文献中国野生秋海棠的多样性及保护
中国野生秋海棠的多样性及保护
DiversityandconservationofChinesewildbegoniasDaikeTian*,YanXiao,YiTong,NaifengFu,QingqingLiu,ChunLi摘要
秋海棠属是多样性最高的植物类群之一,也是第五或第六大被子植物属,由多种被接受的的物种组成。在过去的20年里,该属内被接受的物种数量大大增加,仅在中国就从80种增加到种。根据最近的野外调查,预计中国秋海棠物种的数量在至种之间。鉴于仍有大量的秋海棠物种有待描述,迫切需要进一步的分类工作。尤其是中国的秋海棠属,其生境、习性、植株大小、叶型、花果形态等具有高程度的多样性,大多数物种狭域分布在受气候变化负面干扰的孤立生境,以及受农业和工业活动的孤立生境。虽然大多数物种的保护状况已经使用国际自然保护联盟的标准进行了评估,但结果并不代表许多物种的真实情况,其中约11.5%的物种缺乏数据。此外,由于互联网商务的快速发展,非法采集和过度采伐野生秋海棠来观赏或药用的情况有所增加。远比预测的要多得多,这些物种应该被归类为稀有和濒危物种,需要立即保护。中国秋海棠的异地保护始于年,迄今为止,中国几个主要植物园已经引进了总物种的60%以上。然而,参与秋海棠属保育的研究机构较少,资金和人力资源有限,且没有项目进行再引种。因此,还有更多基础保护工作要做。未来中国秋海棠保护的改进取决于进一步的实地调查、对种群多样性的更好理解以及综合方法,包括就地保护和迁地保护、种子库和植物再引入。应为现有自然保护区之外的濒危物种建立物种保护区。此外,应扩大与植物保护有关的法律,以防止非法采集和交易野生植物,特别是那些栖息地单一且种群数量较少的物种。引言
秋海棠属BegoniaL.(秋海棠科Begoniaceae)由超过个被接受的物种名称组成,是最多样化的植物类群之一,也是第五或第六大被子植物属(PhutthaiandHughes,;Tiianetal.,)。近20年来该属的物种数量急剧增加,根据文献、实地调查以及与世界各地秋海棠研究人员的交流,我们预测该属的物种数量实际上可能在0至0之间。秋海棠属主要原产于潮湿的热带地区和亚热带气候,主要分布于亚洲、美洲和非洲。它有美丽的叶子和花朵,是最吸引人的观赏植物之一。在美国国家园林局主办的“Yearofthe”作物计划中,秋海棠在年被选中(Hilinske,)。一些秋海棠还用作药材或蔬菜(Guanetal.,7)。尽管全球秋海棠的多样性程度高,但大多数种狭域分布,只有少数例外,例如裂叶秋海棠Begoniapalmata、粗喙秋海棠Begonialongifolia和大香秋海棠Begoniahandelii,原产于亚洲多个国家,包括中国、印度、越南、缅甸和老挝。由于单一和孤立的生境,许多物种的野生种群面临越来越大的灭绝风险,它们的生境受到气候变化和农业活动的负面影响。此外,非法采集具有观赏或药用价值的野生植物的现象有所增加。运输系统、在线商务和快速运输使获取和获取植物材料变得更加容易。因此,更多的物种可能会被归类为稀有和濒危物种,需要立即保护。然而,要准确了解秋海棠的多样性,必须进行种质野外调查,解决分类问题。不幸的是,对野生秋海棠的生境和资源及其保护状况的评估落后于政策制定要求。这可能会加速目前濒危物种的灭绝。中国秋海棠的现状反映了全球海棠保护的现状。因此,迫切需要基于对种质多样性、分类状况以及当前物种和相关生态系统保护状况的深入了解,制定可持续的保护策略。1.中国秋海棠的多样性
与其他国家相比,中国拥有世界上最大或第二大数量的秋海棠属物种。中国秋海棠的分布范围、气候适应性、栖息地、习性、物候和形态(例如,植物大小和叶、花和果实的特征)具有惊人的多样性。
1.1.分布、气候条件和生境
