基本介紹
- 中文學名：矮沙冬青
- 拉丁學名：Ammopiptanthus nanus
- 別稱：小沙冬青、矮黃花木，常綠灌木
- 界：植物界
- 門：被子植物門
- 綱：雙子葉植物綱
- 目：薔薇目
- 科：豆科
- 屬：沙冬青屬
- 種：矮沙冬青種
- 分布區域：於新疆西南部烏恰縣康蘇、托雲等地
- 保護級別：一級保護植物
形態特徵,生長環境,分布範圍,主要價值,生態價值,藥用價值,研究價值,栽培技術,物種研究,物候研究,胚胎髮育,發育觀察,調查及保護,多樣性分化,特性研究,染色體,小孢子的發生,開花物候,保護狀況,
形態特徵
矮沙冬青是常綠上灌木，高40～80cm。單葉。花黃色。荒漠地區十分珍貴的孑遺種。常綠闊葉灌木，小枝密集，莖黃色，葉形為闊橢圓形，頂部略尖，果為莢果；每莢果內有種子3～4粒，堅硬、扁平，呈褐色。由於生長在極端乾旱的荒漠環境中，根系極為發達，地下主根為地上株高的3倍以上。
開花的矮沙冬青
開花的矮沙冬青生長環境
矮沙冬青喜光，耐旱，耐土壤貧瘠，較耐寒冷。多生於乾旱山坡、剝蝕殘丘或卵石乾河灘。常與喀什菊Kaschgariakomarovii(Krasch.)Poljak、無葉假木賊AnadasisaphyllaL.、紫菀木Asterothamnusfruticosus(C.Winkl.)Novopokr.、木賊麻黃EphedraequisetinaBunge.、膜果麻黃E.przenwalskiiStapf.、裸果木GymnocarposprzewalskiiMaxim.等旱生小灌木或半灌木組成群落。花期5～6月，果期6-7月。
分布範圍
分布區氣候乾旱，降水量少，土壤瘠薄，生境條件十分惡劣。年平均溫6.8℃，極端最高溫34.7℃，極端最低溫-29.3℃，年降水150～200毫米，年蒸發量2548毫米，年蒸發量大於降水量。這裡乾旱少雨，剝蝕嚴重，土壤為礫石質基質。
主要價值
生態價值
矮沙冬青對綠化乾旱山河有著重要的生態意義。它的葉組織內有大量粘液組織，可以生存在極端
乾旱的荒山和石質戈壁上，是綠化荒漠山川的優良樹種。
矮沙冬青是中國新疆荒漠地區十分珍貴的殘遺植物。
藥用價值
對於研究新疆西南部荒漠地帶植物區系的發生和發展以及古地理、古氣候的變化等，均具有較重要的科學價值。其藥用價值也不錯。經過調查，科研人員發現當地牧民用矮沙冬青煮水服用，醫治腹疼、咳嗽等疾病，其藥用成分和醫藥價值有待於發掘研究。
研究價值
對矮沙冬青進行研究保護和資源開發，具有十分重要的意義。首先是種質資源價值。矮沙冬青是新疆重點保護植物中的一級保護植物，是第三紀遺留植物，在國內僅在克孜勒蘇自治州境內有分布，是世界稀有珍貴的種質資源，對於它的保護、開發和研究，無疑對於保護植物物種，研究歷史、地理學、古生物學和古地質學等都有著重要的科學價值。其次是對綠化荒漠山川的生態建設意義。中國北方其它省區雖有杜鵑、烏飯樹等一些常綠闊葉樹種，矮沙冬青卻是自治區唯一常綠闊葉灌木，有龐大的根系，有適應嚴酷環境的生理生態特點，葉組織內有大量粘液細胞，可以生存在極端乾旱的荒山和石質戈壁上，防風固沙性能好，生態效益巨大，是綠化荒漠山川的優良樹種，對綠化乾旱山川具有重要生態意義。再次是藥用價值。通過調查發現，當地牧民用矮沙冬青煮水服用，醫治腹疼、咳嗽等疾病，其藥用成份和醫藥價值有待於進一步研究。最後是對西北乾旱城鎮綠化的開發價值。矮沙冬青作為珍貴的常綠闊葉樹種，樹葉茂密，樹形美觀，可作為城鎮、園林、礦區、庭院綠化的重要樹種資源，人工繁殖開發利用有著廣闊的前景。此外，據國內外有關獻指出，矮沙冬青具有新油源開發價值，其種籽油酸含量達87%，是乾旱區人民食用油和工業用油的新油源。
