湖南黄桑国家级自然保护区珍稀植物资源调查
2015-11-18周建军喻勋林
周 电, 周建军, 喻勋林
(中南林业科技大学林学院, 湖南 长沙 410004)
湖南黄桑国家级自然保护区珍稀植物资源调查
周 电, 周建军, 喻勋林
(中南林业科技大学林学院, 湖南 长沙 410004)
采用野外调查和标本采集等方法,对湖南黄桑国家级自然保护区珍稀植物资源进行了调查。结果表明:(1)黄桑自然保护区有珍稀植物36科49属64种,其中国家级保护植物25种,占湖南省的31.52%;省级保护植物有39种,占湖南省的33.65%。(2)珍稀种子植物33科可划分成7个分布区类型,以热带分布相关的科为主(11科,33.33%),与北温带分布相关(9科,27.27%),与东亚分布相关(7科,21.22%);46属可划分成11种分布区类型,其中热带分布占优势(14属,30.43%),温带分布(11属,23.91%),中国特有(18属,7.39%),东亚分布(7属15.21%),东亚和北美洲间断分布(5属,10.86%),世界广布(1属,2.17%);(3)在生活型方面,以高位芽植物为主,49种占总种数的76.56%;以乔木为主,44种占总种数的68.75%。
生物多样性; 珍稀植物; 调查; 湖南黄桑
珍稀植物为在学术上或人类经济活动上具有特殊重要价值,而且分布有一定局限性,种类数量又很少的植物,一般指国家及省、地区所划定的珍稀濒危植物和重点保护植物。珍稀植物是生物多样性的重要组成部分,是物种和自然群落持续生存的基础,对维护生态系统的平衡起着重要作用。然而,随着人口快速增长和经济的飞速发展,人类对自然资源的需要不断增加,尤其对珍稀植物资源的掠夺式开发,越来越多的物种分布区域日益萎缩,频临灭绝。因此,保护和研究此类资源对国家经济发展、维护生态平衡、多样性的保护具有重要的意义。
湖南黄桑国家级保护区地处南岭山系八十里大南山北麓和雪峰山脉南端的交汇地带,属典型的中亚热带常绿阔叶林带,境内垂直高差大、独特的地理气候使其还具有中亚、北亚及暖温带过渡综合型的特点[1]。区内植物属于泛北极植物区、中国—日本森林植物亚区、华中植物小区,区系成分以雪峰山成分为主,同时渗入大量的华南—南岭区系植物及黔桂植物[2]。由于独特的地理位置和优越的自然环境,黄桑国家级保护区保存着我国亚热带较为完整的大面积天然阔叶林,且具有物种的多样性、典型性、独特性和完整性。因此黄桑自然保护区的珍稀植物在种群数量上和区系性质方面都是湖南珍稀植物分布的重要区域,在植物区系研究中具有重要的价值和地位[3]。目前,对湖南黄桑国家级自然保护区植物群落、植物景观格局、群落多样性等相关研究已有报道[4-6],但对该区珍稀植物的调查和研究尚属空白。为了更好地保护和利用珍稀植物资源,笔者于2013年至2014年期间多次对黄桑保护区进行了植物物种多样性调查,分析该保护区内珍稀植物的资源状况,以期为湖南省珍稀植物资源的保护和利用提供一定的基础。
1 研究区域自然概况
湖南黄桑国家级自然保护区属森林生态系统类型的自然保护区,地理坐标为109°45′~110°10′E、26°17′~26°35′N,东西宽17 km,南北长27 km,总面积125.90 km2。中山地貌,最低海拔480 m,最高峰牛坡头海拔1 913 m,平均海拔800 m以上,相对高差400 m以上。保护区属中亚热带湿润气候区,年均降水量1 421 mm,年平均气温15.7 ℃,年均相对湿度86.6%,年平均日照数为1 348.9 h,无霜期270天,雨日、雾日多,相对湿度在80%以上。境内土壤以黄壤、红壤为主,其次还有山地黄棕壤、山地草甸土四种类型。成土母岩以变质砂岩、板岩和黑色页岩为主。区内自然条件优越,环境复杂,植被类型多样,自然植被保存较为完整[7]。
2 研究方法
2.1 野外调查
2013年5月至2014年9月,本教研室先后10次,采用线路调查、标本采集、照片拍摄和GPS定位等相结合的调查方法对黄桑自然保护区的珍稀植物进行了调查,地点遍及保护区的核心区,缓冲区和实验区,涉及溪沟、山谷、山坡、山脊、平地、林中、岸边等多种生境。调查地点主要包括:老龙塘、楠木林、鸳鸯岛、潘界头、杨家冲、岩长冲,楼板冲、梁山界、火岩山、六鹅洞、上堡、铁杉林、九溪冲、马颈谷、大龙潭、上坪溪、流冲、老团、源头山、界溪、安阳山、磨石、乌鸡山、兰家坪、黄茅坡、岩坪等地。植物标本存放于中南林业科技大学植物标本馆(CSFI)。
2.2 内业整理
