生物多樣性保護(hù)專題報(bào)告姜科植物多樣性的保護(hù)報(bào)告人：專業(yè)：野生動(dòng)植物保護(hù)與利用(植物)指導(dǎo)老師：報(bào)告日期：20年月日姜科植物多樣性的保護(hù)1.姜科植物簡介1.1分類地位與主要特征姜科(Zingiberaceae)屬于單子葉植物綱,姜亞綱,姜目多年生草本,常具芳香。根狀莖或塊莖。莖單生,有時(shí)極短。單葉，基生或莖生,常2列或有時(shí)螺旋狀排列，葉片較大,常披針形或橢圓形,基部常有張開或閉合的葉鞘，葉鞘頂端有明顯的葉舌?；▋尚?兩側(cè)對稱,單生或集成穗狀、頭狀、總狀或園錐花序；花被6枚，2輪，外輪萼片3，常下部合生成管；內(nèi)輪花瓣3，美麗而柔嫩,基部合生成管；發(fā)育雄蕊1枚，退化雄蕊亦常呈花瓣?duì)?有的成唇瓣)，十分顯著而艷麗；雌蕊由三心皮組成，子房下位,1～3室,胚珠多數(shù);花柱細(xì)長,存在能育雄蕊的凹溝中，子房頂部有2枚形狀各式的蜜腺或無蜜腺而代之以陷入子房的隔膜腺。蒴果或肉質(zhì)漿果狀。種子多數(shù),有胚乳，圓形或有棱角,常具假種皮。其中，葉分為2列和螺旋狀排列兩大類,此特征非常穩(wěn)定,與植物有無芳香味一道構(gòu)成區(qū)分亞科的最重要特征.即姜亞科(SubfamZingiberoideae)類群的葉均為二列排列,植物體有芳香味,而閉鞘姜亞科(SubfamCostoideae)類群的葉均為螺旋狀排列,植物體無芳香味。有些學(xué)者還據(jù)此而把閉鞘姜亞科獨(dú)立為科。［1～5］姜科植物最適于在熱帶森林氣候中生長，大多喜溫暖、潮濕和陰蔽的環(huán)境。生長于熱帶森林中的姜科植物大多為常綠植物,不具有肉質(zhì)根狀莖,冬季地上部分不會(huì)枯死,而具有肉質(zhì)根狀莖的種類,卻可以走出熱帶森林生活于亞熱帶次生林中。［2］1.2屬種數(shù)目與地理分布姜科（Zingiberaceae）全世界有52屬,1500多種,是一個(gè)泛熱帶科,分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),特別是亞州熱帶和亞熱帶較為集中。我國有21屬,200多種。主要分布于西南部和東南部,以廣東、廣西、云南的種類最為豐富,為林下比較常見的草本之一。［1,2,5,6,7］1.3經(jīng)濟(jì)價(jià)值及生態(tài)意義1.3.1經(jīng)濟(jì)價(jià)值姜科是一個(gè)具有多種用途的資源植物類群1.3.1.1藥用植物藥用的有15屬約100種。占全部國產(chǎn)種類的1/2左右。本科植物中有很多是著名藥材,如砂仁(Amomumvillosum)、益智(Alpiniaoxyphylla)、姜(Zingiberofficinale)、姜黃(Curcumalonga)、高良姜(A.galanga)、草豆寇(A.katsumada)、草果(A.tsao-ko)、山柰(Kaoempferiagalanga)、郁金(C.aromatica)、莪術(shù)(C.phaeocaulis)等等,為驅(qū)風(fēng)、健胃、化瘀、止痛要藥。［1］1.3.1.2觀賞植物姜科植物蘊(yùn)藏著大量的野生花卉資源,許多種類可直接開發(fā)利用。在我國，白姜花和花葉艷山姜(A.zerumbertcv.variegata)已廣為應(yīng)用，但絕大多數(shù)則還隱藏在深山幽谷中鮮為人知［8］，亟待開發(fā)。1.3.1.3香料植物大多姜科植物含有揮發(fā)性芳香油，可提取香精，如黃姜花（Hedychiumflavum）、姜花（Hedychiumcoronarium）等。1.3.1.4調(diào)料植物很多姜科植物的塊莖、果實(shí)等可用作家常調(diào)味料，如姜(Zingiberofficinale)、草果(A.tsao-ko)、山柰(Kaoempferiagalanga)等1.3.1.5其他用途如長柄山姜(Alpiniakwangsiensis)、草豆蔻(A.katsumada)、艷山姜(A.zerumbet)具有良好的葉鞘纖維；姜黃(Curcumalonga)可提制食用黃色染料；梭穗姜(Zingiberlaoticum)、紅球姜(Z.zerumbet)、蘘荷(Z.mioga)等的幼葉可做蔬菜。