四川栗子坪国家级自然保护区杜鹃花属植物多样性与分布特点
2022-02-18郑阳田春洋李建威李威王飞杨毅马文宝
郑阳, 田春洋, 李建威, 李威, 王飞, 杨毅*, 马文宝
1. 四川石棉栗子坪国家级自然保护区 大熊猫小种群保护与复壮研究开放实验室,四川 雅安 625400;
2. 华西亚高山植物园,四川 都江堰 611834;
3. 森林和湿地生态恢复与保育四川省重点实验室,四川省林业科学研究院,四川 成都 610081
全世界有杜鹃花属植物960种左右,中国野生杜鹃花资源丰富约576种(占世界种类的59%),其中中国特有种400余种[1,2]。四川省地处横断山区,是杜鹃花分布的中心地带,杜鹃花种类分布多,约有184种,是世界杜鹃花分布中心和分化中心之一[2]。
杜鹃花属植物花冠形态多样,色彩丰富,是极具开发潜力的花卉资源[3]。同时药用种类繁多,疗效显著[2,4]。四川杜鹃花物种多样性丰富,目前对四川小寨子沟[5]和贡嘎山[6]等国家级自然保护区以及四川邛崃山系[7]、丹巴县[8]、宝兴县[9]和雅江县[10]等地开展了大量杜鹃花专项调查和研究。四川栗子坪国家级自然保护区地理位置独特,但杜鹃花属植物“本底”资料匮乏,因此有必要对该保护区杜鹃花属植物多样性、分布及区系地理进行专项调查。
1 栗子坪保护区基本概况
栗子坪自然保护区位于我国横断山区东缘、四川盆地西南缘的大渡河中上游,贡嘎山东南面石棉县境内,地理位置为东经102°10′33″~102°29′07″,北纬28°51′02″~29°08′42″,总面积47 940 hm2,是小相岭保护大熊猫孤立小种群的关键区域,也是国家大熊猫野外放归的科研实践基地[11]。据统计,保护区有种子植物134科715属2030种(含变种,下同)。裸子植物有7科14属36种;被子植物有127科705属1994种[11]。
2 调查方法
通过野外调查,标本鉴定参照《中国杜鹃花属植物》[2]、《中国植物志》(第五十七卷)[12]、《中国四川杜鹃花》[13]和《中国杜鹃花》1至3册[14]等,查阅相关文献等确定栗子坪国家级自然保护区的杜鹃花物种。调查采用样线法,结合保护区地形地貌和现有道路设置10条调查线路(见图1),向道路左右延伸各50 m进行调查,线路长度依地形决定。栗子坪国家级自然保护区作为全国首个大熊猫野外放归基地,每年对放归大熊猫和野生大熊猫本底进行调查,根据调查人员对保护区内杜鹃花分布摸底情况,重点对大洪山、公益海、孟获城、南桠河和伊牛河等线路进行调查。
图 1 栗子坪国家级自然保护区杜鹃花调查线路Fig. 1 Survey route of Rhododendron plants in Liziping National Nature Reserve
本文中采用《中国植物志》中杜鹃花9亚属系统进行统计分析。
3 调查结果
3.1 杜鹃花植物多样性
栗子坪国家级自然保护区有杜鹃花属植物3亚属,5组,11亚组,33种,2个亚种,1个变种(见表1)。保护区杜鹃花物种总数占世界、中国和四川杜鹃花属植物总数的3.44%、5.73%和17.93%(见表2),杜鹃花亚属、常绿杜鹃花亚属和糙叶杜鹃亚属植物占世界、中国和四川杜鹃花属植物比例见表2,杜鹃花物种花冠从白色、粉色、蔷薇色、紫色、黄色和红色等色彩丰富,从2~7月竞相开放。
杜鹃花亚属有2组4亚组12种,常绿杜鹃花亚属有6亚组19种,糙叶杜鹃亚属有2组2种,其分别占世界、中国和四川杜鹃花亚属植物总数比例见表3。保护区有6种常绿杜鹃花亚属云锦杜鹃花亚组植物,该类群起源早,种群和个体数量大,孟获城附近的大白杜鹃为该区域的主要建群种,是海拔2 30 0 m以上的灌木林最主要组成之一。银叶杜鹃亚组2种,其中繁花杜鹃在保护区的分布范围较广,在1 700~2 600 m的针阔混交林中均有分布。8种大理杜鹃亚组植物为保护区中高山区域林下灌丛的主要组成成分(见表1)。
表 1 栗子坪国家级自然保护区杜鹃花属植物生物学及分布特性Tab. 1 Biological and distribution characteristics of Rhododendron plants in Liziping National Nature Reserve
