王松 方芳 范正文 何理坤 陳邦錦
浙江楠研究現(xiàn)狀及瀕危保護(hù)建議
王松1,2方芳1,2范正文1,2何理坤1陳邦錦1,2
(1 浙江省臺州市自然資源和規(guī)劃局;2 浙江省臺州市林業(yè)科學(xué)研究院 318000)
浙江楠(C.B.Shang)是國家二級珍稀瀕危保護(hù)植物,我國特有樹種。該種群分布狹窄,自然更新能力較差,此外,由于該物種具有較高的經(jīng)濟(jì)價值和開發(fā)利用前景,人類干擾及盜伐現(xiàn)象嚴(yán)重,致其種群數(shù)量減少,逐步走向衰亡。從資源狀況和地理分布、種群生態(tài)學(xué)與生物多樣性、種子萌發(fā)與生理生化研究、容器苗育苗技術(shù)、造林技術(shù)以及瀕危的原因幾個方面介紹了浙江楠目前的研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上提出保護(hù)對策。
浙江楠;研究現(xiàn)狀;瀕危;保護(hù)建議
浙江楠(C.B.Shang)屬樟科,楨楠屬,是我國著名的植物分類學(xué)家向其柏教授于20世紀(jì)60年代在浙江天目山、龍?zhí)辽窖芯堪l(fā)現(xiàn)的一新物種[1]。浙江楠為常綠闊葉高大喬木,樹冠雄偉,是理想的行道樹、庭蔭樹和風(fēng)景樹,同時浙江楠還是制作高檔家具、雕刻和精密模具的良材[2]。但因其天然野生資源稀少,以伴生種零星分布于我國的中亞熱帶地區(qū)的以殼斗科樹種為建群種的天然常綠闊葉林中,加上人為砍伐,現(xiàn)存自然資源已接近枯竭,在1999年8月被國務(wù)院列為國家二級重點(diǎn)保護(hù)野生植物(《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》第一批)[3]。有關(guān)浙江楠的研究,國內(nèi)外科研工作者已經(jīng)做了大量的工作。本文對近年來有關(guān)浙江楠的研究動態(tài)進(jìn)行了分析與總結(jié),旨在為今后浙江楠的研究、利用和保護(hù)提供參考。
浙江楠目前在我國的浙江省、福建省、江西省和安徽省南部均有分布,且多生長在海拔小于1000m的丘陵山谷或紅壤山坡常綠闊葉林內(nèi),喜溫暖濕潤氣候、偏酸性土壤,pH4.3-5.5[4]。在杭州云棲、理安寺分布有以浙江楠為優(yōu)勢種的常綠闊葉林,其余地區(qū)均系散生分布[5,6]。
浙江楠分布區(qū)的年均氣溫為 16℃~18℃ ,極端最低氣溫 -5℃~-9.6℃,極端最高氣溫 38℃,250 d的無霜期,年降雨量1400mm~1700mm,降雨集中在夏季;土壤(多為紅壤)的pH值 4.3~5.5,土壤的有機(jī)質(zhì)含量1.35%[7]。吳縣坤[8]利用Maxent模型分析預(yù)測了浙江楠現(xiàn)代潛在分布區(qū),認(rèn)為浙江楠的生境可分成3大類,分別是:基本適生區(qū)(0.2
吳顯坤[9]調(diào)查了安徽省祁門地區(qū)的浙江楠種群結(jié)構(gòu)和種群數(shù)量動態(tài)變化,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)浙江楠種群在結(jié)構(gòu)上大致呈“金字塔”形,即大徑級的數(shù)量最少,中間徑級的數(shù)量保持在一定水平,而幼樹的數(shù)量較多。王良衍等通過分析比較林分發(fā)育、林木競爭分化、樹高/胸徑比值和優(yōu)勢木生長等特征,從生態(tài)學(xué)角度表明與浙江楠人工純林相比,異齡混交林的生長優(yōu)勢顯著[10]。吳小林[11]對浙江省天然浙江楠種群群落的群落類型、植物多樣性等方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析,表明浙江楠天然種群分布不論從數(shù)量上還是面積上都是極其有限的,群落層次性較強(qiáng),在自然群落的喬木層占有優(yōu)勢。