修改(11)刘刚 千层塔的濒危机制研究

1、学号：071241250本科生毕业论文千层塔的濒危机制和保护对策 院 系： 生物科学与技术学院 专 业： 生物科学 学生姓名： 刘刚 指导老师： 武芸 中国恩施二一六年五月Student ID:071241250BACHELORS THESIS OF HUBEI UNIVERSITY FOR NATIONALTIESStudies on the Endangerment Mechanism and conservation strategies for Huperzia serrata Department: College of Biological Science and Technolo

2、gy Major : Bioscience Stu-Name : Liu Gang Adviser: Wu Yun Enshi ChinaMay, 2016论文诚信声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文千层塔的濒危机制研究，系本人在指导教师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出过贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式说明。本声明的法律后果由本人承担。 声明人签名： 刘 刚 2016年5月20日 I摘 要本文将分别从千层塔的生物学特征及自然生境(包括千层塔的生物学特征、地理分布和形态特征

3、)和繁殖特征（千层塔的孢子繁殖、人工繁殖），系统探究了千层塔的致濒机制，提出了相应的解危措施和保护对策,包括就地保护、迁地保护、建立基因库等措施，为保护、合理开发和利用千层塔的自然资源具有重要理论意义。关键词：千层塔；濒危机制；保护 AbstractThis paper studied the biological and natural aspects of Huperzia serrata,including biological characteristics,geographical distribution and morphological fe-ature.Propagation

4、 biology was also studied,including sporogenesis,artificial prop-agation.The threatening factors have been analyzed and some measures have als-o been proposed to curb and harness this urgent problem that Huperzia serratas resource is becoming exhausted,including in situ conservation,ex situ conser-v

5、ation,setting up genome resource bank et al.In order to protect ,develop and u-tilize the natural resources of Huperzia serrata are of great theoretical.Key words:Huperzia serrata, Endangered mechanism ,Conservation目 录论文诚信声明II摘要IIIAbstractIV1 引言11.1 研究背景11.2 千层塔的研究进展1 1.2.1 千层塔的药用价值研究1 1.2.2 千层塔的繁殖技

6、术研究21.3 研究目的和意义3 1.3.1 研究目的3 1.3.2 研究意义32 千层塔的生物学特征及自然环境32.1 千层塔的生物学特征32.2 千层塔的地理分布42.3 千层塔的形态特征43 千层塔的繁殖特征53.1 千层塔的孢子繁殖过程53.2 千层塔的人工繁殖技术54 千层塔的濒危机制和保护对策64.1 濒危植物保护生物学基本概念6 4.1.1 物种濒危等级的划分7 4.1.2 我国的濒危物种等级划分标准7 4.1.3 濒危植物的濒危机制分析84.2 导致千层塔濒危的因素84.2.1 千层塔的繁殖学特征与其濒危机制的关系84.2.2 千层塔的生态学特征与其濒危机制的关系94.2.3

7、自然灾害与千层塔濒危的关系94.2.4 人类活动与千层塔濒危机94.3 千层塔的保护对策104.3.1 就地保护104.3.2 迁地保护114.3.3 完善濒危植物保护的相关法律制度和强化执行力度114.3.4 加强公众对濒危植物保护意识的宣传和教育114.3.5 离体保存基因库的建立124.3.6 加强对千层塔人工繁殖的探索124.3.7 加强对千层塔的科学研究124.3.8 强化保护力度125 结论与展望136 参考文献147 致谢16V1 引言1.1 研究背景濒危物种是生物多样性的重要组成部分，对濒危物种的保护具有特殊的科学研究价值和药用价值，一旦一种物种灭绝对环境的影响将是无法想象的。

8、一个物种一旦消失了，这个物种的种群将不可能恢复，该物种的DNA所蕴藏的特有的遗传信息和其所拥有的特征组合将不复存在1。近年来，由于世界人口不断的膨胀，人类对大自然资源的利用已经到了掠夺性的程度，热带雨林在不断的被破坏，全球森林面积逐年减少，生态环境恶化加剧。许多稀有植物失去了赖以生存的自然环境，植物多样性面临着巨大的挑战，种类不断减少很多稀有植物已处于濒临灭绝的境地。我国是世界上的人口大国，拥有10多亿的人口，对资源的过度利用显得特别突出。根据IUCN估计，20世纪末全世界濒临灭绝的植物种类有5000060000种植物。我国植物种类丰富，有近30000种高等植物；但是由于近年来中国社会经济的不

