鸡公山自然保护区植物资源及其开发利用与保护1)
2014-09-14杨怀
杨 怀
(河南鸡公山国家级自然保护区管理局,河南信阳 464133)
鸡公山国家级自然保护区位于河南省信阳市境内,属豫鄂两省结合部,地理坐标为N 31°46′~31°52′,E 114°01′~114°06′,总面积2917hm2。保护区成立于1982年,1988年被国务院批准晋升为国家级自然保护区[1]。保护区位于暖温带与亚热带的过渡带,气候温暖,雨量充沛,雨热同季,由于复杂多样的自然条件,为多种不同植物生长提供了条件,同时,华北、华中和华东等多种不同植物区系成分在此交汇,使得鸡公山植物种类和植被类型复杂多样,藴藏着丰富的植物资源。
关于鸡公山自然保护区的自然资源及生态环境状况,自20世纪80年代成立自然保护区以来陆续开展了一些基础研究,1992~1994年,中国林业科学研究院、河南农业大学、河南省林业厅、中南地质勘探局308大队、信阳市气象局等单位对保护区进行了综合科学考察[1]。2011~2013年,河南省环保厅、河南农业大学、河南师范大学、鸡公山自然保护区又再次立项对该保护区的生态环境和自然资源进行全面的考察、研究,获得了较详细的研究资料,在此,拟对植物资源进行分析和研究,为该保护区进一步规划和管理提供依据。
1 自然概况
鸡公山自然保护区处于桐柏山以东,大别山最西端,区内主体山系基本上分布在河南、湖北两省省界上,呈近东西走向。由于区内地质体产状的倾角较陡,地表径流侵蚀作用强烈,沟谷切割较深,山坡的坡度多在30°以上。山脉泾渭分明,沟谷纵横密布,排水条件很好。由于河流横向切蚀山体,从而形成了一系列深谷、峡谷、横向山岭。
鸡公山地处淮河以南,在气候上表现了北亚热带湿润季风气候向暖温带半湿润季风气候过渡的性质。受大陆性气候和海洋气候影响,气候温暖湿润,四季分明。保护区年总日照时数2063.3 h,日照百分率47%;年平均气温15.2℃,极端最高气温40.9℃,极端最低气温-20.0℃;日平均气温稳定通过≥10℃的活动积温4881.0℃;无霜期220d。保护区的土壤以黄棕壤土为主,呈中性或微酸性[1]。
2 自然植被、种类组成及区系概况
2.1 自然植被
鸡公山自然保护区的植物群落可以划分为7个植被型组、16个植被型、120个群系[1]。地带性植被主要由北温带的温性树种组成,主要有麻栎林 (Quercusacutissima)、栓皮栎(Qucrcusariabilis)林、枫香林(Liquidambarformosana)、化香(Platycaryastrobilacea)林和白鹃梅、盐肤木灌丛(Exochordaracemosa,Rhuschinensis)、白檀灌丛(Symplocospaniculata)、杜鹃灌丛(Rhododendronsimsii)、胡枝子(Lespedezeaspp.) 灌丛、野珠兰灌丛(Stephanadrachinensis)。
2.2 种类组成
复杂的地形、各种不同的气候等生态因子,为各种植物生存和发展提供了良好的条件。根据本次综合科学考察的资料统计,本区维管植物有199科956属2472种,其中蕨类植物33科67属156种,裸子植物7科27属72种,被子植物159科862属2244种[2-4](见附表1)。含51~100种的大科唇形科(Labiatae 78种)、莎草科(Cyperaceae 79种)、百合科(Liliaceae 79种);含100种以上的特大科有豆科(Leguminosae 106种)、蔷薇科(Rosaceae 127种)、禾本科(Gramineae 181种)、菊科(Compositae 174种)。大科特大科共计7科,占全部科的4.17%,但所含有的种数占全部种数的35.52%。由此可见,以上大科在本区的植物区系组成中起着重要作用。但在这科中,除蔷薇科、豆科的少数属为木本植物外,其余各科均为草本植物,它们在本区的森林植被中的作用并不明显;而含属种较少的壳斗科、松科、樟科、杉科、桦木科、杨柳科、榆科、槭树科则是本区森林植被的主要成分。
2.3 区系分析概况
鸡公山植物区系的组成中,以温带成分为主,共506属,占全部属(扣除世界广布属)的62.78%;热带分布属共264属,占所有属(扣除世界广布属)的32.75%,其中泛热带分布132属,其它热带分布132属;世界广布成分83属;中国特有成分36属,单种属23个。由属种区系成分的统计表明,鸡公山以温带成分为主,兼有一定的热带区系成分,反映出鸡公山植物区系具有南北交汇过渡的特点。此外,通过该区中国特有属的分布和单种属的分布表明,鸡公山植物区系具有一定的古老性,现代植物区系具有第三纪古老植物区系的历史背景。