［5，9］1.3.2生態(tài)意義姜科植物,大多數(shù)是常綠的,生長在潮濕蔭蔽的環(huán)境中，不少種類是熱帶地區(qū)原生植被里常見的,是組成熱帶雨林和季風(fēng)常綠闊葉林下草本的重要成分之一，甚至是優(yōu)勢的林下草本植物,如草豆蔻;有些則是特殊生境中的優(yōu)勢植物,如分布在石灰?guī)r地區(qū)的毛姜花(Hedychiumvillosum);它們在維持森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性中有著重要作用。［10］2.姜科植物瀕危機(jī)制絕大多數(shù)姜科植物具發(fā)達(dá)的根莖,有性和無性繁殖能力都很強(qiáng),只要生態(tài)環(huán)境不持續(xù)惡化,可持續(xù)地開發(fā)利用,可以說無瀕危之慮。然而可惜的是環(huán)境還在不斷惡化,人們?nèi)匀宦訆Z式地在開采資源，原生植被日益縮小及被破壞,許多姜科植物的生存已受到威脅。有些種類已處于或正走向?yàn)l危狀態(tài),列入國家紅皮書二級保護(hù)的種類就有茴香砂仁(Achasmayunnanensis)、擬豆蔻(Paramomunpetaloideum)、長果姜(Siliquamon2umtonkinense)等3種。個(gè)別種類很可能已在原生地消失,如細(xì)莪術(shù)(Curcumaexigua)原分布在四川米易的農(nóng)田田埂、溝邊及低丘荒地上,現(xiàn)已難覓蹤影,該種為國產(chǎn)姜黃屬中唯一的二倍體植物(全世界70余種姜黃屬中也僅有4種為二倍體),對于研究姜黃屬非常重要；又如分布于滇東南的長果姜,由于森林的毀壞,失去蔭蔽潮濕環(huán)境,劉念等人曾3次深入產(chǎn)地都未能覓見蹤跡；再如長柄山姜在廣東西部原有較大面積的分布,由于近年人們發(fā)現(xiàn)其纖維優(yōu)質(zhì),可用于編織制品供出口,便大量開采,現(xiàn)已基本絕跡,且已波及廣西。［5］由此，可以初步得出結(jié)論，人類的干擾和破壞即人為因素是姜科植物瀕危的主要原因。但是，我國目前對姜科植物的具體瀕危機(jī)制仍沒有深入研究，下面我們只能一般地來探討一下植物瀕危的機(jī)制。2.1目前主要的理論與假說2.1.1瀕危的“關(guān)鍵性”理論2.1.1.1“關(guān)鍵”地區(qū)關(guān)鍵地區(qū)是指瀕危植物分布集中并嚴(yán)重受到威脅，或特有的瀕危植物種類豐富，或是生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)及受到保護(hù)的重點(diǎn)地區(qū)。［12］如我國的長白山、神農(nóng)架、西雙版納及海南島。2.1.1.2“關(guān)鍵種”生態(tài)系統(tǒng)有些物種的作用是至關(guān)重要的，它們的存在與否會(huì)影響到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，這樣的物種即稱為關(guān)鍵種（keystonespecies）或關(guān)鍵種組（keystonegroup）。［13］2.1.1.3“關(guān)鍵”因子瀕危植物的增多和滅絕并非直接歸因于人類的野蠻掠奪，而是由于人口數(shù)量的增加和人類行為導(dǎo)致生境的毀滅。［14］對珍稀植物來說，最大的威脅是生境的喪失，保護(hù)瀕危植物最關(guān)鍵的手段是保護(hù)生境。因此，瀕危植物依賴的生境遭到破壞，是加速瀕危植物瀕危過程的關(guān)鍵因子。保護(hù)瀕危植物的生境，也成為保護(hù)瀕危植物的關(guān)鍵因子。2.1.1.4“關(guān)鍵”階段瀕危植物在生長發(fā)育過程中因某一年齡階段受到環(huán)境篩的過濾而導(dǎo)致瀕危。2.1.2致危生境假說該假說認(rèn)為，在瀕危植物的瀕危過程中，由于森林過度砍伐、草原過度放牧，致使森林或草原植被遭到破壞，瀕危植物種群所處的生境惡化，甚至使原有的生境喪失。因此，瀕危植物現(xiàn)實(shí)分布區(qū)已經(jīng)不是其最適生境，而是一種“致危生境”。這種生境增加了種群自交、遺傳多樣性下降和遺傳漂變的機(jī)會(huì)。