国家重点保护野生植物——沙冬青

沙冬青，渐危种。常绿灌木，高1至2米。分布于内蒙古、宁夏和甘肃等地海拔1000至1200米低山地带。为常绿超旱生植物。喜沙砾质土壤，种子吸水力强，发芽迅速。花开4、5月，7月果熟。荒漠地区十分珍贵的孑遗种，被列为国家一级保护植物。
沙冬青 - 基本简介
 
    沙冬青又称蒙古黄花木、冬青、蒙古 沙冬青。常绿灌木，高达2m，冠幅约3m。沙冬青分布于内蒙古潮格旗、磴口、乌海、贺兰山 、鄂托克旗 、吉兰太、阿拉善左旗、阿拉善右旗，宁夏陶乐、吴忠、中卫和甘肃民勤、兰州等地。生于海拔1000-1200米低山带。蒙古阿拉善戈壁也有分布。是中国北方干旱半荒漠地区惟一的旱生常绿阔叶灌木，是很有希望的水土保持、固沙、观赏和药用树种。
沙冬青抗逆性强，根系 发达，固沙保土性能好；根部具有根瘤，改良土壤作用大。沙冬青种子富含油脂，其脂肪酸组成中亚油酸含量高达87％以上，在食品 、化工、医疗保健等方面具有很大的挖掘潜力。沙冬青是一种一年种植，多年受益，集生态效益和经济效益于一体的优良固沙植物种。
沙冬青是古老的第三纪残遗种，为鄂尔多斯高原和阿拉善荒漠区所特有的建群植物。目前，由于过度樵采，沙冬青群落遭到严重破坏，分布面积日趋缩小，若不加强保护，将面临着逐渐灭绝的危险。
 
    沙冬青 - 基本特征
 
    形体特征
 常绿灌木，高1-2米，多分枝，树皮黄色；枝黄绿色或灰黄色，幼枝密被灰白色平伏绢毛。叶为掌状三出复叶，少为单叶 ，或三角状披针形，叶柄密被银白色绢毛；托叶小，与叶柄连合而抱茎；小叶菱状椭圆形或卵形，先端锐尖、钝或微凹，两面密被银灰色毡毛。
总状花序顶生，具8一10花，苞片卵形，被白色绢毛；花梗近无毛；花菩钟状，密被短柔毛，萼齿边缘具睫毛；花冠黄色，长约2厘米，旗瓣宽倒卵形，边缘反折，先端微凹，基部渐狭成短爪，翼瓣及龙骨瓣比旗瓣短，翼瓣近卯形 ，上部一侧稍内弯，龙骨瓣长圆形；子房披针形，有柄，无毛。荚果扁平，线状长圆形，无毛，先端有短尖，含种子2一5；种子球状肾形，直径约7毫米。
    根瘤菌表型特征
     应用表型数值分类和16s rdna pcr-rflp分析方法，对分离自宁夏 和内蒙古部分地区的沙冬青根瘤菌进行表型和遗传多样性研究，通过分离纯化获得44株供试根瘤菌，选取37株未知菌和11株参比菌株 进行唯一碳氮源利用、抗生素和染料抗性、耐盐性、初始ph生长、生长温度范围和脲酶共94项生理生化性状测定，以及16s rdna基因扩增和扩增产物的限制性酶切分析。
结果表明，沙冬青根瘤茵在碳源利用、抗生素敏感性和染料抗性方面存在差异；对15项所选氨基酸氮源均能利用，无明显差异；具有较强的耐盐碱和耐高温能力，经过数值分类和16s rdna pcr-rflp比较分析，测试菌株具有丰富的表型和遗传多样性，测试菌株和参比菌株在80％的相似水平上产生2个表现群，表观群ⅰ和表观群ⅱ在鉴别特征上存在差异，数值分类中聚群的根瘤菌菌株在16s rdna pcr-rflp分析中也聚群，2种分析方法有基本的一致性。
 沙冬青根瘤菌作为豆科植物与根瘤菌形成的共生关系，对沙冬青在种群的建立和维系方面具有重要作用，目前，对于沙冬青根瘤菌表型和遗传多样性的研究报道还非常有限，该实验选用分离自宁夏和内蒙古阿拉善部分地区的沙冬青根瘤菌进行表型性状的数值分类和16s rdna pcr-rflp分析，从不同侧面了解沙冬青根瘤菌的生物多样性特征，为沙冬青及其根瘤菌资源的保护和利用提供依据。
 
