山白树

山白树
山白树
山白树(Sinowilsonia henryi Hemsl.)是金缕梅科、山白树属的多年生乔木,主要分布于陕西、河南、湖北、四川等地,生于海拔1100至1600m的山谷、杂木林中。作为第三纪遗留下来的古老种类,山白树对于研究被子植物的起源和早期演化以及中国植物区系的发生、演化和地理变迁具有重要的科研价值。山白树对生态环境条件要求较为严格,自身生长速度慢,加之其生殖过程的某些环节可能存在障碍等原因,现存自然种群极少,仅零星分布于秦岭、巴山、中条山等地区,濒于灭绝,已被列为国家Ⅱ级重点保护植物和活化石植物。

基本信息

  中文学名: 山白树                                 拉丁学名:Sinowilsonia henryi Hemsl.
        二名法:Sinowilsonia henryi                    界:植物界
        门:被子植物门                                     纲:双子叶植物纲
        亚纲:原始花被亚纲                              目:蔷薇目
       科:金缕梅科                                          亚科:金缕梅亚科
       族:秀柱花族                                         属:山白树属
       保护级别:2级                                       分布区域:中国湖北西部、四川东北部和河南伏牛山、陕西秦岭及山西中条山

形态特征

  落叶灌木或小乔木,高约8米;嫩枝有灰黄色星状绒毛;老枝秃净,略有皮孔;芽体无鳞状苞片,有星状绒毛。叶纸质或膜质,倒卵形,稀为椭圆形,长10-18厘米,宽6-10厘米,先端急尖,基部圆形或微心形,稍不等侧,上面绿色,脉上略有毛,下面有柔毛;侧脉7-9对,第一对侧脉有不强烈第2次分支侧脉,在上面很明显,在下面突起,网脉明显;边缘密生小齿突,叶柄长8-15毫米,有星毛;托叶线形,长8毫米,早落。雄花总状花序无正常叶片,萼筒极短,萼齿匙形;雄蕊近于无柄,花丝极短,与萼齿基部合生,花药2室,长约1毫米。雌花穗状花序长6-8厘米,基部有1-2片叶子,花序柄长3厘米,与花序轴均有星状绒毛;苞片披针形,长2毫米,小苞片窄披针形,长1.5毫米,均有星状绒毛;萼筒壶形,长约3毫米,萼齿长1.5毫米,均有星毛;退化雄蕊5个,无正常发育的花药;子房上位,有星毛,藏于萼筒内,花柱长3-5毫米,突出萼筒外。果序长10-20厘米,花序轴稍增厚,有不规则棱状突起,被星状绒毛。蒴果无柄,卵圆形,长1厘米,先端尖,被灰黄色长丝毛,宿存萼筒长4-5毫米,被褐色星状绒毛,与蒴果离生。种子长8毫米,黑色,有光泽,种脐灰白色。

生长习性

  山白树生长在海拔1100-1600m的山坡和谷地河岸杂木中,通常适生于自然植被保存较好、林地郁闭度较大、水分条件良好、相对空气温度在80%以上、土壤为中性至微酸性的山地棕壤土,日照时间每天在7h以上的中低山的山谷及河边风吹台上,具有耐问歇性的短期水浸的能力,具有喜肥,喜水,喜光的特性。山白树对生活环境的要求是较严格,一旦生境被破坏或者受到强烈扰动,其种群会在该区域逐渐消失。野外调查发现山白树常与领春木(Euptelea pleiospermum)、构树(Broussonetia papyrifera)、灯台树(Cornuscontroversa)、八角枫(Alangium chinense)、金钱槭(Dipteronia sinensis)等组成乔木层,林下的灌木和藤本植物有鸡桑(Morus australis)、悬钩子(Rubus corchorilius)、五味子(Schisandra chinensls)等,林下的草本植物有细梗荞麦(Fagopyrum gracilipes)、水杨梅(Geum aleppi-cum)、重楼(Paris polyphylla)等。

