、貴州西南部及雲南東部,生活在乾旱河谷灌叢中。人們對貴州蘇鐵野生資源掠奪開掘,加之人地環境關係日益惡化,貴州蘇鐵的分布日漸萎縮,種質資源也瀕臨滅絕。

20世紀90年代,廣西林業科學家在廣西百色地區上平屯石灰岩山坡上,發現「德保蘇鐵」。它是中國特有種,遠看它莖身纖細、綠葉修長,和小竹子差不多,所以又稱「竹子鐵」。走近細看,才發現它的特別之處。和一般蘇鐵相異的是,德保蘇鐵的葉子不是對生的(指每個節上生兩片葉子,相對排列),而是羽狀複葉,小葉在葉軸兩側排列成羽毛狀,總葉柄分枝兩次,分枝上均著生小葉。其身姿搖曳婆娑,也迥異於普通蘇鐵的堅硬如劍。

攀枝花蘇鐵是在四川南部金沙江乾熱河谷首次發現的蘇鐵屬植物。它是經過第四紀冰期浩劫,而在金沙江河谷孑遺至今的最古老種子植物之一,對研究橫斷山脈植物區系的發生和發展,研究古生物、古地質及種子植物的起源和演化,都具有十分重要的科學價值。目前,攀枝花蘇鐵國家級自然保護區分布著38.5萬餘株野生攀枝花蘇鐵,是歐亞大陸分布緯度最北、海拔最高、面積最大、株數最多、分布最集中的天然蘇鐵林。每年3〜6月,這裡漫山遍野的鐵樹之花競相綻放,萬綠叢中黃花點點,「單株如佛手捧珠,成林似彩毯鋪地」。

攀枝花蘇鐵是經過第四紀冰期浩劫,而在金沙江河谷孑遺至今的最古老種子植物之一。

內憂外患致種群弱勢

近幾十年來,我國野生蘇鐵數量減少了一半,蘇鐵由遠古時期的「植物霸主」變成現在的「弱勢群體」,有人為因素,也有其自身原因。

非法盜挖和貿易以及生境改變,是導致中國蘇鐵資源瀕危的最主要因素。上世紀90年代,受食品、藥品、園林綠化和其他商業用途等經濟利益驅使,一些單位和個人大量收購野生蘇鐵,非法盜挖和貿易使得一些姿態優美、株型奇特的種類,如德保蘇鐵、多歧蘇鐵、叉葉蘇鐵等野生資源種群數量急劇下降,種群分布範圍縮小。

德保蘇鐵萌發中的羽葉,姿態優美。

野生蘇鐵分布區大多處於林、農交匯的邊遠山區,居民生活較貧困,生產方式落後,刀耕火種、放火燒山等模式還在一定程度上存在,加上農牧業發展、城市擴張等逐漸吞噬蘇鐵的領地,野生蘇鐵賴以生存的環境萎縮,原有的群落中生物互惠互利的穩定關係也被破壞。

蘇鐵屬植物個體壽命雖長,一般從種子發芽到植株成年開花需十多年甚至更長時間,同時又是雌雄異株,且雌雄異熟,開花時間不一致,往往是「郎有情時妹無意」——雄花一般比雌花早開一周,當雌花需要授粉時,雄花花粉活性已經大大降低,對繁殖不利。在自然狀態下,雌株大量結實後一般隔1〜3年才能再開花,加之有些雌雄株相隔較遠,對其傳粉影響較大,自然結實幾率不高,種群發展缺乏幼苗後備資源。

此外,蘇鐵的種子較大,傳播困難,發芽率又低,在與其他植物的競爭中處於劣勢。

德保蘇鐵綠葉修長,和小竹子差不多,所以又稱「竹子鐵」。

深圳建成最大蘇鐵遷地保護中心

在就地保護方面,目前專為保護蘇鐵建立的自然保護區有四川攀枝花蘇鐵國家級自然保護區、雲南祿勸攀枝花蘇鐵省級自然保護區、雲南大圍山國家級自然保護區和台灣台東蘇鐵自然保護區。

在遷地保護方面,許多植物園、科研單位都開展了蘇鐵屬植物的引種與栽培,比如深圳仙湖植物園經過數十年的努力,已建成國際上最大的蘇鐵遷地保護中心,迄今已收集到2科10屬的近240種蘇鐵,為瀕危蘇鐵類植物的保護、繁育以及回歸自然作了重大貢獻。

深圳仙湖植物園經過數十年的努力,已建成國際上最大的蘇鐵遷地保護中心。

當前,我國蘇鐵屬植物在保護中還存在一些問題。比如資源本底不清,無論在認識上,還是在調查的地域和詳細程度方面都存在局限性;保護管理力量薄弱,已建保護區的保護管理機構不健全,仍有部分蘇鐵分布區缺乏保護管理機構,在管理和協調上存在一定困難,致使部分蘇鐵及其棲息地未能得到有效保護。

為減輕蘇鐵的滅絕風險,有學者建議,建設植物資源庫是可行的,如種質資源庫、苗圃、實驗和示範區。此外,逐步建立起有效的科研監測體系,以便掌握蘇鐵的動態變化,為行政決策和科學管理提供數據,提高保護管理水平。

(本文撰寫過程中參考了《中國蘇鐵屬植物的分類學研究現狀與展望》《蘇鐵類植物傳粉生物學研究進展》《中國蘇鐵屬的分布、多樣性及保護現狀》等文,特此聲明並致謝。)

本刊原創,如需要轉載,請聯繫《環境與生活》雜誌。

責編:葉曉婷

網編:吳燕芳


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