野生秋海棠在中国广泛分布,从南热带、亚热带到北温带地区(图1)。西南地区(云南、贵州、四川、西藏)类群数量最多,其次是南部一些地区(广西、广东、海南)和台湾。澳门、黑龙江、吉林、内蒙古、青海、上海、新疆等地无物种(图1)。据植物调查,辽宁省凌源市为秋海棠分布的北界,海南省为南界。分布范围东至台湾,西至西藏。仅就目前被接受的中国秋海棠种类而言,云南的类群数量最多(个),其次是广西(85个),自7年《中国植物志》出版以来,该地区的秋海棠物种数量增加最多。在湖北省以上的北方省市(安徽、北京、甘肃、河北、河南、辽宁、山东、山西、天津)仅分布一种(秋海棠Begoniagrandis)(图2)。秋海棠Begoniagrandis、其次是裂叶秋海棠Begoniapalmata和粗喙秋海棠Begonialongifolia分布最广,除了新疆、青海、黑龙江、吉林、内蒙古、海南、上海、香港和澳门,在我国大部分地区都有分布。中国的秋海棠属植物生长在海拔50-米的溪流或瀑布上、悬崖上、林下陡坡上、岩石表面、入口处甚至洞内,至少有两种是附生植物(图3)。有些种对湿度的要求较高,如点叶秋海棠Begoniaalveolata、海南秋海棠Begoniahainanensis、变色秋海棠Begoniaversicolor、文山秋海棠Begoniawenshanensis,而其他物种,如紫背天葵Begoniafimbristipula、独牛Begoniahenryi和盾叶秋海棠Begoniapeltatifolia,能适应季节性干燥条件,仅见于多石山区(图3F-J);一些物种需要特殊的微环境才能生存,例如阳春秋海棠Begoniacoptidifolia只生长在广东省自然保护区森林下的中部或小溪边的岩石表面(图3E);树生秋海棠Begoniaarboreta仅生长在云南山顶附近的树枝和树干上(图3K)。岩溶洞穴中有二十多种植物,特别是广西和云南,其中一些秋海棠是洞穴特有的。盾叶秋海棠Begoniapeltatifolia拥有全中国秋海棠最厚的叶子,它与多汁植物的相似性使它能够在极端干燥的条件下耐低温(图3G)。秋海棠Begoniagrandis被认为是一种耐寒的物种,能够忍受低于20摄氏度的温度。
图1:中国野生秋海棠属植物区域分布图。数据基于中国植物志和年之前描述的物种。较深的颜色表明该地区分布有更多的秋海棠属植物,尽管相同的颜色并不意味着该地区分布均匀。灰色代表1种;灰黄色,2-4种;黄绿色,5-10种;淡绿色,11-20种;绿色,21-30种;深绿色,80-种;深暗绿,-种。
图2:秋海棠属植物在中国省级城市行政区域物种数量分布。物种总数=在FOC上记录的物种数量(蓝色)+在FOC上之后新记录和发现的物种(红色)后新记录和发现的物种(红色);少于2种的省份未列出;FOC:中国植物志
图3:中国野生秋海棠的生境。A:云南南部的常绿森林是许多物种的共同栖息地;B:在山谷的河边悬崖上的岩石表面的昌感秋海棠Begoniacavaleriei、食用秋海棠Begoniaedulis、开阳秋海棠Begoniakaiyangensis;C:小山谷里的秋海棠Begoniagrandis;D:瀑布附近地区的昌感秋海棠Begoniacavaleriei,秋海棠Begoniagrandis,心叶秋海棠Begonialabordei;E:小溪的阳春秋海棠Begoniacoptidifolia;F:石灰石山上的红斑秋海棠Begoniarubropunctata;G:石灰石表面的盾叶秋海棠Begoniapeltatifolia;H:丹霞悬崖表面的独牛Begoniahenryi;IJ:岩石洞穴的紫背天葵Begoniafimbristipula(I)心叶秋海棠Begonialabordei和秋海棠Begoniagrandis(J);K:有苔藓的树干和树枝上的树生秋海棠Begoniaarboreta。箭头表示秋海棠生长的地方。