表1 鸡公山国家级自然保护区维管束植物科、属、种的组成
3 植物资源类型
自然界存在的野生植物资源种类繁多,人们所开发利用的所占的比例很小。随着社会的发展,开发野生植物资源新品种、寻找野生植物资源新的利用价值已经是一个必然趋势。本保护区蕴藏着丰富的野生植物资源。在对野生植物资源进行调查的基础上,根据它们的经济用途和所含化学成分的不同,对其进行初步的分类,按其用途归为13个类别[5-6](见附表2)。
表2 鸡公山国家级自然保护区资源植物统计
3.1 用材树种
鸡公山有用材树种185种[2-3,6](占总种数的7.48%),大部分是保护区森林植被的优势种和建群种。其中分布数量较多、蓄积量较大的有壳斗科(14种)、榆科(12种)、樟科(10种)以及裸子植物的松柏纲中。如马尾松(Pinusmassoniana)、油松(P.tabulacformis)、杉木(Cunninghamialanceolata)、栓皮栎(Quercusvariabilis)、锐齿懈栎(Q.acuteserrata)、麻栎(Q.acutissima)等。
3.2 园林绿化与观赏植物
鸡公山可供园林绿化观赏的植物有713种[2-3,7](占28.84%),较多集中在蔷薇科(67种)、百合科(34种)、豆科(32种)、禾本科(31种)、柏科(25种)等科中。按其用途可大致分为4类:一是可用作城市美化用行道树的木本植物,如湖北枫杨(Pterocaryahupeheusis)、榉树(Zelkovaschneideriana)、青檀(Pteroceltistatarinowii)、枫香(Liquidambartaiwaniana)等;二是园林观赏植物,如杜鹃花(Rhododendronsimsii)、胡枝子(Lespedezabicolor)、构骨(Ilexcornuta)、鹅耳杨(Carpinusturczaninowii)、郁李(Cerasusjaponica)、蝟实(Kolkwitziaamabilis)、惠兰(Cymbidiumfaberi)、诸葛菜(Orychophragmusviolaceus);三是草坪绿化植物,如狗牙根(Cynodondactylon)、结缕草(Zoysiajaponica)、草地早熟禾(Poapratensis);四是垂直绿化植物,如爬山虎(Parthenocissustricuspidata)、蛇葡萄(Ampelopsissinica)、南蛇藤(Celastrusorbiculatus)、大血藤(Sargentodoxacuneata)、中华常春藤(Hederanepalensis)等。
3.3 食用植物
鸡公山的食用植物资源较为丰富,有214种[2-3,6],可分为果树植物和野菜植物两大类。
野生水果含有丰富的维生素、果糖、氨基酸等,可直接食用,也可加工成饮料、果酱等。鸡公山有果树植物89种,主要分布在蔷薇科(47种)。比较著名的有猕猴桃(Actinidiaspp.)、野山楂(Crataeguscuneata)、山杏(Prunussibirica)、山桃(Amygdalusdavidiana)、君迁子(Diospyroslotus)、山葡萄(Vitisamurensis)等。
本区野菜植物种类丰富,涉及30科85属125种。长期以来本地群众就有食用野菜的习惯,近年来随着人们生活水平的提高和对膳食结构的重视,野菜植物日益受到人们的青睐,除传统的香椿(Toonasinensis)、野黄花菜(Hemerocallisflavor)、马齿苋(Portulacaoleracea)、野苋(Amaranthusascendens)、荠(Capsellabursa-pastoris)、野韭(Albumramosum)、野葱(A.chrysanthum)等以外,越来越多的含有丰富的蛋白质、粗纤维、钙、磷、胡萝卜素、维生素等野菜种类得到开发,走上餐桌。
3.4 药用植物
鸡公山的药用植物种类很多,蕴藏量丰富,达1 580种之多[2-3,8],占总种数的63.92%。种子植物中含有药用植物较多的科有伞形科(39种)、荨麻科(25种)、桑科(13种)、五加科(11种)等。其中道地名贵药材有天麻(Gastrodiaelates)、明党参(Changiumsmyrnioides)、杜仲(Eucommiaulmoides)、五味子(Schisandrachinensis)等;常用中草药有贯众(Cyrtomiumfortunei)、何首乌(Polygonummultiflorum)、大血藤(Sargentodoxacuneata)、薄荷(Menthahaplocalyx)、车前(Plangagoasiatica)、柴胡(Bupleurumchinense)、黄芩(Scutellariabaicalonsis)、苍术(Atracylodeschinensis)、桔梗(Platycodongrandiflorum)、射干(Belamcandachinensis)、鱼腥草(Houttuyniacordata)、益母草(Leonurussibiricus)等。
