張橋英 ,吳勇
1. 西華師范大學(xué)國(guó)土資源學(xué)院,四川 南充 637000;2. 西華師范大學(xué)嘉陵江流域研究所,四川 南充 637000
中國(guó)擁有世界上保存最完整、最古老的植物區(qū)系,有3萬(wàn)余種高等植物的分布(《中國(guó)植物志》編委會(huì),2004;《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》編寫組,1998),是全球生物多樣性最豐富的國(guó)家之一(吳征鎰等,1983;McNeely et al.,1990;傅立國(guó),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(guó)植物區(qū)系具有相當(dāng)高的特有性(吳征鎰等,1983;傅立國(guó),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(guó)也成為全球受威脅物種數(shù)量最高的國(guó)家之一(Jenkins et al.,2003)。據(jù)估計(jì),中國(guó)約有4000~5000種處于瀕?;蚴芡{狀態(tài)(盛茂銀等,2011)。珍稀瀕危植物是一類具有狹窄分布區(qū)域,或在一個(gè)較大的范圍內(nèi)嚴(yán)格局限于極少數(shù)生境類型的物種(王獻(xiàn)溥,1992)。珍稀瀕危植物的致危原因大致可歸結(jié)為兩個(gè)方面(王蕾等,2013):物種自身的繁殖能力低下、競(jìng)爭(zhēng)力弱、適應(yīng)性差等原因;人類活動(dòng)包括過(guò)度采伐、生境破壞和外來(lái)種入侵等也是重要的影響因素。因此,通過(guò)建立自然保護(hù)區(qū)或國(guó)家公園來(lái)保護(hù)這些珍稀瀕危物種對(duì)于生物多樣性的保護(hù)具有非常重要的意義。
大巴山國(guó)家地質(zhì)公園(以下簡(jiǎn)稱“公園”)成立于 2009年,保護(hù)范圍主要是公園內(nèi)具有重大地質(zhì)科學(xué)意義的地質(zhì)遺跡,及與這些地質(zhì)遺跡景觀交相輝映、特色突出的人文景觀(付順等,2011),被譽(yù)為“川東門戶”、“巴山明珠”(胡丹臨等,2009)。該地質(zhì)公園地處大巴山弧形褶皺的核心區(qū)域,是中國(guó)大地地貌第二級(jí)臺(tái)階與第三級(jí)臺(tái)階的過(guò)渡地帶,屬于我國(guó)三大種子植物特有分布中心之一(應(yīng)俊生等,1984)。目前,針對(duì)公園的研究和保護(hù)主要側(cè)重于其獨(dú)特的地質(zhì)地貌方面(付順等,2011;付順,2014),而對(duì)公園內(nèi)的植物資源研究鮮有涉及。由于特殊的地質(zhì)地貌環(huán)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(xué)術(shù)價(jià)值,可為地質(zhì)地貌的研究提供佐證,也是重要的生態(tài)旅游資源(葉有華等,2017)。研究大巴山國(guó)家地質(zhì)公園的珍稀瀕危植物資源,對(duì)該公園特有的植物資源保護(hù)利用以及生態(tài)旅游的開展、保護(hù)“金山銀山”都具有重要意義,也能為該地區(qū)的精準(zhǔn)扶貧提供服務(wù)。
大巴山國(guó)家地質(zhì)公園位于大巴山南麓,行政隸屬四川省達(dá)州市,地處達(dá)州市宣漢縣與萬(wàn)源市交接部,包括宣漢百里峽園區(qū)和萬(wàn)源八臺(tái)山園區(qū),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(biāo) 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(qū),具有四季分明、氣候溫和、雨熱同季、光溫同步、雨量充沛、無(wú)霜期較長(zhǎng)、日照充足等特點(diǎn)。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(jié),9月最多,可達(dá)205 mm,1月最少,為12 mm。無(wú)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(dá)80%。夏季氣溫高,冬季較嚴(yán)寒,熱量條件相對(duì)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(yōu)勢(shì)。由于公園內(nèi)地貌和氣候條件的多樣性,公園內(nèi)植被分布呈明顯的垂直帶譜。
由于公園內(nèi)地勢(shì)平緩便于到達(dá)的地方大都受到人類活動(dòng)的干擾,而植物群落相對(duì)保護(hù)完好的地段又難于到達(dá),因此在開展野外工作前根據(jù)文獻(xiàn)資料和對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窈凸珗@工作人員的訪談確定了調(diào)查的大致范圍和路線。野外調(diào)查主要采用踏勘法并結(jié)合植物群落樣方調(diào)查,調(diào)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(diào)查中,若地勢(shì)較平緩,則設(shè)置樣方進(jìn)行群落調(diào)查。設(shè)置面積為10 m×10 m的樣方調(diào)查喬木樹種,記錄物種名稱、數(shù)量、高度,樣地的海拔、坡向、坡度等信息,共計(jì)35個(gè)樣方;灌木樹種設(shè)置5 m×5 m的樣方,記錄物種名稱、數(shù)量、高度和蓋度,共計(jì)48個(gè)樣方;草本樣方為1 m×1 m,記錄物種名稱、數(shù)量、高度和蓋度,藤本植物只記錄其株數(shù)和高度,共計(jì) 85個(gè)樣方。對(duì)于地勢(shì)陡峭地段則采用目測(cè)法確定樣地內(nèi)的物種和數(shù)量。對(duì)于不確定的物種,采集標(biāo)本帶回室內(nèi)進(jìn)行鑒定。
