四合木TTetraena mongolica Maxim.

  • 中文学名四合木
  • 拉丁文名TTetraena mongolica Maxim.
  • 别名四翅;油柴;奥其;诺朔嘎纳;蒙古四合木;油葫芦;油材;
  • 二名法Tetraena mongolica
  • 被子植物门
  • 双子叶植物纲
  • 亚纲原始花被亚纲
  • 牻牛儿苗目
  • 蒺藜科
  • 四合木属
  • 分布区域宁夏、内蒙古

四合木(拉丁学名:Tetraena mongolica Maxim.),蒺藜科,落叶小灌木,是中国特有孑遗单种属植物,草原化荒漠的群种之一,为强旱生植物。是最具代表性的古老残遗濒危珍稀植物,被誉为植物的“活化石”和植物中的“大熊猫”。其分布范围非常狭窄,四合木起源于1.4亿年前的古地中海植物区系,是中国特有的孑遗种植物,被誉为植物中的“大熊猫”,在我国只有宁夏、内蒙古交界的麻黄沟地区有较大范围野生分布。在内蒙古地区有分布且零星散见于俄罗斯、乌克兰部分地区,是国家二级保护植物、内蒙一级保护植物。因它很耐烧,

形态特征

灌木,高40-80厘米。茎由基部分枝,老枝弯曲,黑紫色或棕红色、光滑,一年生枝黄白色,被叉状毛。托叶卵形,膜质,白色;叶近无柄,老枝叶近簇生,当年枝叶对生;叶片倒披针形,长5-7毫米,宽2-3毫米,先端锐尖,有短刺尖,两面密被伏生叉状毛,呈灰绿色,全缘。花单生于叶腋,花梗长2-4毫米;萼片4,卵形,长约2.5毫米,表面被叉状毛,呈灰绿色;花瓣4,白色、长约3毫米;雄蕊8,2轮,外轮较短,花丝近基部有白色膜质附属物,具花盘;子房上位,4裂,被毛,4室。果4瓣裂,果瓣长卵形或新月形,两侧扁,长5-6毫米,灰绿色,花柱宿存。种子矩圆状卵形,表面被小疣状突起,无胚乳。花期5-6月,果期7-8月。

四合木为一种较低矮、强烈分枝的小灌木。木质坚硬而脆,生长21年的枝条其半径只有4.4毫米粗。

花期

四合木的开花期为每年5至6月,7至9月结出果实。喇叭状花朵呈4瓣绽放,颜色为白色或淡黄色,数根如发丝的黄色花蕊点缀其中。有意思的是,四合木蒴果也呈4裂瓣。可能是因为花朵与果实均呈4瓣,人们才给它起了‘四合木’的名字。

生长环境

四合木为一种强旱生植物且根系非常发达,只生于草原化荒漠黄河阶地、低山山坡和草原化荒漠区。它生长的土壤环境多石和多碎石的漠钙土且土壤干燥、瘠薄。从它的极狭小的分布区看,区内温度条件均高于其周围地区,分布区内≥10℃活动积温均在3000℃以上,接近于暖温型气候,而分布区周围则是中温气候。四合木在其进化过程中,除适应了冬季的严寒外,又保留了它的古地中海南岸热带成分孑遗种的趋温特性。四合木是中国阿拉善草原化荒漠植被的建群种之一,也作为优势种或伴生种出现。

四合木分布的群落中,常见的植物有枇杷柴(Reaumuriasoongorica)、长叶红沙(R.trigyna)、珍珠柴(Salsolapasserina)、木本猪毛菜(S.arbuscula),霸王柴(Zygophyllumxanthoxylon),刺叶柄棘豆(Oxytropisaciphylla)、蓍状亚菊(Ajaniaachilleoides)、沙生针茅(Stipaglareosa)、无芒隐子草(Cleistogenessongarica)、三芒草(Aristidaadscenionis)、冠芒草(Enneapogonboreala)等。

