湖北崩尖子自然保护区珍稀濒危植物保护优先性评价*
2016-01-27张娥,汪正祥,李泽等
湖北崩尖子自然保护区珍稀濒危植物保护优先性评价*
张娥,汪正祥,李泽,田凯
(湖北大学 资源环境学院,湖北武汉430062)
摘要:采用样地、样线调查法,对湖北长阳崩尖子自然保护区的珍稀濒危保护植物的资源状况和分布特征进行了研究,并运用濒危系数、遗传价值系数和物种价值系数对其优先保护顺序进行定量分析。结果表明:(1)保护区内共有珍稀濒危保护植物38种,隶属于29科35属;(2)经优先保护评价排序,其中属于一级优先保护的物种有4种,二级优先保护有19种,三级优先保护有13种,四级优先保护有2种;(3)自然保护区内海拔1 800 m以下区域分布的珍稀濒危保护植物种类较多,所占比例较大。
关键词:珍稀濒危保护植物;优先保护;垂直分布;崩尖子自然保护区
珍稀濒危植物是在短时间内灭绝概率较高的植物,其个体数量已接近或达到生存极限,如果数量继续减少,那么该物种就会有灭绝的风险。珍稀濒危保护植物作为生物多样性的优先保护对象,在物种多样性研究和保护方面起着十分重要的作用[1]。为了更好地对珍稀濒危植物进行保护,中国先后于1987年、1989年、1991年出版了《中国珍稀濒危保护植物名录》(第1册)[2]、《中国珍稀濒危植物》[3]和《中国植物红皮书》(第1册)[4]系列书籍;1999年,国务院颁布了《国家重点保护野生植物名录(第一批)》[5],并对全国范围内的重点保护植物进行了保护级别的确定;1992年,原国家林业部也公布了《国家珍贵树种名录(第一批)》。已公布的珍稀濒危植物名录、国家重点保护野生植物名录、国家珍贵树种名录是国家有关部门从不同的保护角度出发所设立的保护物种体系,在本研究中统一列为“珍稀濒危保护植物”。不论是在哪个目录体系中,这些保护级别的确定大多是以其在全国范围内的分布情况为依据的,而通常情况下一种植物在不同局部区域,其数量、分布情况等都会有不同的表现,因此各地区在保护这些植物时应对其优先保护顺序作出必要和适当的调整[6]。
对湖北崩尖子自然保护区的综合科学考察始于20世纪80年代,先后发现了珙桐(Davidiainvolucrata)、水青树(Tetracentronsinense)、南方红豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)等较多的国家重点保护珍稀濒危植物。2014年该保护区晋升为国家级自然保护区,需要补充完善保护区的植物组成区系,于是再次组织专家对其野外植物资源进行了综合调查。本研究在此次调查及其他调查资料的基础上,对崩尖子自然保护区的珍稀濒危植物种类及优先保护顺序进行研究,以期为保护区的珍稀濒危植物保护及其合理开发利用提供依据。
1保护区概况
崩尖子自然保护区位于湖北省长阳土家自治州县,毗邻清江,地理坐标为北纬30°16′04″~30°23′57″,东经110°39′20″~110°48′02″,总面积13 313 hm2,其中核心区面积4 602 hm2,占保护区总面积的34.57 %,缓冲区面积3 883 hm2,占总面积的29.17 %,实验区4 828 hm2,占总面积的36.27 %。保护区属亚热带季风性湿润气候,光照充足,雨水丰沛,雨热同期;年平均气温13~16℃,绝对最高温度35℃,绝对最低温度-20.1℃,≥10℃积温1 900~2 900℃,年辐射总量98~100 千卡/cm2;年降雨量1 300~1 460 mm;多年平均无霜期181天;保护区内土壤共分7个土类,低海拔多潮土和石灰(岩)土,中高海拔以黄棕壤土为主。
2研究方法
2014年7月,通过样地、线路调查、采集标本、GPS定位和拍摄照片存档等相结合的方法对崩尖子自然保护区的珍稀濒危保护植物进行了调查,记录各物种分布的地点、数量、胸径、高度等特征,调查点遍及保护区的核心区、缓冲区和实验区,涉及山坡、山脊、沟谷、平地、林中等多种生境。
表1 珍稀濒危保护植物优先保护定量研究评价指标
续表1
指标分类指标细分定性描述分数遗传价值系数评价指标(1)种型情况(2)特有情况单型科种(所在科仅1属1种)5少型科种(所在科含2~3种)4单型属种(所在属仅含1种)3少型属种(所在属含2~3种)2多型属种(所在属含4种以上)1本保护区特有5省特有4区域特有(2~4省连续分布)3中国特有2非中国特有1物种价值系数评价指标(1)学术价值(2)生态价值(3)经济价值孑遗植物,或对研究古植物区系有重要的科学价值5非孑遗植物,但在学术上有一定的价值3没有明显的学术价值1建群种5某群落的共建种4除建群种以外的优势种3亚优势种2其他1珍贵的经济植物3有一定价值的物种2无特殊用途的植物1