1.2各式各样的习性
中国秋海棠的习性具有丰富的多样性,几乎包含了本属所有的生长形态:块茎状、半块茎状、念珠状、根茎状、蔓生(攀缘)和灌木状(图4),大多数物种(即超过种)是根状茎(图4E),包括美丽秋海棠Begoniaalgaia,周裂秋海棠Begoniacircumlobata,食用秋海棠Begoniaedulis,大香秋海棠Begoniahandelii,掌叶秋海棠Begoniahemsleyana,蕺叶秋海棠Begonialimprichtii,裂叶秋海棠Begoniapalmata,掌裂叶秋海棠Begoniapedatifida。有40多种块茎植物(图4C),包括紫背天葵Begoniafimbristipula、秋海棠Begoniagrandis、独牛Begoniahenryi、心叶秋海棠Begonialabordei、大理秋海棠Begoniataliensis。蔓生型至少有四种:匍地秋海棠Begoniaruboides、耳托秋海棠Begoniaauritistipula、喙果秋海棠Begoniarhynchocarpa和一个新发现的物种(图4F)。有三种亚灌木(无翅秋海棠Begoniaacetosella、黄连山秋海棠Begoniacoptidimontana、粗喙秋海棠Begonialongifolia),三种念珠状的物种(假侧膜秋海棠Begoniacoelocentroides、一点血Begoniawilsonii、习水秋海棠Begoniaxishuiensis(图4D),和两种半块茎种,歪叶秋海棠Begoniaaugustinei和五指山秋海棠Begoniawuzhishanensis(图4A和B)。秋海棠种的一个重要特征是有无气生(直立)茎。根据这个特点,中国秋海棠大体可分为三种类型(图5):Ⅰ型,无直立茎的种,其中以多节种居多,如圭山秋海棠Begoniaguishanensis(图5A);以及超过一半的根茎类物种例如歪叶秋海棠Begoniaaugustinei(图5B);II型,有短的直立茎或只在开花时出现的开花茎的种,包括少数块茎植物,如岩生秋海棠Begoniaravenii(图5C)还有一些根茎植物,如秀丽秋海棠Begoniapulchrifolia;III型,通常有直立茎的植物,包括三种秋海棠,如册亨秋海棠Begoniacehengensi、秋海棠Begoniagrandis和云南秋海棠Begoniamodestiflora,几种根茎类,如裂叶秋海棠Begoniapalmata,还有一些灌木状的物种,如无翅秋海棠Begoniaacetosella,黄连山秋海棠Begoniacoptidimontana(图5F)和粗喙秋海棠Begonialongifolia。
除种子自然繁殖外,至少有8种中国秋海棠可以产生气生块茎、匍匐茎和匍匐状茎进行无性繁殖(图6),有两种植物在茎上产生球茎,叫秋海棠Begoniagrandis(在叶腋上发育出数个球状珠芽(图6A)和册亨秋海棠Begoniacehengensi(球茎在主茎和分枝茎的顶端发育)(图6B);有两种植物在叶子上长出鳞茎,包括小叶秋海棠Begoniaparvula(贵州省的一些种群在叶背的叶脉上形成球茎)(图6C)和金秀秋海棠Begoniaglechomifolia(叶缘上的球茎)(图6D)。重齿秋海棠Begoniajosephii通常在轴端产生珠芽(图6E)。鞭状秋海棠Begoniaflagellaris西藏一种新记录种,非常特殊,产匍匐茎(来自地下块茎)和匍匐状茎在花序上面,都产生球茎(图6F)。有趣的是,走茎秋海棠Begoniadioica(也是新记录的藏族物种)只从上一年的地下块茎中产生一到几个长匍匐茎,在匍匐茎顶端发育出许多小鳞茎(图6G),与虎耳草Saxifragastolonifer和草莓相似,岩生秋海棠Begoniaravenii从当年的块茎上长出一个匍匐茎,匍匐茎的每个节形成一个块茎,然后发育成一个植株(图6H)
