南方紅豆杉種質資源及保護措施初探

葉 健，蘇 恒，陳立新，李小鵬，邵曉雪

（景德鎮市林業科學研究所，江西景德鎮 333000）

紅豆杉具有較高的觀賞價值和藥用價值，被大量開發制成家具、擺件、水煙筒等產品，也被廣泛用于紫杉醇的提取［1］。目前，全球對紫杉醇的需求巨大，年度銷售額已達15 億美元。已有研究實現從馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基中分離出的南方紅豆杉內生真菌中提取紫杉醇，但是這一技術的穩定性、有效性和規模化運用可能性暫未得到準確論證。南方紅豆杉作為紅豆杉屬中分布最為廣泛的一種，具有不可替代的藥用價值［2］。在人類活動區域擴張、全球變暖趨勢不斷演進的背景下，南方紅豆杉的生存條件發生復雜變化，加強其種質資源研究與保護策略探討具有極強的現實意義。

1 概述

南方紅豆杉是中國境內特有的樹種，是紅豆杉屬分布最為廣泛的一種，也是國家一級瀕危保護樹種［3］。南方紅豆杉主要分布在北緯23°～36°，東經75°～130°的地區內，最適合生長的核心區域為秦嶺大巴山以南，主要體現與闊葉林和針闊混交林交叉分散分布的特征，廣西、福建、江西、河南、廣東、陜西等省（直轄市、自治區）均有較為廣泛的分布［4-5］。受全球氣候變暖影響，南方紅豆杉適宜生長區域逐漸北移，海拔也有所提升。

南方紅豆杉具有極強的藥用、科研、園林藝術等商業開發價值。從科研和藥用價值來看，南方紅豆杉是提取紫杉醇的主要物種，紫杉醇是目前醫學層面抗癌活性最強的一類天然藥物，其作用原理是識別并抑制癌細胞的生長，最終通過癌細胞增長控制與定向識別誘導死亡實現癌癥治療［6］。但是由于紅豆杉屬目前暫未實現人工培育，而提取紫杉醇的主要物種——南方紅豆杉中紫杉醇的含量僅約0.02%，為滿足市場需求，大量非法砍伐開采南方紅豆杉的行為導致其種群數量和生存環境受到嚴重威脅［7］。從園林藝術開發價值來看，南方紅豆杉樹形較為規整優美，具有吉祥好運、健康長壽、工作順遂等美好寓意，可用于院落盆栽造景裝飾，也可以用于高檔場所草坪、花園等的園林藝術造型。

2 生物學特征分析

從繁殖角度來看，南方紅豆杉種子休眠比重和休眠深度比較高，休眠的時間較長，導致很多種子在自然環境之下難以萌發，最終能夠形成有效繁殖的種子占比顯著低于一般樹種，休眠特征導致南方紅豆杉的種子即便能夠正常萌發，其幼苗也存在生長滯后、成活率低等問題［8］。因此，南方紅豆杉種子的生物學特征限制了其種群大規模擴大性繁育。此外，南方紅豆杉植株生長周期較長，大量植株高度低于其他喬木類植物，而其種群分布特征決定了其不同植株之間存在一定距離導致林間花粉密度低，且自然狀態下南方紅豆杉的雄株比重顯著高于雌株，使得雌雄植株數量不匹配，很多南方紅豆杉雌株存在異花授粉的花期不遇等問題。因此，南方紅豆杉在自然條件下實現花粉受精率和結實率都比較低，物種數量和規模擴大受到較大限制。

從生長角度來看，南方紅豆杉生長耐陰性能較強，同時對于環境要求較為嚴格。其種子萌發及幼體生長需要潮濕土壤、排水較好坡地及豐富陽光等要素［9］。尤其對于生長周期在3年以內的南方紅豆杉幼體，如果缺少足夠陽光，很多幼體發育會存在明顯遲緩問題，在長期與周邊植物的生存養分競爭中并不占據優勢，最終導致大量南方紅豆杉幼苗生長發育緩慢甚至死亡的結果。生長周期達到3年同時發育正常的南方紅豆杉植株可以被認定為成年植株，成年個體喜愛陰涼潮濕的山地陰坡、半陰坡及溝谷等喬木較為密集的區域。南方紅豆杉幼體與成年植株對于環境要素的需求和偏好存在顯著差異，自然條件下能夠滿足其生存需求的環境較少。