    沙冬青 - 生态特性
 
    沙冬青生长环境
分布区为大陆性气候，春季干燥，多大风，夏季 炎热，冬季寒冷，7月平均温22--25℃，1月平均温-10---14℃，年降水量 50--200毫米或更低，多集中以夏季。沙冬青为常绿超旱生植物，这与当代气候条件显然是不协调的，反映其残遗种的特征。喜沙砾质土壤，或具薄层覆沙的砾石质土壤 ，不见于沙漠或石质戈壁。
多生于山前冲积、洪积平原，山涧盆地，石质残丘间的干谷 ，成条带状或团块状分布。4月中旬至5月中旬开花，7月下旬果实成熟。种子成熟较好，发芽率85--90%，发芽势为3天，在温室22--26℃条件下，种子吸水力强，发芽迅速，出土整齐。种子耐贮藏，发芽力可保持5--6年。沙冬青幼苗能抗-20.9℃低温不受冻害。沙冬青体内含有黄花木素、拟黄花木素等强生物碱，绵羊 、山羊偶尔采食其花后则呈醉状，采食过多可致死。[1] 
 
    沙冬青 - 变异分析
 
    1、花器官发生：在自然生境及迁地保护条件下，蒙古沙冬青均为两性花，而新疆沙冬青在自然条件下为两性花，在吐鲁番 沙漠植物园中表现为雄全同株。从花器官发生看，新疆沙冬青的两性花是按花萼、花瓣、外轮雄蕊和心皮、内轮雄蕊的顺序发生；花萼的发生顺序无方向性；两轮雄蕊的发生时间部分重叠，且对萼雄蕊比对瓣雄蕊发生得早，是轮列雄蕊群普遍和原始的发生类型。雄花并不是其两性花在发育过程中雌蕊的败育形成的，而是在花芽分化时就没有雌蕊原基的发生。该结果说明环境 条件的变化对蒙古沙冬青的性系统没有影响，但对新疆沙冬青的影响较大。
    在迁地保护条件下，两种沙冬青在开花频率、花序开花顺序、开花振幅曲线及单花寿命等参数上相似，但在始花时间、单株花期、花序开花数及开花持续时间与频率分布、开花振幅等参数 上明显不同，表明其开花物候既受系统发育限制，也可能与其进化历史及所处的环境异质性有关。在不同生境条件下，新疆沙冬青的开花频率、花序 上花的开放顺序及单花寿命均相似，说明这些特点是受遗传和系统发育限制的；但其始花日期、进入开花高峰期的时间、开花持续时间、每花序的开花数与开放持续时间均明显不同，表明生境条件(如海拔、降水量、气温 、日照时数 和土壤类型等)对新疆沙冬青的开花物候具明显影响。
    迁地保护条件下，两种沙冬青的雌、雄蕊同时成熟，单花花粉量、P/O值、花粉败育率和胚珠数差异不显著，花粉活力变化曲线相同，但花粉寿命和展现频率不同，蒙古沙冬青单花内雄性功能持续时间为25h，新疆沙冬青为28h。这些特性对于降低传粉者在单次拜访中转移所有花粉的风险、保障传粉成功具有适应意义。新疆沙冬青的柱头可授期比蒙古沙冬青稍长。授粉实验表明二者都有自发的自花传粉和无融合生殖 现象，属于混合式交配系统。此外，新疆沙冬青不同年份间花序上的雄花数存在显著差异，但雄花比率无显著差异，植株上先开的花序中雄花比例较大；雄花、两性花中单花花粉量、花粉 败育率、花蜜 分泌量及糖浓度无显著差异，但单花寿命及花粉展现时间明显不同，雄花的单花持续时间和花粉散布时间比两性花短，花粉输出比两性花更有效，表明雄花可能是一种更有效的资源利用形式。不同生境中，新疆沙冬青花部数量性状无显著差异，雌蕊中胚珠数相近，花粉活力变化曲线相同，但其迁地保护条件下的单花花粉量、P/O值比自然生境中高，花粉展现时间集中，单花内雄性功能持续时间短，柱头可授期短；说明环境条件对新疆沙冬青的性表达具明显影响。
    4、传粉生态学：迁地保护条件下，两种沙冬青的泌蜜量和糖浓度无显著差异，开花当天泌蜜量的变化曲线与温度 和湿度 的变化曲线相吻合，第2d泌蜜量达到高峰；访花昆虫种类相同，主要传粉昆虫为西方蜜蜂(Apis(s.str)melliferaLoinaeus.)及淡脉隧蜂属(Lasiglo um .)和隧蜂属(Halictu .)各一种。一天内西方蜜蜂拜访蒙古沙冬青的高峰期是14：30-15：30，淡脉隧蜂属的在12：30-13：30之间。两种植物的花药开裂数量、泌蜜高峰期与昆虫访花高峰是高度吻合的。不同生境中，新疆沙冬青单花泌蜜动态基本一致，在开花第2d达到高峰，但其泌蜜量和糖浓度均存在显著差异、传粉媒介也不相同，迁地条件下的泌蜜量和糖浓度均高于自然生境，自然种群的传粉媒介主要是瓦氏条蜂Anthophora(Dasymegilla)waltoniCockerell及切叶蜂Megachile(Chalcodoma)，和隧蜂属各一种(Halictu .)，昆虫 访花频率很低，其中切叶蜂属和瓦氏条蜂的访花高峰期是14：30-15：30、隧蜂属在16：00-17：00之间。结实结籽格局：在迁地保护条件下，两种沙冬青果序顶端的结实频率最低且果实最小，花序中的结实数和果实大小与位置有关，果柄端和柱头端胚珠 的败育比例均较高，呈现出相似的胚珠非随机败育格局；但两种植物果实 的开裂速率不同，新疆沙冬青的果实成熟持续时间比蒙古沙冬青短，花序开花数、结实数、Fr/Fl值均比蒙古沙冬青的低，果实小，S/O值高，种子单粒重轻。在不同生境中，新疆沙冬青的花序开花数、结实数、Fr/Fl值和S/O值存在显著差异，但年份间差异不显著；果实产量 与花序开花数成正相关，花序中的结实数和果实大小与其在果序中的位置有关。[2] 
 