图4:中国秋海棠多种多样的习性。A:半块茎状类型:歪叶秋海棠Begoniaaugustinei,落叶种具短根状茎没有清楚的节间;B:假块茎状:五指山秋海棠Begoniawuzhishanensis,有兰花状根状茎的落叶植物;C:块茎状:紫背天葵Begoniafimbristipula,有单个球形块茎的落叶植物;D:念珠状:一点血Begoniawilsonii,块茎以链状连接的落叶植物;E:地下茎状:掌裂叶秋海棠Begoniapedatifida,具清楚节和节间的常绿植物;F:攀援式:秋海棠新种Begonia.sp.nov.,常绿植物具很长的茎和节间,在大多数节上保留着叶柄;G:灌木状:无翅秋海棠Begoniaacetosella,常绿灌木状,仅具须根或根状茎很短。
图5:有无气生茎的中国秋海棠。无气生茎的A、B:A圭山秋海棠Begoniaguishanensis(块茎状),B歪叶秋海棠Begoniaaugustinei(根状茎或近块茎);只在开花期发育的C,D种,气生茎短:C岩生秋海棠Begoniaravenii(块茎状),D秀丽秋海棠Begoniapulchrifolia(根状茎);有气生茎的E,F种,E云南秋海棠Begoniamodestiflora(块茎状,茎不分枝至很少分枝),F黄连山秋海棠Begoniacoptidimontana(灌木状,分枝)。
图6:通过块茎或匍匐茎进行营养繁殖的中国秋海棠。茎上产生气生块茎的A、B种:A-1到A-3是在秋海棠Begoniagrandis叶轴上的球茎;B册亨秋海棠Begoniacehengensis在茎的顶端上的球茎;在叶片上产生的气生块茎的C、D种:小叶秋海棠Begoniaparvula在叶背面的脉上的球茎(C-1,C-2);金秀秋海棠Begoniaglechomifolia在叶背面边缘上的球茎(D-1,D-2);E在花序上产生气生块茎:重齿秋海棠Begoniajosephii在轴端的球茎(E-1,E-2);F-H气生块茎产生于匍匐状茎和匍匐茎上:鞭状秋海棠Begoniaflagellaris在匍匐状茎上的球茎与(F-1,F-2)或没有与(F-3)花序相连;G走茎秋海棠Begoniadioica长在长匍匐茎顶端的小球茎;H岩生秋海棠Begoniaravenii在匍匐茎上的球茎和小植株。箭头表示球芽形成的位置。
1.3形态多样性
1.3.1性状,植物和叶子的大小
大多数中国秋海棠是雌雄同株的,而只有六种(全部都是无翅组)是雌雄异株的,其名字为无翅秋海棠Begoniaacetosella、大香秋海棠Begoniahandelii、澜沧秋海棠Begonialancangensis、勐养秋海棠Begoniasilletensissubsp.Mengyangensis,阿波尔秋海棠Begoniaaborensis(西藏的新记录种)和Begoniaroxiburigii(在西藏南部)。
植物和叶的大小在物种和种群之间,甚至在一个种群内变化很大(图7),在中国,小叶秋海棠Begoniaparvula和小花秋海棠Begoniapeii是最小最短的秋海棠,这些植物的高度只有约10厘米。这两种植物中最小的叶子直径只有1厘米左右(图7A)。无翅秋海棠Begoniaacetosella,食用秋海棠Begoniaedulis,粗喙秋海棠Begonialongifolia和裂叶秋海棠Begoniapalmata它们是最高大的秋海棠之一,野生植物的高度可达1.5米以上(图7B),最大的叶子是(食用秋海棠Begoniaedulis)(直径大于50cm)(图7D)和大叶秋海棠Begoniamegalophyllaria(直径近50cm)(图7E),所有种类中最长的叶柄在(大叶秋海棠Begoniamegalophyllaria)(cm以上长)(图7F)。心叶秋海棠Begonialabordei和紫背天葵Begoniafimbristipula(图7C)即使在同一时期,植株和叶片的大小也会发生很大的变化,叶片大小可能在2厘米到25厘米之间,成年植物之间的差异超过20倍。
