宽阔水国家级自然保护区重点保护野生植物优先保护序列研究
2017-09-15杨焱冰陈光平安明态王加国李晓芳李继祥
杨焱冰,陈光平,安明态*,王加国,李晓芳,李继祥
(1. 贵州大学 林学院, 贵州 贵阳 550025; 2. 贵州宽阔水国家级自然保护区管理局, 贵州 绥阳 563300)
宽阔水国家级自然保护区重点保护野生植物优先保护序列研究
杨焱冰1,陈光平2,安明态1*,王加国1,李晓芳1,李继祥2
(1. 贵州大学 林学院, 贵州 贵阳 550025; 2. 贵州宽阔水国家级自然保护区管理局, 贵州 绥阳 563300)
通过对宽阔水国家级自然保护区重点保护植物的种类、分布、生境、数量、保护与利用现状的调查,采用遗传价值、生境类型、资源量、保护等级及利用价值5个组合指标,建立了定性与定量相结合的野生植物保护价值评价体系,开展优先保护序列研究,结果表明:(1)宽阔水自然保护区有重点保护植物23种,其中,国家一级保护植物4种,国家二级保护植物7种,省级保护植物12种;(2)保护区范围内总体上濒危系数较高的主要集中在伯乐树、楠木、峨眉含笑等国家重点保护植物,省级保护植物次之。(3)在空间分布上以中心管理站、元生坝管理站为水平分布的集中分布区,以1 100~1 500 m为垂直分布的集中分布区,多数种得到了有效保护,部分种受危现象较为突出,应加强保护。
重点保护植物;评价体系;优先保护序列;宽阔水保护区
生物多样性是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性,以及与此相关的各种生态过程的总和[1],为人类赖以生存的物质基础。然而近年来,由于人类强烈活动及对自然资源的大肆掠夺,造成生境严重破碎化,使生物多样性严重丧失,已成为全球环境变化的重要组成部分[2]。珍稀濒危植物作为生物多样性的重要组成部分,保护珍稀濒危植物对生物多样性保护具有重大意义[3]。然而对重点保护植物的优先保护序列的研究是确定物种的保护顺序及保育策略的重要基础[4]。保护区是珍稀保护植物的重要生存场所,对保护区内珍稀保护植物的优先保护序列研究,可为保护区对珍稀保护植物及生物多样性的保护提供一定的参考。在对珍稀重点保护植物的优先保护序列的研究上,周繇[5]对长白山区珍稀濒危植物进行了优先保护序列的研究,得出了长白山区珍稀濒危植物的优先保护序列,为长白山区对珍稀濒危植物的保护管理提供了重要资料。何平等[6]对江西省珍稀濒危植物进行了优先保护的研究,得出江西省珍稀濒危植物的优先保护序列。汪书丽等[7]对色季拉山珍稀濒危植物的优先保护的研究,为色季拉山地区植物资源的有效合理保护提供科学依据。类似的研究还有郑伟成等[8]对九龙山保护区保护植物优先保护序列进行了研究,方元平等[9]对七姊妹保护区保护植物优先保护的定量研究等等。
宽阔水国家级自然保护区处于黔北特殊的喀斯特台原区,生境类型多样,物种资源丰富,珍稀濒危物种较多,是黔北生物多样性保护的重点地区之一。近年来,有关宽阔水保护区生物多样性的研究主要集中在鸟类、黑叶猴、昆虫等动物领域[10-15]。植物领域仅就主要建群种亮叶水青冈(Faguslucida)群落进行了研究[16-19],但未曾见过保护区内对重点保护植物的相关研究。本文旨在通过对宽阔水保护区植物的调查,进一步了解宽阔水重点保护野生物种的种类及分布状况,并在保护区尺度上对重点保护野生植物运用科学、客观、合理的评价体系进行优先保护序列评价研究,为宽阔水自然保护区对重点保护植物的保育策略的制定提供一定参考。
1 研究区概况
宽阔水国家级自然保护区位于我国西南山区黔北大娄山脉东部斜坡地带(贵州省遵义市绥阳县北部),地理坐标为东经107°02′23″~107°14′09″、北纬 28°06′25″~28°19′25″,东西宽约19 km,南北长约20 km,面积26 231 hm2。地势中部高、四周低,海拔650~1 762 m。保护区处于中亚热带湿润季风性气候,常年气温较低,云雾多,日照少,具有低纬度山地湿润气候特点,≥10 ℃积温3 262~4 861 ℃,年平均气温11.7~15.2 ℃,年降水量在1 300~1 350 mm,年平均相对湿度超过82%。土壤以黄棕壤、黄壤为主。植被类型有原生性亮叶水青冈林、次生性阔叶林、杉木(Cunninghamialanceolata)林、竹林和灌木林。以中亚热带原生性亮叶水青冈阔叶林及其生态系统和黑叶猴及其栖息地为主要保护对象[20]。