9、断发展，对生态环境的破坏也在不断加剧；相关植被保护法律制度的不完善，地方政府的不重视，人们的意识不强等因素，导致了许多植物已处于濒危状态。因而对相关濒危植物的研究，提出对濒危植物的保护对策，具有重要的意义，必将对社会和生物资源的保护产生较大的影响。千层塔，又称蛇足石杉，是我国名贵的中草药。始见于植物名实图考究，我国民间一直将其用于跌打损伤，瘀血肿痛、消炎解毒和精神分裂等疾病。在1972年国内就报道，从千层塔中提取的石杉碱甲，后来经过进一步研究发现其对于重症肌无力、提高学习和改善老年人记忆均有显著疗效，因为千层塔在医疗作用显著，潜在市场大，生产企业对千层塔资源的需求不断增加，大自然中的千层塔资源

10、蕴含的总量正在逐年减少；在加上中国近年来生态环境的恶化，导致千层塔资源已经处于濒临灭绝的状态。1.2 千层塔的研究进展1.2.1 千层塔的药用价值研究千层塔，是我国名贵的中草药。始见于植物名实图考究，我国民间一直将其用于跌打损伤，瘀血肿痛、消炎解毒和精神分裂等疾病，可见千层塔药用历史悠久。20世纪80年代中国科学家从千层塔分离得到石杉碱甲，药理学研究证明它是一种高效、选择性强的乙酰胆脂酶抑制剂，对老年痴呆症有显著疗效2。刘微综述了石杉碱甲的要药理作用及其临床研究进展，结果表明石杉碱甲对治疗老年人记忆功能减退、重症肌无力症和缺典地区智力低下有显著疗效，还能增强学习记忆能力3。周永其通过研究石杉碱

11、甲对氧自由基的影响，探讨石杉碱甲抗老年性痴呆的机制，表明HupA主要是通过加快氧自由基的清除和抑制脑内AchFde活性来减少自由基损伤，证实石杉碱甲对治疗老年痴呆有一定的疗效4。张庆平（2011）对千层塔的化学成分，药理作用，临床应用等方面做了全面的论述5。郭斌，徐玲玲等（2009）对千层塔的生物学，生态学，化学成分，药理学和生物技术方面的国内外最新研究成果进行总结。黄丽华，冯俊清，周树良等（2009）为千层塔的药用价值开辟了新的途径，分离了具有药用价值的内生真菌。石伟，罗建平等（2005）在前者的研究基础上又迈进了一步，首次从千层塔中分离和鉴定出4株内生真菌。张敬彩（2013）运用二维液相色

12、谱法，成功实现了千层塔提出物实际样品的分离制备。1.2.2 千层塔的繁殖技术研究覃大吉等研究了蛇足石杉人工驯化的栽培体系，为蛇足石杉资源的可持续开发利用奠定了一定的技术基础6。韦荣昌，马小军，柯芳等（2013）对千层塔的种质特性、生态习性、种植、幼苗等进行了总结，为千层塔的人工繁殖技术奠定了基础。沈晓霞等采用蛇足石杉茎尖为外植体进行组织培养，发现其灭菌非常困难，虽然多次灭菌，仍然很难获得成功7。梁昊（2010）以千层塔的茎尖为外植体，建立了千层塔组织培养体系，诱导获得了丛生苗，并得出12月采集的千层塔茎尖为外植体时组织培养成功率高，1/4MS矿质元素+1/2MS矿质元素+2%蔗糖的改良MS培养

13、基最适合外植体生长。盛束军，徐建中，王志安等（2000）通过扦插实验研究对插条的生根量，生根率等的影响，为千层塔资源的快速再生提供了有效的繁殖途径，这一研究可以有效的缓解千层塔的自然资源不足的现状。1.2.3 千层塔的资源分布及其生态环境研究千层塔的分布范围较广，在太平洋、大洋洲、俄罗斯等地均有分布。在我国千层塔主要分布在长江流域以南、东北、云南、贵州及两广地区，其生长环境差别较大但多数性喜阴湿、适应于富含腐殖质的土壤。张君诚（2008）等对福建金铙山蛇足石杉处于不同海拔高度的种群分布的17个样点进行了调查，结果显示海拔在653900m的范围有利于蛇足石杉的生长8。吴荭（2005）等研究表明垂