图7:中国秋海棠植物和叶片大小的变化。A小叶秋海棠Begoniaparvula(最小的秋海棠种之一);B粗喙秋海棠Begonialongifolia(高厘米以上);C紫背天葵Begoniafimbristipula叶片大小在个体之间有巨大差异;D食用秋海棠Begoniaedulis(最大的叶子直径超过50厘米);E,F大叶秋海棠Begoniamegalophyllaria(叶片45厘米厚,叶柄长超过厘米)
1.3.2叶型、颜色和斑纹的多样性
中国秋海棠也有惊人的各种各样的叶子类型和颜色。中国秋海棠的单叶、亚复合叶和复叶都有(图8)。大多数物种都有单叶。单叶叶片盾形和非盾形,从全缘到深裂(图8A-E),亚复合叶仅见于缙云秋海棠Begoniajinyunensis没有真正的小叶柄(图8F),只有五种植物有复叶,阳春秋海棠Begoniacoptidifolia(图8H),方氏秋海棠Begoniafangii(图8G)掌叶秋海棠Begoniahemsleyana,雷平秋海棠Begonialeipingensis和一个广西新种。叶缘变异最大的是裂叶秋海棠Begoniapalmata,周裂秋海棠Begoniacircumlobata和掌裂叶秋海棠Begoniapedatifida。
中国秋海棠叶最常见的颜色是绿色。但是在许多物种中也常见到其他颜色和不同颜色图案的叶子(图9)。先前的研究表明,在个种中有84个发生了叶斑病。中国海棠分类群。斑叶主要分为脉相关和非脉相关两种类型。实际上根据我们的调查,中国秋海棠的大多数种类至少有两种叶色类型。秋海棠叶片颜色变化最极端的例子包括变色秋海棠Begoniaversicolor和宁明秋海棠Begonianingmingensis,在前者中,叶子可以根据颜色和着色模式的不同分为15种以上的类型(图9Y)。叶斑可能为秋海棠的分类提供了一条有用的线索,但也增加了鉴定种属的难度,特别是对具有相似叶片形态特征的秋海棠来说。
图8:中国秋海棠叶片形态的多样性。A:盾状单叶:盾叶秋海棠Begoniapeltatifolia;B:完整单叶:罗城秋海棠Begonialuochengensis;C:有双齿的单叶:花叶秋海棠Begoniacathayana;D:浅裂叶:裂叶秋海棠Begoniapalmata;E:深裂叶:红斑秋海棠Begoniarubropunctata;F:叶柄发育不全的次复叶或假复叶:靖西秋海棠Begoniajingxiensis;G:复合叶:方氏秋海棠Begoniafangii;H:具次生裂片的复叶:阳春秋海棠Begoniacoptidifolia
图9:中国秋海棠叶色和斑纹的多样性。A盾叶秋海棠Begoniapeltatifolia只有绿色的叶子;B粗喙秋海棠Begonialongifolia(表面很少见到深绿色叶的类型);C宁明秋海棠Begonianingmingensis(白叶脉);D、E红斑秋海棠Begoniarubropunctata(两侧);F古林箐秋海棠Begoniagulinqingensis(白色斑点);G长柱秋海棠Begonialongistyla(分散的斑点);H掌叶秋海棠Begoniahemsleyana(“银色珍珠”选自自然突变体);I大香秋海棠Begoniahandelii(具斑纹);J假厚叶秋海棠Begoniapseudodryadis中间叶脉和叶脉间有白点或白条;K秋海棠新种Begoniasp.nov.