2 研究方法
2.1 目的物种筛选及调查方法
根据国务院1999年发布的《国家重点保护野生植物名录》(第一批)及1993年贵州省人民政府发布的《贵州省重点保护珍贵树种名录》确定宽阔水自然保护区要调查的重点保护植物种类。在保护区已有资料[20]的基础上,于2014年至2016年上半年开展了专项调查。调查时以实测为主结合样方法、样带法对典型地带开展调查,采用GPS进行物种定位记录信息包括分布地点、数量、胸径(针对乔木)及生境状况(海拔、群落、土壤类型)等基本信息。能够全部调查实测的分布点,采用实测法;不能全部调查实测的分布点(区),则勾绘分布面积后,采用抽样调查法。实测法与样方、样带法的总和即为目的物种的资源量。其中,样方、样带法资源量计算公式为:
式中:N为某物种资源总量;Ai为某物种分布面积,Ni为某物种在第i个样方(样带)的分布量;Si为某物种在第i个样方(样带)的面积。
2.2 评价指标体系
评价指标是客观反映珍稀保护植物现状的重要参数,本文指标选取建立在前人已开展的研究[5, 8, 21-24]的基础上,同时结合宽阔水保护区自然状况与重点保护植物的实际情况进行了适当调整。
2.2.1 遗传价值系数
遗传价值系数表示植物种在遭到灭绝后对植物多样性可能产生的遗传基因损失程度,是反映珍稀濒危植物的独特性及遗传价值重要性的重要指标。采用如下评价体系标准。
计算公式:C遗=X遗/12,X遗为某物种得分值,最高设为12分。
(1)种型情况:根据植物种含有种数量来评分(仅为种及以上单位)。其中:最高5分,5分为单科单种(所在科仅1种);4分:少型科种(所在科含2~3种),3分:单型属种(所在属仅1种);2分:少型属种(所在属含2~3种);1分:多型属种(所在属含4种以上)。(2)特有情况:最高设5分。其中:5分:宽阔水保护区及其毗邻区县特有,4分:贵州省特有(1个省分布),3分:区域特有(连续几省有分布),2分:中国特有,1分:非中国特有。(3)古老孑遗情况:最高设2分。其中:2分:古老孑遗植物,1分:非古老孑遗植物。
2.2.2 生境类型系数
生境是包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素,而生境类型系数是表示某种重点保护植物在保护区内分布范围的评价指标。
计算公式:C生=X生/3,3为满分,X生为某种植物所得分值。
其中:(1)3分:分布范围狭窄,局限于特定的生境里;(2)2分:分布范围较广,适宜的生境类型较多;(3)1分:分布范围广,适宜的生境类型多。
2.2.3 资源量系数
资源量是反映重点保护植物现状的重要参考,而区内资源量系数是表示某种重点保护植物在保护区内植物的评价指标,对反映重点保护植物在宽阔水保护区的资源现状及下一步保护决策具重要的参考意义。
计算公式:C资=X资/4,4为满分,X资为资源量的所得分数。
木本植物4为满分:(1)4分:数量少不足10株;(2)3分:数量处于11~50株之间;(3)2分:数量处于51~500株之间;(4)1分:数量多超过500株。草本植物满分亦是4分。(1)4分:数量少于50株;(2)3分:数量处于51~200株;(3)2分:数量处于201~1 000株;(4)1分:数量处于1 000株以上。
2.2.4 保护等级系数
保护等级系数指某种珍稀濒危植物在过去受人类重视和保护的程度,是反映珍稀植物在全国及全省等大尺度上的基本情况的指标。
计算公式为:C保=X保/3,3为满分,X保为某种植物的实际得分。
其中:(1)3分:国家一级保护植物;(2)2分:国家二级保护植物;(3)1分:省级保护植物。
2.2.5 利用价值系数
植物的状况与利用价值具有正相关关系,价值越大破坏越严重,潜在威胁越大。利用价值系数是用来表示某种保护植物在经济、文化和生态等方面价值大小的指标,对珍稀植物的稳定与变化预见具有重要意义。
计算公式:C利=X利/4,4为满分,X利为某种植物的利用价值得分。
其中:(1)4分:珍贵用材与观赏植物、著名药用植物及重要育种材料等;(2)3分:较好的用材树种或速生树种、具建群作用和保持水土作用的大乔木、较珍贵的药用植物、较好的绿化与观赏植物,以及虽不速生,但木材质量较好的中等乔木;(3)2分:小乔木、大灌木、无特殊用途的中等乔木、一般药用植物和一般绿化观赏植物;(4)1分:无特殊用途的灌木、藤本和草本植物。