我们采用植物传统分类鉴定方法,蕨类植物按秦仁昌系统,裸子植物按郑万均系统,被子植物按哈钦松系统,在结合植物资源调查的文献[8-11]的基础上,并且参考《国家重点保护野生植物名录(第一册)》(1999)[12]、《中国珍稀濒危植物名录(第一册)》(1987)[13]、《湖南省重点保护野生植物名录》(2002)[14]等资料的基础上,整理出了黄桑国家级自然保护区的珍稀植物物种名录。
依据吴征镒关于中国种子植物科、属的分布区类型划分的方法和原则[15-16]进行珍稀种子植物区系分析。依照Raunkiaer氏和Drude氏生活型分析系统[17]进行珍稀植物生活型划分和统计。
3 结果与分析
3.1 珍稀植物的种类组成
由表1可知,黄桑自然保护区内有珍稀植物36科49属64种。其中,国家级保护植物20 科25种,占湖南省的31.52%,其中蕨类植物 2种,裸子植物5种,被子植物18种(见表1),其中有18种国家重点保护野生植物,占湖南省的30.21%,国家Ⅰ级重点保护野生植物 2种;国家Ⅱ级重点保护野生植物 16种;说明保护区中国家重点保护植物以Ⅱ级为主。18种中国珍稀濒危植物名录;占湖南的32.14%,其中属Ⅱ级保护的有4种,属Ⅲ级保护的有14种,说明保护区珍稀濒危植物以Ⅲ级保护为主。
省级保护植物有22科39种,占湖南省的33.65%,其中蕨类植物1种,占湖南省的14.25%,裸子植物2种,占湖南省的20.00%,被子植物37种,占湖南省的37.33%,说明黄桑国家级保护区省重点保护植物以被子植物为主。三类保护植物合计,种类较多的是樟科7种、木兰科4种、蝶形花科4种、百合科4种。由于黄桑保护区的面积较小,区内高海拔地区地势较缓,缺乏高海拔物种,并伴有人类活动。在这样的环境下能有如此多的珍稀植物,足以说明黄桑国家级保护区珍稀植物的丰富性。
表1 黄桑自然保护区珍稀植物名录Tab.1 RareplantsinHuangsangNatureReserve种名科名国家重点植物保护级别中国珍稀濒危植物保护级别湖南省重点植物保护IUCN濒危等级篦子三尖杉Cephalotaxusoliveri三尖杉科ⅡⅡVU华南五针松Pinuskwangtungensis松科ⅡⅢVU长苞铁杉Tsugalongibracteata松科Ⅲ√VU穗花杉Amentotaxusargotaenia红豆杉科Ⅲ√VU华榛Coryluschinensis榛科ⅢVU伯乐树Bretschneiderasinensis伯乐树科ⅠⅡVU半枫荷Semiliquidambarcathayensis金缕梅科ⅡⅢVU闽楠Phoebebournei樟科ⅡⅢVU任豆Zeniainsignis苏木科ⅡⅢVU红花木莲Manglietiainsignis木兰科Ⅲ√VU乐东拟单性木兰Parakmerialotungensis木兰科Ⅲ√VU红椿Toonaciliata楝科ⅡⅢVU天麻Gastrodiaelata兰科ⅢVU黄连Coptischinensis毛茛科ⅡⅢVU香果树Emmenopteryshenryi茜草科ⅡⅡNT伞花木Eurycorymbuscavaleriei无患子科ⅡⅡVU白辛树Pterostyraxpsilophyllus安息香科ⅢVU野大豆Glycinesoja蝶形花科ⅡⅢ樟树Cinnamomumcamphora樟科Ⅱ花榈木Ormosiahenryi蝶形花科ⅡVU南方红豆杉Taxuswallichianavar.mairei红豆杉科ⅠVU金荞麦Fagopyrumdibotrys蓼科Ⅱ榉树Zelkovaserrata榆科Ⅱ金毛狗蕨Cibotiumbarometz蚌壳蕨科Ⅱ小黑桫椤Alsophilametteniana桫椤科Ⅱ福建观音座莲Angiopterisfokiensis观音座莲科√铁坚油杉Keteleeriadavidiana松科√NT黄山松Pinustaiwanensis松科√NT中华猕猴桃Actinidiachinenssis猕猴桃科√毛花猕猴桃Actinidiaeriantha猕猴桃科√天师栗Aesculuschinensisvar.wilsonii七叶树科√刺楸Kalopanaxseptemlobus五加科√竹节参Panaxjaponicus五加科√八角莲Dysosmaversipellis小檗科√VU华南桦Betulaaustro-sinensis桦木科√香桦Betulainsignis桦木科√