沿脉白色斑驳相间;L花叶秋海棠Begoniacathayana(淡绿色的叶变种具橙色花);M,N大王秋海棠Begonialongiciliata(暗色叶);O橙花侧膜秋海棠Begoniaaurantiflora(白色环带叶);P多毛秋海棠Begoniapolytricha(叶子中心暗红,中间绿色,边缘暗黑);Q独牛Begoniahenryi(斑驳叶);R铁甲秋海棠Begoniamasoniana(沿主脉有深色条纹);S罗城秋海棠Begonialuochengensis(叶脉之间有深绿色);T秀丽秋海棠Begoniapulchrifolia(深裂);U紫背天葵Begoniafimbristipula(白色斑点叶);V刺盾叶秋海棠Begoniasetulosopeltata(叶脉间均匀分布白点);W麻粟坡秋海棠Begoniamalipoensis(密被白色斑点);X裂叶秋海棠Begoniapalmata(接近白色叶);Y变色秋海棠Begoniaversicolor(幼苗,叶片颜色和着色模式多样性最高)
1.3.3花被片数目和颜色的多样性
中国秋海棠最常见的花色是白色、粉红色和红色(图10);但也有少数种,如橙花侧膜秋海棠Begoniaaurantiflora,各种各样的花叶秋海棠Begoniacathayana,橙花秋海棠Begoniacrocea,黄花秋海棠Begoniaflaviflora,河口秋海棠Begoniahekouensis,黄瓣秋海棠Begoniaxanthina)和最近在西藏发现的一个新物种,它们也有橘色花(图10I)。少数种类有浅绿色的黄花,例如丝形秋海棠Begoniafiliformis,刘演秋海棠Begonialiuyanii和铁甲秋海棠Begoniamasoniana(图10G)。花被片的数目在雄花中从2到4(很少是5-6)不等,在雌花中是2到6(很少是7-8)(图10)。双花在野生秋海棠中极为罕见。除了紫叶秋海棠(Begoniapurpureofolia)的雄蕊是紫红色,其他所有物种雄蕊的颜色都是黄色。中国秋海棠果实和翅的形态特征非常多样(图11)。翅的形状和长度在不同的物种中可能有很大的差异,有时甚至在一个物种中,或者在同一个种群中,都有差异,尤其是在秋海棠Begoniagrandis中。
图10:中国秋海棠花被片数目和颜色的多样性。A-E雌花:A少瓣秋海棠Begoniawangii(被片2);B盾叶秋海棠Begoniapeltatifolia(被片3,通常是4);C赤水秋海棠Begoniachishuiensis(被片4);D,E粗喙秋海棠Begonialongifolia(被片通常4,很少6);F-K雄花:F独牛Begoniahenryi(被片2);G丝形秋海棠Begoniafiliformis(被片3);H勐养秋海棠Begoniasilletensissubsp.mengyangensis(被片4);I橙花秋海棠Begoniacrocea(被片5);J粗喙秋海棠Begonialongifolia(被片通常6,很少8)
图11:中国秋海棠果实和翅膀形态的多样性。A肿柄秋海棠Begoniapulvinifera;B独牛Begoniahenryi;C弯果秋海棠Begoniacurvicarpa;D赤水秋海棠Begoniachishuiensis;E黄连山秋海棠Begoniacoptidimontana;F裂叶秋海棠Begoniapalmata;G无翅秋海棠Begoniaacetosella;H大香秋海棠Begoniahandelii;I粗喙秋海棠Begonialongifolia;J癞叶秋海棠Begonialeprosa
1.3.4子房室和胎盘的形态
