湖北省堵河源自然保护区珍稀濒危植物优先保护等级研究①

熊 蔚，李亭亭，汪正祥，陈荣友，马茹悦，张文娟

(1.湖北大学 资源环境学院，湖北 武汉 430062；2.长江水资源保护科学研究所，湖北 武汉 430051)

物种多样性是生物多样性的重要组成部分，也是生物多样性的中心。由于20世纪人口的爆炸式增长和工业化的迅速发展，造成森林资源加速消失、环境恶化，大批物种已灭绝或处于濒危状态[1]。因此，保护珍稀濒危植物是保护自然和地球的重要部分[2]。与国外相比，我国对于稀有以及濒危植物的关注和研究起步较晚[3]。国际自然和自然资源保护联盟(IUCN)在1978年针对稀有和受到严重威胁的植物出版了《植物红皮书》，引起了社会各界及民众的重视。1987年，中国科学院植物研究所和国家环境保护局根据IUCN红色名录中濒危、稀有和渐危评价标准对388种植物进行濒危等级评估，编著了《中国珍稀濒危保护植物名录》(第一册)[4]，后面又陆续出版了《中国珍稀濒危植物》[5]和《中国植物红皮书》(第一册)[6]，对我国珍稀濒危植物保护具有十分重要的意义。

国家在制定与珍稀濒危植物相关的政策法规时应站在宏观角度，综合考虑各地情况。由于国家幅员辽阔、地貌类型复杂多样、气候差异较大，在对各地珍稀濒危植物保护等级进行划分时应结合当地的实际情况进行考虑。为此，近几年我国也有许多学者对不同地区珍稀濒危植物优先保护等级划分开展了大量研究工作[7-11]。目前，湖北堵河源自然保护区的研究主要集中在工程建设对自然保护区的影响[12-13]、昆虫资源调查[14-15]及其生物多样性的研究[16-17]。堵河源国家级自然保护区属于森林生态系统类型的自然保护区，保护区内珍稀濒危植物众多，但是相关研究却很少。2019年6—7月在对堵河源自然保护区进行科学考察及查阅与其相关资料的基础上，确定保护区内的珍稀濒危植物种类、分布及数量现状，对此进行优先保护等级划分，为堵河源自然保护区关于珍稀濒危植物的保护和管理提供科学依据。

1 区域概况

堵河源自然保护区(31°30′～31°57′N，109°54′～110°10′E)位于湖北省竹山县南部，核心区面积为17 808.6 hm2，缓冲区面积11 603.1 hm2，实验区面积17 761.3 hm2。自然保护区属于北亚热带湿润气候区，云多雾大，日照较少，雨量充沛，风量较小。年均温为12.9 ℃，年均降水量在1 000 mm以上。受地形影响，温度垂直差异变化大。自然保护区最高处位于枪刀山，海拔2 635 m，最低处在百里河口，海拔400 m，相对高差达2 235 m，其地貌类型可以分为丘陵、中山和低山3种类型。

2 研究方法

2.1 野外考察

2019年6月，采用样线和样地法对堵河源自然保护区野生植物的生境和生存现状进行调查，沿途采用GPS定位，并采用目测法估计乔木的高度，使用胸径尺测量乔木胸径。记录各样线或样地的海拔、经纬度、植物种类、数量、高度、胸径及综合优势度、群集度，并对其生境进行描述，最终整理出堵河源自然保护区植物名录。根据《国家重点保护野生植物名录(第一批)》[18]《中国珍稀濒危保护植物名录(第一册)》[4]《国家珍贵树种名录(第一批)》[19]，统计珍稀濒危植物种类。

2.2 珍稀濒危植物优先保护等级划分方法

通过参考与珍稀濒危植物优先保护等级划分相关的研究[7-11,20]，结合该自然保护区珍稀濒危植物的实际情况，制定适合堵河源自然保护区的评价指标(表1)。根据物种在保护区内的分布情况、保护现状、遗传价值和物种价值对各项进行评分。物种的濒危系数(Ct)、遗传价值系数(Cg)、物种价值系数(Cs)计算公式分别为：