14、直分布在522700m,海拔在3001500m的范围内蛇足石杉分布较多9。王志安（2008）研究了光照强度对蛇足石杉的影响，发现光照强度在13303000lx范围内生长较好10。李娜(2005)等对扦插繁殖的蛇足石杉采用光照强度8001200lx进行处理，可以促进枝条的存活11。王志安(2008)通过对浙江蛇足石杉的生态因子进行研究，得到在温度为18.826.3时有利于其生长10。赵小丹（2006）研究了平均温度变化对蛇足石杉中石杉碱甲含量的影响，研究表明蛇足石杉中石杉碱甲的含量与温度并不存在正相关或负相关，但温度较高不利于石杉碱甲的合成。裴刚（2008）等研究了皱边石杉中石杉碱甲的含量与当地

15、的年平均温度的关系，研究表明皱边石杉中石杉碱甲的含量与当地的年平均温度成负相关性12。综上可知，国内学者对千层塔的研究文献并不多且研究重点大多是在千层塔的药用价值分析，研究石杉碱甲的相关方面。虽然有学者对千层塔的资源分布及其生态环境、繁殖学特征等方面有所研究，但是均不全面、详细。而本文将通过对千层塔的地理分布、生态学特征和繁殖学特征等方面的分析，找出导致千层塔的致濒机制，并提出相应的保护措施。这对于保护千层塔的自然资源，合理开发和利用均具有重要意义。1.3 研究目的和意义1.3.1 研究目的近年来，我国社会在飞速发展的同时，人口迅猛增加，自然资源过渡利用，生态环境急剧恶化，过度开采，导致千层塔

16、的自然资源蕴含的总量正在逐年减少，已经处于濒临灭绝的边缘。千层塔是我国一种名贵的药用植物，因为对于治疗重症肌无力、提高学习和老年痴呆有显著疗效，潜在的经济价值巨大。本文意在通过对濒危植物基本含义，IUCN物种濒危等级和我国的濒危植物物种等级划分标准的了解，在此基础上，分别从千层塔的生态学特征、地理分布和繁殖学特征等方面研究千层塔的致濒机制，保护千层塔资源，提高公众对千层塔的保护意识。1.3.2 研究意义 通过对千层塔的地理分布、生态学特征和繁殖学特征等方面的分析，找出导致千层塔的致濒机制，并提出相应的保护措施。对于保护千层塔的自然资源，合理开发和利用均具有重要意义。由于千层塔有效成分石杉碱甲对

17、于增强记忆，抗老年性痴呆的显著作用，使得其药用价值和经济价值不可估量，因此对千层塔的濒危机制的研究非常有必要。2 千层塔的生物学特征2.1 千层塔的生物学特征千层塔的生物学特征对其濒危机制的研究有着非常重要的作用，对于保护千层塔的种群数量和持续利用有着重要意义。千层塔适合的生长环境为亚热带常绿阔叶林和南亚热带常绿阔叶林，湿度大，适应于海拔3002800米。常见的生长环境为沟边、林缘、石上阴湿处。经研究发现，适合千层塔生长的土壤有机质含量为百分之12.4019.25，pH为4.024.40，土壤含氮量为百分之0.3100.70，此外铅和锰有利于千层塔的生长。土壤为沙壤和轻壤，在沟边石上阴湿处较适

18、合千层塔的生长，过高或过低的光照强度均不利于千层塔的生长，氮、磷丰富的地方更有利于千层塔的生长；全年中4月份，千层塔中有效成分石杉碱甲的含量最高，毛竹林下的温度、湿度等生态条件是最适合千层塔的生长发育的。2.2 千层塔的地理分布 经查阅相关文献知，千层塔（Huperzia serrata)又名蛇足石杉、金不换等，为石杉科石杉属蕨类植物。主要分布在长江流域以南、东北、云南、贵州及两广地区。在我国，除西北地区部分省份，华北地区外均有分布，在中国东部和东南部由于气候、地理原因形成了该种种类变异和多度中心。千层塔群落适应于天然常绿阔叶林、针阔混交林、南亚热带常绿阔叶林，性喜阴湿，适应于海拔300280