栽培技術
現尚無人進行繁殖試驗和引種馴化。可試驗種子繁殖，但種子不好採集。
物種研究
物候研究
單花、花序、單株、居群水平上的開花物候都表現出很強的開花不同步性，在單花、單花序水平主要表現在單花壽命4～9 d不等，平均(6.74±1.23)d，以7 d出現的頻率最高；單花序開花持續時間範圍在4～13 d，平均(8.33±2.63)d，以10 d出現的頻率最高。相關性分析表明上部花和總花數相關性極顯著(r=0.990，P<0.01)，而中部花、下部花和總花數的相關性不顯著,甚至呈負相關。單株不同方位開花數量差異不顯著(F=0.057 9，P>0.05)。
圖片2
圖片2胚胎髮育
矮沙冬青子房單心皮1室,邊緣胎座,彎生胚珠，胚珠具雙珠被、厚珠心。大孢子孢原細胞發生於珠心表皮下，大孢子母細胞減數分裂形成直線排列的四分體，合點端大孢子具功能，並按蓼型胚囊發育，雌配子體成熟於4月中旬。雙受精後，胚乳發育為核型。在矮沙冬青大孢子發生、雌配子體和胚胎髮育過程中未發現異常現象，因此認為矮沙冬青瀕危不存在雌性生殖結構與發育過程異常的內在因素。
發育觀察
對矮沙冬青小孢子發生及雄配子體發育過程進行了觀察，結果表明：花葯具4個花粉囊，花葯壁發育為基本型，由表皮、藥室內壁、中層(2～3層)和絨氈層組成，絨氈層為腺質型。小孢子母細胞減數分裂後胞質分裂為同時型，四分體為四面體型排列，成熟的花粉粒為二細胞型、在矮沙冬青小孢子發生及雄配子體發育過程中沒有發現異常現象，認為矮沙冬青瀕危不存在雄性生殖結構與發育過程異常的內在因素。
調查及保護
2000年對新疆境內頒的矮沙冬青資源進行了調查,探明了此種植物資源的分布規律、資源量及瀕危原因，並提出了相應的保護措施.研究結果表明，矮沙冬青僅分布於新疆鳥恰縣境內，沿天山山脈分布於康蘇、克孜勒阿根、巴音庫魯提、肖爾布拉克、膘爾托卡依、克孜勒河兩岸和沙漫等地區的荒漠草地帶，由於長期受乾旱多風氣候的影響，分布面積逐漸縮小，群落結構逐漸向旱化、寒化方向演變,構成亞洲中部山地中所特有的低山丘陵常綠闊葉灌叢.群落蓋度最高可達10%。
多樣性分化
採用超薄平板微型聚丙烯醯胺等電聚焦技術,對珍稀瀕危植物矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus)6個自然居群的等位酶遺傳多樣性進行了初步研究。8個酶系統、19個酶位點的檢測結果表明，矮沙冬青具有較低的遺傳變異水平。物種水平上的遺傳多樣性參數為：P=21.05%，A=1.21，He=0.040;居群水平上的平均遺傳多樣性為：P=14.04%,A=1.14(0.04),He=0.036(0.018),比長壽命多年生木本的狹域分布種和特有種的多樣性水平都低。F-統計量分析顯示,矮沙冬青在居群水平(FIS=0.129)和總居群水平(FIT=0.202)上都表現為雜合子缺乏;FST=0.085表明居群間遺傳分化較小，這與居群間較高的遺傳一致度(I=0.997)的結果一致。據研究結果推測矮沙冬青進化歷史上經歷過遺傳瓶頸，是造成遺傳多樣性水平偏低的重要原因.基於研究結果，提出應當重點保護遺傳變異相對豐富的柯依兒傭克爾(KE)居群，並且可將其作為引種的種源地。
特性研究
對矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus)種子的特性和萌發影響因素進行了初步研究，結果表明:種子不易傳播;蟲蛀率高，室溫貯藏60 d的種子蟲害率為38%;易形成硬實,含水量為7.68%的種子在30 ℃溫水中浸泡90 h,只有33.33%能吸水膨脹。種子萌發時不需光，在15～30 ℃和室溫(18～32 ℃)條件下，經9 d的萌發，發芽率均可達80%以上，0℃時萌發最快;在1～2 cm深的沙壤中，種子出苗率可達75%以上,超過3 cm顯著降低,超過6 cm則低於20%，種子在沙壤中萌發時，沙壤的適宜濕度為19.35%～28.75%，高於32.43%或低於3.85%，很少有種子萌發;含水量分別為19.36%、10.64% 和7.68%的種子發芽率無顯著差異，在-10 ℃和5 ℃下貯藏7個月,發芽率也無顯著降低，但在室溫和35 ℃下貯藏7個月則顯著下降，發芽率下降的速度與種子本身的含水量和貯藏溫度正相關;在濕度分別為7.41%、13.79%和28.57%的沙壤中播種育苗，幼苗死亡率高達77.49%、81.25%和89.49%，即使用三唑酮拌種，死亡率亦高達50.27%、69.53%和76.03%，幼苗死亡率與沙壤濕度正相關、
矮沙冬青
矮沙冬青染色體
用塗片法和酶解法，觀察了瀕危植物矮沙冬青的減數分裂過程、在減數分裂雙線期末或終變期初，可以觀察到9個二價體，在中期Ⅰ末至後期Ⅰ初，同源染色體基本排列在赤道板上，然後在紡錘絲的牽引下二價體的兩條同源染色體分開，分別移向兩極，每一極有9條染色體，從而確認該屬植物的染色體基數為x=9。在矮沙冬青減數分裂過程中，沒有發現染色體有異常行為，認為其小孢子形成過程正常。因此認為矮沙冬青瀕危不是染色體行為異常和小孢子發育不正常而造成的。
小孢子的發生
3月上旬，由孢原細胞進行分裂產生的初生造胞細胞經多次分裂後形成次生造孢細胞，當次生造孢細胞發育至小孢子母細胞時，體積明顯增大。小孢子母細胞經過減數分裂發育成小孢子四分體。由於在小孢子母細胞減數分裂末期I後，兩核間不伴隨細胞板的形成，因此，小孢子母細胞胞質分裂為同時型。四分體有共同的胼胝質包圍，小孢子在四分體中為四面體排列。四分體胼胝質融解後，4個單核小孢子彼此分離。剛從四分體釋放出來的小孢子，細胞壁薄，細胞核幾乎位於細胞中央，具有小液泡。同一朵花不同花葯或同一花葯的四個不同花粉囊，以及同一花粉囊內的小孢子母細胞減數分裂有不同步現象，同一分裂時期的細胞相對集中在一起。
矮沙冬青
矮沙冬青開花物候
對矮沙冬青（AmmopiptanthusnanusChengf.）的形態學特徵、開花物候及花空間分布進行了研究，結果表明：在單花、花序、單株、居群水平上的開花物候都表現出很強的開花不同步性，在單花、單花序水平主要表現在單花壽命4-9d不等，平均（6.74±1.23）d，以7d出現的頻率最高；單花序開花持續時間範圍在4-13d，平均（8.33±2.63）d，以10d出現的頻率最高；單株及居群水平上表現更為明顯。矮沙冬青的花具有蟲媒傳粉的特徵，花主要分布在花枝的上部，下部花所占比例很小，有很多花枝花全部為上部花。相關性分析表明上部花和總花數相關性極顯著（r=0.990，P〈0.01），而中部花、下部花和總花數的相關性不顯著，甚至呈負相關。單株不同方位開花數量差異不顯著（F=0.0579，P〉0.05）。
圖片 1
圖片 1
矮沙冬青