    沙冬青 - 栽培造林技术
 
    1．容器育苗
 在容器 育苗播种前先进行种子催芽处理，即先用凉水浸泡种子数分钟后，倒出凉水，改用50～60℃的温水 浸种，并均匀搅拌，涝出批粒，待自然冷却后，每天换清水2次，浸?2～3天后，将吸胀的种子 捞至0.5％的高锰酸钾溶液中浸泡消毒30分钟，捞出再用清水冲洗干净，将种子放置在麻袋 夹层中，进行催芽处理，每天向麻袋上部洒水2～3次，保持较高湿度和通气条件，并经常翻动种子，使种子出芽整齐，也可防止种子霉烂。在温度保持20～25℃的情况下，4～6天种子即可露白达60%～70%后，可进行播种。
 容器育苗可采用高6.5（18 cm的容器塑料袋。营养配制采用70％的山坡草皮熟土、加入厩肥20%、过磷酸钙 3%，硫酸亚铁 0.5%，锯末 或蛙石6.5%。用0.5％高锰酸钾溶液喷洒营养士消毒，混合搅拌均匀后，用勺子挖去上部中间部分再用lm粗的小木棍在凹处来回摇动，使其成为凹陷漏斗形状，将处理好的种子播种在容器袋内2～3粒，后用蛭石覆盖1～1. 5cm，根据湿度情况，每天喷水数次，待7～10天后幼苗可全部出齐。
 容器育苗有着其它育苗方式不可比拟的优点，幼苗出苗整齐，苗木 大小均匀，在移植造林中不易伤根，造林成活率高，在育苗过程中更要加强水、肥管理，特别要注意控制好水分的管理，增施叶面喷肥。
     沙冬青露地育苗移植造林不易成活，通常采用雨季直播造林，播种前要对种子进行浸种处理，以50～60℃的温水浸泡一昼夜为宜，捞出批粒，进行上述方法消毒，沙冬青发芽率高，种子吸水力强，发芽快，出苗整齐，为直播造林提供了有利条件。造林前要深整地，蓄水保墒，在土壤湿润的条件下，可在春季直播，一般多在8～9月份雨季抢播，以土壤经透雨后的雨季 后期较好。雨季早期天气热，地表易干燥，种子播的浅，易遭旱害，播的深土壤易板结，幼芽不易顶出。雨季后期，墒情好，气温低，蒸发量减少，幼苗不致旱死，比早播的成效好。条播造林，每米播种沟以30～40粒种子为宜。穴播造林，每穴以6～10粒种子为宜。-
 