2.2.6 濒危系数与优先保护序列划分
濒危系数采用以上5种系数进行综合评价,总体上5个系数各占1/5,但考虑到本研究主要针对宽阔水自然保护区,目的是为该保护区今后的高效保护与科学管理提供依据,结合目的物种在整个自然分布区的分布现状以及该保护区的实际情况作适当调整,这些目的物种皆不是宽阔水保护区的特有种。其中,遗传价值系数在保护区的潜在威胁较小,可适当降低权重;资源量系数及利用价值系数更能客观反映目的物种在保护区的潜在威胁与濒危状况,应适当提高权重,
计算公式:V濒=30%C资+10%C保+10%C遗+30%C利+20%C生;
其中,V濒为濒危系数。根据濒危系数大小进而确定目的物种在保护区的优先保护区序列。濒危系数高,表示目的物种在该保护区受危情况明显,是优先保护和急需保护的种类,反之则作为次优先保护的种类。
3 结果与分析
3.1 种类组成与分布特点
通过野外调查统计,由表1可知。宽阔水自然保护区有重点保护植物23种,隶属16科,22属,国家一级保护植物4种,占17%,国家二级保护植物7种,占30%,省级保护植物12种,占52%,中国特有植物19种,占83%。伯乐树Bretschneidera sinensis、峨眉含笑Michelia wilsonii、楠木Phoebe zhennan、刺楸Kalopanax septemlobus及银鹊树Tapiscia sinensis、岩生红豆Ormosia saxatilis 6种为本次调查在该保护区新增发现的物种。垂直分布上,宽阔水保护植物分布于海拔700~1 700m,垂直高差达1 000m;最低分布点为底水,最高分布点为太阳山,以1 100~1 500m海拔段最为集中。 水平分布上,
保护植物
主要分布于植被较为原始的中心管理附近及峡谷深生境多样的元生坝管理站附近。分布格局上,主要以零星分布为主,呈片状分布的物种其分布面积不大,仅局部区域。
表1 宽阔水国家级自然保护区重点保护植物种类及分布
注:1. 标“*”符号的物种为中国特有种。2. 标“※”符号的物种为本次调查新增物种。
3.2 资源量及受危特征
由表2可知,宽阔水保护区内重点保护植物的资源量均较小,数量<200株的有11种,占47%,其中数量≤50株的物种就达7种,占30%,有的物种就只发现了一个分布点数量小于10株,如岩生红豆Ormosiasaxatilis、伯乐树Bretschneiderasinensis等;51~200株的物种有4种,占17%。数量较多超过1 000株的物种仅有檫木Sassafrastzumu、白辛树Pterostyraxpsilophyllus、黄杉Pseudotsugasinensis3种,是宽阔水重点保护植物优势物种。生境分布上,宽阔水保护区重点保护植物绝对大部分均分布于次生林中,而在亮叶水青冈林中有重点保护植物分布的仅有珙桐Davidiainvolucrata、红豆杉Taxuswallichianavar.chinensis、水青树Tetracentronsinense、白辛树、银鹊树等5种。人类活动是影响植物生存生长的重要原因,重点保护植物在宽阔水受人类的干扰程度总体较大,重点保护植物种群或多或少均受到了一定程度的干扰;其中强度干扰的物种就达10种,占43%,中度干扰也有9种,占39%;较强的干扰在一定程度上影响了重点保护植物的生长繁衍,是重点保护植物减少的重要原因之一;受干扰方式主要有采集、开荒、放牧等,其中以方竹笋采集为主,从而影响林下幼苗更新,破坏性较大。
3.3 优先保护序列确定
3.3.1 濒危系数分析
通过各指标的评估计算,由表3可知。宽阔水重点保护植物濒危系数介于0.4~0.925之间,最高为伯乐树,其各项系数均较高,濒危系数高达0.925,最低的为檫木、白辛树、三尖杉3种,其各项系数均较低,濒危系数均为0.4。濒危系数大于0.7的除伯乐树之外还有岩生红豆、珙桐、楠木、峨眉含笑共4种,占17%,是宽阔水保护区内濒危性较高的几种,应加强保育。其中C遗>0.6的有伯乐树、珙桐、水青树、领春木、岩生红豆5种,占21%,以伯乐树最大为0.75,是遗传价值较大的一种。C生=1的物种有福建柏、银鹊树、峨眉含笑等7种,占30%,这些物种分布狭窄,仅分布特定区域,对生境具有一定要求。C资=1的也有银鹊树、峨眉含笑、楠木、红花木莲Manglietiainsignis等8种,占35%,这些物种数量相对稀少,
