丽豆
丽豆(Calophaca sinica Rehder),又名山丽豆,为豆科(Fabaceae)丽豆属直立灌木,是东亚地区黄土高原植物区系中一个较为典型的古特有种。集中分布于中国山西太行山中段的东坡、吕梁山中段的西坡及内蒙古自治区阴山山脉中段的南坡。丽豆具有深根性,耐旱、耐寒、耐瘠薄,常生于海拔900-1800米的山谷阴坡和山地灌丛中。
丽豆茎分枝粗壮,树皮剥落,淡棕白色;幼枝树皮紫褐色。羽状复叶;托叶草质,与叶柄基部贴生,披针形,宿存;小叶坚纸质,宽椭圆形或倒卵状宽椭圆形。短总状花序生5-7花;花萼钟状;花冠黄色;子房密被白色长柔毛。荚果狭长圆形,先端细长喙状,密被有柄腺毛和白色长柔毛;种子椭圆形,绿色。花期5-6月,果期6-8月。
丽豆主根发达,根系穿透性强,有较强的水土保持功能。其茎皮纤维发达,可用于造纸等化工产业;花大而美丽,枝条耐修剪,可作为景观植物。丽豆的天然分布种群数量已经很少,由于人为破坏等原因仍在继续减少,被《中国生物多样性红色名录(高等植物卷)》评估为易危(VU)植物,亦被列入中国《国家重点保护野生植物名录》(2021年版)中,保护级别为二级。
形态特征
丽豆为直立灌木,高2-2.5米,全株密被白色长柔毛。
茎
茎分枝粗壮,树皮剥落,淡棕白色;幼枝树皮紫褐色。
叶
羽状复叶长4-7厘米;有5-9(11)片小叶,小叶坚纸质,椭圆形或倒卵状椭圆形,先端圆或近截形,基部圆形或微呈心形,下面灰白色,近无毛;托叶草质,与叶柄基部连合,披针形,长约15毫米,先端渐尖,宿存;叶脉5-6对,上面比下面更显隆起,中脉微凸,网脉明显;小叶柄长1毫米,被长柔毛。
花
短总状花序生5-7花,腋生,较叶长;总花梗长5-10厘米,被开展的白色长柔毛和腺毛;花长约25毫米;花萼钟状,被白色柔毛和褐色腺毛,基部偏斜,萼齿宽披针形,与萼筒近等长;花冠黄色,旗瓣近圆形,先端微缺,外面微被短柔毛,瓣柄长约6毫米,翼瓣长约20毫米,上部宽,先端微缺,瓣柄长约5毫米,耳较短,龙骨瓣与翼瓣等长,微弯,较宽,先端粘合,瓣柄长6毫米,耳较短;子房密被白色长柔毛,花柱扁平,弯曲,上部有白色长柔毛,柱头很小。
果实和种子
荚果狭长圆形,长30-50毫米,宽约8毫米,密被有柄腺毛和白色长柔毛,先端有细长的宿存花柱;种子椭圆形,长5毫米,宽4毫米,绿色。
物种分布
分布范围
丽豆是东亚地区黄土高原植物区系中一个较为典型的古特有种,仅分布于中国黄土高原东部的局部地区。其中山西太行山中段的东坡、吕梁山中段的西坡及内蒙古自治区阴山山脉中段的南坡是丽豆自然分布的集中区域。
生境
丽豆常生于海拔900-1800米的山谷阴坡和山地灌丛中,或山地和砂质陡坡上,群落类型为疏林灌丛。组成群落的乔木主要有松属(Pinus),灌木有鼠李属(Rhamnus)、蔷薇属(Rosa)、忍冬属(Lonicera)以及栒子属(Cotoneaster)的一些植物。草本层主要有白羊草(Bothriochloa ischaemum)及其他一些杂类草。
生长习性
丽豆有较强的适应性和抗逆性,耐旱、耐寒、耐瘠薄、喜光。丽豆具有深根性,有较强的水土保持能力,一般生长在浅山区阳坡或半阳坡的岩石旁及风化后的沙滩上。花期5-6月,果期6-8月。
繁殖
自然条件下丽豆靠荚果爆裂弹射种子扩大幼苗繁殖。
栽培技术
采种
选取分布集中、以丽豆为建群种、生长健壮的成熟林分为采种母树林。丽豆荚果由绿转黄褐色时进行人工采收。荚果采收后要及时在通风向阳的地方进行平摊晾晒,对晾晒好的荚果进行踩压、去皮、筛选,去除杂质,放于干燥凉爽处常温保管。翌年春季,选取健康、饱满的种子,用清水浸泡,待种皮软化,种子吸水饱胀率达到50%左右时,即可用于播种。
播种
丽豆苗耐旱不耐涝,高床整地有利于苗木生长。3月下旬整地,打碎土块,并用高锰酸钾进行土壤消毒,做成高出地面的苗床。4月上中旬,采用条播法下种。土壤情不好时应洒水浇灌,及时去除杂草,苗木出土后去除覆盖物。
断根