覆土厚度2 cm为宜。播种后用草、锯末等进行覆盖，以利于土壤湿润、减少土壤蒸发，减免雨水冲刷、防止土壤板结、提高种子发芽率 的作用。在墒情较好的情况下，一般播后7～10天幼苗即可出土。
     (1)松土除草 松土除草是幼林郁闭前的主要抚育管理措施。松土可减少水分蒸发，提高土壤含水量，改善土壤的透水性和通气性，为土壤大量接纳降水及微生物 活动创造条件；除草可消除杂草根系与林木争水、争肥，和对幼林遮蔽阳光，压抑生长的威胁。松土除草的年限应根据林木生长快慢而定，一般应到幼林郁闭时为止。在开头几年松土除草应不少于三次。在松土时，应结合进行培修田埂、扩除、扩穴工作，增加林木营养面积，提高保土保水效益。有条件的地方，要尽量采用施肥、灌水等措施。试验证明，分别采用施肥或灌水时，均可使林木生长量提高30％～50%，甚至提高几倍。
(2)管护措施 据资料报导，沙冬青体内含有强生物碱，牛 、羊 、兔 不啃食，易于保护。据我们对沙冬青试验荃地多年观察发现，野兔在春季爱啃食沙冬青嫩梢及花蕾；黄鼠爱啃食花蕾和未成熟的种子，因此，必须采取加强保护措施，一般在植株上涂抹或喷涂防啃剂效果显著。
沙冬青抗性强，很少发生病虫害。有资料显示，沙冬青有木虱虫害，发现后应及时防治，避免蔓延。[3] 
 
    沙冬青 - 物种现状
 
    沙冬青生存现状
沙冬青为豆科、沙冬青属植物，为国家一级保护植物，是上白垩纪第三纪残遗植物，在中国仅新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州境内有少量分布，形成极其孤立的植物群落，是新疆境内仅有的一种常绿阔叶灌木树种，极其稀有而珍贵，无论是对科学研究还是对生态平衡及其永续利用，都有重要价值和意义。
解放初期，中苏联合金属开发公司在乌恰县康苏矿区开发，一批苏联专家在康苏镇首次发现沙冬青，并在苏联的学术刊物 上发表文章，引起世界学术界、植物专家、组织的高度重视。中国对沙冬青资源 的调查，是在八十年代开始的，1987年9月，新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州农业区划办会同自治区草原研究所、自治州畜牧局、自治州草原站等单位，对沙冬青资源开展野外调查。以位于南天山 和西昆仑接合部的康苏镇附近的矮沙冬青分布区为起点，向两翼山地开展重点详查，查出沙冬青在两山分布区有15处，面积共为6.1万亩。
宁夏灵武白芨滩国家自然保护区管理局局长王有德日前说，栽植在灵武市临河镇甜水村和磁窑堡镇古窑子荒滩 上的3亩沙冬青已经生长了3年，并且绝大部分成活，这标志着人工繁育沙冬青苗的栽植工作在中国取得成功。
 沙冬青是一种常绿灌木，是白垩纪第三纪残遗植物，是国家二级保护濒危物种。野生沙冬青分布在沙漠、荒漠等极端干旱地区，世界上只有俄罗斯 和中国有少量分布，中国野生沙冬青集中分布在甘肃 、宁夏、新疆、内蒙古等地。近年来，由于牛羊的踩踏等众多因素，中国野生沙冬青受到了很大破坏，人工繁育沙冬青的工作变得尤为重要。
从上个世纪80年代开始，许多科研院所利用野生沙冬青籽进行人工繁育，但沙冬青的出苗率只有30%。由于人工繁育改变了沙冬青的生长环境，加上沙冬青的根嫩、细、脆，而且根系繁大，栽植过程中会有大量的损失，