3.5 淀粉植物
淀粉不仅来源于农作物,在野生植物中也普遍存在。淀粉是植物体内主要贮藏物质,常存在于果实、种子、根茎、块茎中。野生淀粉经加工后可食用,或作饲料,但大部分为医药、发酵工业的原料。鸡公山淀粉植物资源有50种[2-3,6](2.02%),多存在于壳斗科(13种)和百合科(10种)中。其中不少种类含淀粉超过30%,如板栗(Castaneamollissima)、茅栗(Castaneasequinii)、栓皮栎(Quercusvariabilis)、麻栎(Q.acutissima)等木本植物和菝葜(Smilaxchina)、石蒜(Lycorisradiata)、稗子(Echinochloacrusgalli)等草本植物。
3.6 纤维植物
植物纤维为工业原料,广泛应用于纺织、编制、制绳、造纸、包装等工业领域。鸡公山的纤维植物有80种[2-3,9](占3.24%),多分布于椴树科(9种)和禾本科(9种)等中。按其用途可大致分为3类:一是用于编织的有芦苇(Phragmitescommunis)、木通(Akebiaquinata)、木防己(Coculustrilobus)、千金藤(Stephaniajapoica)、黄荆(Vitexnegundo)、杭子梢(Campylotropismacrocarpa)等;二是用于纺织的有野苎麻(Boehmerianivea)、大叶苎麻(B.grandifolia)等;三是用于造纸的有芒(Miscanthussinensis)、野古草(Arundinellahirta)、小构树(Broussonetiakazinoki)、青檀(Pteroceltistatarinowii)、化香(Platycaryastrobilaceae)等。
3.7 油脂植物
油脂植物除食用外,广泛应用到食品、医药、化工、建筑、制造等领域。鸡公山有油脂植物129种[2-3,10](占5.22%),多集中于大戟科(11种)、樟科(9种)、豆科(9种)等科中。按其用途可大致分为2类:一是可供使用的有野核桃(Juglanscathayensis)、臭椿(Ailanthusaltissima)、苍耳(Xanthiumsibiricum)等;二是能够提供用工业用油的有乌桕(Sapiumsebiferum)、油桐(Aleuritesfordii)、油松(Pinustabulaeformis)、枫杨(Pterocaryastenoptera)等。
3.8 芳香植物
芳香植物能分泌出具有特殊香气的挥发性有机化合物—芳香油。芳香植物可广泛应用于饮食、医药、烟草、日化以及香料香精工业。鸡公山的芳香油植物有91种[2-3,6],占总种数的3.68%。在菊科(24种)、蔷薇科(19种)、唇形科(12种)等科中较为集中。常见的芳香植物有薄荷(Menthahaplocalyx)、香薷(Elsholtziaciliata),藿香(Agastacherugosa)、紫苏(Perillafrutescens)等。
3.9 鞣料植物
鞣料植物含有丰富的鞣质—单宁,经提取后即为拷胶,是拷胶工业极其重要的原料,广泛应用于皮革、纺织、石油、化工、医药、食品、冶金等行业。鸡公山有鞣质植物83种[2-3,6],占总数3.36%。种数较多的科有蔷薇科(19种)、壳斗科(17种)、胡桃科(9种)等。如黄栌(Cotinuscongygriavar.glaucophylla)、茶条械(Acerginnala)、野核桃(Juglanscathayensis)、虎杖(Polygonumcuspidatum)等。
3.10 树脂、树胶和橡胶、硬橡胶植物
这类植物在保护区仅有43种[2-3,6],占总种数的1.74%。且多分布于松科、漆树科、猕猴桃科等科中。比如卫矛(Euonymusalatus)、杜仲(Eucommiaulmoides)等。杜仲的鲜叶含胶量2.25%,果实含胶27.34%,树皮含胶3%;卫矛和金银忍冬(Loniceramaackii)的茎皮含胶量达10%~18%。
3.11 蜜源植物