表 2 栗子坪国家级自然保护区杜鹃花属和亚属植物组成Tab. 2 Composition of genus and subgenus of Rhododendron plants in Liziping National Nature Reserve
三花杜鹃亚组的现代分布中心和分化中心在川西北区域[5],保护区有9种,在公益海区域发现了黄花杜鹃和多鳞杜鹃的天然杂交种,说明该类群处于不断分化演化中。保护区内有糙叶杜鹃亚属植物有2种,均为我国特产,爆杖花分布海拔相对较低,常分布在海拔2 000 m以下的常绿阔叶林中,腋花杜鹃比较耐干旱常形成灌木层优势种。
(续表 1)
3.2 区系特征
按照方瑞征[11]划分杜鹃花属植物的分布类型,保护区杜鹃花属植物均属北温带分布型。保护区杜鹃花组和亚组类群保护区包括5个,即中国东部-喜玛拉雅分布型5亚组18种,东亚分布型1亚组9种,北温带分布型1亚组1种,中国东部-广义横断山分布型1亚组1种,广义横断山-喜玛拉雅分布型4亚组(组)4种(见表3)。其中,保护区杜鹃花属植物的区系特征以中国东部-喜玛拉雅分布型和东亚分布型为主,分别占到保护区杜鹃花属植物总数的54.55%和27.27%。
表 3 栗子坪国家级自然保护区杜鹃花亚组植物组成和区系特征Tab. 3 Composition and floristic characteristics of Subgroup Rhododendron in Liziping National Nature Reserve
3.3 特有及濒危状况
常绿杜鹃花亚属和杜鹃花亚属为中国杜鹃花属主体,两亚属物种占国产全部种类的80%以上,其中70%以上为中国特有种[2,15]。保护区内的团叶杜鹃、大叶金顶杜鹃和汶川星毛杜鹃等8种为四川特有,占保护区杜鹃花属植物总数的24.24%,四川特有种占比高于小寨子沟自然保护区。
根据世界自然保护联盟(IUCN)杜鹃花属植物红色名录,保护区内有8种受威胁等级的杜鹃花,极危(CR)1种,易危(VU)5 种,近危(NT)2种和数据缺乏(DD)1种[16]。虽然杜鹃花亚属有鳞大花杜鹃亚组冕宁杜鹃未在杜鹃花属植物红色名录中,但其模式标本产地为四川冕宁县太阳沟,紧挨着保护区,狭域分布种,野外资源量稀少,亟需进行保护[17]。
3.4 资源现状及其应用价值
总体来看,杜鹃花物种在保护区海拔1 800 m以下,由于人为因素干扰较大,呈零星状分布,物种主要分布于保护区海拔1 800~4 000 m区域,海拔4 000 m以上主要以高山杜鹃亚组的物种为主,是高山草甸灌丛的主要组成成分,物种数量随海拔增加呈先增加后减少的趋势,在海拔2 500~3 500 m的海拔范围内杜鹃花物种最为丰富。
其中,大白杜鹃、团叶杜鹃、繁花杜鹃、银叶杜鹃、乳黄杜鹃和云南杜鹃等花色丰富、花大、花量大,景观价值高,耐受性强,适合作孤植、团状和行道树种开发;光亮杜鹃和微毛杜鹃等对消炎、平喘等有非常好的疗效;冕宁杜鹃叶及幼枝都含有丰富的芳香物质,可提取精油;大白杜鹃的花可以食用[2]。
4 讨论
我国横断山区域是现代杜鹃花的起源和分化中心[17],杜鹃花属对研究区系的进化和多样化有着重要作用[18]。四川栗子坪国家级自然保护区地处广义横断山区域东北端,境内多样的生境为杜鹃花提供了非常宝贵的生存演化空间。
保护区海拔差异大,从1 400 m到4 400 m均有杜鹃花属植物分布,多样性高,是高山灌丛和森林植被带下层灌丛的优势种和建群种,在生态稳定和水土保持方面起着至关重要的作用[2,6],形成了保护区独特的生态景观。但保护区内道路修建和放牧等人为干扰因素造成濒危杜鹃花种群减少甚至灭绝,建议对冕宁杜鹃和紫花杜鹃加强就地保护,开展野外监测,建立珍稀、特有杜鹃花栽培园及资源收集圃[2,19]。
石棉杜鹃与黄花杜鹃R. lutescens相近,但叶较大,下面中脉下部有白色细柔毛,花大,淡黄色而异[2,13]。调查发现有类似石棉杜鹃物种,从形态上来看有一部分性状与石棉杜鹃性状描述有差异,推断该物种可能是黄花杜鹃和毛肋杜鹃的天然杂交种。同时,银叶杜鹃亚组可能是常绿杜鹃亚属与杜鹃亚属进化遗传联系的重要类群[20,21],建议加大银叶杜鹃、繁花杜鹃和高景观价值的团叶杜鹃和云南杜鹃等引种驯化、新品种创制和繁育栽培技术研发。