通过植物分类鉴定,结合植物资源调查的文献,参考 《国家重点保护野生植物名录(第一批)》、《中国珍稀濒危保护植物名录(第一册)》、《国家珍贵树种名录(第一批)》,整理出了崩尖子自然保护区的珍稀濒危保护植物物种名录。然后运用濒危系数、遗传价值系数和物种价值系数[8]对其优先保护顺序进行了定量分析。通过参考珍稀植物优先保护分级指标相关研究[6~9],本研究采用如下评价指标(表1)。
综合评价值(Vs)的公式为:Vs=Ct×60 %+Cg×20 %+Cs×20 %[6~7]。
根据Vs值的大小,划分优先保护级别。Vs在0.625 0~1.000,为一级;Vs在0.500~0.624 9,为二级;Vs在0.350~0.499 9,为三级;Vs≤0.349 9,为四级。
3结果与分析
3.1珍稀濒危保护植物种类
崩尖子自然保护区共有国家珍稀濒危保护植物38种,隶属于29科35属,其中,国家重点保护野生植物有21种(I级5种,Ⅱ级16种),分别是银杏(Ginkgobiloba)、红豆杉(Taxuschinensis)、南方红豆杉、珙桐、光叶珙桐(Davidiainvolucratavar.vilmoriniana)、篦子三尖杉(Cephalotaxusoliveri)、连香树(Cercidiphyllumjaponicum)、鹅掌楸(Liriodendronchinense)、樟树(Cinnamomumcamphora)、闽楠(Phoebebournei)、桢楠(Phoebezhennan)、野大豆(Glycinesqja)、喜树(Camptotthecaacuminata)、金荞麦(Fagopyrumdibotrys)、黄皮树(Phellodendronchinense)、水青树、香果树(Emmenopteryshenryi)、巴山榧树(Torreyafargesii)、厚朴(Magnoliaofficinalis)、红椿(Toonaciliata)、榉树(Zelkovaschneideriana)。
国家珍稀濒危植物有27种(1级1种,2级10种,3级16种),分别是珙桐、光叶珙桐、篦子三尖杉、连香树、银杏、山白树(Sinowilsoniahenryi)、杜仲(Eucommiaulmoides)、核桃(Juglanscathayensis)、香果树、水青树、鹅掌楸、穗花杉(Amentotaxusargotaenia)、闽楠、桢楠、延龄草(Trilliumtschonoskii)、领春木(Eupteleapleiosperma)、黄连(Coptischinensis)、八角莲(Dysosmaversipellis)、紫茎(Stewartiasinensis)、华榛(Coryluschinensis)、青檀(Pteroceltistatarinowii)、金钱槭(Dipteroniasinensis)、瘿椒树(Tapisciasinensis)、白辛树(Pterostyraxpsilophyllus)、天麻Gastrodiaelata)、红椿、厚朴。
国家珍贵树种有16种(一级5种,二级11种),分别是银杏、珙桐、光叶珙桐、南方红豆杉、香果树、篦子三尖杉、闽楠、桢楠、鹅掌楸、杜仲、水青树、刺楸(Kalopanaxsepgemlobus)、椴树(Tiliaoliver)、红椿、厚朴、榉树。
3.2优先保护评价
参考文献依据珍稀濒危保护植物优先保护定量研究评价指标体系(表1)及综合评价方法,结合和其他相关资料,计算出崩尖子自然保护区38种珍稀濒危保护植物的濒危系数、遗传价值系数、物种价值系数及综合评价值(表2)。
表2 崩尖子保护区珍稀濒危保护植物综合评价
续表2
种名濒危系数DFCDFAAAASHFMLCt(0.6)遗传价值系数STENCg(0.2)物种价值系数LVEVECVCs(0.2)Vs青檀 1231220.41320.53320.620.47厚朴 2232210.44110.21430.620.43金荞麦 1121220.33110.23130.540.35椴树 2443110.56110.21310.380.45巴山榧树 3443120.63120.33220.540.55刺楸 1342120.48310.41320.460.46红椿 2342120.52110.23330.690.49榉树 1342220.52110.21330.540.46