19、0米。常见的生长环境为沟边、林缘、石上阴湿处。千层塔在自然环境下其繁殖能力差，需要通过孢子和生殖芽繁殖，由于孢子萌发缓慢生长周期长且需要和土壤中特定的真菌共生，所形成菌根才能生长，因此自然总蕴藏量非常少。2.3 千层塔的形态特征千层塔为石杉科石杉属蕨类植物。高度在10cm-30cm之间，暗绿色，略带有光泽。根状直径大约为2.0mm，径直立或斜生。茎上部有很多叉状的分支，枝上部常有芽孢，叶螺旋状排列，平展，狭椭圆形，向基部明显变狭；顶端有小芽苞，叶基部渐狭，没有叶。孢子囊多单生于叶腋处，营养叶与孢子同型。孢子囊横生于叶腋，两端露出，呈淡黄色，肾形，成熟易裂开，气微稍苦13。形态见图1。图1 千层

20、塔的形态特征Fig 1 Morphologies of Huperzia serrata(Thunb.)Trev3 千层塔的繁殖特征3.1 千层塔的孢子繁殖过程在自然环境下千层塔通过孢子繁殖和芽苞繁殖，但是绝大多数是通过孢子繁殖（见图2），后者的繁殖在自然界极少发现。千层塔孢子萌发后形成原叶体，成熟的原叶体为不规则体的形状，通常是贴在土的表面，配子体为绿色，孢子萌发到配子体成熟这一过程需要514年才能成熟，周期特别长。卵子器和精子器产生于配子体上，卵子器和精子器产生的卵子和精子在水环境中受精，两者结合形成胚，胚是寄生于配子体上，长大后的配子体则死亡。胚发育形成孢子体，幼叶是在孢子体的顶端长出，

21、而孢子体的根生于茎的基部，是不定根。这种不定根需要和土壤中特定的真菌共生，形成了菌根才能正常生长。因为自然界中千层塔的另一种繁殖方式芽孢繁殖，在野外极少发现，这也使得千层塔的再生资源受到很大的限制。另一方面由于千层塔从孢子到配子体成熟需要514年，生长周期长且生长缓慢也是限制千层塔资源再生的重要因素。加上近年来医药上对千层塔有效成分石杉碱甲的的提取，石杉碱甲的含量在千层塔中很低，从而导致需要大量的千层塔作为原料14。野生千层塔遭受到无序的挖，以及近年来自然环境的恶化，使得千层塔的自然总蕴藏量非常少，这些都是千层塔濒危的主要因素。 卵子器卵子 水环境孢子原叶体不规则体 胚孢子体 精子器精子 图2

22、 千层塔的孢子繁殖过程Fig 2 Spore propagation process of a thousand story tower3.2 千层塔的人工繁殖技术千层塔的人工繁殖目前主要是通过扦插、组织培养方式。千层塔的扦插繁殖可通过特殊药剂如吲哚乙酸、萘乙酸等，对千层塔的枝条进行处理，促进其快速生根繁殖。盛束军（2000）等，通过扦插实验，探究了不同浓度的吲哚丁酸，萘乙酸，生根粉和前两者药剂的组合处理千层塔插条，研究对插条生根量，生根率等的影响，得出了吲哚丁酸在2000ppm条件下，生根粉在1000ppm条件下可促进千层塔插条的生长发育，最佳基质是腐殖土与河沙的混和15。刘海华，唐朝林，林