尤其是地史變遷使一些瀕危植物成為了孑遺種，它們的世代周期長，繁殖能力低，生境的破碎化把它們隔離成小種群，導(dǎo)致自交和遺傳漂變，種間競爭力下降，使種群走向衰退。如南川參麻在高海拔處于瀕危狀態(tài)，而引到低海拔后瀕危程度已不再趨向嚴(yán)重。［15］2.1.3疊加效應(yīng)假說該假說認(rèn)為，瀕危植物的瀕危過程是由生活史多個(gè)脆弱環(huán)節(jié)綜合作用或疊加導(dǎo)致個(gè)體生長發(fā)育不良、早衰、短命、種群數(shù)量減少。這種多個(gè)脆弱環(huán)節(jié)的綜合作用或疊加經(jīng)多世代重復(fù)，導(dǎo)致瀕危植物生存力不斷降低，種群瀕于滅絕。如裂葉沙參種子轉(zhuǎn)化成幼苗的過程中死亡率極高，裂葉沙參從種子萌芽成苗到死亡整個(gè)過程中，其抗旱性、抗干擾、抗病蟲害等適應(yīng)力、生活力等脆弱環(huán)節(jié)的疊加作用，導(dǎo)致了裂葉沙參種群數(shù)量的衰減(張文輝1998)。［16］2.1.4“生境破碎化導(dǎo)致種群異質(zhì)化”瀕危假說所謂生境破碎化是指一個(gè)面積大而連續(xù)的生境縮小并分割為兩個(gè)或更多小塊的過程。該假說認(rèn)為，瀕危植物的致危過程是一個(gè)生態(tài)學(xué)過程，其致危機(jī)制也主要是一個(gè)生態(tài)學(xué)機(jī)制，是生境的破碎化導(dǎo)致種群的異質(zhì)化，最終使原生生境演變?yōu)橹挛Ｉ?，相?yīng)地，正常種群演變?yōu)闉l危種群。瀕危過程始終伴隨著生境的破碎化過程，從原生生境→次生生境→脆弱生境→嚴(yán)酷生境→生境喪失，這個(gè)過程是在環(huán)境因子的綜合作用下的結(jié)果。與此同時(shí)，種群的異質(zhì)化過程是:原生種群→受危種群→漸危種群→瀕危種群→種群滅絕，這個(gè)過程使瀕危植物種群的結(jié)構(gòu)和功能逐漸喪失。［16］2.1.5人為因素主導(dǎo)致危論該理論認(rèn)為，在眾多的致危因素中，人為因素，特別是現(xiàn)代社會(huì)中的人類活動(dòng)對植物生存所帶來的前所未有的巨大壓力是瀕危植物致危的主導(dǎo)因素。［11］2.2導(dǎo)致物種瀕危的因素2.2.1內(nèi)部因素內(nèi)部因素是指本身的生物學(xué)特性即瀕危植物自身的弱勢，正所謂“物競天擇，適者生存”，［17］這是物種瀕危的最根本的原因。包括遺傳力、生殖力、生活力、適應(yīng)力的衰竭等,它們是威脅著植物生長繁衍導(dǎo)致其稀有瀕危的重要原因。瀕危植物中華水韭、銀杉和明黨參等瀕危物種主要是由于進(jìn)化的原因而瀕危(蔣志剛等,2004)。瀕危植物獨(dú)花蘭面臨著生境片斷化和人為活動(dòng)的干擾(如放牧和采挖等)(李昂等,2002)，但獨(dú)花蘭特有的傳粉模式也是導(dǎo)致其瀕危的重要因素。常杰等(2004)和Ge等(2003)提出瀕危種明黨參具有不同的生態(tài)策略，并得出明黨參瀕危的原因不僅僅是強(qiáng)烈人類干擾和生境破碎化，而是有更深層次的原因，即進(jìn)化的原因。［18］除此之外，大多數(shù)珍稀瀕危植物或多或少存在生殖障礙,諸如雌雄蕊發(fā)育不同步、花粉敗育、花粉管不能正常到達(dá)胚囊及胚胎敗育等。有些植物雖然能夠結(jié)實(shí),但其種皮堅(jiān)硬,種子繁殖極為困難,常規(guī)播種很難發(fā)芽出苗,自然更新能力較弱,處稀有狀態(tài)。天目木蘭和寶華玉蘭等珍貴樹種種子成熟脫落后常被動(dòng)物取食,干燥后又易喪失發(fā)芽力,影響其自然更新,野生植株越來越少。桫欏成年株每年產(chǎn)生的孢子數(shù)量雖多,但死亡也多,孢子壽命短,難萌發(fā)。在絲狀體、原葉體和幼孢子體階段,無特殊結(jié)構(gòu)去抵抗和忍耐一切不利環(huán)境因子的影響。孢子萌發(fā)、形成配子和胚胎建成等過程對生境條件的要求嚴(yán)格,因此桫欏只能在溫暖、濕潤的熱帶、亞熱帶林地生存下來。桫欏生殖周期很長,根系不發(fā)達(dá),莖內(nèi)輸導(dǎo)系統(tǒng)較原始,只能適應(yīng)空氣和土壤濕潤的生境,限制了桫欏的生存和發(fā)展,使其成為國家一級保護(hù)的漸危種。