分布情况

世界分布情况

其国外分布范围非常狭窄,在世界范围内零星散见于俄罗斯、乌克兰部分地区。

国内分布区甚小,由内蒙古杭锦旗西部至乌海市黄河两岸到宁夏石嘴山一带,以及贺兰山北部低山。为该区特有种。

内蒙古分布情况

内蒙古乌海市、伊克昭盟鄂托克旗、杭锦旗、巴彦淖尔盟磴口县等地区特有。

宁夏分布情况

据上世纪90年代的调查显示,宁夏境内约有四合木1.2万亩。过去十多年间,这里便利的水利、交通、丰富的矿产以及价格低廉的荒地,吸引了不少企业开荒建厂、开采矿产,大片四合木连同它生长的地皮被铲平,四合木生存空间被侵占,生长面积逐渐萎缩。

据宁夏自治区林业局副局长平学智介绍,目前宁夏境内仅存活6000余亩四合木,分布在石嘴山市惠农区落石滩、麻黄沟一带。

繁殖

繁殖方式

1.种子繁殖

4月萌发,6月开花,7-8月结果,9月种子成熟,9月末果落,叶始变黄。

2.压条技术

沙压条的方法,可以让四合木的枝条大面积铺开,让四合木吸收更多的水分,这种压条技术对四合木的生长繁育效果明显

3.嫩枝扦插技术

为培育抢救四合木这一濒危物种,乌海市林业科技推广中心早在2005年就采用嫩枝扦插技术培育四合木,并获成功。今年,“濒危四合木人工造林技术推广”被列入自治区林业科技支撑项目。

繁育事件

2000年,乌海市林业科技推广中心与内蒙古农业大学合作开展了四合木不同季节硬枝扦插育苗技术试验,经过100多次的实验,2005年人工繁育四合木获得成功。此后4年来,乌海市累计育四合木苗约15万株,仅今年就育苗5万多株,成活率达到了85%以上。

2006年,四合木在巴彦淖尔市磴口县乌兰布和沙区繁育成功。

2010年,为培育抢救“植物大熊猫”四合木,内蒙古乌海市正全力实施300亩四合木人工造林示范基地工程。目前,位于白独贵湾的项目区各项准备工作已就绪,人工造林工作将于明年正式展开。

2015年,三北林业局下属的北沙窝林场和邱建成取得联系,表示可以在毛乌素沙漠边缘的林场开出一片区域移植四合木。从5月份开始,邱建成和林场职工一起在沙漠边缘寻找四合木的最佳移植区域,研究移植培育方法,终于取得了重大突破。

保护现状

2003年,经国家环保总局批准,把西鄂尔多斯地区列为中国草原荒漠生态系统中最具国际意义的第一类保护地区,主要保护对象为四合木、半日花等濒危植物和荒漠生态系统,并将其列入《中国生物多样性保护计划》植物种优先保护名录。

保护级别

四合木为残遗种、珍稀濒危种。该种已被列为国家保护植物(国家二级、内蒙一级保护植物)。

保护价值

四合木起源于1.4亿年前的古地中海植物区系,是一种7000万年前与恐龙同时代的植物,是中国特有的、最具代表性的古老残遗濒危珍稀植物之一。它的分布区是亚洲一批古老残遗植物的避难所。因其古老、稀有而被誉为植物界的“大熊猫”与“活化石”。全世界仅存有一万公顷左右。