分布范围

  分布于湖北、四川、河南,陕西及甘肃等省。

保护情况

  植物现状山白树是中国的特有种,在《中国植物红皮书》上被列为二级保护植物,也号称活化石植物以及陕西省重点保护物种。其化石曾经在欧洲古新世地层中被发现过,这说明历史上山白树分布是很广泛的,该物种在新生代可能广泛分布于亚欧大陆。但现仅零星分布于陕西秦岭、四川巴山、陕西中条山,湖北神农架等中低海拔温带亚热带林区。保护措施加强科学研究科研机构应继续对山白树的生长繁殖特点及其生态需求(如光照、水分、土壤等)进行研究,以便合理地选择甚至创造适宜的生境,更有效地实现保护;同时继续努力探讨山白树病虫害防治及其繁殖、栽培、保存的新方法;特别对其进行详细生态调查,分析其种群结构和种群动态;对其进行生殖生物学研究,分析其生殖过程各环节中是否存在生殖障碍;对山白树遗传多样性分析,分析其遗传结构;对其进行分子系统地理学研究,重现其进化历史,揭示其进化潜能。总之,通过综合分析揭示其致濒原因,为后续保护和开发研究奠定理论基础。加强就地保护和迁地保护珍稀濒危植物研究保护工作是一项长期的、具有战略意义的工作,应加大投入,常抓不懈。一是建立各种级别的自然保护区,对资源进行就地保护。要加强管理措施,对树种分布集中的区域进行重点专类保护;要重视规划,在保护区的旅游线路、服务设施等的建设中,要提前做好规划,避免对自然生境的破坏;要加强措施和抚育管理,改善各珍稀树种的群落结构,增强其自然更新能力。二是发挥迁地保护在保护珍稀树种过程中的重要作用。迁地保护的方法主要有活体栽培、种子库、离体保存和DNA库等,有计划地建设珍稀树种驯化、繁育基地。增强保护意识通过博物馆、电视、广播、媒体等方式,教育广大群众尤其是山白树分布区内居民,使其认识到保护该物种资源的重要意义,促进人与自然和谐发展的理念深人人心,建立起全民保护意识。同时要让群众了解相关法律法规知识,认识到破坏山白树资源的法律后果。有必要在林场、公园、药用植物园、甚至校园等公共场所引种栽植珍稀濒危植物山白树,并利用这些园地,挂牌介绍展览,宣传教育公众参与物种的保护工作。