注:DFC为国内分布频度; DFA为保护区内分布频度;AA为保护区内多度;AS为年龄结构;HF为潜在的人为破坏; ML为专业人员管理素质; ST为种型情况;EN为特有情况; LV为学术价值; EV为生态价值; ECV为经济价值。珙桐Davidiainvolucrata、光叶珙桐D.involucratavar.vilmoriniana、银杏Ginkgobiloba、红豆杉Taxuschinensis、南方红豆杉T.chinensisvar.mairei、篦子三尖杉Cephalotaxusoliveri、连香树Cercidiphyllumjaponicum、杜仲Eucommiaulmoides、山白树Sinowilsoniahenryi、胡桃Juglansregia、鹅掌楸Liriodendronchinense、水青树Tetracentronsinense、香果树Emmenopteryshenryi、穗花杉Amentotaxusargotaenia、金钱槭Dipteroniasinensis、八角莲Dysosmaversipellis、华榛Coryluschinensis、闽楠Phoebebournei、桢楠P.zhennan、野大豆Glycinesoja、延龄草Trilliumtschonoskii、瘿椒树Tapisciasinenisis、天麻Gastrodiaelata、黄连Coptischinensis、喜树Camptothecaacuminate、白辛树Pterostyraxpsilophyllus、樟树Cinnamomumcamphora、黄皮树Phellodendronchinensis、紫茎Stewartiasinensis、领春木Eupteleapleiosperma、青檀Pteroceltistatarinowii、厚朴Magnoliaofficinalis、金荞麦Fagopyrumdibotrys、椴树Tiliaoliver、巴山榧树Torreyafargesii、刺楸Kalopanaxsepgemlobus、红椿Toonaciliata、榉树Zelkovaschneideriana。
图1 崩尖子自然保护区珍稀濒危保护植物分布图
依据综合评价值(Vs)划分出崩尖子自然保护区内38种珍稀濒危保护植物的优先保护级别,被划分为一级优先保护的物种有4种:银杏、红豆杉、南方红豆杉、连香树;二级优先保护的物种有19种:篦子三尖杉、水青树、穗花杉、山白树、延龄草、珙桐、光叶珙桐、瘿椒树、鹅掌楸、桢楠、香果树、八角莲、巴山榧树、白辛树、杜仲、紫茎、闽楠、喜树、黄皮树;三级优先保护的物种有13种:金钱槭、红椿、胡桃、领春木、青檀、华榛、黄连、刺楸、榉树、椴树、天麻、厚朴、金荞麦;四级优先保护的物种有2种:樟树、野大豆。
3.3分布特征
海拔是影响物种丰富度格局的决定性因素之一[10~11]。崩尖子保护区在垂直带谱上大体可分为4个植被带,1 200 m以下为常绿阔叶林带,有珍稀濒危保护植物共26种,占保护区珍稀濒危保护植物的68.42 %,在这一海拔段中不仅珍稀濒危保护植物的种类和分布类型是丰富多样的,而且特有性也高;1 200~1 800 m是常绿落叶阔叶混交林带,该海拔段共有珍稀濒危保护植物26种,占保护区珍稀濒危保护植物的68.42 %,可见这一海拔地段的珍稀濒危植物也比较丰富;1 800~2 000 m为落叶阔叶林带,混生有温性针叶林,有珍稀濒危保护植物4种,占保护区珍稀濒危保护植物的10.53 %,其多样性与低海拔地区相比急剧减少;2 000 m以上为高山灌丛草甸带,该海拔段的珍稀濒危保护植物仅有1种,占保护区珍稀濒危保护植物的2.63 %。因此从其垂直分布上看,中低海拔(1 800 m以下)区域的珍稀濒危保护植物种类较多,所占比例较大,是珍稀濒危植物集中分布的区域。
根据野外调查时采集的物种GPS定位,制作出崩尖子自然保护区珍稀濒危植物分布图(图1),绝大部分珍稀濒危物种都分布于核心区和缓冲区,起到了很好的保护作用。然而,东南角即都镇湾镇附近也有不少的珍稀濒危植物分布在实验区,且因离城镇较近,受人类活动影响较大。
4结论与讨论
崩尖子保护区珍稀濒危保护植物物种丰富,调查共发现29科35属38种,其中,国家重点保护野生植物有21种,国家珍贵树种16种,国家珍稀濒危植物27种。这些珍稀濒危保护植物的存在,显示出保护区植物区系的古老、原始和孑遗性质,体现了保护区建设的重要意义。
