吉首蒲兒根(學名:Sinosenecio jishouensis D.G. Zhang,Ying Liu & Q. E. Yang)是菊科蒲兒根屬植物。根莖草本植物,具莖生葉,匍匐莖缺失。莖單生或數個,直立,高可達40厘米,基徑約5-10毫米。基生葉具長柄,葉片橢圓狀披針形,長4-14厘米,寬2-5厘米。頭狀花序5至多數,頂生,排列成傘形花序:花梗長1-2厘米,被短柔毛。瘦果圓柱形,長1.5毫米,無毛,冠毛缺失。花期3-5月,果期6-7月。
吉首蒲兒根為中國武陵山區德夯峽谷特殊生境的特有物種,對生境要求極為苛刻,適生於溫暖、濕潤的生境中,土壤為略偏酸性、高鈣質的石灰岩發育而成的山地黃紅壤。
吉首蒲兒根在蒲兒根屬植物的系統發育研究和河谷生境物種的形成分化適應研究具有重要的學術意義。
根據《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN)瀕危等級和標準3.1版,其瀕危級別達極危(CR)。
(概述圖參考來源:)
基本介紹
形態特徵,產地生境,生長習性,繁殖方法,主要價值,保護現狀,保護級別,種群現狀,瀕危原因,保護措施,
形態特徵
根莖草本植物,具莖生葉,匍匐莖缺失。莖單生或數個,直立,高可達40厘米,基徑約5-10毫米,每枝具3-6條棱,有毛,有時沿著棱方向毛被更密集。基生葉具長柄,葉片橢圓狀披針形,長4-14厘米,寬2-5厘米,具3-5條羽狀脈,紙質或薄紙質,綠色,兩面疏被柔毛,背面沿脈較稠密,先端漸尖或急尖,或寬楔形,邊緣具不;規則鋸齒,葉柄長4-16厘米,疏被柔毛,基部擴大;莖生葉較小,具短柄。
頭狀花序5至多數,頂生,排列成傘形花序:花梗長1-2厘米,被短柔毛,末端膨大。總苞鐘狀,有副萼,長5-7毫米,寬6-8毫米;總苞片約13,連續排列,長圓狀披針形,長6-7毫米,寬1.5-2毫米,先端漸尖或狹長,有毛,草質,綠色。舌狀花約13,花冠筒長2毫米,無毛,舌片黃色,長橢圓形,長8-10毫米,寬3-4毫米,頂部具3鋸齒,4條脈;管狀花多數,花冠黃色,長4毫米,花筒纖細,冠檐鐘狀;裂片卵狀披針形;花葯長1.5毫米,基部鈍;附屬物卵狀長橢圓形。花柱分枝外彎,頂端截形,無毛。瘦果圓柱形,長1.5毫米,無毛,冠毛缺失。花期3-5月,果期6-7月。
產地生境
吉首蒲兒根為中國武陵山區德夯峽谷特殊生境的特有物種、典型河谷特殊生境專性種,對生境要求極為苛刻,適生於溫暖、濕潤的生境中,土壤為略偏酸性、高鈣質的石灰岩發育而成的山地黃紅壤。
生長習性
- 物候譜
吉首蒲兒根為2年生草本,其種子成熟後墜入土壤過冬,於翌年3月開始萌發;同時,上一年植株於2月初其芽開始萌動並開始抽生莖幹和莖生葉,2月底至3月初花葶開始萌發,3月中旬開始展花,至5月中旬花謝,6月上旬莖生葉逐漸枯死,此時若植株已經結實,則花葶和果實繼續發育至中下旬,直至種子成熟;沒有結實的則莖幹部分全部枯死,僅留下基生葉。之後,進入營養生長期,從6月下旬根狀塊莖側芽開始萌動,逐漸形成新的分株,進而兩個分株中間部分發生斷裂形成新的植株個體。翌年2月,植株個體的芽開始萌動,隨後又進入開花期,生長周期如此循環。
- 開花動態
吉首蒲兒根的花期為3月至5月,種群水平從第1個頭狀花序開放至開花比例達到最高為26天左右,至最後一個花序凋謝為50天左右。進入生殖生長期後,其頂芽迅速分化,在3月上旬形成花蕾,莖頂端的多個頭狀花序開始分化,逐漸形成傘房花序,這個過程約需18-23天。4月初傘房花序開始擴大,花序總梗和頭狀花序梗不斷伸長,頭狀花序開放次序由中央頂端向四周逐次開放,整個傘房花序中頭狀花全部盛開約要17天。4月上旬至中旬整個群落進入盛花期。4月底開始有頭狀花序逐漸枯萎、凋謝,至5月初種群進入末花期。
頭狀花序從開始膨大到凋謝的時間為17天左右。首先是總苞從中間向四周呈輻射狀裂開,露出排列緊密的管狀花和假舌狀花,此過程大約維持4-7天,隨著假舌狀花舌片伸長,輻射展開,管狀花冠顏色逐漸變為深綠色、淡綠色、淡黃綠色、最終為黃色而開始開放。小花的開放順序為從頭狀花序最外一層逐漸向中心收縮進行。待全部開放並完成授粉後假舌狀花開始脫落,進而管狀花柱頭脫落,整個頭狀花序枯萎。
