欧李的世界地理分布及种群分类研究
王有信1,2, 靳玉香2, 魏跃平2, 苏常红2,3
(1,晋城市果树研究所,山西 晋城,048000 2,晋城市农业局,山西 晋城,048000;
3,中国科学院生态环境研究中心,北京,100085)
摘 要 欧李(Cerasus humilis(Bge)sok.)属蔷薇科樱桃属,是我国特有的一种极矮生灌木果树。本文根据资源区域调查与报道,第一次将欧李种质资源在中国划分为三大区域,即东北地区、西北地区、华北地区,其中以华北区欧李资源最为丰富。在种质资源分布特性方面论述了地形地貌与种群分布的关系,以及变异的多样性、复杂性、优系的不可重复性。在生物群体主要变异类型论述中,根据欧李不同花色、果形、果色、叶形、风味、成熟期、树相进行分类研究。对今后科研和开发应用有一定的参考价值。
关键词 世界 欧李 区域划分 种群分类
Research of Global Geographical Distribution and Population Clarification of Cerasus humilis(Bge.)sok
Wang You-xin1,2, Jin YU-Xiang2, Wei Yao-pin2, SU Chang-hong2,3
(1, Jincheng Fruit Tree Research Institute, Jincheng Shanxi, 048000;
2,Jincheng agricultural Bureau, Jincheng, Shanxi, 048000;
3, Research Center for Eco-Environment Sciences, Chinese Academy of Science, Beijing, 100085 )
Abstract:. Cerasus humilis(Bge)sok.belongs to the genus of Cerasus, Rosaceae, is one of a specific short shrub of China. According to the regional resources investigation, this document, for the first time, divide the plasma resources of Cerasus humilis(Bge)sok into 3 regions, namely, northeastern, northwestern and northern china, in which northern china boast the most abundant resources. In the distribution characteristic of plasma resources, this document discuss the correlations between topography and population distribution, besides, the diversity, complexity and unduplicability of super strain etc are also discussed. In the major mutation types of the biological community, this document carry out research according to flower color, fruit shape, fruit color, leaf shape, flavor, ripe period, tree shape, etc. This document could provide certain references for the research, development and application in the future.
)