需
进行种群扩繁的研究与管理。而C利总体较高,最高的为1最低也达到了0.5,对濒危系数的影响最为大,是人为破坏、采集重要原因。
表2 宽阔水国家级自然保护区重点保护植物多度及受危特征
注:“+”表示≤50株,“1”表示51~200株,“2”表示201~500株,“3”表示501~1 000株,“4”表示大于1 000株。
表3 宽阔水自然保护区重点保护植物各评价指标值及濒危系数
3.3.2 优先保护序列确定
优先保护序列依照宽阔水保护区目的物种的濒危系数而定。根据表3,宽阔水国家级自然保护区重点保护野生植物的濒危系数大小分别为:伯乐树>岩生红豆>珙桐>楠木>峨眉含笑>水青树>福建柏>青钱柳>南方红豆杉>红豆杉>领春木>银鹊树、铁杉>刺楸>香果树、鹅掌楸>黄杉>川桂>红花木莲>穗花杉>白辛树、檫木、三尖杉。结果表明,保护区重点保护植物濒危系数较高的主要集中在伯乐树、珙桐、楠木等国家重点保护植物,白辛树、三尖杉、檫木等省级保护植物次之。
4 结论与建议
在宽阔水自然保护区的23种重点保护植物中,垂直分布上主要集中分布于海拔1 100-1 500 m,空间上以中心管理站及元生坝管理站附近分布较为集中。表明中心管理站与元生坝管理站附近是宽阔水生物多样性较为丰富区域,应对这两区域进一步加强保护与管理。
总体上,宽阔水保护区重点保护植物的资源量总体上较小,30%的物种数量小于50株,仅有少数物种数量相对较多,可见对重点保护植物的保护是较为迫切性的。人类活动对重点保护植物的干扰程度较强,主要以人为采集为主,破坏了原有的生境使重点保护植物难以生存;笔者在调查某些植被较原始道路通达性较好地段时发现有采集、挖掘重点保护植物和珍稀濒危迹象如黄连、天麻Gastrodiaelata、红豆杉、楠木等;同时在一些地段还发现,人们为了抚育金佛山方竹Chimonobambusautilis,大量砍伐其他竞争植物,造成了部分地段森林群落中的灌木层只有金佛山方竹一种,无其他树种的幼苗幼树,使得大量物种更新困难,是重点保护植物在原始的植被中分布较少而在次生林与沟谷崖壁分布多的重要原因。
由于本项评价体系指标是结合前人研究方法与宽阔水保护区重点植物的实际状况而制定的,其结果具有一定的针对性与实效性,对宽阔水保护区对重点保护值的保护具有一定参考意义,可根据其优点保护序列进行不同等级的保护,从而提高保护效率。但本结果与实际保护级别有一定差异,如香果树为国家二级保护植物,但在保护区内分布地段多且呈零星分布,处于优先保护后列;岩生红豆为省级保护植物,由于其资源量少、我国特有、分布范围小,处于优先保护前列。
针对于宽阔水重点保护植物的实际状况,对于重点保护植物的保护提出以下几点建议:
首先,需提高宽阔水保护区居民对重点保护植物的认识,可对重点保护植物进行一定的挂牌,在分布较多区域建立保护宣传牌。第二,对于数量较少且种子萌发能力较弱的物种,可实施迁地保护,进行人工培育繁殖,加大种群数量,如水青树、伯乐树等。对于竞争能力较差的可人工给予一定的干扰抚育,促进物种个体生长发育,如处于金佛山方竹林中的白辛树、鹅掌楸、珙桐等。第三,加强保护区林区巡察管理,进一步的减少人类破坏,这主要针对于具有较大利用价值物种如名贵中药材黄连及名贵木材楠木等。第四,宽阔水保护区缺乏对重点保护植物的研究,需对重点保护植物进行一系列的研究,如育苗实验、种群动态监测等相关方面研究。
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Conservation Priorities for Plants in Kuankuoshui NationalNature Reserve
Yang Yanbing1, Chen Guangping2, An Mingtai1*, Wang Jiaguo1, Li Xiaofang1, Li Jixiang2