容器苗栽植到荒滩中无法成活。
为了攻克这一难题，2001年白芨滩管理局组成攻关小组，试验 用粘性果园土做营养土，装入营养袋中，再用野生沙冬青籽在营养袋中育苗，然后将人工沙冬青苗连同营养袋直接移植在合适的土壤中，避免了因移栽过程多而对沙冬青苗的根损伤，成活率大大提高。
对沙冬青进行研究保护和资源开发，具有十分重要的意义。首先是种质资源价值。沙冬青是中国新疆重点保护植物中的一级保护植物，是第三纪遗留植物，在中国国内仅在克孜勒苏自治州境内有分布，是世界稀有珍贵的种质资源，对于它的保护、开发和研究，无疑对于保护植物物种，研究历史 、地理学 、古生物学 和古地质学 等都有着重要的科学价值。其次是对绿化荒漠山川的生态建设意义。我国北方其它省区虽有杜鹃、乌饭树等一些常绿阔叶树种，沙冬青却是自治区唯一常绿阔叶灌木，有庞大的根系，有适应严酷环境的生理 生态特点，叶组织内有大量粘液细胞，可以生存在极端干旱的荒山和石质戈壁上，防风固沙性能好，生态效益巨大，是绿化荒漠山川的优良树种，对绿化干旱山川具有重要生态意义。
再次是药用价值。通过调查发现，当地牧民用矮沙冬青煮水服用，医治腹疼、咳嗽 等疾病，其药用成份和医药价值有待于进一步研究。最后是对西北干旱城镇绿化的开发价值。沙冬青作为珍贵的常绿阔叶树种，树叶茂密，树形美观，可作为城镇、园林 、矿区、庭院 绿化的重要树种资源，人工繁殖开发利用有着广阔的前景。此外，据中国国内外有关献指出，矮沙冬青具有新油源开发价值 ，其种籽油酸含量达87％，是干旱区人民食用油 和工业用油的新油源。
 
    沙冬青 - 相关的历史事件
 
    2003年秋，白芨滩管理局采取同样方法，又在河东机场马鞍山一带荒滩上栽植了24万株沙冬青幼苗，目前大部分已经成活。
2002年，国家邮政局将于2002年6月29日发行2002-14T）全套4枚，邮票 图案分别为沙冬青、红皮沙拐枣 、细枝岩黄蓍、细穗柽柳 。
2001年，白芨滩管理局组成科研攻关小组，在白芨滩管理站和甜水河管理站进行沙冬青育苗栽培试验。2001年，我们试图将千钢西样地的乌亚条蜂、缘条蜂各200只转移到桃司图，以增强研究地内沙冬青的传粉强度，但到研究地后，大量蜂子 死亡。
2000年5-6月，新疆林科院植物调查队对分布在新疆境内的矮沙冬青植物资源进行了专项调查，旨在查清矮沙冬青的资源分布规律、数量及物种濒危原因，为政府决策部门保护和管理矮沙冬青植物资源提供科学依据。新疆林科院2000年做过矮沙冬青引种试验，将矮沙冬青从乌恰县引种到新疆林科院树木园。
1992年，自1992年加拿大 Griffith掣凋第一次从冬黑麦 中获得植物AFP.来,已先后从冬大麦、小麦 、燕麦  、沙冬青 和胡萝卜嘲等20余种植物质外体中获得.AFPs c,这些AFPs在体外水溶液中均表现出典型的热滞效应和重结晶抑制活性。
1985年秋移植当年容器中的土团苗(取塑料袋)因不伤原始根生组织，即使有的根因 突出袋底而加以剪切，移植成活率1986年底高达50—84.8%，这就说明沙冬青并非不能移植造林，关键是不要损伤苗木根系。