中国是世界最大的果树起源中心之一,有着极为丰富的果树种质资源[1],欧李(Cerasus humilis(Bge.)sok.)是蔷薇科樱桃属我国特有的珍奇野生果树。据报道,中国还拥有5个植物特有科,247个特有属和7300个以上的特有种。据刘梦军统计有1282个种、161个亚种、变种和变型,分属两个植物门,6个纲,38个目,81个科,228个属。在38个目和81个科中,以蔷薇目、科野生果树最多,分别达到495个种和434个种[2]。极为丰富的宝贵资源,为今后深入研究和可持续发展提供了物质保障。目前,开展欧李研究应用的单位在山西、北京、内蒙、东北地区逐渐增多。从国外情况看,许多国外果树学者只知道“humilis”(欧李),但从未见过“humilis”长的什么样,也从未见过国外有关欧李的研究报道[3]。经多年的系统资源调查、收集和研究,现将欧李分布与分类概述如下。
1 欧李种质资源地理分布
1.1 分布区域
欧李在世界范围内主要分布于我国北方十三个省、直辖市和自治区,有的地区分布比较集中,有的地区分布则比较零散。下面就将欧李分布比较集中的地域逐一分区介绍。
1.1.1东北地区
东北地区有着广泛的分布。从黑龙江小兴安岭以南一直到河北承德一带、以及内蒙古东部的赤峰、兴安盟都能找到欧李的踪影,主要生长在草原、森林和沙地边缘及一些丘陵区。
历史上东北是欧李分布较多的地区,而且较早地受到了人们的注意。辽宁和吉林的部分地区曾是小李仁(郁李仁)的重要产地,清代还有康熙皇帝喜食欧李的记载;欧李的学名(Prunus humilis. Bge)也是俄罗斯学者Bunge 于 1835年在东北考察时发现后命名的。但由于清代末期东北移民逐渐增多,大量土地开垦,原有植被遭到严重的破坏,欧李资源随之大量缩减。
东北地区气候寒冷,无霜期短。长期的自然选择导致该区的欧李种群类型比较单一,且品质较差,优良品种较少。主要表现为果个小,多在5克以下;成熟期较晚,8月中旬始有果熟,集中期为8月下旬至9月上旬。
1.1.2西北地区
欧李在西北地区主要分布在陕西秦岭和甘肃南部地区。欧李在西北地区的分布在西晋时就曾被记载。《本草纲目日》在提到郁李仁时有一段话,“陆玑注云:白棣树也,如李而小,正白,今官园种之,……又有赤棣树,……关西天水、陇西多有之”。经考证,棣树即为欧李,天水、龙西即在今甘肃南部。[4]
甘陕地区地形复杂,多山地丘陵或沙漠草原,许多地方受人为影响较少,该区欧李资源没有遭到较大的破坏。同时,由于该区地广人稀,自然条件较为恶劣,欧李资源的具体分布状况及资源类型特点目前还缺乏深入的了解,有待进一步调查研究。
1.1.3华北地区
欧李在华北地区主要分布于山区和陵丘区。山西、内蒙、河北等省都有分布,但以山西分布最多,最为集中。山西地处黄土高原,大部分为山区和丘陵区。太行、吕梁、太岳、中条等几大山系,为欧李的生存提供了良好的条件。其次在内蒙古中南部兴安盟一带、河北省北部丰宁县一带、南部太行山一侧也有较多分布。其他几省由于地理特点和人为因素,只有少数地区有着零星的分布。
华北地区欧李资源主要集中分布在以下几个区域:
北部分布区
主要包括山西北部雁门关外和河北燕山山脉的张家口、承德、丰宁一带以及内蒙古与山西、河北相临近的一些地区。该区属海河水系,地形复杂,植被稀疏,气候干寒,年均温度低(1℃—8℃),无霜期较短(120天左右),欧李资源的分布虽较为零散,但主区域呈块状、片状分布如河北丰宁县欧李资源约5300公顷,年产欧李果品120万千克。[5]资源主要特点表现为类群单一,品质相差不大,成熟期较晚。8月中旬果实始熟,果实发育期105天,与东北区表现极为相似。
南部分布区
主要包括晋南、晋东南和河南北部部分地区。分布在中条山、太岳山和太行山南段,以三大山系交汇处为最多。该区气候比较温和,无霜期多在180天左右,且地形较为复杂,小气候特别明显,植物种类特别丰富。由于多山地丘陵,人为影响有一定限度,保留了许多珍贵的物种资源。
本区欧李资源分布较广,类型多样,特别是优质种源较多,且果熟期较长,从7月上中旬一直到9月中旬都有果熟,是目前发现的欧李资源中最为重要的分布区。其中太岳山资源最优种群表现为甜度较高,太行山南段资源以酸甜适口或香酸刺激者为上,而中条山优质资源以香味浓郁为最大特点。
中部分布区
主要指太行山中部地区,包括山西阳泉、晋中左权、长治沁源、黎城及河北东南部分地区,属海河水系,气候温和而干旱,属暖温带半干旱气候区。资源分布面积较大,有较多的优质种源,8月上中旬成熟。
2 欧李种质资源分布特性
2.1地形地貌与种群分布
多点调查得知,从地形地貌特征就可断定欧李的分布状况;一般在变化较大的垂直高大山脉和背阴坡分布很少或没有,而缓坡、丘陵区、梯田向阳面分布最多。分布与海拔高度无明显差异,一般海拔300---1800米年的地方均有分布。这种分布状况的差异性可能与人类活动传播方式有直接关系。
