福建博物院 江 曦
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植物界的熊貓——紅豆杉
福建博物院 江 曦
該文總結了南方紅豆杉樹的特征、特性及其應用價值,并介紹野生南方紅豆杉樹在福建的分布,以及福建在南方紅豆杉種植研究、產業發展的現狀。
南方紅豆杉 特征特性 分布 應用價值 資源利用
紅豆杉()是紅豆杉科()紅豆杉屬()植物的總稱,是舉世公認的瀕臨滅絕的天然珍稀抗癌植物樹種。目前全世界共有紅豆杉屬植物11種,除澳洲的一種產于南半球外,其余紅豆杉均產于北半球的溫帶到熱帶地區。在我國有4種1變種,即東北紅豆杉()、云南紅豆杉()、西藏紅豆杉()、中國紅豆杉()和一變種南方紅豆杉()。
紅豆杉是第四紀冰川遺留下來的古老樹種,在地球上約有250萬年的歷史,享有植物王國里的“天然活化石”之譽。由于在自然條件下紅豆杉生長速度緩慢,其再生能力差,因此無法形成大規模的紅豆杉原料林基地。
紅豆杉屬常綠喬木,雌雄異株,屬淺根植物,其主根不明顯、側根發達。葉螺旋狀著生,基部扭轉呈二列狀,上面中脈隆起,下面中脈兩側各有一條灰綠色或黃色的氣孔帶。雌雄異株,球花單性,種子為堅果狀,著生于肉質、杯狀的假種皮中,成熟時假種皮為紅色。高度可達20~30米左右,樹皮呈灰褐色、紅褐色或暗褐色三種。種子扁圓形,為堅果狀,生于假種皮中,假種皮變紅后,可以用來榨油,也可入藥。

我國紅豆杉的4種1變種,分布于我國大部分地區。東北紅豆杉又名紫衫,主要分布在吉林省長白山和黑龍江一帶,遼寧東部山區也有少量分布。云南紅豆杉主要分布在滇西的保山市、滇西北的大理、麗江等,以及地州的16個縣,以云南為中心分布的云南紅豆杉總面積約9萬平方公里。西藏紅豆杉又稱喜馬拉雅紅豆杉,主要分布在海拔2500~3000米的云南西北部、西藏南部和西南部,是中國分布區最小,也是資源蘊藏量最小的種類。中國紅豆杉是中國特有的品種,主要分布在甘肅南部、陜西南部、湖北南部、四川等地。華中區多見于1000米以上的山地上部,未受干擾的環境中,華南、西南區多見于1500~3000米的山地落葉闊葉林中,相對集中于橫斷山區和四川盆地周邊山地,在廣西北部、貴州東部、湖南南部也有分布。南方紅豆杉又稱美麗紅豆杉,為紅豆杉屬植物在中國分布最廣泛的一種,其資源儲量居其它各種之冠。南方紅豆杉主要分布于長江流域以南各省區,以及滇東、滇西南純林區,其它多為林中散生木。
紅豆杉樹冠優美,材質堅硬,水濕不腐使其成為集觀賞、材用、藥用為一身的珍貴樹種。
紅豆杉的藥用價值主要體現在它的提取物——次生代謝衍生物——紫杉醇。據測定,該屬植物中紫杉醇含量極低,一般為0.0001%~0.069%,平均值為0.015%,提取率為0.01%。也就是說,要獲得1kg的紫杉醇,就需要約104kg的紅豆杉樹皮。紫杉醇最早是從“短葉紅豆杉”的樹皮中分離出來的抗腫瘤活性成分。用美國腫瘤研究所(NEI)所長Broder的話說:“紫杉醇是繼阿霉素、順鉑之后十五年來,人類與各種癌癥相抗爭時,療效最好、副作用最小的藥物。”
隨著臨床應用和新藥的上市,對紅豆杉原料的需求日益增加,為減少對紅豆杉資源的破壞,充分合理地使用紅豆杉,人們對紅豆杉的枝、莖、葉部分,提取a10—去乙酰漿果赤霉素III(巴卡亭III),然后用化學合成辦法制成藥用紫杉醇。在我國境內的紅豆杉,以東北紅豆杉和南方紅豆杉的紫杉醇含量較高,尤其以生長環境特殊的東北紅豆杉含量為最高(含量可達萬分之二)。
紅豆杉耐寒,可耐零下30℃以下的低溫,屬陰性樹種,與松柏一樣四季常青、干形挺拔、翠綠秀雅、生命力強。作為盆景觀賞,南方紅豆杉樹型古樸典雅、紫紅熟莖、四季常青,既能體現坦蕩與富貴的審美意識,又代表了主人堅毅與永恒的個性。在裝飾房間的同時,南方紅豆杉盆景可釋放出有氧氣體,不但可提高室內空氣含氧量,還可消炎殺菌,增加人體抵抗力,預防癌癥等疾病,有利于人體的健康。利用紅豆杉制作的高檔盆景,在北京、上海、深圳等地賣到了30萬元一盆。成為城市綠化和家居美化新貴,被形象稱為“黃金樹”、“搖錢樹”。
紅豆杉生長極其緩慢,因此其木材質地堅硬、致密。又因其花紋美麗,邊材呈殘黃色,心材桔紅色。并且,紅豆杉木干縮性小,耐腐蝕性強,水濕而不腐,做出的工藝品、家具有其獨特的美學特性和實用價值。幾個世紀前人類祖先用來制作弓箭、扁擔等勞動工具的紅豆杉木,現在用作高檔家具、鋼琴外殼、特種工業、珍貴雕刻等,民間視為珍品。當前木材出口日本價格高達每立方米3000美元。