栽培方法

  繁殖方法山白树通常用种子繁殖。种子黑色,表面光亮,椭圆形,长8mm,宽4mm。种子皮分为内外两种,外种皮达20层细胞,因木质化和革质化而变得坚硬;内种皮只有1层细胞,扫描电镜观察呈现为撕裂状。种脐顶生,灰白色,扫描电镜观察结构疏松,成为片层状,具有发达的网眼结构有利于气体交换胚乳丰富,胚珠大而直,胚根短,子叶肥厚。种子约在10月中旬成熟,采收时连同果穗一起采回,置室外晾干,去除果皮待用。在当年11月上旬进行湿沙层积法催芽其方法是:在露天地选择地势较高,土壤干燥的地方挖深、宽各70cm的坑,在坑底先垫15cm厚的粗河沙,在中央竖10cm粗细的草束,然后将种子与3倍的湿沙混匀,放人坑内,离地面20cm时覆湿沙30cm,最后再覆土15cm堆成屋脊形.并在周围挖好排水沟,防止积水造成种子霉烂。经过层积处理后的种子用45℃温水浸泡48小时,然后用5%福尔马林浸种30分钟,封闭2小时进行消毒即可进行播种。播前深翻土壤,拣除杂物,每亩拌6%可湿性六六六药粉3kg昏然后作床床高10cm,宽1m,床面均匀铺厚6cm的腐殖质土。 播种在第二年4月中、上旬进行。在苗床上横向开深3cm、宽10cm的沟,沟间距30cm将种子均匀撒人沟内,覆盖2cm的腐殖质土,耙平,稍作镇压、浇水,再覆盖一层薄土保墒,以后根据土壤干湿情况适当浇水,大约半月后开始出苗,1个月后苗即可出齐此时应搭好高80cm的荫棚,避免日灼。随后的管理同一般育苗要求,6月上旬进行间苗,橙土、除草和施肥等.以保证植株生长旺盛。随着苗木的生长,遮荫时间可逐渐缩短至8月中旬可撤除荫棚。山白树的出苗率可达95%以上,一年生苗高30~50cm,地径粗0.5cm以上,两年生山白树苗可以出圃移栽定植,定植时株行距为3×3m,这时仍需加强人工管护。管理养护幼林郁闭前,每年除草松土1-2次,适当整枝,以利长势和冠形。天然林生长缓慢,成林郁闭后,分次加以疏伐。25年左右间伐,50-60年主伐。施肥肥料是山白树的粮食,是获得山白树叶优质高产的重要条件,山白树只有从土壤中获得所需要的N、P、K、B、Fe、Zn等大量和微量元素才能满足山白树叶生产对旷质营养的需求,为山白树叶优质高产奠定基础。(一)肥料的种类与性质1.有机肥料①厩肥:牲畜粪尿(猪、牛、羊)和多种垫圈物的混合物,含有N、P、K三要素和多种元素。②堆肥:用秸杆、杂草、绿肥、污水等混合不同数量的泥土及人畜尿堆制而成。③饼肥:有豆饼、棉子饼、菜子饼等。④人粪尿:速效性肥料,氮素含量较多。2.化学肥料①硝酸铵:生理中性肥料,速效、易被吸收。②碳酸氢铵:速效性肥料,须深施。③尿素:尿素含氮46%,1千克尿素相当于100千克人粪鸟或10千克饼肥所含的氮量。④氯化钾:宜在碱性土壤中使用。⑤山白树专用复合肥料:中国已研制成功将N、P、K按一定比例混合造成的山白树专用肥。(二)施肥时期及标准1.新建山白树园:当年每亩施尿素30千克,过磷酸钙20千克,在5月底,8月底分两次穴施。第二年解冻后每亩施入农家肥1500千克以上;发芽前施尿10千克,过磷酸钙30千克,春蚕结束后施入尿素20千克及适量的微量元素肥料。2.成林山白树园:三年以上山白树园一年分春、夏、秋、冬四次施肥。①春肥(催芽肥):在春季发芽前20天施用。以速效氮肥为主,亩施尿素10-15千克,过磷酸钙30千克,氯化钾5千克。②夏肥:春蚕结束或夏伐后到夏蚕前10天(7月下旬)施用,以速效肥料为主,N、P、K要合理搭配,也可配合施用一些腐熟的堆肥、厩肥等。亩施尿素25-30千克,过磷酸钙50千克。③秋肥:夏蚕结束后及时进行(或8月下旬前施用)。以速效肥料为主,控制氮肥用量,增施磷钾肥,以增强山白树冬季的抗寒能力。④冬肥(基肥):山白树落叶后,土壤封冻前结合冬耕施用。应施用迟效性有机肥,如堆肥、厩肥、垃圾肥等,亩施农家肥3000—5000千克,并适当配合微量元素肥料。(三)施肥方法有机肥料要开沟深埋,速效肥料在行间开沟施入,施肥后灌水。微肥可与有机肥或化肥混合后施入。(四)根外追肥根外追肥具有见效快的特点,一般生长期各季均可采用,用叶前10-15天进行,要求选晴天无风的早晨或傍晚作业。喷时喷在叶背和嫩梢上,以滴水为度。浓度为尿素0.5%,磷酸二氢钾0.2-0.5%。病虫防治苗期虫害主要有老鼠啃食种子,可用毒饵诱杀。地老虎咬食幼苗,病害有猝倒病和烂根病。地老虎:幼虫夜出活动,咬断幼苗嫩茎,啃食叶芽,造成幼苗枯死。当早晨看到新鲜苗木被咬断时,顺洞路扒开泥土找到地老虎幼虫后将其杀死,也可用90%敌百虫800-1000倍液喷治。猝倒病:可用0.5-1.0%的波尔多液、敌克松、退菌特防治。烂根病:在排水不良的圃地易发生,梅季也易发此病。可用1-3%的硫酸亚铁每隔4-6天喷一次,连续2-4次,并在苗床上撒生石灰,每亩15公斤;还应及时拔除病苗烧毁。