2.2种群的演变与优系分布
在各地调查中发现,同一种群中,欧李变异的相对一致性与多样性及优系的分布极少性非常明显,主要表现在:
2.2.1.种群变异的相对一致性
据报道和调查中看到不同区域中,各种群分布相对一致,即不同区域种群分布从大类型讲是一致的,例如:河北燕山以北丰宁、内蒙东部一带是一大类群,果实红色、扁圆形,叶多为长披针形,无黄果类;而以南区域则不同,叶片呈阔卵形,红果类约占总量的95%以上,黄果类型较少;从局部一座山一个地方调查可以看出,独立的一片亮红色、或深红色、或纯黄色等不同颜色果的植株中,其味道、色泽、成熟期非常一致,没有其它“杂果”(如颜色不同、成熟期不等);从分布状况看,多分布在种植田埂边、荒坡,人为耕田种地活动多的地方。长期的农田耕种对演变进化有一定影响,说明了变异性状的稳定一致性,我们称之为“半栽培”状况特征。这一类型是在进化过程中,人为或鸟兽由一粒种子传播繁衍的结果,只要经过人工引进驯化、培育是能够较快选出优系的。
2.2.2种群变异的多样性与复杂性
在长期进化演变过程中通过自然杂交,种群变异的多样性、复杂性、非常多见,一般表现野生性状突出。在一片独立地埂的野生欧李地段中,表现出叶形不同、果实颜色由浅到深、成熟期不一致、味道各异、苦涩味浓等过度变化明显,复杂多样化;从分布状况看,多分布在野外山坡、荒滩人为活动少的地区。这种表现占绝大多数。这种复杂性、野生性、不可利用性,是自然杂交多变、劣变的结果。
2.2.3种群变异的多样化与优系的极少性
在大量的调查中可以看出,变异的多样性、复杂性是绝大多量,而变异的相对一致性是少数的,变异的优良单株(系)更是极少数,这个“少”,代表的有两层意思:一是类型少;二是数量少。所谓优系是指栽培性状稳定一致,鲜食品种具有个大、色调一致、口味浓香、酸甜适口、丰产稳定的优良单株;而加工品种具有果肉色泽一致、果大核小、出汁率高、口感好。在野生分布状况中,具有上述特征的优良单株很少,占到总量的千分之一到万分之一。
物种的变异可以是双向的,对于欧李普通类型还是占大多数,能把众多优点集于一身的“品种”很少,种子繁育是导致这种结果的直接原因。多年的实生繁育,留下了大量具有原始特征的类型,同时,也出现了优良变异的极少性。
2.2.4不同地域优质种源的不可重复性
调查中发现,每一个大的分布区域往往有别于其它区域的共同特征,或者说,不同的区域形成了不同的大类群。这样,由于每个区域优种都为少数的特性,使我们意识到不同地域优质种源的不重复性。
进化论告诉我们,生物的进化总是朝着不同的方向进行的。即使相同的原始种置于不同的自然环境下,经过多年不同的环境选择会形成不同的进化结果。如果原始种为多个、且存在于不同的地域,这种差异性会更为明显。俗话说“十里不同形、百里不同种”正是这种差异性的形象写照。欧李的种子与花粉传播距离是有限的,由于地域阻隔,不同的地域很难出现相同的类型。
2.3欧李生物群体的主要变异类型
,根据花色、果实、色泽、形状、果实成熟期、果肉与果核分离难易程度、叶片大小、树相等不同性状将欧李划分以下几类。
2.3.1以花色区分
白花欧李:花蕾期顶白色,开花后花瓣白色,花柱黄色,此类群自然分布占90%以上,但果实、叶形等性状变异较大。粉红花欧李:现蕾期粉红色较浓或深红色,开花后粉色,实生群体中5%左右是此类型。紫花欧李:现蕾时,花萼紫褐色,露萼时,蕾顶紫色,开花时,花瓣边缘为紫色,中心浅白色,实生群体中很少,约占1%左右
2.3.2以果实区分(包括果形、果色、果肉、果核、风味、大小、成熟期等)
根据调查收集果实形状分为以下9个类型:椭圆形、扁圆形、心脏形、桃形、锥形、秤锤形、子弹形、卵圆形、圆柱形,平均果重4—8克,最小2克。
果色有三大类型:红色、黄色、紫色。黄色主要有纯黄色与黄底红晕两种。
果肉从硬度上分为软肉与硬肉两种,软肉型可分为软绵溶质型、多汁型和硬溶质型;溶质型是加工果汁饮料的优良品种。硬肉型可分为硬脆无汁型(硬度可达15磅/平方厘米)和硬脆有汁型。硬肉型的发现,为今后发展鲜食、耐贮运品种提供了资源。果肉色泽有:红色、黄色、绿色、橙红色、橙黄色、紫红色6种,黄果黄肉类和红果红肉类着色不受光照影响,硬肉型多为红果类,软肉型多为黄果类;红果肉肯定为红色果,黄果肉则可能为黄果也可能为红果。可食率92%—95%,出汁率65%—82%。
