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大巴山國家地質公園珍稀瀕危植物資源

2018-12-05 06:47張橋英吳勇
生態環境學報 2018年11期
關鍵詞:大巴山紅豆杉物種

張橋英 ,吳勇

1. 西華師范大學國土資源學院,四川 南充 637000;2. 西華師范大學嘉陵江流域研究所,四川 南充 637000

中國擁有世界上保存最完整、最古老的植物區系,有3萬余種高等植物的分布(《中國植物志》編委會,2004;《中國生物多樣性國情研究報告》編寫組,1998),是全球生物多樣性最豐富的國家之一(吳征鎰等,1983;McNeely et al.,1990;傅立國,1991;Mittermeier et al.,1997),種子植物多樣性位居全球第三,僅次于巴西和哥倫比亞(McNeely et al.,1990;Liu et al.,2003)。然而,中國植物區系具有相當高的特有性(吳征鎰等,1983;傅立國,1991),特有種占50%以上(Huang et al.,2011)。正因具有如此高的特有性,中國也成為全球受威脅物種數量最高的國家之一(Jenkins et al.,2003)。據估計,中國約有4000~5000種處于瀕?;蚴芡{狀態(盛茂銀等,2011)。珍稀瀕危植物是一類具有狹窄分布區域,或在一個較大的范圍內嚴格局限于極少數生境類型的物種(王獻溥,1992)。珍稀瀕危植物的致危原因大致可歸結為兩個方面(王蕾等,2013):物種自身的繁殖能力低下、競爭力弱、適應性差等原因;人類活動包括過度采伐、生境破壞和外來種入侵等也是重要的影響因素。因此,通過建立自然保護區或國家公園來保護這些珍稀瀕危物種對于生物多樣性的保護具有非常重要的意義。

大巴山國家地質公園(以下簡稱“公園”)成立于 2009年,保護范圍主要是公園內具有重大地質科學意義的地質遺跡,及與這些地質遺跡景觀交相輝映、特色突出的人文景觀(付順等,2011),被譽為“川東門戶”、“巴山明珠”(胡丹臨等,2009)。該地質公園地處大巴山弧形褶皺的核心區域,是中國大地地貌第二級臺階與第三級臺階的過渡地帶,屬于我國三大種子植物特有分布中心之一(應俊生等,1984)。目前,針對公園的研究和保護主要側重于其獨特的地質地貌方面(付順等,2011;付順,2014),而對公園內的植物資源研究鮮有涉及。由于特殊的地質地貌環境,該公園孕育了豐富的珍稀瀕危植物。珍稀瀕危植物不僅具有重要的學術價值,可為地質地貌的研究提供佐證,也是重要的生態旅游資源(葉有華等,2017)。研究大巴山國家地質公園的珍稀瀕危植物資源,對該公園特有的植物資源保護利用以及生態旅游的開展、保護“金山銀山”都具有重要意義,也能為該地區的精準扶貧提供服務。

1 研究方法

1.1 研究地自然地理概況

大巴山國家地質公園位于大巴山南麓,行政隸屬四川省達州市,地處達州市宣漢縣與萬源市交接部,包括宣漢百里峽園區和萬源八臺山園區,其北部與陜西省安康市相鄰,東南部分別與重慶市城口縣和開縣接 壤 。 地 理 坐 標 為 31°39′50.5″~31°57′10.8″N ,108°10′46.1″~108°29′17.8″E,面積260.5 km2(付順等,2014)。

公園屬北亞熱帶秦巴氣候區,具有四季分明、氣候溫和、雨熱同季、光溫同步、雨量充沛、無霜期較長、日照充足等特點。1月平均氣溫 1 ℃,7月平均氣溫22 ℃,極端最低氣溫-5.3 ℃。年降水量約1183.8 mm,80%降水集中在夏秋季節,9月最多,可達205 mm,1月最少,為12 mm。無霜期230 d左右(胡丹臨,2010)。土壤類型主要有山地黃壤、山地黃棕壤、山地棕壤和山地草甸土等 4種類型,其中山地黃壤分布最廣。