续表1种名科名国家重点植物保护级别中国珍稀濒危植物保护级别湖南省重点植物保护IUCN濒危等级钩锥Castanopsistibetana壳斗科√台湾水青冈Fagushayatae壳斗科√水青冈Faguslongipetiolata壳斗科√山羊角树Carriereacalycina大风子科√紫竹Phyllostachysnigra禾本科√蕈树Altingiachinensis金缕梅科√湖南山核桃Caryahunanensis胡桃科√青钱柳Cyclocaryapaliurus胡桃科√广东琼楠Beilschmiediafordii樟科√猴樟Cinnamomumbodinieri樟科√黄樟Cinnamomumparthenoxylon樟科√少花桂Cinnamomumpauciflorum樟科√川桂Cinnamomumwilsonii樟科√竹叶楠Phoebefaberi樟科√苍叶红豆Ormosiasemicastrataf.pallida蝶形花科√木荚红豆Ormosiaxylocarpa蝶形花科√球药隔重楼Parisfargesii百合科√七叶一枝花Parispolyphylla百合科√狭叶重楼Parispolyphyllavar.stenophylla百合科√短梗重楼Parispolyphyllavar.appendiculata百合科√尾叶紫薇Lagerstroemiacaudata千屈菜科√VU乐昌含笑Micheliachapensis木兰科√金叶含笑Micheliafoveolata木兰科√长穗桑Moruswittiorum桑科√睡莲Nymphaeatetragona睡莲科√银鹊树Tapisciasinensis省沽油科√NT紫茎Stewartiasinensis山茶科√NT青檀Pteroceltistatarinowii榆科√NT 注:濒危等级根据按IUCN地方濒危标准评价[18],将物种保护级别分为9类,最高级别是绝灭(EX),其次是野外绝灭(EW),极危(CR)、濒危(EN)、易危(VU)、近危(NT)、无危(LC)、数据缺乏(DD)、未评估(NE)。
3.2 珍稀植物区系成分
黄桑国家级自然保护区的珍稀种子植物33科可划分成7个分布类型(表2)。其中,世界分布(10科,30.30%),北温带(9科,27.27%),泛热带分布(6科,18.18%),热带亚洲和热带美洲间断(4科,12.12%),东亚(2科,6.06%),热带亚洲分布,东亚和北美洲间断分布各一科。可见,保护区珍稀种子植物区系成分中,与热带分布相关(11科,33.33%),与北温带相关(9科,27.27%),与东亚分布相关(7科,21.22%),说明保护区明显受古热带的印度-马来西亚区系的深刻影响,同时北温带成分和东亚成分也占很大比重,也表明了黄桑保护区珍稀植物区系具有较高的的过渡性质,呈现出植物交汇的特点。
黄桑保护区有珍稀种子植物46属,11种分布区类型(表2),其中与热带分布相关(14属,30.43%);与温带分布相关(11属,23.91%);中国特有(8属,17.39%);东亚分布(7属,15.21%);东亚和北美洲间断分布(5属,10.86%);世界广布(1属,2.17%)。从属的多少来看,黄桑保护区珍稀种子植物区系分布类型以热带分布类型占优势,反映出黄桑珍稀种子植物具有明显的热带性,这与黄桑自然保护区的地理位置是相一致的。本区位于南岭山地的北端,一些热带植物通过沟谷向北渗透到保护区。另一面,本区又受温带地理成分影响较大。这说明黄桑植物区系的分布类型多样性和复杂性,且具有较为明显的过渡性质。
表2 黄桑自然保护区珍稀种子植物的分布区类型Tab.2 FloristictypesofrareplantsinHuangsangNatureRe-serve分布区类型科数占科数(%)属数占属数(%)1.世界分布1030.3012.172.泛热带分布618.1824.343.热带亚洲和热带美洲间断分布412.1224.345.热带亚洲至热带大洋洲分布36.526.热带亚洲至热带非洲分布12.177.热带亚洲分布13.03615.218.北温带分布927.27817.399.东亚和北美洲间断分布13.03510.8610.旧世界温带分布36.5214.东亚分布26.06715.2115.中国特有分布817.39合计33100.0046100.00
3.3 珍稀植物的生活型
