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华盖木(Pachylarnaxsinica)隶属于木兰科(Magnoliaceae)厚壁木属(Pachylarnax),为我国特有的珍稀濒危植物,属于国家Ⅰ级重点保护野生植物,被列入中国植物红皮书。华盖木作为木兰科极度珍稀濒危植物,已逐渐引起国内外学者的关注。近年来,我国植物科学工作者已经在华盖木生境脆弱性、种子休眠与萌发及迁地保护等方面做了一些工作,但目前对华盖木保护生物学的深层次研究仍未见报道。本文通过对华盖木种群结构、群落学特征、传粉生物学、小孢子发生及雄配子体发育等方面的研究,从内外因素探讨了华盖木的濒危机制,并提出相应的保护策略,以期为华盖木及其他木兰科植物保护工作的开展提供全面可靠的科学依据和参考。
华盖木生长于南亚热带季风常绿阔叶林中,呈单株散生。植株高大浓绿,在群落中处于乔木层的上层。野外调查表明,华盖木仅零散分布于云南西畴、马关、河口等地,其天然分布区十分狭窄,生境已严重片段化。由于其经济价值和观赏价值极高,许多大树遭到砍伐和破坏,成熟个体数量锐减。被调查的华盖木种群年龄结构非常不合理,呈明显倒金字塔形,幼龄苗木极其缺乏,大部分个体胸径在55cm以上,呈现严重衰退的状态。野外调查中未在林下发现幼苗更新,天然更新能力严重衰退,已成为非常脆弱的极小种群,处于极度濒危的状态。
野外调查12个样方,样方面积共3600m2。所调查样方内共有维管植物366种,隶属于215属,100科。40.9%的种类集中在樟科、茜草科、壳斗科、紫金牛科、五加科、山茶科、安息香科、桑科、荨麻科、山矾科等10个科中。区系成分分析表明,群落中热带、哑热带区系成分优势明显,其中以热带分布的科及热带、亚热带分布的属占有的比例最大,温带区系成分的科属也占有一定比例。群落分层现象较明显,一般可以分为乔木层、灌木层及草本层。群落中以革质、全缘、中型单叶的常绿阔叶高位芽植物为主。
通过搭建大型传粉架进行传粉生物学实验观察,结果表明:华盖木从9月份开始现蕾,次年4月至5月开花,整体花期持续约30d;花蕾期较长,在开放过程中有二次开合现象;华盖木对访花昆虫的吸引主要来自花粉和花瓣,报酬为大量花粉和肥厚的花结构组织;主要访花昆虫为意大利蜂、中华木蜂、中华蜜蜂及甲虫类等。繁育系统为雌蕊先熟的虫媒异花受精;新鲜花粉萌发率较低,仅24.38%,且花粉活力仅能维持两天,低温、干燥环境有利于花粉的储存;开花前柱头已具备较强可授性,初次开放后柱头活力仅能维持1d,具有雌蕊先熟的特性;自然授粉结实率较低,人工授粉可以显著提高其座果率和结实率。
华盖木花药有4个小孢子囊,花药壁由表皮、药室内壁、多层中层和绒毡层组成。绒毡层属于腺质绒毡层,成熟花粉粒为二细胞型。部分小孢子母细胞萎缩变形,不能正常发育,小孢子在发育过程中出现严重败育现象。华盖木花粉舟形,具远极单槽,覆盖层具穿孔。部分花粉干瘪变形,存在败育现象。
生境破坏,人为砍伐及盗采种子等人为因素是导致华盖木濒危的直接原因,也是主要原因。天然分布区狭窄、生境片段化、种群老龄化、结实率低、天然更新能力严重衰退是导致华盖木濒危的内在原因。
华盖木野外生存现状岌岌可危,相关保护工作亟待开展。建议以就地保护为主,加强对其生境的保护,减少或杜绝人为砍伐、盗采种子等干扰破坏,逐渐恢复种群规模。必要时进行迁地保护,积极开展人工繁殖培育等工作,收集及保存其种质资源,扩大种群数量。