植被類型以亞熱帶偏濕性常綠闊葉林為主,森林覆被率達80%。夏季氣溫高,冬季較嚴寒,熱量條件相對較差,以耐寒的常綠闊葉樹種,如青岡(Quercus glauca)、云山青岡(Cyclobalanopsis sessilifolia)、曼青岡(C. oxyodon)、包石櫟(Lithocarpus cleistocarpus)等占優勢。由于公園內地貌和氣候條件的多樣性,公園內植被分布呈明顯的垂直帶譜。

1.2 調查分析方法

由于公園內地勢平緩便于到達的地方大都受到人類活動的干擾,而植物群落相對保護完好的地段又難于到達,因此在開展野外工作前根據文獻資料和對當地居民和公園工作人員的訪談確定了調查的大致范圍和路線。野外調查主要采用踏勘法并結合植物群落樣方調查,調查取樣兼顧不同海拔高度、群落類型并盡量選擇人為干擾較小的群落。在調查中,若地勢較平緩,則設置樣方進行群落調查。設置面積為10 m×10 m的樣方調查喬木樹種,記錄物種名稱、數量、高度,樣地的海拔、坡向、坡度等信息,共計35個樣方;灌木樹種設置5 m×5 m的樣方,記錄物種名稱、數量、高度和蓋度,共計48個樣方;草本樣方為1 m×1 m,記錄物種名稱、數量、高度和蓋度,藤本植物只記錄其株數和高度,共計 85個樣方。對于地勢陡峭地段則采用目測法確定樣地內的物種和數量。對于不確定的物種,采集標本帶回室內進行鑒定。

依據《國家重點保護野生植物名錄》(國家林業局和農業部,1999)、《中國植物紅皮書》(傅立國,1991)界定大巴山國家地質公園珍稀瀕危植物種類和保護等級,并依據《IUCN物種紅色名錄》確定以上物種保護等級。

參照《中國種子植物區系地理》(吳征鎰,2011)關于中國種子植物屬的分布區類型的劃分系統,對大巴山國家地質公園的珍稀瀕危植物所在屬的分布區類型進行統計,并計算珍稀瀕危種所在屬占該類型屬的比例,即某分布區類型所包含的該公園珍稀瀕危植物的屬數占該分布區類型所包含的中國種子植物的總屬數的百分比。

2 結果

2.1 珍稀瀕危植物種類

調查發現,該國家地質公園現有植物2000余種,其中各類珍稀瀕危維管植物共67種,隸屬于36科56屬(表1,附表1)。其中《國家重點保護野生植物名錄》Ⅰ級重點野生保護植物 5種,即銀杏(Ginkgo biloba)、紅豆杉(Taxus chinensis)、南方紅豆杉(T. chinensis var. mirei)、珙桐(Davidia involucrate)、光葉珙桐(D. involucrata var.vilmoriniana),Ⅱ級重點保護野生植物43種;被《中國植物紅皮書》收錄的種類共 45種,包括漸危種15種、瀕危種7種及稀有物種14種,另有8種為第2批考察種(表1,附表1)。在這67種珍稀瀕危植物中,崖柏(Thuja sutchuensis)被列入《IUCN紅色植物名錄》的極危物種,另有瀕危種6種,易危種7種,還有部分物種為近?;驘o危種(附表1)。

表1 大巴山國家地質公園珍稀瀕危維管植物數量Table 1 Statistics of rare and endangered vascular plants in Dabashan national Geopark

2.2 珍稀瀕危植物區系特征

大巴山國家地質公園的珍稀瀕危植物包括大量原始和古老的類群。如裸子植物銀杏、紅豆杉、崖柏等和被子植物珙桐、連香樹(Cercidiphyllum japonicum)、山白樹(Sinowilsonia henryi)等都是第四紀冰川后遺留下來的古老物種,被稱為植物王國的“活化石”,是世界級珍稀瀕危植物。