主要价值

  科研价值山白树是古老的物种,历史上,其分布很广泛。近年来根据形态学、解剖学和分子生物学证据,很多研究者认为山白树属是金缕梅科较为原始性和孤立的一个属;而金缕梅科又处于双子叶植物纲的基部,与该金缕梅亚纲中绝大多数科类似,都是白垩纪一老第三纪常见或处于优势的古老成分。山白树现今分布区在北纬31.9°~35.5°、东经105°~112.5°的范围内,是亚热带向暖温带过度的区域,在中国植物区系分区中属于中国一日本植物区系的华中地区。其山白树属在金缕梅科内具有孑遗性和原始性,并和牛鼻栓属同属一族。应俊生认为现代生活的山白树只出现在川东-鄂西特有现象中心,是由于该中心长期处在相对稳定的温和湿润环境中,有利于古老植物的保存,这就使得第四纪山白树在这里能够生存和繁衍,冰期后以川东一鄂西为中心,向北迁移到秦岭、山西的中条山等地。但这一说法尚没有证据支持。因此,有必要对山白树这种古老植物进行谱系地理学研究,不但可以揭示该属植物的迁移、进化历史,而且对于了解华中地区植物多样性和特有性的形成机制都有十分重要的意义。生态观赏山白树为中国特有,具有很多应用价值,于园林中培育应用,不仅增加了城市园林绿地系统的植物物种多样性,提高生态效益和观赏效益,而且对其迁地保存,以及普及植物学知识,提高人们的环保意识等方面,都有重要意义。山白树树干耸直,树形卵圆形,嫩叶苍翠欲滴,叶片疏密得当,果序悬垂,如一串铃铛随风飘荡,甚为美观,具有很高的观赏价值,适合用于庭院绿化和行道树。有一定耐阴能力,可构建地带性人工植物群落,又可在城市生态公益林与其它阔叶树种混交种植。鉴于山白树为国家Ⅱ级保护植物,具有科研和教育意义的内涵,其在校园绿化和公园栽植尤为适宜。山白树根系发达、喜水、能耐间歇性的短期水浸,固土能力强,是营造固岸护滩林的优良树种。经济价值山白树木料结果细致,心材边材不甚分明,纹理通直,材质坚硬,是制造家具等的优良木材,具有一定的经济价值。有科学家在1995年利用高效液相色谱仪和原子分光光度法研究了山白树属植物花粉的组成成分,表明山白树属植物花粉含有丰富的淀粉、油脂和蛋白质,脂肪酸中又有较高的油酸和亚油酸,同时又含有人体必须的氨基酸、维生素和微量元素以及黄酮类,具有良好的食用及保健功能。山白树种子富含脂肪和蛋白质,富含钾、钙、镁、铁、锌、硼等多种对人体有益的矿质元素,含有17种氨基酸,在食品、医疗保健方面具有一定开发前景,可作为中国特有的经济植物进行开发利用。其油脂中的脂肪酸是否主要为油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸以及更多种类的矿质元素含量需进一步研究。

化学成分

  结果从山白树根皮的乙醇提取物中分离得到14个化合物,分别鉴定为:3β-乙酰化羽扇豆烯醇(3β-acetoxy-lupenol,Ⅰ)、二十二烷酸(docosanoicacid,Ⅱ)、二十五烷酸(pentacosanoicacid,Ⅲ)、二十三烷酸(tricosanoicacid,Ⅳ)、羽扇豆醇(lupeol,Ⅴ)、白桦脂酸甲酯(methylbetulinate,Ⅵ)、棕榈酸(hexadecanoicacid,Ⅶ)、β-谷甾醇(β-sitosterol,Ⅷ)、白桦酯醇(betulin,Ⅸ)、artoninA(Ⅹ)、胡萝卜苷(daucosterol,Ⅺ)、oxyresveratrol[1-(2,4-dihydroxyphenyl)-2-(3,5-dihydroxyphenyl)ethylene,Ⅻ],()-儿茶素[()-catechin,ⅩⅢ]、()-afzelechin-3-O-α-L-rhamnopyranoside(ⅩⅣ)。结论化合物Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅸ为同一类化合物,属羽扇豆烷皂苷元类,化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ为首次从波罗蜜属植物中得到。结论化合物Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅸ为同一类化合物,属羽扇豆烷皂苷元类,化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ为首次从植物中得到。