根据劳恩凯尔(C.Raunkiaer)建立的生活型分析系统,将黄桑珍稀植物可分为高位芽、地上芽、地面芽、地下芽和一年生植物五大生活型类群。由表3可知,高位芽植物为主(49种,76.56%),地上芽(3种,4.68%),地面芽(2种,3.12%),地下芽(9种,14.06%),一年生(1种,1.56%)。可见,本区系以高位芽为主,这反映了黄桑保护区珍稀保护植物生活型谱的基本特征,该区气候温暖多雨,适应各类高位芽生长和针、阔叶林发育。根据Drude氏生活型系统,将黄桑珍稀植物可分为乔木、灌木、多年生草本、一年生草本、木质藤本5类。以乔木占主要优势(44种,68.75%),多年生草本(13种,20.31%),灌木(4种,6.25%),一年生草本(1种,1.56%),木质藤本(2种,3.12%),可以看出乔木、多年生草本和灌木构成了黄桑珍稀植物的主体。这种生活型谱是珍稀植物对中亚热带季风湿润气候条件下黄桑保护区复杂生境长期适应的结果。
表3 黄桑珍稀植物生活型的分析Tab.3 Analysisofrareplantslife-formsinHuangsangNa-tureReserveRaunkiaer氏Drude氏生活型种数占总种数(%)生活型种数占总种数(%)高位芽4976.56乔木4468.75地上芽34.68灌木46.25地面芽23.12多年生草本1320.31地下芽914.06一年生草本11.56一年生11.56木质藤本23.12合计64100.00合计64100.00
4 结论与讨论
4.1 种类丰富
黄桑自然保护区地处南岭山地的北坡,属于亚热带湿润季风气候,独特的自然地理环境、气候条件和复杂的地形地貌,为珍稀植物提供了良好的环境,蕴藏了丰富的珍稀植物。保护区内有珍稀植物36科49属64种。国家级保护植物25种,占湖南省的31.5%,省级保护植物有39种,占湖南省的33.6%。从种类数量和比重来看,黄桑自然保护区的珍稀植物极具保护价值。
4.2 区系成分复杂多样,过渡性明显
黄桑自然保护区珍稀种子植物科的分布区共有33科,可划成7个分布类型。其中,与热带亚洲分布为主(11科,33.33%),北温带相关(9科,27.27%),东亚分布(7科,21.22%)。共46属,可划成11个分布区类型,与热带分布相关的属占优势(14属,30.43%),与温带分布相关(11属,23.91%),中国特有(8属,17.39%),东亚分布(7属,15.21%),东亚和北美洲间断分布(5属,10.86%),世界广布(1属,2.17%)。显示该区种子植物区系以热带成分为主,但温带成分在森林植被也占有重要的位置。在植物区系上,黄桑自然保护区正处于华东植物区系、华中植物区系、华南植物区系过渡交汇的地区,与滇黔桂植物区系有着密切联系,其地理成分也处于4种成分相互过渡、相互渗透的地段,具有明显的过渡性。这与黄桑自然保护区的植被类型和所处的地理位置是相一致的。
4.3 区系成分起源的古老
黄桑自然保护区珍稀植物多属古老残遗成分。青檀属、银鹊树属、伯乐树属等在白垩纪就已存在;铁杉属、穗花杉属等为第三纪残遗;紫茎属、三尖杉属、白辛树属、拟单性木莲属等也为古老残遗成分;另外,由表2可知,黄桑自然保护区珍稀植物中国特有属有8属,在分类系统中,它们大多处于相对孤立的地位,属于古特成分,如伞花木属、半枫荷属、香果树属等,都表现出相对的原始性和残遗性[19],也进一步证明其区系成分的古老性。这可能与黄桑自然保护区所处地理环境地史和气候变化较稳定,受第四纪冰川影响不大相关。
4.4 生活型多样
黄桑自然保护区珍稀植物按Raunkiaer氏生活型分析以高位芽为主,49种占总种数的76.56%,地上芽(3种,4.68%),地面芽(2种,3.12 %),地下芽(9种,14.06%),一年生(1种,1.56%);按Drude氏生活型分析以乔木为主,44种占总种数的68.75%,说明生活型中高位芽、乔木占明显优势,这反映了黄桑保护区珍稀保护植物生活型谱的基本特征,该区深受中亚热带季风的湿润气候的影响,并且山大沟深、地形复杂多样,适应各类高位芽、乔木生长。
4.5 黄桑自然保护区珍稀植物的保护
人为干扰是黄桑自然保护区珍稀植物的主要致濒原因。长期以来,区内及周边村民的生活、生产用材都依赖于该保护区森林植被,加之保护区建立之前对森林过度采伐,一些珍贵的用材树种如榉木、香樟等较大个体很难见到;特别对一些经济价值较大的物种如天麻、黄连、铁皮石斛等药用植物,长期掠夺性的采挖,导致了这些物种的锐减[20]。
因此,采取各种措施加强对黄桑自然保护区珍稀植物的保护尤为重要。首先,政府、保护区等有关部门应以多种渠道开展各种形式的专题宣传活动,广泛开展林业法律宣传,进组进户,让保护国家珍稀植物法深入人心,让人们主动保护珍稀植物[21];其次,划定特定的保护小区或生境小区,在这些小区内禁止一切人为活动[22-23];第三,部分珍稀濒危植物实行迁地保护,在保护区内适当建立一个地方性的珍稀植物标本园[24]。