珍稀瀕危植物中單型屬、寡種屬所占比例較高,占總屬數的 32.1%(表 2)。其中,單型屬共11屬,包括銀杏屬(Ginkgo)、馬蹄香屬(Saruma)、連香樹屬(Cercidiphyllum)、杜仲屬(Eucommia)、山白樹屬(Sinowilsonia)、水青樹屬(Tetracentron)、喜樹屬(Camptotheca)、珙桐屬(Davidia)、獨花蘭屬(Changnienia)、香果樹屬(Emmenopterys)、青檀屬(Pteroceltis)、馬蹄芹屬(Dickinsia);寡種屬共 7屬,包括紅豆杉屬(Taxus)、珙桐屬(Davidia)、山荷葉屬(Diphylleia)、鵝掌楸屬(Liridendron)、呆白菜屬(Triaenophora)、銀鵲樹屬(Tapiscia)、領春木屬(Euptelea)。

珍稀瀕危植物區系分布共包括 10個分布區類型(表 2),其中以中國特有屬種類占比最大,占全部44屬的近1/3,其中絕大部分特有屬是單型屬或少型屬,如前所列;占比名列第二的是東亞—北美間斷分布,占同類分布區類型的 13.2%。從屬的數量來看,溫帶分布類型(包括北溫帶分布、東亞—北美間斷分布、東半球溫帶分布、東亞分布、中國特有分布)共41屬,熱帶分布類型(包括泛熱帶分布、熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布、熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布、熱帶亞洲至熱帶非洲分布、熱帶亞洲分布)共13屬。溫帶分布類型是熱帶類型的3倍之多,反映該公園珍稀瀕危植物以溫帶起源為主。

3 討論

物種的分布是物種與環境長期相互作用的結果(張文駒等,2003;Maurer,2002)。該公園地質歷史古老、底層發育完整、地貌復雜多樣、生態系統原始,被列入中國生物多樣性保護的關鍵地區和優先、重點保護區域(《中國生物多樣性保護行動計劃》編寫組,1994;《中國生物多樣性國情研究報》編寫組,1998)。大巴山國家地質公園以獨特的地質遺跡和巖溶地貌為主要保護對象,正是由于其古老的地質構造和復雜多樣的地形地貌特征,加上地處川東北邊遠山區,人口密度和開發強度均低,為大量的珍稀瀕危物種提供了“避難所”,東西走向的大巴山也為這些珍稀瀕危植物免受第四紀冰川的摧殘提供了庇護,該地區溫暖濕潤的氣候也提供了一定保障(沈澤昊等,1999)。所以該公園至今保留著較為完整和原始的自然生態系統,孕育、分化和棲息了豐富的植物種類,特別是許多古老、孑遺、特有、珍稀、瀕危的種類,可為考古學、地質學、古植物學以及氣候變化等研究提供寶貴資料。如起源于新生代的紅豆杉、珙桐和銀杏等被稱為植物中的“大熊貓”,目前僅存于全球少數地區,是世界級珍稀瀕危植物,也是中國一級保護植物,是十分珍貴的植物資源和生態記錄,具有重要的科研價值(張橋英等,2002)。鵝掌楸(Liridendron chinense)、杜仲(Eucommia ulmoides)、領春木(Euptelea pleiospermum)等國家二級保護植物在物種進化、研究古植物區系和古代地理氣候方面同樣具有重要的學術價值(應俊生等,1994)。另外,崖柏曾于 1982年在重慶市城口縣被采得標本,后由于森林被砍伐,后期的多次原產地調查都沒有找到該物種,本次調查在公園內又被重新發現,因此設立公園對于該物種種質資源保護具有重要意義。

表2 大巴山國家地質公園瀕危種子植物屬的分布區類型Table 2 General areal-types of rare and endangered seed plants in Dabashan National Geopark