中国秋海棠属植物的分类一直存在争议,虽然已经有九个组被普遍认可。在很大程度上,雌花的特征是分辨秋海棠属植物组别最重要的特征,特别是子房,是辨别该属物种最重要的特征之一。现在已经有几十种被记录在二室组,其特征为子房2室和中轴胎座二裂(图12A)。秋海棠组,其特征为子房3室和中轴胎座二裂(图12B),侧膜胎座组,其特征是子房一室和中轴胎座二裂(图12C);一些物种被包括进单座组,其特征是子房1室和中轴胎座不裂(图12D),之棒果组(Sect.Leprosae)其特征是子房3室,中轴胎座二裂和棍棒状果实(图12E),无翅组(Sect.Sphenanthera),其特征是子房3-4(7)室和中轴胎座二裂到多裂(图12F-H);然而其他三个部分,等翅组(Sect.Petermannia),小花组(Sect.Alicida)和小海棠组(Sect.Parvibegonia)只包含一个物种。随着实地调查的继续,中国很可能会发现新的秋海棠科植物。
图12:横切的子房或果实显示中国秋海棠在不同部位子房和胎盘。A秋海棠二室组(秀丽秋海棠Begoniapulchrifolia);B秋海棠组(心叶秋海棠Begonialabordei);C侧膜胎座组(卷毛秋海棠Begoniacirrosa);D单座组(兴义秋海棠Begoniaxingyiensis);E之棒果组(Begoniacylindrical);F-H无翅组(F粗喙秋海棠Begonialongifolia;G,HBegoniaaborensis)
1.4了解天然杂交和人工杂交
天然杂交在中国非常普遍,尤其是在物种众多的地区。通过对我国秋海棠天然杂交的野外调查和试验分析,在26种秋海棠属植物中发现了30个天然杂交种的50个种群,占目前公认的14%。掌叶秋海棠Begoniahemsleyana和粗喙秋海棠Begonialongifolia杂交频率最高,每一种都可以与另外七种物种杂交。裂叶秋海棠Begoniapalmata共贡献了17个杂交种群,在所有种类中最多。杂交种主要分布在云南南部,其次是台湾、广西和西藏。在大多数情况下,种间杂交是单向的,而且大多数杂交种都是F1代,它们仍然依赖亲本或杂交环境来维持杂交群体的稳定性,因此还没有建立起自生种群。在中国秋海棠中,与亲本相比,自然杂交种数量较少且分布较稀疏,限制了回交;杂交不会对亲本有害,但会增加植物多样性和通过自然过程获得新的观赏品种的机会。因此,我们建议在进行自然保护规划时,应优先考虑具有天然杂交种和众多物种的地区。
图13:掌叶秋海棠Begoniahemsleyana和裂叶秋海棠Begoniapalmata之间的天然杂交。Aa自然杂交区:有斑点的掌叶秋海棠Begoniahemsleyana作为母本,b叶子上有白色斑点的杂交种,c非斑点型杂交种;B裂叶秋海棠Begoniapalmata(个体间有各种叶色)作为父本。
2.中国秋海棠属植物的分类地位
秋海棠(Begoinagrandis)在中国古代文献中作为秋海棠被记录下来已有一千多年的历史,它可能是秋海棠属最早的记录物种。它在年被科学地命名和描述,并被认为是中国本土秋海棠中第一个有学名的物种。在20世纪90年代,我们发现并描述了大量的中国秋海棠属植物,其中种被记录在案(图14)。更多的物种不断被发现和描述。7年出版了FOC,记录了种。近十年来,中国分类学界对秋海棠进行了大量的研究,新鉴定出30多种秋海棠属植物,其中大部分是在广西喀斯特地区发现的。截至年底,中国秋海棠的可接受物种总数已达种(图14)。然而,根据我们最近的调查,了解中国秋海棠的种质资源还需要进行广泛的野外考察;此外,目前至少有40种新种有待描述。考虑到我们修订的几种秋海棠属植物的同义词,我们估计未来中国秋海棠属植物总数将超过种(-)(图14)。