［19］2.2.2外部因素2.2.2.1自然因素自然因素是多種自然力和自然過程在短時(shí)間內(nèi)集聚暴發(fā)所致的災(zāi)害，如天文、氣象、地質(zhì)、生物等造成的毀滅性災(zāi)害。如地震、火山、洪水、火災(zāi)及病害等，特別是地質(zhì)史上由于陸地的隆起和下沉、冰期和冰后干熱期的交替等造成的大規(guī)模氣候變遷,往往使許多植物滅絕。部分得以存活的種類也因環(huán)境的變化成為稀有種類,如水杉、銀杉、蘇鐵等。生物因素也能造成同樣的后果，東部鐵杉在4800年前可能遭受了某種突然爆發(fā)的病害，致使現(xiàn)在東部鐵杉的遺傳多樣性仍然很低；由于栗疫病的侵入，在不到50年的時(shí)間里美洲栗從一個(gè)北美森林優(yōu)勢種淪為僅靠殘存根系萌發(fā)而存在的物種。［19］2.2.2.2人為因素人為因素是人類活動(dòng)所引起的使植物生存受到威脅的災(zāi)害。近代以來，伴隨著人類大規(guī)模的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)及工業(yè)化、城市化進(jìn)程，,人類對自然界的侵害和掠奪達(dá)到空前貪婪的地步,不僅直接危害植物,也破壞了其賴以生存的棲息環(huán)境,導(dǎo)致物種大量滅絕。［20］具體體現(xiàn)在：大型超大型工程項(xiàng)目的建設(shè)，大面積的毀林開荒及農(nóng)作墾殖活動(dòng)特別是不合理的草地開墾，農(nóng)藥化肥的大量使用，生活污水和工業(yè)“三廢”的大量排放，生物資源的掠奪式開發(fā)利用如森林的過度采伐、草原的過度放牧、野生植物資源的過度采挖，還有人類有意或無意地引入外來物種，人為火災(zāi)等等。進(jìn)而導(dǎo)致環(huán)境的污染、生態(tài)平衡的失調(diào)、原生植被的破壞、植物生境的惡化與喪失，致使越來越多的植物走向?yàn)l危甚至滅絕。顯然，在各類威脅植物生存的因素中，人類活動(dòng)無疑是當(dāng)今植物瀕危的最主要因素(在排除地質(zhì)災(zāi)害等不可抗力前提下)。據(jù)估計(jì)，目前物種滅絕速率是自然滅絕的1000倍(JameSL.Reaveal，1981)特別是用現(xiàn)代技術(shù)武裝起來的人類活動(dòng)，其危害速度之快，范圍之廣均達(dá)到前所未有的程度，并且人為活動(dòng)經(jīng)常誘發(fā)自然災(zāi)害，有時(shí)甚至互相累加使很多植物面臨滅頂之災(zāi)。所以，當(dāng)前約束人類活動(dòng)已成為保護(hù)珍稀瀕危植物工作者的共識。［21］綜上所述，盡管導(dǎo)致植物瀕危的因素很多，不同類群瀕危的機(jī)制可以完全不同，但任何物種瀕危的原因中都有一個(gè)或若干個(gè)主導(dǎo)因素。姜科植物也必然有其特殊的瀕危機(jī)制，有其特殊的致危主導(dǎo)因素，有待我們做深入研究。3.姜科植物多樣性保護(hù)3.1瀕危植物的保護(hù)措施3.1.1就地保護(hù)就地保護(hù)是對生物多樣性進(jìn)行保護(hù)的最根本和最有效的措施。所謂就地保護(hù)，就是以各種類型的自然保護(hù)區(qū)(包括森林公園和風(fēng)景名勝區(qū)在內(nèi))的方式,將有價(jià)值的自然生態(tài)系統(tǒng)和野生生物生境,或?qū)⒅参锒鄻有载S富、具有珍稀瀕危植物分布的區(qū)域保護(hù)起來。［22］3.1.2遷地保護(hù)又叫易地保護(hù)，是對就地保護(hù)的必要補(bǔ)充。所謂遷地保護(hù)，就是將瀕危植物遷入到人工環(huán)境中或易地實(shí)施保護(hù),即在自然環(huán)境以外的地方對保護(hù)對象進(jìn)行保護(hù),,它己經(jīng)成為全球生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃的一個(gè)重要組成部分。［23］當(dāng)某個(gè)物種所生存的生態(tài)系統(tǒng)或環(huán)境面臨崩潰導(dǎo)致其即將滅絕，殘余種群小到不能維持或所有現(xiàn)存?zhèn)€體只能在保護(hù)區(qū)之外找到時(shí),就地保護(hù)就不會(huì)有效，人們必須對其進(jìn)行遷地保護(hù)。