小花的花期為3-5天,經歷松蕾、初開、盛開、凋謝4個過程。待假舌狀花舌片完全展開至與頭狀花序面平行,數小時後,原管狀花緊閉的聚合花葯頂端逐漸有淡黃色的花粉粒堆積在花葯筒頂端,保持1-2天,而後花粉逐漸散落,伴隨柱頭迅速伸出,花柱頂端裂片逐漸張開,呈二裂,柱頭裂片外表面會沾有部分花粉,其內表面呈黃褐色,具有明顯的乳突,柱頭伸出後在管狀花基部蜜腺泌蜜。盛花期過後外側的假舌狀花先脫落,管狀花授粉後其柱頭3-4天內萎蔫和脫落。小花花冠顏色變化及開放次序同頭狀花序的變化規律。
吉首蒲兒根花柱和雄蕊的快速生長期不同。散粉前因花冠筒與花葯筒迅速伸長,表現為花冠及雄蕊的花葯遠高於柱頭,此時柱頭位於花葯的基部。而後花柱迅速伸長,推擠花粉伸出聚葯雄蕊之外,花粉粒堆積於花葯筒頂端,以便散落,形成了菊科特有的花粉次級展現現象。隨後,柱頭逐漸露出內側的可授面以接收花粉,進入雌性階段。整個過程表現出明顯的雌雄異位現象。
繁殖方法
- 種子繁殖:吉首蒲兒根每個頭狀花序有(25±3)個瘦果,平均長度約1.5毫米,橢球形,瘦果無冠毛。平均每個頭狀花序中飽滿種子數量約有(16±1)個,飽滿種子的比例約為64%。種子萌發實驗表明其種子萌發率極低,每皿僅萌發1-2粒,萌發率約為2-5%。另據野外觀察,其自然種群中很少發現由種子產生的實生苗。
- 根狀塊莖繁殖:吉首蒲兒根不僅具有依靠種子繁殖的有性生殖方式,而且其基部生長有根狀塊莖,這是莖的一種變態形式。該植物可利用塊莖上的芽長出新的植株,進行營養繁殖。據野外觀察,自然狀態下吉首蒲兒根行營養繁殖占優勢。吉首蒲兒根的營養株及根狀莖構型呈現直線型、“V”字形、“L”型,甚至相互交叉成“X”型等多樣化特徵。
主要價值
吉首蒲兒根在蒲兒根屬植物的系統發育研究和河谷生境物種的形成分化適應研究具有重要的學術意義。
保護現狀
保護級別
根據《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN)瀕危等級和標準3.1版,其瀕危級別達極危(CR)。
種群現狀
其分布範圍極其狹窄,截止2014年5月僅發現在中國湖南省吉首市德夯河谷的潮濕陰生環境中有數個種群分布,個體數量為3000-5000株。由於其種群極度稀少,並且隨著德夯旅遊開發,植被破壞嚴重,生境急劇惡化,使其種群的繁殖和延續進一步受到威脅。
瀕危原因
峽谷內供選擇的傳粉昆蟲少、瀑布環境導致傳粉者活動局限、傳粉效率低可能是導致結實率低的重要原因。吉首蒲兒根種群處於瀑布特殊的生態環境下,高落差跌水導致周圍風速高、水霧大且溫度低,所以傳粉的昆蟲種類較少,且這些昆蟲一般在瀑布徑流量較小時才會出現。另外,結實數量和種子質量以及野外種子萌發困難是吉首蒲兒根處於瀕危狀態的因素。雖然有較多的小花形成頭狀花序,再組合成傘房花序,可以彌補單個小花的低結實率,然而成熟飽滿的種子並不多,胚發育不完全,甚至沒有形成萌發所需營養的貯藏組織。
種子傳播擴散困難,萌發率低是導致吉首蒲兒根瀕危的另一重要原因。吉首蒲兒根瘦果和種子受表面張力而全身黏附層層水珠,不利於藉助風力傳播至較遠的位置。落在地上的種子隨著徑流直接帶到落水潭中而失去了萌發的最佳條件。
人為過度干擾,生境迅速退化,生境要求特殊、苛刻是吉首蒲兒根致瀕的直接原因。中國湖南德夯現有的吉首蒲兒根僅在瀑布下及落水潭周圍,在較陰、高濕的小生境中形成群落,隨著離瀑布越遠,光照增強,濕度降低,植株數量迅速減少,離瀑布大約50米外就見不到其分布。然而,隨著德夯地質公園旅遊開發,植被破壞嚴重,生境急劇惡化,該種群日益瀕危。尤其是該物種僅有的3個種群均處於游道或景點附近,因吉首蒲兒根頭狀花序較大、鮮艷亮麗,十分漂亮而引人注目,倍受遊客和當地人青睞。同時,該種花期也恰值德夯旅遊高峰期,遊客、當地人對其愛不釋手,採摘作為裝飾物或加工成特色商品,對該物種的傳粉和繁殖帶來了極大的破壞。
保護措施
現存的吉首蒲兒根數量已十分有限,且種群分布單一,僅在中國湖南德夯流紗溪流紗瀑布下形成一優勢種群。另兩條峽谷僅零星分布數株吉首蒲兒根,其種群生存已遭到嚴重威脅。然而,在流沙瀑布分布的群落仍然是以吉首蒲兒根和花葶烏頭等草本植物占優勢,儘管均遭到一定程度的人為干擾,但群落內仍有少量的吉首蒲兒根實生苗和克隆分株。如果加強德夯地質公園的保護區建設,停止人為干擾,這些遭到破壞的群落能夠較快地恢復,對吉首蒲兒根的保護是一條行之有效的途徑。另外,應加強吉首蒲兒根的保護生物學研究,並儘快組培快繁,建立苗圃,擴大人工種群,實施遷地保護。