(1)

(2)

(3)

式中:Xi为各项评价指标的实际得分;MaXi为各项评价指标的最高分。

按照各系数的60%、20%、20%进行加权求和，计算出综合评价值(Vs)[10]，公式为：

Vs=Ct×60%+Cg×20%+Cs×20%

(4)

表1 堵河源自然保护区珍稀濒危植物优先保护定量研究评价指标Tab.1 Quantitative research evaluation index for priority conservation of rare and endangered plants in Duheyuan Nature Reserve

续表1

根据表2的评价指标对物种的濒危程度和保护顺序进行划分。

表2 物种濒危程度和保护顺序划分标准Tab.2 Species endangered degree and conservation order classification standard

3 结果与分析

3.1 珍稀濒危植物调查结果

对堵河源自然保护区珍稀濒危植物进行调查，统计结果见表3。

表3 堵河源自然保护区珍稀濒危植物Tab.3 Rare and endangered plants in Duheyuan Nature Reserve

续表3

据调查结果显示，堵河源自然保护区珍稀濒危植物共有46种，隶属于31科、40属。根据国务院1999年批准的《国家重点保护野生植物名录 (第一批)》[18]统计，属于国家重点保护野生植物共29种，占湖北省重点保护野生植物50.9%。其中属于Ⅰ级保护的有5种，Ⅱ级保护的有24种。根据《中国植物红皮书——稀有濒危植物(第1册)》[6]统计，堵河源自然保护区中共有34种国家珍稀濒危植物。其中国家1级珍稀濒危植物有1种，国家2级珍稀濒危植物有11种，国家3级珍稀濒危植物有22种。根据《国家珍贵树种名录》[19]统计，堵河源自然保护区中共有19种国家珍贵树种，占湖北省总数(共28种)的67.9%。其中国家一级珍贵树种有5种，国家二级珍贵树种有14种。

3.2 优先保护评价指标值分析

3.2.1 濒危系数指标值分析

濒危系数(Ct)是根据物种的国内分布频度、保护区内分布频度、保护区内的现存多度、种群结构、潜在人为破坏和保护区内管理人员的影响6个指标的具体评分计算得出。保护区内珍稀濒危植物的濒危系数在0.296 3～0.740 7之间，其中濒危系数最高的植物是秦岭冷杉，最低的是野大豆和领春木(表4)。

表4 堵河源自然保护区珍稀濒危植物综合系数评价Tab.4 Comprehensive coefficient evaluation of rare and endangered plants in Duheyuan Nature Reserve

续表4

根据濒危系数(Ct)的等级划分标准，保护区内南方红豆杉、黄杉、秦岭冷杉、小沟儿茶、独花兰共5种植物属于濒危种，银杏、麦吊云杉、大果青杆、红豆树、巴山榧树、呆白菜、华榛、蝟实、延龄草、白辛树共10种植物属于渐危种，珙桐、光叶珙桐、红豆杉、八角莲、连香树、楠木、鹅掌楸、水青树、黄连、喜树、大叶榉树、川黄檗、厚朴、凹叶厚朴、毛红椿、红椿、穗花杉、杜仲、山白树、天麻、瘿椒树、紫茎、椴树共23种植物属于稀少种，野大豆、香果树、樟、金荞麦、金钱槭、领春木、青檀、刺楸共8种植物属于较安全种。