植物遷地保護(hù)的主要承擔(dān)載體是植物園或樹木園等，它們都是保護(hù)活的植物體。植物園和樹木園，以收集、保存多樣性的植物為基本特征。目前,我國現(xiàn)有各類植物園200余個(gè),其中以物種保存和科學(xué)研究為主要工作的有40個(gè)左右。我國正籌備建立一個(gè)全國性植物園合作體系,對植物數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集和管理,每個(gè)植物園各司其職,采集本地區(qū)的植物標(biāo)本特別是珍稀植物的標(biāo)本,收入種子庫,并在植物園遷地保育。［22］據(jù)調(diào)查，遷地保護(hù)珍稀瀕危植物在100種以上的植物園有:桂林植物園(180種)、華南植物園(152種)、西雙版納植物園(119種)、上海植物園(116種)、南寧植物園(106種)、北京植物園(100種)、杭州植物園(100種)、廬山植物園(100種)、深圳仙湖植物園(100種)和昆明植物園(100種)(許再富1994)。［16］3.1.3離體保存離體保存是一種特殊的遷地保護(hù)，它不是以活的植物體為單位而進(jìn)行保護(hù)的。離體保存及其研究始于20世紀(jì)70年代,主要是以組織培養(yǎng)的方式來貯藏種質(zhì)。貯藏珍稀瀕危植物的種子、根、莖、葉、花粉等器官、組織或試管苗于種質(zhì)庫或基因庫內(nèi),并建立野生植物種質(zhì)保存基因庫,以便長期保存和滿足將來研究需要。在人工控制的條件下保存種子,可以延緩種子的衰老過程,從而大大延長種子的壽命。這樣,不僅可以避免珍稀植物在遇到不可抗拒的自然災(zāi)害時(shí)整個(gè)物種滅絕的悲劇,也可以避免在自然條件下發(fā)生遺傳變異而導(dǎo)致珍稀物種的基因流失。目前正在深入研究的超低溫保存法,是長期貯藏種質(zhì)的離體保存方法之一。［19］植物的離體保存除了種子庫之外，還有花粉庫、組織的保存、DNA庫等。3.1.4回歸引種也稱為“再引種”、“回歸自然”，是聯(lián)系遷地保護(hù)與就地保護(hù)的一座重要橋梁，也是遷地保護(hù)的最終歸宿。所謂回歸引種，就是把經(jīng)過遷地保護(hù)的人工繁殖體重新放回到它們原來自然、半自然的生態(tài)系統(tǒng)或適合他們生存的野外環(huán)境中去的措施。引種繁殖這種人為擴(kuò)大的種群,并不能完全代替那些野生生境中處于自然進(jìn)化歷程中某一階段的自然種群,它們的種群生態(tài)位顯然不同,在長期栽培狀態(tài)下,會(huì)喪失野生狀態(tài)所具有的許多遺傳特性。因此要獲得保護(hù)珍稀瀕危植物種質(zhì)的完全成功,僅保存在植物園還不夠,而必須將那些人工繁殖的種群再移植到其原有的生境中,讓其歸化自然,生長繁衍,恢復(fù)為原來的自然野生狀態(tài)。［19］瀕危物種的回歸是一件新的事物(任務(wù))，又是一項(xiàng)比遷地保護(hù)更復(fù)雜和更困難的工作。為了指導(dǎo)物種回歸工作，國際植物園保護(hù)組織(BGCI)在1991年和1992年通過數(shù)次國際研討會(huì)，編輯了一本《植物園的植物回歸手冊》。IUCN-SSC在1998年又編印了《物種回歸指南》一書?？梢?，瀕危物種的回歸日趨重要。［16］3.1.5利用保護(hù)合理利用就是最好的保護(hù)地球上所有生命都是由30多億年前的原始生命進(jìn)化而來的，人類是自然的一分子，人類要生存下去就必然要與自然發(fā)生關(guān)系，就必然要作用于自然。人們不能為了獲得資源肆無忌憚地開發(fā)利用自然，也不能因?yàn)榭謶汁h(huán)境危機(jī)而盲目單純地保護(hù)自然，而是需要探索如何建立人與自然和諧共存的途徑。正因?yàn)槿绱耍湎l危物種保護(hù)的最終目的是實(shí)現(xiàn)對這些物種的可持續(xù)利用。［24,25］與石油、煤炭等等不可再生的礦產(chǎn)資源相比，生物資源具有可持續(xù)利用的特點(diǎn)。