以果实成熟期区分,欧李有早熟种,7月10日左右。中熟种,7月下旬至8月下旬,晚热种,8月底至9月中旬。
由以上内容可以推论:欧李果色基因可能为两种,红色和黄色,而红色为显性基因,所以自然界黄果类为少数。
欧李的果核有黏、离、半黏离之分,有的果肉与核分离,仅果梗基部相联,有的则不易分离,有的处于中间状态。果核的形状也为多个类型,有圆形、圆尖形、杏仁形,长尖形等,以圆形、圆尖形为最多。此外,欧李果核的大小、色泽、纹理光滑度也略有不同,其最大0.72克,最小0.16克,平均果核粒重0.35克。
从果梗长短区分,长果梗1.5-2厘米,短梗则0.2厘米。
从风味上讲,欧李主要表现出酸、甜、涩、苦四个类型。但大多数品种呈多味共存,很少表现单一,一般的欧李种酸而刺激有涩味。好的鲜实品种,其甜度和香味会随着成熟的程度而逐渐增加,而酸度逐渐降低。不同的种,香味也会略有不同,主要表现为杏香和李香味,黄果多表现为杏香,且极浓郁,红果多表现为李香味,此类为欧李中的上品。有苦味的品种迄今只发现一种,苦涩俱全的品种极为罕见。
2.3.3以叶子区分
欧李的叶子是鉴定欧李类型最主要的标志,同时,叶子也是欧李类型多样性的最重要根据之一。大多数欧李叶子表现为上半部最宽,叶面粗糙,叶脉下陷,当然也有许多类型在此之外,而且同一植株不同生长期、不同部位其表现也会有所不同。
欧李的叶子主要类型有:长披针形、倒披针形、梭形、长卵形、长倒卵形、长尖倒卵形、短尖倒卵形、长卵圆形、倒卵形、阔卵圆形。叶缘锯齿虽有粗、细、深、浅、钝、尖之分,但它们有一个共同特点:锯齿尖都向上部呈聚拢之势,越往上越深,越往下越浅至不明显。
欧李叶片在河北燕山以北地区多为长披针形或倒卵状披针形,以南则为长卵圆形。
欧李叶片在质感上有粗糙、毛糙、绒质、薄质、厚重、光滑之分。新生叶大多数表现为橙红色,个别为黄绿色。
2.3.4以树相区分
欧李为丛生小灌木,无明显主干、层次。其树相主要有:强壮直立型、直立型、垂枝形、极度垂枝形。强壮直立型表现为,株丛高大强壮,高达1m以上,当年生基生枝其粗达5mm左右,叶片也较大,华北地区多此类型。垂枝形枝条分生角度小于45°-90°;极度垂枝形枝条较软,枝梢几乎着地。东北地区(燕山以北)枝条柔软,当年生枝纤细。
此外,枝条色泽也为欧李类型多样性的特征之一,新梢色泽表现为黄绿色、红色、深红色、红褐色四种,老化后枝色表现为黄褐色、红褐色、灰褐色等
总之,多种原因的不同组合形成了欧李类型的多样性,究其原因,我们可推知一二:欧李为蔷薇科樱桃属植物,同其它核果类果树一样是典型的异花授粉树种,即有同类型或同品种间授粉结实率低、不同类型或不同品种间授粉结实率高的特点,这样,不同种间的基因相互组合,大大丰富了欧李的类型;其次,欧李的种子繁育周期极短,实生苗次年即可开花结实,这一特点无疑加快了欧李多样性的发展,再者不同的自然环境对欧李的变异也有影响。
欧李是大自然有意无意留给我们的一笔宝贵财富,随着人们对其认识的加深,必将会引起人们的广泛注意。但是从欧李分布的特性讲,尤其是欧李优种的极少性和不可重复性可以看出,在进行欧李开发时,一定要避免盲目、错误的破坏性开发,如果发现一个好的品种,要极时进行保护,以免由于人为因素,使它灭绝于世。我们研究的广度和深度非常不够,也仅是开始,我们愿同广大科技工作者共同交流、探讨欧李的生物学特性和综合开发价值,为人类进步做出较大贡献。
参 考 文 献
1、 孙云蔚 [中国果树史与果树资源]孙云蔚杜澍 姚昆德 上海科学技术出版社1983年(1-6)
2、 张启翔[中国观赏园艺研究进展]陈俊愉陈瑞丹 王彩云 我国人民城市园林建设规划中的生物多样性问题 中国林业出版社 204.8(1-2)
3、 王有信 何卫军 《欧李栽培与开发利用》 北京 金盾出版社 2004 (1-6)
5 、张启翔[中国观赏园艺研究进展]王有信 裴玉卓 魏跃平 观赏植物欧李种质资源及其在园林中的应用研究中国林业技术出版社204.8(50-57)、
5、张静 依托山区野生资源优势发展欧李特色果品经济 [中国果莱]204.3(40)
本文发表在《第二庙全国野生果树资源研究与开发利用学术研讨会》论文汇编第74页。
作者简介: 王有信,原晋城市果树所所长、研究员,现任晋城市果农合作协会会长。从事果树研究和科技推广工作40多年来,共完成25项科研成果,编著专业科技书四本。
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