同一群落不同層次的物種多樣性差異較大,杭州仁壽山的浙江楠群落喬木層、灌木層的Shannon- Wiener指數(shù)較高;杭州理安寺的浙江楠群落喬木層多樣性指數(shù)較低,灌木層、草本層多樣性指數(shù)較高。杭州九溪及云棲浙江楠群落是位于中亞熱帶北緣的一個常綠落葉闊葉林類型,群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其優(yōu)勢喬木種群有苦櫧、浙江楠、青岡、楓香、木荷、浙江桂等,但浙江楠優(yōu)勢樹種作用比較明顯,在數(shù)量和幼苗上占有絕對優(yōu)勢,控制著整個群落的森林環(huán)境[5]。通過對浙江楠群落物種多樣性分析表明,浙江楠群落物種多樣性、均勻度指數(shù)較低,反映該群落優(yōu)勢樹種作用明顯,林下植物種類稀少。此外,浙江楠在群落中表現(xiàn)為增長型種群,林蔭下大量的幼苗在天然更新后形成群落幼苗,并逐漸占據(jù)主林層,在群落中占據(jù)優(yōu)勢地位。
生態(tài)位方面,有研究通過對浙江楠 7個不同種群中9個優(yōu)勢種的生態(tài)位寬度值進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)浙江楠的生態(tài)位寬度值較大,這說明浙江楠適合在類似研究樣地建立建群優(yōu)勢種群,在群落內(nèi)部其適應(yīng)群落小生境的能力以及對小生境內(nèi)資源的利用能力都表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢。另外,浙江楠和杉木、木荷的生態(tài)重疊值比較高,說明它們的生物生態(tài)特征具相似性[12]。也有研究對江西三清山浙江楠群落9個主要喬木種群的生態(tài)位特征進(jìn)行了研究,證明毛竹、楓香、棕櫚和浙江楠的生態(tài)位寬度較大[13]。
遺傳多樣性方面,李因剛[14]通過對浙江楠分布區(qū)的9個種群的10個表型性狀進(jìn)行分析研究,結(jié)果表明: 浙江楠葉片、種子等表型性狀在種群間和種群內(nèi)差異均達(dá)到極顯著水平,且種群內(nèi)變異大于種群間變異,表明種群內(nèi)變異是浙江楠表型變異的主要變異來源。種群間葉片的平均變異系數(shù)(16.99%)大于種子的平均變異系數(shù)(8.58%), 表明種子的穩(wěn)定性高于葉片。種子和葉片的各性狀間相關(guān)性不顯著。種子寬、種子體積和種子千粒重隨著海拔的增加逐漸減小, 種子體積隨著緯度的增大逐漸增大。有研究對6個浙江楠天然群落進(jìn)行樣地調(diào)查,結(jié)果顯示6個群落的相似性為0.0606-0.4,浙江永嘉和江西婺源兩個群落的相似性最小,浙江松陽與江西婺源兩個群落的相似性最大;6個群落的重要值為16.27%-43.09%,浙江泰順群落的重要值最小,江西黎川群落的重要值最大;根據(jù)葉片表型形狀將7個群落進(jìn)行聚類分析,浙江泰順和江西太白兩個群體的表型特征相近,江西黎川群體與浙江泰順、江西太白群體較近,聚為一類;浙江永嘉與江西武夷山群體較為相近,為一類;浙江杭州,浙江松陽群體則單獨(dú)為一類群[15]。
這些研究對為浙江楠物種的保護(hù)及資源開發(fā)提出合理、科學(xué)的建議均有重要意義。
浙江楠種皮中含有ABA,層積處理可以降低ABA含量,用室溫 (1.5~11.5℃ )或變溫 (15~25℃,15~30℃)層積處理21d,均能打破種子休眠[16]。李珍試驗(yàn)證實(shí)浙江楠種子的較佳貯藏方式是低溫(4℃)濕砂層積,適宜的光照對浙江楠種子的萌發(fā)具有促進(jìn)作用[17]。