23、先明等对千层塔的扦插进行了研究，期望提高生根率的繁殖途径，达到大量快速繁殖的目的；通过以下三个方面研究对千层塔插条生根的影响；第一，通过药剂处理对千层塔插条生根的影响，得出高浓度的吲哚丁酸可促缩短千层塔的发根时间，调动上部营养物质向下的输送，快速形成愈伤组织，促进根的发育，有利于千层塔插条的生长发育。第二，不同基质对插条生根的影响，得到腐殖土和河沙的混和土壤作为扦插基质或者后者单独作为基质效果好。这种混和温和的土壤可满足插条生根对水气的需求。第三，千层塔的插条生根与萌芽的关系，得到萌芽的插条比不萌芽的插条抗菌能力强，使得根在发育过程中免受感染。虽然我国对千层塔的扦插繁殖的研究有所成就，但是应用

24、于实践大面积的培育千层塔还有一定的障碍，还需要加强对千层塔人工繁殖的探索，解除千层塔的濒危现状。组织培养是人工繁殖千层塔的另一个途径，通过组织培养技术可以快速获得千层塔植株且可以改变条件，筛选获得高含量的石杉碱甲千层塔植株；但在组织培养过程中必须严格控制培养基的灭菌过程，对培养基体系进行筛选。沈晓霞（2007）等通过对千层塔茎尖组织培养灭菌方法进行研究，筛选出了一套理论上较为完善的灭菌方法，并成功诱导出了愈伤组织7。4 千层塔的濒危机制和保护对策4.1 濒危植物保护生物学基本概念濒危植物是指根据某种植物受危的程度对需要保护的这种植物进行的分类，这种分类可使人们对濒危植物的所受危的程度有较为明确

25、的认识，采取有针对性的措施保护这种濒危植物。IUCN在1994年对濒危植物的定义是特定的植物因受到各种致危因素的影响，在自然条件下不能正常产生个体，种群数量严重下降到危急水平。濒危植物与普通植物相比较，具有以下特点：第一，濒危植物在尚未被保护前几乎全部是野生植物；第二，濒危植物由于受到人为因素和自然因素的干扰破坏，均已处于生存脆弱，濒临灭绝的受危境地16；第三，人类对濒危植物采取的各种保护措施，一般属于强制性；第四，人类对濒危植物的保护的目的，是使其解除灭绝危险，促进濒危植物物种群数量的持续增长，保持植物种类的多样性;4.1.1 物种濒危等级的划分物种濒危等级的划分对于物种保护的优先秩序至关重

26、要，如何划分物种濒危等级，其中较为广泛认同的划分标准是国际自然及IUCN（自然资源保护联盟）的物种濒危等级。IUCN物种濒危等级成立于1948年，是世界上最大的自然保护团体，在1994年时，已有100百个政府和550个非政府团体的加入。IUCN根据物种受威胁程度和估计灭绝的风险将物种列为不同的濒危等级，在早期对濒危物种等级划分标准是：灭绝、濒危、易危、稀有、未定和欠了解17。可以看出早期对濒危物种的等级划分标准存在较大的主观性和随意性，在2000年，IUCN对物种濒危等级最新采用的划分标准是：灭绝，野生灭绝，极危，濒危，易危，低危，数据缺乏，未评估。通过对物种濒危等级划分标准的认识，就可以有针

27、对性的重点保护受危对象，更好的探究植物濒危机制。4.1.2 我国的濒危物种等级划分标准中国濒危物种等级划分标准是参考IUCN濒危物种红色等级，将物种等级划分为野生灭绝，绝迹，濒危，易危，稀有和未定等级18。而中国植物红皮书则采用了濒危、稀有、渐危3个等级。濒危指的是显著范围内随时有灭绝的危险；稀有指的是该物种只存在于非常有限的区域内，可能很快的消失；渐危指的是由于人类活动或自然原因所导致且在分布区域很有可能成为濒危的物种。在1988年我国颁布的“国家重点保护野生动物名录”中使用了两个保护等级。1996年我国又颁布了中华人民共和国野生植物保护条例均采用了两个等级，即国家一级保护野生植物、国家二级

28、保护野生植物19。另外，蒋志刚等将中国水生野生生物濒危等级分为无危、值得关注、受胁、濒危和灭绝五级18。4.1.3 濒危植物的濒危机制分析分析植物濒危机制是濒危植物研究较重要的一方面，是保护生物学中重要的研究内容，物种濒危机制的分析研究也是当下的研究热点之一。对植物濒危机制的研究国内很多学者从生态学、群落生态学、遗传学、繁殖学等角度，重点分析濒危原因及濒危的过程，得出植物的濒危原因主要是外部因素和内部因素两方面。外部因素包括人为因素和自然因素，人为因素是对植物影响和破坏最大的。人为因素主要表现在对森林的多度砍伐使得很多植物失去了生存空间，环境污染，引入外来物种；上述的人为因素使得植物的生存环境