(1. College of Forestry in Guizhou University, Guiyang 550025, China;2. Kuankuoshui National Nature Reserve Management Bureau,Suiyang 563300, China)
Through investigating the species, distribution, habitat, surveys, quantity, the conservation and utilization status of the plant protection in Kuankuoshui National Natural Reserve, adopting 5 composite index : genetic value, habitat types, reserves, degree of protection and utilization value, established the combination of qualitative and quantitative of the evaluation system of conservation value of wild plants and carried out the research on priority protection sequence, and the results showed that :(1)There are 23 species of protection plants in Kuankuoshui National Natural Reserve, including four kinds of the first class national protection plants, seven kinds of the second class national protection plants and twelve kinds of provincial protection plants; (2)Overall, within the scope of Reserve,the highly endangered factors are mainly concentrated in the national protected plants which includingBretschneiderasinensis,Phoebezhennan,Micheliawilsoniiand so on, and followed by the provincial protection plants.(3)In the spatial distribution,concentration in the horizontal distribution area is center management station and Yuanshengba station, the vertical distribution is concentrated at an elevation of 1100-1500 meters, most of the species have been effectively protected, and the dangerous phenomenon of part of the species is comparatively outstanding, and the protection should be strengthened.
protected plant; evaluation system; conservation priorities; Kuankuoshui Reserve
10.3969/j.issn.1006-9690.2017.04.015
2017-02-21
贵州宽阔水国家级自然保护区生物多样性专项资金项目(kksbdyj01)。
杨焱冰(1993—),硕士研究生,从事植物分类与保护生物学研究。E-mail:yangyanbingjh@163.com
*通讯作者: 安明态,副教授,从事植物分类与保护生物学研究。E-mail: gdanmingtai@126.com
Q16
A
1006-9690(2017)04-0068-06