珍稀瀕危植物也是大巴山國家地質公園重要的資源,如附表所示,絕大多數植物都具有藥用、觀賞、用材等價值。例如紅豆杉、珙桐、鵝掌楸、槭樹等都具有非常重要的觀賞價值。紅豆杉的果實成熟時紅果滿枝,艷麗多姿,酷似南方的“相思豆”,現已廣泛栽培作為園林觀賞植物;鵝掌楸為落葉喬木,葉形似鵝掌,又似馬褂,具有優美的樹形和葉片,是重要的園林觀賞植物;珙桐的花色艷麗奇特,形如飛鴿,盛花之際,紫藍色頭狀花序似鴿頭,淡黃色花柱如鴿嘴,被譽為“中國鴿子樹”,加上珙桐的心形葉片的襯托,構成一道漂亮至極的獨特景觀;領春木花果成簇,紅艷奪目,也是優良的觀賞樹木。藥用植物中,紅豆杉和喜樹(Camptotheca acuminate)是珍貴的藥用植物,是世界上公認的天然珍稀抗癌植物(包維楷等,1998;馮建燦等,2000);天麻(Gastrodia elata)是名貴的中藥,用以治療頭暈目眩、肢體麻木等癥;杜仲的干燥樹皮具有重要的滋補作用,被譽為“植物黃金”(《中國植物志》編寫組,2004);五味子(Schisandra chinensis)、黃連(Coptis chinensis)、盾葉薯蕷(Dioscorea zingiberensis)、厚樸(Magnolia officinalis)等都具有重要的藥用價值(《中國植物志》編寫組,2004)。另外,還有一部分珍稀瀕危植物材質非常密實,是重要的用材樹種,如香樟(Cinnamomum camphora)、油樟(C.longepaniculatum)、潤楠(Machilus nanmu)、楠木(Phoebe zhennan)、白辛樹(Pterostyrax psilophylla)、連香樹等(《中國植物志》編寫組,2004)。如果能通過人工種植和加工的方式對這些資源加以有效開發和利用,在保護種質資源的同時也能對當地老百姓脫貧致富做出貢獻。

野外調查發現,絕大多數珍稀物種的生境相對隔離,很少成片分布,這種片段化的分布有利于緩沖局部性的人為干擾對物種生存的影響。但由于難以形成種群,加上人為干擾的影響,珍稀物種的前景堪憂。比如在八里臺園區的七里臺附近,小徑旁有兩株紅豆杉,相隔50 m左右,株高約5 m。由于野生紅豆杉種子的發芽率極低且自然更新能力弱,其自然種群的繁育和發展受到限制(毋柳柳,2016),加上紅豆杉獨特的果實極易吸引人的注意,難免被采摘,因此亟需對路邊的這兩株紅豆杉加以保護,以標志牌提醒游客或者隔離起來。種質資源保存及人工培育技術對于保護紅豆杉資源也至關重要。珍稀植物前景堪憂的另一方面則來自于氣候因素。隨著全球氣候變化的加劇,適宜生存的生境隨之變化,必將影響這些物種的命運和分布(沈澤昊等,1999)。另外,公園的開發建設也不可避免地破壞珍稀植物的生境,甚至直接將珍稀植物作為材料加以利用,有可能人為導致其滅絕。因此,除了對珍稀物種進行就地保護外,我們還需要進行人為地遷地保護或者保存種質資源以幫助它們克服人為影響下天然植被片段化帶來的傳播和遷移的障礙,并加大宣傳教育力度,提高公眾的保護意識。只有這樣,才能對這些珍稀瀕危物種資源進行有效的保護,維護好大巴山國家地質公園的生物多樣性和生態系統的完整性,并守住這片“金山銀山”。

4 結論

大巴山國家地質公園珍稀瀕危植物資源豐富,包括珍稀瀕危維管植物67種,多為中國特有植物,并有大量古老原始的孑遺物種。這些物種具有觀賞、藥用、用材等多種功能,在系統學與生物地理學上都有重要意義,具有極高的保護價值。但由于物種本身生物學特性或生境破壞以及氣候變化等原因,珍稀瀕危物種的生存狀況仍然不容樂觀,亟需引起關注。一方面,就地保護和保存種質資源或遷地保護相結合,另一方面,還需加強教育和宣傳以提高公眾的保護意識。

附表1 大巴山國家地質公園珍稀瀕危植物種類統計
Appendix 1 List of rare and endangered species in Dabashan National Geopark

1. List of Wild Plants Under State Protection (First Batch); 2. China Plant Red Data Book; 3. IUCN Red List of Threatened Species; CR: 極危 Critically Endangered; EN: 瀕危 Endangered; VU: 易危 Vulnerable; NT: 近危 Near Threatened; LR/NT: 低風險/近危 Lower Risk/Near Threatened; LC: 無危Least Concern; LR/LC: 低風險/無危 Lower Risk/Least Concern

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