依據(jù)《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》(國(guó)家林業(yè)局和農(nóng)業(yè)部,1999)、《中國(guó)植物紅皮書》(傅立國(guó),1991)界定大巴山國(guó)家地質(zhì)公園珍稀瀕危植物種類和保護(hù)等級(jí),并依據(jù)《IUCN物種紅色名錄》確定以上物種保護(hù)等級(jí)。
參照《中國(guó)種子植物區(qū)系地理》(吳征鎰,2011)關(guān)于中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分系統(tǒng),對(duì)大巴山國(guó)家地質(zhì)公園的珍稀瀕危植物所在屬的分布區(qū)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并計(jì)算珍稀瀕危種所在屬占該類型屬的比例,即某分布區(qū)類型所包含的該公園珍稀瀕危植物的屬數(shù)占該分布區(qū)類型所包含的中國(guó)種子植物的總屬數(shù)的百分比。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),該國(guó)家地質(zhì)公園現(xiàn)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(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》Ⅰ級(jí)重點(diǎn)野生保護(hù)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(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物43種;被《中國(guó)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,還有部分物種為近危或無(wú)危種(附表1)。
表1 大巴山國(guó)家地質(zhì)公園珍稀瀕危維管植物數(shù)量Table 1 Statistics of rare and endangered vascular plants in Dabashan national Geopark
大巴山國(guó)家地質(zhì)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(jì)冰川后遺留下來(lái)的古老物種,被稱為植物王國(guó)的“活化石”,是世界級(jí)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(shù)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(dú)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(lǐng)春木屬(Euptelea)。
珍稀瀕危植物區(qū)系分布共包括 10個(gè)分布區(qū)類型(表 2),其中以中國(guó)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(qū)類型的 13.2%。從屬的數(shù)量來(lái)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(guó)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。
物種的分布是物種與環(huán)境長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果(張文駒等,2003;Maurer,2002)。該公園地質(zhì)歷史古老、底層發(fā)育完整、地貌復(fù)雜多樣、生態(tài)系統(tǒng)原始,被列入中國(guó)生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)和優(yōu)先、重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域(《中國(guó)生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃》編寫組,1994;《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)》編寫組,1998)。大巴山國(guó)家地質(zhì)公園以獨(dú)特的地質(zhì)遺跡和巖溶地貌為主要保護(hù)對(duì)象,正是由于其古老的地質(zhì)構(gòu)造和復(fù)雜多樣的地形地貌特征,加上地處川東北邊遠(yuǎn)山區(qū),人口密度和開發(fā)強(qiáng)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(jì)冰川的摧殘?zhí)峁┝吮幼o(hù),該地區(qū)溫暖濕潤(rùn)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(tài)系統(tǒng),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(xué)、地質(zhì)學(xué)、古植物學(xué)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(shù)地區(qū),是世界級(jí)珍稀瀕危植物,也是中國(guó)一級(jí)保護(hù)植物,是十分珍貴的植物資源和生態(tài)記錄,具有重要的科研價(jià)值(張橋英等,2002)。鵝掌楸(Liridendron chinense)、杜仲(Eucommia ulmoides)、領(lǐng)春木(Euptelea pleiospermum)等國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物在物種進(jìn)化、研究古植物區(qū)系和古代地理氣候方面同樣具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值(應(yīng)俊生等,1994)。另外,崖柏曾于 1982年在重慶市城口縣被采得標(biāo)本,后由于森林被砍伐,后期的多次原產(chǎn)地調(diào)查都沒(méi)有找到該物種,本次調(diào)查在公園內(nèi)又被重新發(fā)現(xiàn),因此設(shè)立公園對(duì)于該物種種質(zhì)資源保護(hù)具有重要意義。