采用优先保护评价体系对38种珍稀濒危保护植物进行排序,其结果与国家确定的保护植物的保护级别并不完全一致。如珙桐是国家Ⅰ级保护野生植物,国家一级保护珍贵树木,国家1级保护珍稀濒危物种,经过此评价体系排序之后确定其为二级优先保护级别;野大豆为国家Ⅱ级保护野生植物,在此保护区确认其为四级优先保护级别;连香树为国家Ⅱ级保护野生植物,国家二级保护珍贵树木,国家2级保护的珍稀濒危物种,在此保护区被确认为一级优先保护级别等。出现这种结果的原因在于珙桐、野大豆等植物在本地区的储量较大,有的还作为建群种出现,而连香树优先保护位置提前是由于其在保护区已经非常罕见,处于急需采取措施进行保护的境况。因此,此排序结果有利于保护区制订有针对性的《珍稀濒危保护植物的保护规划》。
中低海拔(1 800 m以下)区域的珍稀濒危植物种类较多,所占比例较大,是珍稀濒危保护植物集中分布的区域。部分低海拔区的珍稀濒危保护植物因靠近居民区受到较大威胁,应该予以重视。森林生态系统是珍稀濒危植物的重要栖息地,生境的丧失是威胁植物生存的主要原因[12],因此,保护区可通过加强宣传和巡护管理,有针对性的提出科学的植被恢复方案,促使植被正常演替,努力确保此区域的森林生态系统不受破坏。
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Conservation Priority Evaluation for Rare and Endangered Plants in
Bengjianzi Natural Reserve of Hubei
ZHANG E,WANG Zheng-xiang,LI Ze,TIAN Kai
(Faculty of Resources and Environmental Science,Hubei University,Wuhan Hubei 430062,P.R.China)
Abstract:Based on sample-plot survey and sample-line survey,the resource status and distribution characteristics of rare and endangered plants in Bengjianzi Nature Reserve was studies,and the conservation priority of these key plants were also analyzed by using endangered coefficient,genetic value coefficient and the specific value coefficient.The results showed that:(1)There were 38 species of rare and endangered plants belonging to 35 genera of 29 families;(2)4 species was ranked as the first grade for conservation priority,19 species as the second grade,13 species as the third grade,and 2 species as the fourth grade;(3)Most rare and endangered species were distributed below 1 800 m of the nature reserve.
Key words:rare and endangered plants; conservation priority; vertical distribution; Bengjianzi Natural Reserve
中图分类号:Q 948
文献标识码:A
文章编号:1672-8246(2015)06-0100-06
通讯作者简介:汪正祥,男,教授,博导,主要从事植被生态、生物多样性保护、受损生态系统诊断与恢复研究。E-mail: wangzx66@hubu.edu.cn
作者简介:第一张娥(1991-),女,硕士,主要从事生物多样性保护与管理研究。E-mail: 1152387337@qq.com
基金项目:国家自然科学基金(41471041),国家环保部生物多样性调查专项(2013)。
收稿日期:*2015-05-12
doi10.16473/j.cnki.xblykx1972.2015.06.020