對于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)價(jià)值的珍稀瀕危植物來說，合理的利用就是最好的保護(hù)。人類對水杉的利用是體現(xiàn)“合理利用就是最好的保護(hù)”的典型。眾所周知水杉是我國特有的珍稀植物。1941年Miki根據(jù)上新世化石植物標(biāo)本建立了水杉屬(Metasequoia),同時(shí)認(rèn)定這類化石植物在地球上已不復(fù)存在,隨后我國植物學(xué)家在四川萬縣磨刀溪(今湖北利川謀道鎮(zhèn))發(fā)現(xiàn)了一棵無名古樹,后來經(jīng)胡先骕和鄭萬鈞鑒定并定名,發(fā)現(xiàn)它就是過去只見化石未見活植物的活化石植物—水杉。水杉樹形優(yōu)美,樹干高大通直，生長速度快,是一個(gè)重要的用材林樹種、沿海防護(hù)林樹種、農(nóng)田防護(hù)林樹種、城市綠化樹種以及世界上著名的風(fēng)景景觀樹種。水杉原生母樹僅分布在鄂西、湘西、渝東所形成的極狹窄的三角形區(qū)域內(nèi)，方圓不過1000km2，現(xiàn)存約5740株，近60%能正常結(jié)實(shí)。而自1947年鄭萬鈞將從湖北利川采得的1kg水杉種子寄往美國,拉開了這一珍貴植物引種到世界各地的序幕以來，水杉已在我國及亞洲、歐洲、大洋洲、非洲、北美洲、南美洲六大洲的53個(gè)國家得到廣泛栽培繁殖，分布緯度從60°Ｎ一直到35°Ｓ。李曉東等的研究表明，栽培水杉的遺傳多樣性低于孑遺居群,而且栽培水杉各居群間的遺傳一致度很高，但其研究的栽培居群取樣尚局限于國內(nèi)，居群數(shù)也不多，而且不明確取樣居群中種源的原始來源，因此在一定程度上還不能真正代表人工栽培水杉居群的遺傳多樣性。雖然這些人工栽培在短期內(nèi)對水杉的遺傳多樣性的增加起不到多大作用，但至少全世界范圍的栽培從很大程度上解除了水杉這一古老孑遺物種的滅絕風(fēng)險(xiǎn)。還有人類對銀杏和杜仲的利用也是合理利用來促進(jìn)物種保護(hù)的典型例子，人類對它們的開發(fā)利用恰好有力地保護(hù)了這些古老孓遺物種。然而，更多的是人類不合理的開發(fā)利用導(dǎo)致植物瀕危。典型的就是人類對厚樸和紅豆杉的掠奪式開發(fā)利用。先看厚樸，厚樸藥材包括厚樸(Magnoliaofficinalis)、凹葉厚樸(M.officinalisvar.biloba)和長喙厚樸(M.rostrata)，是國家重點(diǎn)保護(hù)的中藥材。藥材為其煮沸(或未煮沸)的干燥樹皮和厚樸干燥花蕾,具理氣芳香化濕作用,現(xiàn)已開發(fā)出治脾胃不和的姜汁厚樸散和厚樸溫中湯等。由于過度濫伐森林和大量剝?nèi)淦に幱?，使這一珍貴資源急劇減少。浙江麗水的厚樸產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的50%左右。上世紀(jì)60年代以前，該地野生厚樸廣為分布。1965—1969年，年均提供商品厚樸皮513.6t。1970—1979年，該地區(qū)大面積營造杉木用材林，野生厚樸分布范圍急劇減少，產(chǎn)量迅速下降。80年代厚樸皮收購價(jià)大幅度上升，當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)把胸徑10cm以上的厚樸樹幾乎連根挖光，資源遭受毀滅性的破壞。更為嚴(yán)重的是1988年出現(xiàn)大搶購，當(dāng)年厚樸皮收購價(jià)由3.0元/kg直線上升到30—50元/kg，野生幼齡厚樸及其萌生條，幾乎被采挖殆盡。其它幾個(gè)省厚樸主要產(chǎn)區(qū)情況也類似。如江西、四川、湖北等地鄂西也是厚樸的主要產(chǎn)地，現(xiàn)在已很難發(fā)現(xiàn)野生厚樸群落。厚樸資源枯竭的主要原因是，長期以來，藥材厚樸主要靠野生資源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需求增加，厚樸資源一直處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管國家把厚樸（包括凹葉厚樸）列入瀕危植物和二級保護(hù)中藥材，但很多經(jīng)營部門沒有制定和采取相應(yīng)的具保護(hù)性和合理性的持續(xù)利用措施，資源破壞達(dá)到了空前的嚴(yán)重程度，一些優(yōu)質(zhì)的野生種質(zhì)資源正在迅速消失。