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(文字编校:杨 骏)
InvetigationonrareplantsinHuangsangNationalNatureReserveofHunanProvince
ZHOU Dian, ZHOU Jianjun, YU Xunlin
(College of Forestry, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, China)
According to the field investigations and collection of specimens during recent years in the Huangsang National Nature Reserve of Hunan Province,the investigation results showed that:(1)There are 36 families,49 genera,64 species belonging to rare plants,including 25 species that listed in the national key protected wild plants list(accounting for 31.52% in total national protected wild plants of Hunan),39 species that listed in the provincial key protected plants list(accounting for 33.65% in total provincial protected plants of Hunan).(2)For floristic types of families,the 33 families were divided into seven distribution types,Tropical Asian and relative distribution types were dominated(11 families,33.33%),followed by North Temperate(9 families,27.27%)and East Asia and relative distribution(7 families,21.22%).For floristic types of genera,46 genera were divided into eleven distribution types,Tropical distribution is dominated(14 genera,30.43%),followed by Temperate distribution(11 genera,23.91%),Chinese endemic distribution(8 genera,17.39%),East Asia distribution(7 genera,15.21%),East Asia and North America discontinuous distribution(5 genera,10.86%),and Widespread distribution(1 genera,2.71%).(3)On the life form of plants,Phanerophytes was dominated with 49 species(76.56%)and Tree was dominated with 44 species(68.75%).
species diversity; rare plants; investigation; Huangsang of Hunan
2014-09-17
湖南黄桑国家级自然保护区综合科考项目。
周 电(1989-),男,湖南省永州市人,硕士研究生,主要从事植物区系及植物分类学研究。
Q 948
A
1003 — 5710(2015)01 — 0064 — 06
10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2015. 01. 016