供蜜蜂采集花蜜和花粉的植物称为蜜源植物。鸡公山有蜜源植物95种[2-3,11-12],占3.84%。主要集中于蔷薇科(44种)和豆科(20种)。其中一些种类是我国重要、优良的蜜源植物。春季开花的蜜源植物有连翘(Forsythiasuspensa)、诸葛菜(Orychophragmusviolaceus)、大花溲疏(Deutziagrandiflora)、元宝槭(Acertruncatum)、茶条槭(A.ginnala)等;夏季开花的蜜源植物有野山楂(Crataeguscuneata)、酸枣(Ziziphusjujuba)、百里香(Thymusmongolicus)、卫矛(Euonymusalatu)、乌桕(Sapiumsebiferum)、叶底珠(Securinegasuffruticosa)等;秋季开花的蜜源植物有香薷(Elsholtziaciliata)、益母草(Leonurusartemisia)、栾树(Koelreuteriapaniculata)等。
3.12 饲用植物
本区饲用植物种类多,分布普遍,资源储量也大,适合于牛、马、羊等草食动物以及家畜家禽等的取食。本保护区的饲用植物有36科116属186种[2-3,13],占总数的7.52%。普遍分布于禾本科(68种)、豆科(43种)、菊科(17种)等科中。常见的有狗尾草(Setariaviridis)、野燕麦(Avenafatua)、马齿苋(Portulacaoleracea)、野苋(Amaranthusascendens)、野豌豆(Viciacracca)等。
3.13 有毒植物
有毒植物是指含有毒化学成分,能引起人类或其他生物中毒的植物,本区的有毒植物种类和资源也很丰富,涉及42科75属100种[2-3,14]。了解有毒植物的种类和分布,可以提醒人们避开有毒植物,对有毒植物资源进行合理、科学的利用,造福人类。本保护区对人类有毒的有苍耳(Xanthiumsibiricum)、天南星(Arisaemaheterophyllum)、石蒜(Lycorisradiata)等,对牲畜有毒的除上述种类外还有槲树(Quercusdentata)、白栎(Quercusfabri)、苦豆子(Sophoraalopecuroides)、酸模(Rumexacetosa)等。有些植物的毒性本身就是人们利用的药用成分,有些有毒植物可以用来进行病虫害的生物防治。本保护区可用作土农药的有苦皮藤(Celastrusangulatus)、土荆芥(Chenopodiumambrosioides)、泽漆(Euphorbiahelioscopia)、苦树(Picrasmaquassioides)、白头翁(Pulsatillachinensis)等。
4 鸡公山植物资源保护、发展与开发利用的建议
鸡公山自然保护区地处亚热带向暖温带过渡区,地形复杂,生态环境优越,野生植物种类繁多,保护区建立后在生态保护和建设方面做了大量的工作。这里作者仅就野生植物资源的保护、发展和开发利用提出以下建议:
4.1 继续深入调查研究,建立植物资源信息系统
摸清鸡公山植物资源的“家底”,是做好资源保护与利用的重要前提。自成立自然保护区以来,在有关专家的努力下于20世纪末完成了保护区植物区系的调查与《鸡公山自然保护区综合科学考察集》的编撰工作。2011~2013年,在省环保厅的支持下又开展了一次综合科学考察,调查了保护区内动植物资源的消长变化情况,各种植物的分布、储量、生态习性和利用价值等状况,今后还需要在此基础上,运用现代信息处理技术进行编目建立植物资源信息系统,如数据库、野生植物资源种质库、标本库等,然后针对保护和利用问题进行系统地研究。
4.2 加强对植物资源多样性的保护,保存野生植物种质资源
保护植物的生物多样性就是保护植物的种质资源。保护植物种质资源首先要保护好其赖以存在和发展的自然环境。一个地区植物种类的多寡是与本地区生态环境的复杂性有着密切的关系的,本区地处亚热带向暖温带过渡地带,山体不高,但地形复杂,水热资源丰富,构成了适宜南北植物分布、生长发育的各种小生境,这是本区植物种类繁多,并保存了较多的珍稀濒危植物树种的主要原因。为此,建议加大保护力度,优先对保护区的核心区和一些珍稀植物分布区实施重点保护,使这些宝贵的野生植物种质资源在该区得以保留。
4.3 加强对植物发展技术的研究,不断扩大植物资源
保护珍稀濒危植物,首要的任务就是保护好其赖以生存、繁衍的生态环境。因此,要进一步加强法制宣传和保护区管理,严禁在核心区进行的一切生产经营活动,并在试验区、缓冲区内合理布局,进行珍稀濒危植物和珍贵树种的引种驯化、育苗栽培等试验工作。同时,保护区科技人员应与有关科研单位合作,深入研究物种濒危原因及拯救方案,搞好珍稀濒危植物和珍贵树种的就地保护,并结合本区环境条件进行珍稀濒危植物的迁地保存工作,为物种最终重返大自然做出贡献。
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