再看紅豆杉，紅豆杉（Taxuswallichiana）又稱紫杉，為紅豆杉科紅豆杉屬植物，是第四紀(jì)冰川期遺留下來的古老樹種，廣泛分布于北溫帶濕涼山地。紅豆杉在美國、加拿大、法國、印度、緬甸及中國等地都有分布，但全球以亞洲儲(chǔ)量為最多，其中中國紅豆杉的儲(chǔ)量占全球儲(chǔ)量的一半以上。全球共有11種紅豆杉，我國有4種和一個(gè)變種。紅豆杉的莖皮中分離得到的紫杉醇（Taxol）被確認(rèn)為目前國際上最有開發(fā)前途的抗癌藥物。經(jīng)過化學(xué)分析，我國以云南紅豆杉中的紫杉醇含量為最高。由此使得養(yǎng)在深山高原的紅豆杉身份一下子急劇上升。于是，國內(nèi)外不法分子便在暴利的驅(qū)使下，通過各種途徑爭相搶購。短短10年，云南紅豆杉資源毀掉了80％。1998年，國家對云南西雙版納和麗江地區(qū)的天然林實(shí)行了全面禁伐。1999年，又將紅豆杉列入國家一級珍稀瀕危植物保護(hù)范圍。3.2瀕危姜科植物的保育我國在20世紀(jì)70年代己有一些植物園,如華南植物園、南寧藥用植物園和西雙版納熱帶植物園等單位建立了姜科植物種質(zhì)保存園,開始了姜科植物的保育研究工作。20多年來,這些活植物基因庫的建成,有力地促進(jìn)了我國學(xué)者對姜科植物的遷地保護(hù)、資源開發(fā)利用、分類學(xué)、細(xì)胞學(xué)、花粉學(xué)、同工酶、DNA、植物化學(xué)等多學(xué)科的深入研究,并取得了豐碩成果。要對姜科植物多樣性進(jìn)行保育,就地保護(hù)和遷地保護(hù)必須同時(shí)進(jìn)行。［5］3.2.1就地保護(hù)對那些分布區(qū)域狹窄或分布在特殊生境的種類,以就地保護(hù)為最佳途徑,如劉念研究員在華南植物園工作時(shí)曾多次對生長在濕潤石壁上的黃花大苞姜、生長在石灰?guī)r上的直唇姜和附生在樹干上或石上的喙花姜進(jìn)行過多次遷地保護(hù),均未獲成功,因此這些種類宜進(jìn)行就地保護(hù)。［5］3.2.2遷地保護(hù)對那些生存受到嚴(yán)重威脅，已處于瀕危狀態(tài)，甚至已在原生地消失的種類進(jìn)行遷地保護(hù)是非常必要的。3.2.2.1姜科植物遷地保護(hù)的幾條經(jīng)驗(yàn)要想取得姜科植物遷地保護(hù)的成功,有幾條經(jīng)驗(yàn)可供參考:⑴區(qū)系成分上以舊世界熱帶分布尤其是熱帶亞洲分布易成功；⑵從生態(tài)因子上以氣候相似的易成功；⑶從生態(tài)習(xí)性上以宿根多年生的易成功；⑷遷移時(shí)間上以處于休眠的易成功；⑸遷移后能模擬原生境的易成功；正如許再富所指出的那樣“,植物遷地保護(hù)與植物引種馴化有很多是相同或相似之處。就引種、繁殖和栽培技術(shù)來說,兩者更是大同小異,??”,［5］所謂植物引種馴化就是將植物引入到原產(chǎn)地以外的地方進(jìn)行繁殖、栽培，再經(jīng)過長期鍛煉，利用植物的變異性，通過選擇使之適應(yīng)新的環(huán)境條件。植物遷地保護(hù)實(shí)質(zhì)上就是將植物從原產(chǎn)地引種到遷地保護(hù)基地如植物園進(jìn)行馴化，可以說是一種以保護(hù)為目的的引種馴化(當(dāng)然植物引種馴化的目的并非保護(hù)而是利用)。因此，植物遷地保護(hù)的關(guān)鍵在于引種的成功。3.2.2.2姜科植物遷地保護(hù)的指導(dǎo)方法在實(shí)踐中，生境因子分析法能較好的指導(dǎo)遷地保育工作。植物引種到一個(gè)新環(huán)境中能夠生存并能開花結(jié)實(shí)，是植物與環(huán)境保持了統(tǒng)一，順利完成了其生活史，因此，我們必須綜合考慮各生境因子對植物引種的影響。生境因子按性質(zhì)可分為五類：⑴氣候因子主要有水分、溫度(包括平均溫、最低溫、最高溫)等。比如，在亞熱帶地區(qū)引種那些典型的熱帶姜科植物時(shí)，冬季的低溫常成為其限制因子，因此冬天需放入溫室或栽培在常綠林下，以免凍害。⑵土壤因子土壤的理化性質(zhì)，也是引種能否成功的重要因子。