在生理生化水平的研究上,李冬林等[18]對不同光照條件下浙江楠幼苗的生長及相關(guān)生理特性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,不同的光照處理,浙江楠幼苗在生長量和生理生化水平上都會出現(xiàn)變化,如在遮蔭條件下浙江楠苗木單株分枝數(shù)目、葉片數(shù)目和冠幅均有所下降,浙江楠單葉面積變化不大,但是單葉干重變化較為明顯,比葉面積增大,比葉重減少,葉綠素a、葉綠素b 、葉綠素總量均表現(xiàn)為增加;全光照條件下,單葉干重最大;全光和弱度遮蔭條件下,苗木的凈光合作用速率較大,苗木生長旺盛,碳水化合物的積累較多,生物量增加;重度遮蔭時,苗木的凈光合作用速率較小,碳水化合物的積累較少,生長緩慢,生物量下降。由此可見,光照對浙江楠生長發(fā)育過程影響明顯。此外,該作者還研究了浙江楠留床苗的年生長規(guī)律,結(jié)果可以將苗木的生長過程劃分為3個時期:生長初期(20d)、速生期(180d)和苗木硬化期(60d)[19]。浙江楠苗期生長呈現(xiàn)指數(shù)生長規(guī)律,第1a生長較慢,從第2a起呈現(xiàn)加速生長趨勢。浙江楠幼苗主根發(fā)達(dá),表現(xiàn)出深根性樹種的早期特性[20]。歐斌的研究結(jié)果也證明了7月至10月中旬是浙江楠的生長高峰期,灌溉對苗木的生長具有較大促進(jìn)作用[21]。
關(guān)于浙江楠苗木培育方面的研究主要集中于容器苗培育方面,包括了育苗基質(zhì)的配比、容器的規(guī)格類型、緩釋肥加載量和育苗密度等方面。徐文才研究了不同容器規(guī)格、不同基肥施入量和不同基質(zhì)配比對浙江楠輕基質(zhì)容器苗生長的影響,認(rèn)為以容器長度10cm、基質(zhì)體積配比:泥炭∶珍珠巖∶礱糠 =3∶1∶1、每立方米基質(zhì)中加入APEX18-6-12緩釋肥3kg組合的生產(chǎn)成本低且苗木質(zhì)量好[22]。李因剛的試驗(yàn)以苗高、葉面積、根長和總干物質(zhì)量4個性狀指標(biāo)為浙江楠容器苗培育措施的選擇指標(biāo),結(jié)合生產(chǎn)與造林成本,篩選出用基質(zhì)配方泥炭∶蛭石= 6∶4、容器規(guī)格10 cm * 20 cm 、緩釋肥量2.5 kg/m3、育苗密度100株/m2的組合培育措施[23]。
大量研究發(fā)現(xiàn),不同苗齡的容器苗對基質(zhì)和緩釋肥的需求不同。1年生浙江楠容器苗,以泥炭50%+蛭石30%+闊葉樹木片20%為配方的基質(zhì)培育,容器苗的各項(xiàng)生理特性均優(yōu)于對照,且該基質(zhì)配方具有較好的持水和保水性,容重小,便于運(yùn)輸[24]。王藝等采用等量緩釋肥來測定分析1年生浙江楠容器苗的生長狀況和N、P養(yǎng)分吸收情況,發(fā)現(xiàn)3.0 kg/m2施肥量即可實(shí)現(xiàn)浙江楠與閩楠氮磷養(yǎng)分庫的構(gòu)建,且生物量較高,符合高品質(zhì)容器苗培育要求。20mg/株的氮肥不僅是1年生浙江楠容器苗最佳施肥量,同時也是閩楠的最佳氮肥施肥量,而浙江楠最佳磷肥施肥量為60mg/株[25]。李峰卿的研究發(fā)現(xiàn)來,隨著緩釋肥 N/P養(yǎng)分配比增加,明顯促進(jìn)了浙江楠容器苗生長;緩釋肥的加載量對2年生浙江楠容器苗生長和干物質(zhì)積累的影響均達(dá)到極顯著水平[26]。楚秀麗研究發(fā)現(xiàn)基質(zhì)中黃泥和泥炭的比例變化對2年生浙江楠容器苗生長的影響較小,緩釋肥添加量對容器苗生長的影響比較明顯。培育高質(zhì)量容器苗應(yīng)采用高N低P型緩釋肥,培育浙江楠2年生容器苗,N 的施用量不應(yīng)低于1850mg/株,P的施用量不應(yīng)高于350mg/株[27]。肖遙則認(rèn)為2年生浙江楠容器苗宜采用1.67g/株 N素和0.32/株 P素施肥水平[28]。3年生浙江楠容器苗在基質(zhì)配方為泥炭∶園土∶珍珠巖∶谷殼=2∶4∶2∶2和緩釋肥N∶P∶K=21∶6 ∶13,750g/m2條件下生長表現(xiàn)最佳[29]。邱勇斌認(rèn)為3年生浙江楠優(yōu)質(zhì)容器大苗培育以容器規(guī)格 (30cmx30cmx30cm)、基質(zhì)成分和配比(V(泥炭) ∶V(黃心土) ∶V(草木灰)=6∶3∶1)、緩釋肥施肥量(每立方米基質(zhì)施1.0kg復(fù)合肥)和復(fù)合肥施肥量(每立方米基質(zhì)施3.0kg復(fù)合肥 )最佳,其苗高是對照的1.80倍,地徑是對照的1.87倍[30]。