福建省是南方紅豆杉的重要自然分布區域之一。根據1982年全省森林植被類型調查和1999年國家級野生植物資源調查,我省各地均有南方紅豆杉天然分布。根據福建省林業廳2000年發布的《福建省國家級珍貴樹種南方紅豆杉資源調查與繁育栽培技術報告》,現存總株數約8.2萬株,主要集中在南平市的福建武夷山國家級自然保護區、三明市將樂縣西南部的福建龍棲山國家級自然保護區、三明市建寧縣境內東南部的福建閩江源國家級自然保護區、三明市明溪縣境內的福建君子峰國家級自然保護區、福建省東南部漳州南靖縣內的福建省虎伯寮國家級自然保護區、永安市福建天寶巖國家級自然保護區、龍巖市武平縣境內的福建梁野山國家級自然保護區等。福建梁野山國家級自然保護區野生紅豆杉分布面積達666.7公頃,種群結構之好,面積之大,堪稱全國第一,其余零星分布在沿海地區。據報道,2011年在福建省三明市尤溪縣新陽鎮龍上村,發現方圓幾十公里的村落分布有上百株的野生天然紅豆杉群,這在福建省乃至全國實屬稀有與少見。目前,全省約7500株南方紅豆杉胸徑大于20厘米,約500株胸徑大于100厘米,有6株胸徑接近或大于200厘米(分別生長在將樂、寧化、大田、永春、浦城和周寧)。全省有3株南方紅豆杉高度超過30米,其中將樂龍棲山國家級自然保護區1株南方紅豆杉樹齡達1570a,胸徑達223厘米,樹高達36.5米,堪稱福建省“南方紅豆杉王”。

由于目前紅豆杉尚未形成大規模產業化生產與國際國內對紫杉醇極大的市場需求之間存在巨大的矛盾,國內許多科研院校和機構都開展了大量有關紅豆杉栽培種植和產業化發展的研究,以期擴大紅豆杉的種植面積,深挖其經濟潛力,滿足日益增長的市場需求。目前,國內關于紅豆杉培育方面的研究已經達到十分先進的水平,并逐步向擴大產業化發展邁進。
在傳統育種方面,孫耀清的研究結果表明,采用黃壤土50%+細黃沙50%為扦插基質,插穗浸泡實用濃度為100mg/L的ABT 1號生根促進劑,秋季進行扦插,扦插成活率可達80%以上;同時扦插的環境溫度、濕度和基質的保水透氣性是影響扦插成活率的重要因素。

在組織培養方面,也有不少學者作了相關研究。曾余力等以南方紅豆杉成熟胚為外植體,研究組織培養各關鍵因素對其離體胚生長的影響,結果表明,以25.0mg/L的次氯酸鈉溶液真空滅菌10min為最佳滅菌方案,出苗率可高達86%;WPM培養基為胚培養的最適培養基;0.1mg/L的KT和1.0mg/L的ZT能有效誘導叢生芽。李斌連利用福建省武平縣梁野山國家自然保護區的萬畝南方紅豆杉自然種群為研究材料,分析其遺傳多樣性及與其他類型紅豆杉資源的關系,并建立其愈傷組織誘導技術體系,為進一步開展分子領域的深入研究奠定了理論基礎。
在產業化發展方面,潘標致立足于我國紅豆杉發展現狀和市場對其產物的需求趨勢,提出了保護天然資源,提供產業充足的繁育材料;發展原料基地,緩解對天然資源的依賴性;依靠技術進步,加快紅豆杉產業發展步伐;樹立發展意識,培育紫杉醇提純新興產業;制訂技術標準,促進產業規范化生產經營的南方紅豆杉產業可持續發展思路,為南方紅豆杉的可持續發展和帶動相關區域調整產業結構、農民脫貧致富,維護和改善區域生態環境提出了科學的理論依據。

南方紅豆杉集藥用觀賞于一身,具有很高的使用價值。紅豆杉自然資源十分匱乏,藥源也相當緊張。因此,紅豆杉的種植已成為一些投資公司、地方政府和廣大農民調整優化種植結構的首選品種之一。福建省三明市明溪縣是我國南方重點林區縣之一,是全國唯一的“紅豆杉之鄉”。近年來,明溪縣將紅豆杉資源豐富這一優勢轉化為產業優勢,大力發展紅豆杉種植、紅豆杉盆景,走出一條具有特色的縣域經濟之路。僅2010年全縣已開發紅豆杉盆景500多萬盆,預計產值達10多億元,可帶動2000多戶農民走上致富道路。福建南方制藥股份有限公司依托國內外科研力量和數十項發明專利,大力挖掘紅豆杉藥用價值,進入快速發展階段,該公司從紅豆杉中提取的紫杉醇系列是有效的抗腫瘤藥,產量約占全球的20%。紅豆杉全身是寶,發展紅豆杉產業不僅能增加全省森林覆蓋率、改善區域生態環境,而且可以促進林業增收、林農增效。
[1] 林木學編寫委員會.林木學[M]. 北京:中國林業出版社, 1994.
[2] 陳雪英, 梁敬鈺. 人工栽培的南方紅豆杉化學成分(I)[J]. 中國天然藥物,2006(1):52-57.
[3] 蘇應鵑, 王艇, 李雪雁. 南方紅豆杉不同部位紫杉醇含量的分析[J]. 天然產物研究與開發,2001(2):19-20.
[4] 董恒幸. 開發碳匯資源發展綠色經濟[J]. 建設科技,2010(4):44-45.
[5] 傅瑞樹,朱建華. 福建省南方紅豆杉資源保護與可持續利用探討[J]. 福建林業科技,2003(1):53-56.