通过断根处理,使丽豆1年生幼苗侧根数、须根数增多,形成侧根、须根发达的根系,吸收土壤养分和水分的面积增大,吸收能力增强,苗木生长旺盛,地径加粗。且断根苗根系分布较浅,起苗容易,根部无较大伤口,可得到相对完整的根系,苗木品质优于未断根苗,便于丽豆幼苗在造林、绿化等工程中的应用。
苗期管理
根据土壤墒情及出苗情况,适当洒水浇灌,防止苗床出现积水。及时去除杂草,疏松土壤,促进苗木根系发育。根据苗木长势,适当间苗,可喷施尿素或磷酸二氢钾,促进苗木生长。全年生长量集中在4月至7月,1年生苗木生物量较小,2年生苗木生物量急剧加大。
造林
春、夏、秋3季均可进行造林。以人工植苗造林为主。在坡度平缓的土质山地及缓坡地带,水平定点进行穴状整地;在陡坡荒山、石质山地,采用等高线定点进行鱼鳞坑状整地。
选择2年生顶芽饱满、色泽正常、无病虫、无损毁的苗木进行栽植,营养杯苗要脱袋,确保根系和土壤紧密结合。栽植时采用“三埋两踩一提苗”常规造林技术,做到深埋、踏实、扶正,生土筑埂,熟土回填,脱袋覆盖或压石覆盖。苗木要随挖随栽,防止损毁,避免长时间日晒。
病害防治
苗期注意防治立枯病、白粉病,可喷施多菌灵、五氯硝基苯、代森锰锌等药剂进行防治。
用途
生态保护
丽豆主根发达,根系穿透性强,有较强的水土保持功能,在生态环境改良中可作为固氮、防风固沙、保持水土的优良树种。
园艺观赏
丽豆花大而美丽,花期较长,枝条耐修剪,可做绿篱或景观绿化点缀植物,亦可用作公路护坡。
其他
丽豆种子富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、不饱和脂肪酸等营养物质,可作为饲料。枝叶虽然繁茂,但再生性极弱,不宜作饲料。茎皮纤维发达,可用于造纸等化工产业。
物种保护
物种现状
丽豆种群年龄呈纺锤型,是种群退化的标志,种群内幼苗幼树比例低,大部分植株高度不超过2米,种群竞争压力大。丽豆一般采用播种繁殖,其他方法繁殖较难。
致危因素
丽豆的天然分布种群数量已经很少,由于人为破坏等原因仍在继续减少,已极度濒危。
保护等级
丽豆被《中国生物多样性红色名录(高等植物卷)》评估为易危(VU)植物,亦被列入中国《国家重点保护野生植物名录》(2021年版)中,保护级别为二级。
相关类群比较
丽豆与新疆丽豆具有一些共同特征,如奇数羽状复叶、总状花序、荚果被腺毛等,花粉形态及叶表皮毛状体的形态等也较为一致,显示一定的亲缘关系。
二者之间也表现出深刻差异,这种差异不仅体现在个体及叶片和花的大小等方面,微观形态上更为突出。丽豆的下表皮细胞垂周壁直或稍弯曲,气孔仅分布于下表皮,并且与表皮细胞处于同一平面,而新疆丽豆下表皮细胞垂周壁波浪状弯曲,气孔在上下表皮均有分布,气孔器下陷于由表皮细胞形成的一个“腔”内。在果皮和种皮的微观形态方面二者也有一定差异。表明在漫长的历史演化过程中,丽豆和新疆丽豆这一对远距离间断分布的种在各自的形态特征上因生境变异而产生分化,丽豆的生境更接近于其祖先生活的环境(森林),因而保持较多的原始性,而新疆丽豆所处环境自第三纪以来经历了强烈的旱化过程,衍生了许多旱生特征,如气孔器下陷、较多的表皮毛等,具有进化性。
新疆丽豆与丽豆的分布区呈长距离间断,中间被广阔的蒙新荒漠带所阻隔,在中国西北干旱地区地理变迁和区系演化过程研究方面所具有的重要意义。
相关研究
抗旱性
丽豆是典型的中国山西省乡土植物,具有较强的水土保持功能。通过研究丽豆在干旱胁迫下其叶片的外部形态以及生理变化,发现丽豆具有较高的保水能力,叶片含水量下降少;在干旱胁迫时叶绿素的降解程度较轻,有较强的抗旱能力,可用于山西省当地植被恢复。
耐盐性
为促进丽豆这一濒危物种的保护和开发利用,通过研究丽豆在逆境胁迫下生理特征的表现得出丽豆的保护酶活性较强,在短时间内可忍耐土壤含盐量为0.45%的盐分胁迫,具有较强的耐盐性。
参考资料
中国生物物种名录.物种2000中国节点.2023-06-13
中国生物多样性红色名录(高等植物卷).植物科学数据中心.2023-06-13
国家重点保护野生植物名录.中国政府网.2023-06-13