這些育苗技術(shù)的研究無疑為今后浙江楠產(chǎn)業(yè)化提供了良好的技術(shù)支持。
浙江楠為耐陰樹種,適合山地丘陵混交造林和林下補(bǔ)植[31]。田蘇奎對浙江楠進(jìn)行了村道路旁種植、杉木采伐跡地造林和馬尾松林下補(bǔ)植3種造林方式的比較,結(jié)果表明,浙江楠當(dāng)年成活率和3年保存率均是跡地造林最低,林下補(bǔ)植最高。從生長情況看,平均地徑和平均樹高同樣是跡地造林最低,林下補(bǔ)植最高。因此,浙江楠適合于林下補(bǔ)植[32]。
王軍新等探討比較了火燒跡地條件下不同造林模式對浙江楠的生長效果,結(jié)果表明,浙江楠與楓香混交效果最為理想,可以推廣應(yīng)用[33]。浙江楠的光飽和點(diǎn)比較低,生長比較緩慢[34]。而在天然林中,浙江楠和杉木、木荷的生態(tài)特征具有相似性,對生境要求比較相近,楠木和杉木混交時生長較好[35-36]。因此,在進(jìn)行浙江楠人工造林時,可以選擇和杉木、木荷一起在針闊混交林和闊葉林中進(jìn)行大面積人工造林。
雖然浙江楠喜濕耐蔭,但較高的蔭蔽條件可能導(dǎo)致其生長不良,一定的光照條件才能保證苗木生長旺盛。有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),浙江楠幼苗在林分郁閉度為0.6的條件下生長較好,單株生物量最大。隨著主栽樹種的生長,林分郁閉度逐漸增大,需進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拗?、間伐等,以改善林內(nèi)光照條件,保證林下浙江楠的良好生長[37]。
關(guān)于浙江潤楠造林的研究表明,浙江潤楠在前5年內(nèi),每年撫育兩次,山坡下部及山谷雜草繁茂地帶還應(yīng)適當(dāng)增加撫育次數(shù)。撫育時間安排在每年的 4~5 月和 9~10 月。在浙江潤楠的幼年時期嚴(yán)禁打枝,撫育時不得損傷樹皮。在樹冠完全郁閉、林下雜草稀少、出現(xiàn)較多被壓木時,應(yīng)進(jìn)行撫育間伐,間伐郁密度可控制在0.7 左右[38]。楠木和杉木混交林間伐的研究表明間伐有利于楠木生長,間伐林分楠木平均胸徑、樹高、單株材積、蓄積量及林下植被生物量都要高于不間伐的[39]。這些試驗(yàn)結(jié)果可以供浙江楠造林參考。
由于各種因素的影響,浙江楠天然資源和生態(tài)環(huán)境遭受了嚴(yán)重的破壞,使得浙江楠的種質(zhì)資源越來越脆弱,已經(jīng)被列為國家珍稀瀕危保護(hù)樹種。浙江楠的瀕危是本身生物學(xué)方面的因素和外部環(huán)境因素共同影響的結(jié)果,其生態(tài)適應(yīng)性范圍較窄,零星分布于浙江、江西、安徽、福建等地,且現(xiàn)存生境破碎、種群面積不大,種群不連續(xù),形成島嶼狀分隔,造成種群間基因交流較少,種群近親交配率提高,這有可能造成種群進(jìn)一步衰退。有研究發(fā)現(xiàn)雖然天然林中浙江楠種子數(shù)量大以及萌發(fā)率高,但是幼苗耐陰性有限且林下競爭激烈,只見幼苗不見幼樹的現(xiàn)象嚴(yán)重,使得在自然狀態(tài)下很難擴(kuò)大它們的種群。此外,由于浙江楠材質(zhì)優(yōu)良,經(jīng)濟(jì)價值顯著,大量成年植株直接受到破壞和掠奪,長期的采伐造成資源銳減,種群數(shù)量大幅下降或消失。在杭州九溪云棲,開荒種茶種竹成為威脅浙江楠生境的最生要人為因素[5]。