表2 大巴山國(guó)家地質(zhì)公園瀕危種子植物屬的分布區(qū)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(guó)家地質(zhì)公園重要的資源,如附表所示,絕大多數(shù)植物都具有藥用、觀賞、用材等價(jià)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(jià)值。紅豆杉的果實(shí)成熟時(shí)紅果滿枝,艷麗多姿,酷似南方的“相思豆”,現(xiàn)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(yōu)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(lán)色頭狀花序似鴿頭,淡黃色花柱如鴿嘴,被譽(yù)為“中國(guó)鴿子樹”,加上珙桐的心形葉片的襯托,構(gòu)成一道漂亮至極的獨(dú)特景觀;領(lǐng)春木花果成簇,紅艷奪目,也是優(yōu)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(rèn)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?zāi)垦!⒅w麻木等癥;杜仲的干燥樹皮具有重要的滋補(bǔ)作用,被譽(yù)為“植物黃金”(《中國(guó)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(jià)值(《中國(guó)植物志》編寫組,2004)。另外,還有一部分珍稀瀕危植物材質(zhì)非常密實(shí),是重要的用材樹種,如香樟(Cinnamomum camphora)、油樟(C.longepaniculatum)、潤(rùn)楠(Machilus nanmu)、楠木(Phoebe zhennan)、白辛樹(Pterostyrax psilophylla)、連香樹等(《中國(guó)植物志》編寫組,2004)。如果能通過(guò)人工種植和加工的方式對(duì)這些資源加以有效開發(fā)和利用,在保護(hù)種質(zhì)資源的同時(shí)也能對(duì)當(dāng)?shù)乩习傩彰撠氈赂蛔龀鲐暙I(xiàn)。
野外調(diào)查發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)珍稀物種的生境相對(duì)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(duì)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(tái)園區(qū)的七里臺(tái)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(fā)芽率極低且自然更新能力弱,其自然種群的繁育和發(fā)展受到限制(毋柳柳,2016),加上紅豆杉獨(dú)特的果實(shí)極易吸引人的注意,難免被采摘,因此亟需對(duì)路邊的這兩株紅豆杉加以保護(hù),以標(biāo)志牌提醒游客或者隔離起來(lái)。種質(zhì)資源保存及人工培育技術(shù)對(duì)于保護(hù)紅豆杉資源也至關(guān)重要。珍稀植物前景堪憂的另一方面則來(lái)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(yùn)和分布(沈澤昊等,1999)。另外,公園的開發(fā)建設(shè)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(dǎo)致其滅絕。因此,除了對(duì)珍稀物種進(jìn)行就地保護(hù)外,我們還需要進(jìn)行人為地遷地保護(hù)或者保存種質(zhì)資源以幫助它們克服人為影響下天然植被片段化帶來(lái)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(hù)意識(shí)。只有這樣,才能對(duì)這些珍稀瀕危物種資源進(jìn)行有效的保護(hù),維護(hù)好大巴山國(guó)家地質(zhì)公園的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的完整性,并守住這片“金山銀山”。
大巴山國(guó)家地質(zhì)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(guó)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(tǒng)學(xué)與生物地理學(xué)上都有重要意義,具有極高的保護(hù)價(jià)值。但由于物種本身生物學(xué)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(lè)觀,亟需引起關(guān)注。一方面,就地保護(hù)和保存種質(zhì)資源或遷地保護(hù)相結(jié)合,另一方面,還需加強(qiáng)教育和宣傳以提高公眾的保護(hù)意識(shí)。
附表1 大巴山國(guó)家地質(zhì)公園珍稀瀕危植物種類統(tǒng)計(jì)
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(fēng)險(xiǎn)/近危 Lower Risk/Near Threatened; LC: 無(wú)危Least Concern; LR/LC: 低風(fēng)險(xiǎn)/無(wú)危 Lower Risk/Least Concern