巨大的多样性不仅存在于物种层面,而且存在于一个物种的种群中。因此,为了更好地了解中国秋海棠种质多样性,从形态学和遗传学的角度进行群体研究是非常必要的,特别是对于分布范围广、形态变异大的高度多样性物种,包括周裂秋海棠Begoniacircumlobata,食用秋海棠Begoniaedulis,紫背天葵Begoniafimbristipula,秋海棠Begoniagrandis,大香秋海棠Begoniahandelii,心叶秋海棠Begonialabordei,裂叶秋海棠Begoniapalmata和掌裂叶秋海棠Begoniapedatifida.在过去的五年里,我们对秋海棠Begoniagrandis的种群多样性和系统地理学进行了研究。我们的结果支持这样一个假设,即这种物种应该在亚种水平上进行修正。食用秋海棠Begoniaedulis种群的多样性调查正在中国深圳锦绣仙湖花园进行。剩下的物种需要进一步研究。
考虑到中国海棠属植物种类多、分布广、形态和生境多样性大、自然杂交频率高、分类学专家和可供研究的经费有限,我们对其种质资源的了解还不多。为了提高我们对中国秋海棠的分布、形态特征、物候学和保护现状的认识,今后的分类学工作需要探索新的分类群,调查种群多样性,并对以前描述的分类群进行修正。
图14:中国秋海棠的种类预计将会增加。注:年的数据来自中国公共图书馆;7年的数据取自中国植物志。未来的数据是基于我们根据实地调查和与秋海棠研究人员和收集者的交流所做的估计
3.中国秋海棠的保护
3.1秋海棠濒危物种的评价
生物多样性,从基因、物种和生态系统三个层面,是农业系统可持续性、生产力和恢复力的基础。它在维持健康的生态系统方面发挥着关键作用,从而为不断增长的人口维持生态系统服务。了解秋海棠属植物的多样性及其相关生态系统的多样性是可持续保护的第一步。然而,世界秋海棠的确切数量仍不清楚。很少有研究对世界范围内秋海棠的保护状况进行评估,到目前为止,世界自然保护联盟(IUCN)红色名录数据库中仅记录了种秋海棠中的60种。在所列物种中,只有五种是中国本土的,包括昌感秋海棠Begoniacavaleriei,齿苞秋海棠Begoniadentatobracteata,海南秋海棠Begoniahainanensis,掌叶秋海棠Begoniahemsleyana,和盾叶秋海棠Begoniapeltatifolia(表1)。在中国,大多数秋海棠属植物已根据IUCN的分类和标准进行了评估,其中49种被列为中国生物多样性红色名录(RLCB)中濒临灭绝的类群(《环境保护最低限度》,中国科学院,年);还有14种被列为省级保护物种(如海南、浙江);同时,在被描述为新分类群之后,五个物种已经使用IUCN标准红色名录(表1)进行了评估。然而,根据我们的实地调查和物种研究仔细审查了这些分类群之后,许多物种列出的风险类别可能并不反映它们的真实状况。例如,在IUCN数据库中,昌感秋海棠Begoniacavaleriei被列为濒危(VN),但事实上,它不仅广泛分布于广西、云南、贵州、重庆等地,而且也适应干旱环境;因此,最多可被评估为近危(NT)(表1)。同样地,掌叶秋海棠Begoniahemsleyana不应视为濒危(VN),而应视为近危(NT),原因是云南和广西都分布比较广。因此,某些被评估物种的受威胁状况被夸大,因此在制定物种保护政策时可能误导政府和研究人员。已经有人在中国生物多样性红色名录上做出了错误的评价:高等植物()(表1)列表。
保亭秋海棠Begoniasublongipes已灭绝(EX),但最近在海南省的一些地方发现了这种植物;心叶秋海棠Begonialabordei被列为近危(NT),在云南、广西、桂州等地广泛分布,其种群状况总体良好,因此应被定为最不受
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