調(diào)查表明,生境的喪失是威脅浙江楠生存的主要外因,建議對于浙江楠較集中分布的地區(qū)可以考慮建立浙江楠保護(hù)區(qū)或保護(hù)點(diǎn),保證浙江楠的生存環(huán)境不受破壞。并加強(qiáng)普及林業(yè)知識教育,使全社會對森林的特點(diǎn)、價值和重要作用有明確的認(rèn)識,以健全的規(guī)章制度和法規(guī)加強(qiáng)對森林資源的保護(hù),發(fā)揮其保護(hù)生態(tài)環(huán)境的效能及其它多種社會功能。收集保存浙江楠優(yōu)良種質(zhì),建立專門的浙江楠異地種質(zhì)保存基因庫,為有效保護(hù)和可持續(xù)利用浙江楠資源提供科學(xué)依據(jù)。從不同種源地進(jìn)行引種,增加種群內(nèi)部遺傳多樣性,有效的增加不同地理種群之間的個體交流和擴(kuò)大種群面積和數(shù)目以達(dá)到長期保護(hù)目的。繼續(xù)加強(qiáng)浙江楠造林技術(shù)研究,建立相關(guān)造林技術(shù)規(guī)程。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,對浙江楠的瀕危過程及未來種群恢復(fù)過程進(jìn)行跟蹤研究,進(jìn)一步明了其瀕危的機(jī)制和過程,以便采取更有效的措施,不斷擴(kuò)大其種群。
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The status quo research, the rescue and conservation strategy for
Wang Song1, 2,Fang Fang1, 2, Fan Zhengwen1, 2, He Likun1, Chen Bangjin1, 2
Phoebe chekiangensis C.B.Shang is a rare and endangered plant, and ranked in grade Ⅱkey protected wildlife in China. The species distributed narrow range, and the wild natural regeneration ability is poor. In addition, because of its high economic value and development prospects, the species had serious interference and illegal logging. So the population size of P. chekiangensis is believed to be declining and extinctive. This paper summarized the main results of these studies from the aspects of the resource status and geographical distribution, population ecology and biodiversity, seed germination and physiological and biochemical studies, container seedling breeding techniques, afforestation technology, and endangered causes, and put forward some protection strategies for the further study on P. chekiangensis
Phoebe chekiangensis C.B.Shang; present research situation; endangered plant; protection strategies
S792.24
A
1004-7743(2019)03-0019-06
2019-03-27
王松(1985- ),男,碩士,從事森林培育工作。
方芳(1986- ),女,碩士,從事森林培育工作。
浙江省省級財政農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項(xiàng)目“珍貴樹種育苗技術(shù)研究與示范推廣”。