例如狹葉豆蔻(Amonumjingxiense)等適于生長在由石灰?guī)r分化而成的堿性鈣質(zhì)土壤中的種類，熱將其引種到我國南方廣泛分布的酸性赤紅壤中，往往會(huì)死亡。⑶地理因子它是通過影響植物周圍環(huán)境的氣候條件來實(shí)現(xiàn)對植物生存的影響。主要包括海陸位置、經(jīng)緯度、地形(包括海拔、坡度、坡向)等因子。海拔越高，氣溫越低；海拔高低還影響濕度，高海拔地方相對濕度較大，往往形成夏季溫涼濕潤、冬季寒冷的特殊氣候環(huán)境。若將像竹葉山姜(Alpinabambusifila)、草果等只限于分布在較高海拔的種類引種到同緯度低海拔地區(qū)，多因夏熱而死亡，度夏稱為其限制因子。還有某些特殊的地理因子，如黃花大苞姜(Caulokeampferiacoenobialis)分布在瀑布附近的山澗巖壁上，空氣濕度大且穩(wěn)定，這一特殊生境限制了引種。⑷生物因子生物因子對引種的影響，首先表現(xiàn)在森林上層喬灌木形成適合姜科植物中那些喜潮濕蔭蔽種類生長的林下生境。事實(shí)上，姜科植物較高的引種成活率說明了通過人工常綠次生林創(chuàng)造林下陰濕環(huán)境是可行且必要的。其次，姜科植物是典型的蟲媒植物，有效的傳粉者也是引種成功與否的重要因素；第三，某些害蟲，如蝸牛、卷葉螟等對引種的姜科植物造成一定的危害。⑸人為因子引種是人類有目的有意識的活動(dòng)，人為因子在引種中作用巨大。一方面，采取科學(xué)有效的措施，可以使引種從不可能變成可能；但另一方面，在管理工作中措施不當(dāng)，就會(huì)造成引種植物的死亡根據(jù)各因子對植物引種的影響，又可進(jìn)一步劃分為：⑴適宜(或最適宜)因子⑵非適宜(或非最適宜)因子非適宜因子又可分為兩類。①可適應(yīng)非適宜因子②限制性非適宜因子常成為植物引種的障礙，但并不永遠(yuǎn)是人類引種的障礙。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，通過諸如建立溫室、嫁接、打破種子休眠、人工授粉等一系列人工措施，使得原來引種難以成活的植物可以成活乃至開花結(jié)果。例如，英國皇家植物園，擁有來自世界各地25000多種(變種)植物，而整個(gè)歐洲的植物總計(jì)不到10000種。英國皇家植物園采取了各種方法使得引種來自不同地方的植物成為可能。可見，人為因子可以消除限制性非適宜因子帶來的障礙，將引種范圍大大擴(kuò)大。總之，在生境因子分析的基礎(chǔ)上，有針對性的采取措施，改善乃至改造生境條件，以順利引種，是瀕危植物遷地保護(hù)成功的關(guān)鍵。［9］3.2.2.3華南植物園姜科植物遷地保護(hù)的實(shí)踐近年來，華南植物園在生境因子分析法的指導(dǎo)下遷地保育了大量姜科植物，常年保持了一百余個(gè)物種，特別是對長果姜(Siliquamomumtonkinense)、茴香砂仁(Etlingerayunnanensis)等三級保護(hù)植物進(jìn)行了遷地保護(hù)。華南植物園還通過從不同地區(qū)引種同一種類，以盡可能地搜集同一物種異質(zhì)種群的種源，從而較好地保持了其遺傳多樣性水平，為姜科植物生物多樣性的保護(hù)做出了很大努力。華南植物園從七十年代后期就開始較大規(guī)模地引種姜科植物，先后到云南、廣西、四川、廣東、海南、福建、湖南、浙江等地采集和引種姜科植物。同時(shí)通過植物園之間進(jìn)行種質(zhì)交換，先后從美國、澳大利亞、印度尼西亞、泰國、德國、新加坡、馬來西亞等國引進(jìn)姜科植物。至1998年，總計(jì)引種了23屬，135種，3變種，3變型。其中國產(chǎn)21屬，112種，3變種，3變型。存活18屬，103種，2變種，2變型.除廣州地區(qū)的原生種草豆蔻、小草蔻、艷山姜、紅球姜、郁金、莪術(shù)等種外，屬的存活率為78.3%，種的存活率、開花率、結(jié)實(shí)率分別為74.5%、56.3%和33.8%整體來說，引種是成功的。山姜屬、豆蔻屬、姜黃屬、山柰屬、姜屬等熱帶分布類型的大部分種類生長良好，山姜屬和豆蔻屬結(jié)實(shí)率較高，引種較為成功；象牙參屬、距藥姜屬和一部分姜花屬等原產(chǎn)于中高海拔的種類，特別是