29、呈现出片断化，对植物的基因交流和扩散影响巨大，是造成植物濒危的重要原因。此外由于人类活动而导致的土地沙漠化、水土流失、酸雨、温室效应等也加剧了植物的濒危，甚至灭绝。内部因素包括植物的遗传能力减弱、繁殖能力减弱、对环境的适应能力差等，这些是导致植物濒危的重要原因。遗传能力减弱即在环境的种种影响下导致某种植物的基因受损或者发生基因突变、基因频率的变化，最后导致不能受精的现象。繁殖能力减弱是指由于人类活动的影响，使得植物的生存环境片断化，长期的基因交流困难，最终出现生殖隔离，进而导致植物种群数量减少。对环境的适应能力减弱是指某种植物的分布区域狭窄，仅在特定的生存环境中存在；因为长期的局限于狭窄区域，

30、难以适应外在的分布区域，竞争能力减弱。总之，导致植物的濒危因素有很多，为更好的探究和理解植物的濒危机制。本文将以千层塔为例，从千层塔的地理分布、生态学特征、生物学特征和繁殖学特征等方面的分析其濒危机制。4.2 导致千层塔濒危的因素通过分析本文认为导致千层塔濒危的因素主要有四个方面：千层塔的繁殖学因素；人类对千层塔的影响因素；千层塔的生态学因素；自然灾害因素。4.2.1 千层塔的繁殖学特征与其濒危机制的关系千层塔的繁殖学特征是导致其濒危的最重要原因。自然界的千层塔大多是孢子繁殖，孢子繁殖阶段中配子体的成熟所需时间长，导致千层塔的生长周期长，在生长过程千层塔又会受到降雨量、阳光、温度、土壤环境、p

31、H等因素的影响，因此导致其成长过程中有较多的不确定性。其次，孢子体的根需要和土壤中的特定的真菌共生，只有形成了根菌才能生长，如果真菌的生存环境受到影响，则千层塔的生长繁殖则不能正常进行。以上说明了千层塔的繁殖过程对生态环境条件的要求较为严格，自身的繁殖过程也限制了其资源再生的困难性。因此这是导致千层塔濒危的最重要原因。4.2.2 千层塔的生态学特征与其濒危机制的关系千层塔主要分布在长江流域以南、东北、云南、贵州及两广地区。在我国，除西北地区部分省份，层塔群落适应于天然常绿阔叶林、针阔混交林、南亚热带常绿阔叶林，性喜阴湿，适应于海拔3002800米。其生长范围狭小，再加上对海拔的要求，性喜阴湿使

32、得生存和发展的空间再度缩小。4.2.3 自然灾害与千层塔濒危的关系近十几年来，中国快速发展很多是以牺牲环境为代价，环境持续的恶化，自然灾害的频发，导致千层塔生存环境的日益缩小。自然灾害具有不可抗拒的力量，虽然自然灾害是一个随机事件，但对千层塔生存发展却是致命的。如在分布区的森林火灾、洪涝灾害、地震、暴风雨等的发生，这对千层塔的危害较严重；加上全球气候变暖等因素，导致了千层塔濒危。4.2.4 人类活动与千层塔濒危机制生物多样性以空前水平丧失的最根本原因在于人类活动，而影响生物多样性的因素往往是多种因素的综合。一方面，人类对自然资源和环境的不合理开发和利用，具体表现在滥伐、滥采、滥垦等方面，对自然