濒危原因

樵采

由于四合木青鲜时易燃烧,烧时出油,当地群众称之为油柴。因此常被大量樵采,破坏严重。

由于刚砍下的新鲜四合木植株很易燃烧,当地人称其为“油柴”或“四翅油葫芦”,用来烧火。上世纪50年代,过度放牧、滥垦乱伐等人为因素,使这一物种一度濒临灭绝。

不易存活

后来,当地群众意识到四合木的价值后,纷纷偷采到家中培植。可奇怪的是,在荒郊野外能茁壮成长的四合木,一旦离开天然环境,竟无法存活。

繁殖困难

四合木主要以种子进行繁殖,平均正常开花植株占植株总数的11%,由于干旱和盐碱,种子发育和萌发常受到抑制,故其中又只有1%的种子能够成熟繁殖。其自身的这些特性决定了它的繁殖和更新速度都非常缓慢,而羊的啃食、当地居民的砍伐又导致四合木数量不断减少。

工业破坏

大量工厂的建设,给四合木带来的破坏更严重。二十世纪的九十年代初,四合木分布区便利的水利、交通、丰富的矿产以及低廉的地价吸引着越来越多的企业进驻,大片四合木连同它生长的地皮被铲平,取而代之的是一座座厂房,而这些工厂对环境污染严重。这些都给四合木带来了毁灭性的破坏。

害虫侵蚀

据西鄂尔多斯国家级自然保护区乌海管理局赵局长介绍,珍稀植物四合木正在遭受红缘天牛、虎天牛两种蛀干害虫的侵蚀。今年7月,天津师范大学的一位教授带领学生在四合木核心区进行生物研究时,意外发现了这两种蛀干虫害。随后管理局工作人员立即会同专家在西鄂尔多斯国家级自然保护区乌海辖区四合木核心区、工业控制区和珍稀植物繁育区11708公顷的范围内进行了虫害情况取样调查,除去珍稀植物繁育区未出现虫害外,四合木核心区1730公顷内最低危害率为6%,最高为90%,危害率达到60%以上的面积为800公顷;在工业控制区内最低危害率为15%,最高为53%,平均危害率为35.8%。

有生物专家预测,根据红缘天牛的生物学特性,幼虫的暴食期将于明年出现,届时大量四合木植株会干枯甚至死亡,后年将出现成虫的大爆发,届时将使更大范围内的四合木受到威胁。如果再不采取措施,四合木核心区将面临灭顶之灾。

据专家初步判断,这次四合木大面积发生虫害,很可能是红缘天牛从其它植物上蔓延到四合木上的。而红缘天牛分布很广,会危及到沙枣、酸枣等其它植物。红缘天牛虽然两年完成一个繁育期,但它扩散蔓延的速度非常快,有关部门应尽快采取措施,根治虫害。

保护措施

保护区:

1.四合木保护区位于内蒙古自治区鄂托克旗西部和乌海市境内,是一个以保护古老残遗濒危植物及草原向荒漠过渡的植被带和多样的生态系统为主要对象的综合性自然保护区,面积555849公顷,1995年经内蒙古自治区人民政府批准建立,1997年晋升为国家级,主要保护对象为四合木、半日花等古老残遗濒危植物和荒漠生态系统。2.宁夏为保护这种珍稀植物,围栏建立了8.8平方公里的四合木保护区,并颁布禁牧令,派专人24小时看管。其范围为西以110国道、北至省界,东界、南界以110国道石嘴山收费站北侧洪水沟至黄河沿线,其面积为393.39公顷。(石嘴山四合木保护区)

保护所:

2002年,中国首家四合木珍稀植物保护所在宁夏石嘴山市惠农区成立,标志着中国开始着手抢救“植物大熊猫”。

在油柴分布的地区,当地政府及林业部门已制定了保护植被的有关条文,严禁开荒及乱砍乱挖作燃料。此外,还组织了保护植被的专业队。

主要价值

饲用价值

四合木的适口性较低,骆驼采食,羊采食较少,马和牛不食。四合木为建群种或优势种的草地,其风干物产量为每公顷105~690千克,其中四合木产量为22.5~307.5千克。从它的化学成分看,无氮浸出物甚丰富,尤以灰分较一般植物丰富,其中钙多,磷偏低,而蛋白质含量较低,粗纤维也较一般植物低。