從分布區域來看，南方紅豆杉集中分布于中國亞熱帶暖溫帶季風區中山地密集的區域，最北適合生長區域在秦嶺一帶，最西側基本與青藏高原東側邊界一致。近年來，隨著全球變暖進程的推進，南方紅豆杉適宜生長發育的緯度逐漸北移，海拔也有所提升。未來一段時間之內，以四川東部、重慶、湖北、湖南等省（直轄市、自治區）內自然林木條件較好、水熱條件較好、溫度降水季節變化較小的區域能夠形成局部小氣候，能夠為南方紅豆杉種群集中繁衍提供適宜條件。

3 遺傳特征分析

張蕊等對15 個南方紅豆杉種源的遺傳特征進行分析，發現其遺傳多樣性顯著［10］。賀宗毅等研究發現，南方紅豆杉的種源內變異占整體變異的90%以上，現存南方紅豆杉的種源間遺傳距離非常近［11］。吳杰等通過分析南方紅豆杉主要分布區域發現，由于這一物種主要呈小種群分布，大量植株被山地相互隔絕，種群間距較大阻礙了多元基因結合，代際演變導致遺傳漂移，最終引發部分區域南方紅豆杉出現等位基因丟失等問題，對物種內基因多樣性造成不可逆負面影響，甚至改變物種形態、性質等要素，嚴重情況下會導致南方紅豆杉物種退化甚至滅絕［12］。

4 問題

目前，南方紅豆杉物種稀缺性特征日益凸顯，針對其種質資源的保護已經迫在眉睫，多地政府牽頭開展物種保護宣傳并制定相應行政法規等規范針對南方紅豆杉的開發行為。但是從實踐來看，南方紅豆杉在科研、藥用方面具有不可替代的價值，輔以園林藝術、觀賞品制作等行業產業化、規模化發展程度不斷提升，南方紅豆杉的開采開發具有巨額經濟回報，導致過度開采、破壞性開采行為屢禁不止。

另外，近年來在政府、環境保護機構、行業組織等共同努力之下，南方紅豆保護工作取得重要進展，但是這一工作機制通常局限于一定區域內。對于這類保護性組織而言，不僅難以形成跨省甚至全國的聯動機制，而且其執法依據和懲處能力較為薄弱，在持續性開展南方紅豆杉種質資源保護方面難以取得進一步成效。

5 舉措

5.1 加強物種保護宣傳教育

隨著環境保護宣傳工作穩步推進，各地居民在一定程度上認識到保護南方紅豆杉物種具有重要意義，但是并未深刻領會這一物種保護的重要性與緊迫性。為此，各級主管部門要提高思想重視，全面加強依法治林力度，對違法違規破壞南方紅豆杉種質資源的行為嚴厲查處并廣泛開展案例警示教育。此外，林業主管部門要拓寬工作思路，積極謀求與高校和中小學的合作，將南方紅豆杉物種知識教育和保護措施教育融入各級各類學校的教學體系之中，為高校師生開展南方紅豆杉種質資源保護相關研究提供資金、課題審批等傾向性支持，增強全民的保護意識和責任感。

5.2 落實物種保護可行機制

為針對性開展南方紅豆杉種質資源保護工作，建立長期高效的保護機制，林業主管部門要匯聚行業組織、地方環保機構、高校專業人士等共同探索南方紅豆杉種質資源科學保護和可持續開發的工作機制。1）可以在充分調研和合理設計的基礎上，設計與南方紅豆杉分布核心區農戶達成托管合作框架的機制，發展會員從事具體種質資源調研與保護工作。2）各地林業主管部門可以在采納專家意見基礎上申報南方紅豆杉自然保護區、國家級公益林區等，將區域化的種植資源保護工作納入統一的全國管理框架之下，提升保護效能。

6 結語

南方紅豆杉具有極高的科研、藥用和園林鑒賞等商業開發價值，但是其對于生長條件要求較為苛刻，難以通過人工方式進行培育，持續擴大的市場需求與其生產繁殖難度大、周期長的種質特征形成矛盾，導致過度開發、破壞性開發屢禁不止。未來，需要從加強意識教育和落實保護機制2 方面入手，積極開展南方紅豆杉種質資源保護工作。