33、环境生态系统造成严重的破坏，对物种的过度开发导致生物多样性减少；外来物种的引入和疾病的传播，可耕地、森林、草原面积日益减少，物种锐减，土壤退化，水资源枯竭等一系列后果。这些将导致千层塔生存环境丧失及呈现出片段化，使千层塔间的基因交流困难，最终出现生殖隔离，进而导致植物种群数量减少；又因大量原始森林遭受到严重的破坏，千层塔的原来生存地带变成了灌丛、草丛，林下的有机质丰富的腐殖质土壤消失，意味着适合千层塔生存的基质消失，这必将对其生长繁殖产生较大的影响。根据相关数据显示，千层塔的分布地云南和贵州原始森林破坏严重，水土流失，使得千层塔赖以生存的阴湿环境不复存在，导致其只能散乱的分布在森林中。另一方面

34、，千层塔中的主要成份石杉碱甲、黄酮苷等，具有特殊药效。有效成份黄酮类化合物具有增强免疫力、抗菌、抗氧化等功能，另一种成份石杉碱甲更是一种高效可逆的胆碱抑制剂，其药理作用表现在可以增强学习、提高记忆力，保护大脑缺氧、血管性痴呆，抗自由基。目前千层塔的临床应用病状有重症肌无力，老年性记忆衰退，缺血损伤。由于千层塔的特殊功能使得供应的缺口越来越大，缺口大引起了该药材资源价格的暴涨，又加速了千层塔自然资源的迅速消耗20。千层塔植株矮小，且生长周期长，野生资源有限；人类活动例如对森林资源的大面积破坏，森林火灾的发生更加加剧了千层塔资源的濒危。4.3 千层塔的保护对策4.3.1 就地保护就地保护是近年来生

35、物学研究的重点，是指在原来的生存环境中对濒危物种进行保护，也就是保护自然生态系统和自然生态环境中受到威胁的动植物种类，这是一种最为有效的保护措施。要保护千层塔就要注意其生存自然环境的保护和生态系统的保护，对于生存环境受到损害的要恢复到原来的最适合生境所需要的条件。就地保护是千层塔保护对策中最有效的方式，通过就地保护来促进野生种群的自我恢复，进而扩大种群的数量21。在对千层塔就地保护是应注意以下几点：第一，必须消除人类活动对濒危千层塔生存环境的破坏，不能乱砍乱伐，尤其是对千层塔的分布区域，需要加强监管力度。对于大量挖掘千层塔作为盈利手段的的行为，应该通过相关法律来进行约束，在保护区内建立保护监管

36、制度，在千层塔分布的旅游区内，需要加强对游客的管理，要主动地将珍稀濒危植物保护工作进行宣传，引导大众对濒危植物的关注；第二，由于生态环境破坏而导致千层塔处于濒危的地区，则应该停止对生态环境的破坏行为；第三，在千层塔的主要分布区建立多个自然保护区，这些自然保护区的建立为千层塔的就地保护创造了良好的条件。第四，人为适当的干扰以改善群落环境，增加种群竞争力，促进种群的更新。例如人工有科学的种植毛竹，而毛竹的生长则有利于千层塔的繁殖，毛竹下的温度、湿度、阳光等生态条件是适合千层塔生长发育的。4.3.2 迁地保护有些物种因为种种原因（日益增长的人为干扰，自然灾害频发等）无法进行就地保护或者现阶段该物种残

37、余的种群很小，面临的灭绝的威胁很大，这时人们对其进行迁地保护。通过迁地保护有利于进一步开展对千层塔的种群动态、致濒机制、种群的生存能力等各项研究，将就地保护和迁地保护两者相结合，并做好相应的宣全工作，加强公众对濒危物种保护的意识。千层塔只要分布在长江流域以南、东北、云南、贵州及两广部分地区，适应的海拔为3002800米，生存空间相对狭小，大部分千层塔均生长与毛竹林下；另外千层塔的分布地层现出片段化。面对上述情况，有必要对千层塔进行迁地保护。迁地保护时对千层塔的生长、发育、繁殖等方面进行研究，从而为保护野生千层塔提供依据。通过迁地保护培育出的千层塔繁殖后代补充自然环境中的种群数量。4.3.3 完