四合木为低等饲用植物。四合木本身虽饲用价值不高,但其群落中其他植物包括蓍状亚菊、几种小针茅、无芒隐子草等均为饲用价值较高的植物,这就提高了四合木草地的利用价值。

研究价值

四合木富集钙、镁、钾磷、铁等微量无素,含有生物碱、黄酮类、有机酸类、酚性化合物、油脂等,中科院专家认为在植物增强生命力、抗旱、医学临床方面有极高的应用价值,更多的特征有待进一步研究。

四合木是一部非常珍贵的天然史书。四合木是内蒙古自治区境内唯一的特有属植物也是阿拉善荒漠特有的单种属植物,并且还是蒙古高原、亚洲中部的特征属之一,全世界只在乌海地区作为建群种和优势种形成群落,是研究古生物、古地理及全球变化的极好素材,是植物中的大熊猫,受到国内外学术界高度重视。

化学成分

四合木(TetraenamongolicaMaxim.)是中国特有的珍稀濒危植物,该植物具有较强的杀线虫活性,为了深入了解四合木的特点及其科学价值和应用价值,采用气相色谱-质谱联用、正相柱色谱、ToyopearHW-40和制备型高效液相色谱等技术对其化学成分做了初步研究,方法和结果如下:

以四合木的根、茎叶和花为材料,以石油醚为溶剂,采用热回流法得到石油醚提取物,利用GC-MS对其成分进行分离、鉴定。

茎叶:鉴定出40种化合物,其中烷烃类化合物8种、羧酸类化合物11种、酯类化合物9种、萜类化合物2种、甾体类化合物2种、醇类化合物3种、其他类化合物5种,占脂溶性成分总量的80.5%。四合木茎叶石油醚提取物相对含量最高的成分是油酸(15.33%),其次为α-谷甾醇(9.12%),再次是9,12一十八碳二烯酸甲酯(7.24%)。

花:鉴定出26种化合物,其中烷烃类化合物12种、羧酸类化合物5种、酯类化合物3种、萜类化合物3种、甾体类化合物3种,占样品总量的86.66%。四合木花石油醚提取物相对含量最高的成分是四十四烷(18.08%),其次为二十烷(15.77%),再次是正二十九(碳)烷(13.43%)。

根:共鉴定出16种化合物,其中烷烃类化合物1种、羧酸类化合物6种、酯类化合物4种、萜类类化合物3种、甾体类化合物3种,共占样品总量的57.6%。四合木根部石油醚提取物相对含量最高的成分是Urs-12-en-28-al(13.60%),其次为9,12-十八二烯酸(Z,Z)-(11.27%),再次为α-谷甾醇(8.62%)。

采用顶空吸附法,以活性碳为吸附剂,采集生活状态四合木挥发性物质,用正定烷洗脱,利用GC-MS对其成分进行分离、鉴定。共鉴定出14种化合物,烷烃类化合物8种、羧酸类化合物1种、酯类化合物1种、萜类类化合物1种、含量最高为Cyclic octaatomic sulfur(12.8%),其次为Cyclononasiloxane,octadecamethyl-(7.02%),再次为十七(碳)烷,2,6,10,14-四甲基-6-十五(碳)烯(4.62%)。

采用多种现代色谱分离技术,包括大孔吸附树脂、正相柱色谱、ToyopearHW-40和制备型高效液相色谱,对四合木乙酸乙酯提取部分进行分离,以多种有机波谱手段,包括1H-NMR、13C-NMR,等有机波谱解析方法鉴定单体化合物的结构。从乙酸乙酯层中分离得到了2个为已知化合物。它们分别是3B-(3,4-dihyd roxycinnamoyl)-erythrodiol和槲皮素。
 

本文由 植物百科 作者:四叶星光 发表,其版权均为 植物百科 所有,文章内容系作者个人观点,不代表 植物百科 对观点赞同或支持。如需转载,请注明文章来源。
1

发表评论