3.2.2优先保护评价结果

通过对46种珍稀濒危植物的11个指标进行评分和计算，得出各植物的综合评价值(Vs)，由此划分堵河源自然保护区珍稀濒危植物的保护等级(表4)。

46种珍稀濒危植物的综合评价值(Vs)范围在0.279 3～0.707 0，综合评价值最大的是银杏，最小的是野大豆。其中划分为Ⅰ级保护(即最优先保护)的植物有8种：珙桐、光叶珙桐、南方红豆杉、银杏、黄杉、秦岭冷杉、水青树、小沟儿茶，占保护区珍稀濒危植物总数的17.4%；Ⅱ级保护(即优先保护)的植物有25种：红豆杉、麦吊云杉、大果青杆、连香树、楠木、鹅掌楸、香果树、巴山榧树、喜树、大叶榉树、呆白菜、毛红椿、红椿、穗花杉、金钱槭、华榛、蝟实、杜仲、山白树、延龄草、独花兰、瘿椒树、白辛树、紫茎、青檀，占保护区珍稀濒危植物总数的54.4%；Ⅲ级保护(即次优先保护)的植物有11种：八角莲、红豆树、黄连、樟、川黄檗、厚朴、凹叶厚朴、天麻、领春木、椴树、刺楸，占保护区珍稀濒危植物总数的23.9%；Ⅳ级保护(即暂缓保护)的植物有2种：野大豆、金荞麦，占保护区珍稀濒危植物总数的4.3%。

4 讨论

通过调查，堵河源自然保护区共有46种珍稀濒危植物，隶属于31科、40属，其中属于国家重点保护野生植物29种，国家珍稀濒危植物34种，国家珍贵树种19种。根据综合指标来看，Ⅰ级保护(即最优先保护)的植物有8种，Ⅱ级保护(即优先保护)的植物有25种，Ⅲ级保护(即次优先保护)的植物有11种，Ⅳ级保护(即暂缓保护)的植物有2种。

调查发现，黄杉、秦岭冷杉、水青树在该保护区内由国家Ⅱ级野生保护植物提升为Ⅰ级保护植物。这可能与植物种的自身特性、经济价值和分布情况有关。黄杉是第三纪遗留下来的古老珍贵树种，其幼苗需要一定的荫蔽条件，对于生长6年以上的幼树需要充足的阳光，但其植物本身生命力强，成林林冠下荫蔽湿润，不能提供幼树生长所需的阳光，林冠下难以形成幼树林[23]。黄杉零星分布在海拔1 000～1 500 m的山坡林中，物种分布均较分散，物种间难以进行正常的交流，造成生殖隔离，最终导致种群多样性丧失[21]。而且黄杉木材可用于制造家具、地板以及应用于建筑行业等，具有一定的经济价值，目前种群分布狭小和种群脆弱是过度砍伐利用造成的后果，保护区应对滥砍乱伐现象加强管理和教育，对黄杉林砍伐进行科学、合理的引导。秦岭冷杉零星分布在堵河源保护区海拔1 500～2 400 m的山坡林中，属于中国特有种，数量较少，其种子具有一定药用价值，易遭到人为破坏。秦岭冷杉核心分布区位于陕西省秦岭，其边缘在西北，可达甘肃省的舟曲、天水等地，东南到湖北神农架、房县、巴东[24]。据研究，分布在边缘区的秦岭冷杉球果和种子性状较核心区差，结实率低[25]。秦岭冷杉对温度变化十分敏感，其幼苗喜阴，保护区需要根据植物的特性进行栽植、保护。水青树零星分布在保护区1 100～2 200 m的沟谷边，其果序散布范围较小，而且水青树种子很小，千粒重都不足0.1 g[26]，在种子萌发时提供的营养物质较少，致使其萌发率低。

堵河源自然保护区珍稀濒危植物优先保护等级是在考虑各物种本身的现存状况、所具有的遗传价值、物种价值和保护区实际情况的基础上进行划分，其评价标准与《国家重点保护野生植物名录 (第一批)》的评价标准不同，因此划分等级也存在差异。因此，保护区在制定相应的保护和管理措施时除参考国家评价标准外，还应结合植物的自身特性及其所处的环境，重视对黄杉、秦岭冷杉、水青树等的保护。