38、善濒危植物保护的相关法律制度和强化执行力度我国已颁布濒危植物保护的相关法律制度有森林法、草原法、环境保护法、野生药材资源保护的原则、自然保护纲领等。这些法律和文件的颁布是我国自然保护走向制度化、法律化的表现，必将对乱砍乱伐、破坏生态环境的行为有所遏制。在1987年我国颁布的重点保护野生植物名录促进了大众对我国野生植物保护的了解。虽然我国已存在较多的濒危植物保护法律但是仍然不够完善，迄今还没有一部专门的濒危植物保护法规，一些法律尚缺乏实施细则等配套的法规22。另外执法力度不够，没有真正的做到有法必依，执法必严，因此在今后需要强化濒危植物保护法律的执行力度。4.3.4 加强公众对濒危植物保护意识的

39、宣传和教育目前我国的大多数民众对于濒危植物的认识严重缺乏，甚至不知道什么是濒危植物，更谈不上对濒危植物的保护。面对这种情况，非常有必要在濒危植物保护区对公众进行濒危意识的宣传和教育，这种意识的宣传和普及需要定期的举行，让公众形成一种习惯；要普及濒危植物保护的相关法律，让公众认识到破坏濒危植物的严重后果。4.3.5 离体保存基因库的建立离体保存基因库的研究兴起于1970年，该技术是利用千层塔种子、根、花粉、叶等器官来贮藏资源。野生千层塔保存基因库，便可长期保存以满足将来研究的需要。人工控制的条件下对种子的保存，可以延长种子的衰老过程，进而延长了种子的寿命。当面对巨大的自然灾害，人类过度的开发和利

40、用时，避免了整个物种的灭绝。当前超低温保存法正在研究中，相信在不久以后这项技术将会更加成熟，对离体保存基因库发挥重要的作用。4.3.6 加强对千层塔人工繁殖的探索在自然环境中千层塔大多数是通过孢子繁殖，孢子的萌发周期长，生长缓慢。自然环境中的千层塔数量往往不能满足市场的需求。因此必须积极探索千层塔的人工繁殖方法，将组织培养技术、扦插生根技术广泛应用于千层塔的人工培育，解除其濒危现状。在人工繁殖千层塔方面的研究虽然我国已经取得了不少成果。但是应用于实践大面积的培育千层塔还有一定的障碍，还需要加强对千层塔人工繁殖的探索，这是今后发展的重点。4.3.7 加强对千层塔的科学研究近50年来，由于保护力度

41、不够，导致我国许多植物已处于濒危状态，我国受威胁的物种可能占整个总种数27000种的15%20%,比世界水平高出10%14%。其中，裸子植物大约有85种处于濒危状态；大约有480种被子植物受到各种威胁，并且已有200种植物灭绝。面对日益严峻的情形，仅仅是就地保护和迁地保护是不够的，必须积极开展植物致濒机制和生态学相关方面的研究，加强对濒危植物的繁殖技术研究、利用科学技术进行人工模拟实验。例如南京植物园提出的植物迁地保护模式并建立了省级迁地保护重点实验室；西双版纳热带植物园对濒危植物遗传多样性的研究等，对千层塔同样可以借鉴上述的保护模式，同时通过创新研究自己的保护方式方法。4.3.8 强化保护力

42、度千层塔的分布点一般为偏僻的高海拔地带，由于各种条件的限制，导致很少会采取主动采取保护措施。因此急需对千层塔进行定期的监测，必须要加强保护力度。尽快完善保护区管理人员所需的设施设备，调动更多的管护人员。5 结论与展望本文首先通过对濒危植物保护生物学的基本概念的梳理，建立濒危植物保护机制的基本知识框架，在此基础上，分别从千层塔的地理分布、生态学特征、生物学特征和繁殖学特征等方面研究千层塔的致濒机制，提出对千层塔的濒危保护措施。千层塔的有效成份石杉碱甲是一种高效胆碱酯酶抑制剂，因为石杉碱甲在医疗应用上的特殊作用且自然中野生千层塔的资源总存储量少，加上长期以来的采掘挖去导致其濒危。对千层塔的人工快速繁殖必将是今后研究领域的方向和重点。尽管目前国内学者在人工快速繁殖千层塔方面的研究工作取得一些成果，但是对千层塔孢子繁殖的条件，成熟周期长等问题还需进一步深入探索，另外千层塔的组织培养、千层塔试管苗、千层塔的内生菌和千层塔的细胞培养是今后研究和发展的重点。6 参考文献1 Li A，Ge S.Adances