云南省第二次重点保护野生植物资源调查研究
2022-05-07郑进烜杨焌熔万静霏华朝朗余昌元蔡文婧郑静楠吴富勤
郑进烜,杨焌熔,万静霏,王 勇,华朝朗,余昌元,蔡文婧,郑静楠,吴富勤
(云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051)
植物是生态系统的初级生产者,决定性地影响着地球的生态环境。植物的遗传资源和物种多样性具有不可替代的生态、经济和文化价值,也是人类社会赖以生存和发展的宝贵资源[1-2]。云南素有“植物王国”之称,是我国植物多样性资源最丰富的省份,其中高等植物有19 365种,占中国的50.2%。根据《云南省生物物种红色名录(2017版)》对云南省高等植物进行了评估,受威胁物种数达2 054种。在2012年启动的全国第二次重点保护野生植物资源调查中共确定调查物种313种,其中云南省分布有135种,占全国总调查种数的43.13%,是全国重点保护野生植物的重要组成部分。因此,开展好重点保护野生植物资源调查工作,是摸清云南省重点保护野生植物资源本底资料,建立相应的资源档案数据库的基础,是云南省建设生态文明、美丽云南和提高绿水青山就是金山银山的全民意识的重要途径,可为政府宏观决策,履行国际公约和协定,开展国际交流及科学研究提供科学依据。通过深入开展云南省重点保护野生植物资源调查,科学分析研究野生植物资源现状,为政府相关部门实施野生植物保护策略提供科学依据。
1 调查物种与方法
1.1 调查物种
根据《全国重点保护野生植物资源调查大纲》和《全国重点保护野生植物资源调查技术规程》,国家林业和草原局确定了全国第二次重点保护野生植物资源调查的调查物种313种。在《云南省第二次重点保护野生植物资源调查工作方案》和《云南省第二次重点保护野生植物资源调查技术方案》中,对照全国调查物种名录,云南省分布记载的有135种,在此基础上,云南省新增17种,调查物种共计152种[3-4](表1)。
表1 云南省第二次重点保护野生植物资源调查物种名录Tab.1 Species list of the second investigation of key protected wild plant resources in Yunnan Province
续表1
续表1
1.2 调查内容与范围
根据调查对象的濒危程度及分布状况的不同,将调查类别划分为重点调查和一般调查。重点调查针对数量较少、分布区相对狭窄的野生植物物种;一般调查针对分布较广泛的野生植物物种。根据调查类别的基本划分,152种野生植物调查物种中,重点调查物种71种,一般调查物种81种。重点调查物种调查其分布现状(范围和分布面积)、种群数量及其动态变化、生境现状及其生境保护现状、健康状况、受威胁因素及程度。一般调查物种调查其分布现状(范围和分布面积)、种群数量及其动态变化、生境现状及其生境保护现状。本次调查以云南省范围为调查总体,以县级行政区域为基本调查单元开展调查。
1.3 调查方法与数据处理
1.3.1调查方法
根据云南省地形地貌和野生植物资源调查目的物种的分布区域,采用实测法、样方(样圆)法、样带法、样线结合样方(样圆)法等调查方法,少部分物种在部分区域使用典型抽样法进行调查[5]。
1.3.2数据处理
1)实测法
将调查区内各分布点的目的物种分布面积、种群数量累加得到该目的物种在该调查区的分布总面积、种群总量。
2)样方(样圆)法
计算目的物种在某种植物群落或生境(调查区)的出现度(F),公式为:
(1)
式中:n表示在该植物群落或生境(调查区)中出现目的物种的主、副样方(样圆)总数;N1表示在该植物群落或生境(调查区)中所设主样方(样圆)数;N2表示在该植物群落或生境(调查区)中所设副样方(样圆)数。
量算植物群落或生境(调查区)面积(S):将野外勾绘修正的目的物种所处植物群落或生境的分布范围(调查区)输入计算机,用GIS软件进行面积求算;或利用森林资源二类调查材料,统计目的物种所处植物群落或生境的面积,单位为hm2。
计算目的物种在某种植物群落或生境(调查区)中每公顷的株数(X),公式为:
(2)
式中:Ni表示目的物种在第i个主样方(样圆)中的株数;Si表示第i个主样方(样圆)的面积。
计算目的物种在某种植物群落或生境(调查区)中目的物种株数(W),公式为:
W=FXS
(3)
式中:F表示目的物种在该植物群落或生境(调查区)中的出现度;X表示目的物种在该植物群落或生境(调查区)中的密度(每公顷的株数);S表示目的物种在该植物群落或生境(调查区)中的分布总面积。
3)样带法
先量算植物群落或生境(调查区)面积S,方法同样样方(样圆)法中求算方法相同。然后计算种群密度(D,株/hm2),公式为:
(4)
式中:Ni表示第i条样带内的目的物种株数;Li表示第i条样带的长度;Ai表示第i条样带的单侧宽度。
最后计算目的物种在某种植物群落或生境(调查区)中的目的物种株数(W),公式为:
W=DS
(5)
式中:D表示目的物种在该植物群落或生境(调查区)中的种群密度;S表示目的物种在该植物群落或生境(调查区)的分布总面积。
2 结果分析
2.1 野生植物资源现状
2.1.1野生植物资源总体现状
在全国313种调查物种中,经调查发现云南分布有120种,占全国应调查种数的38.10%。总体而言,云南省国家和地方重点保护野生植物种类较为丰富;分布面积累计达159 970.079 5 hm2,总株数达147 256 930株,但是大部分物种的种群数量十分稀少,部分物种仍处于极度濒危的状态。
2.1.2不同生活型种群现状
调查到国家和省级共134种目的物种的分布总面积为159 970.079 5 hm2,根据不同生活型进行统计分析。
簇生叶乔木型目的物种共21种,总面积9 452.558 3 hm2。其中3 323.519 5 hm2位于各级自然保护区内,占比为35.16%,其余6 129.038 8 hm2位于自然保护区外,占比为64.84%;总株数为21 507 446株(不管包括多少克隆体,由同一繁殖体发育形成的植物体均视为1株,下同),其中21 293 425株位于自然保护区内,占比为99.00%,其余214 021株位于自然保护区外,占比为1.00%。
乔木型目的物种共90种,总面积141 482.987 1 hm2。其中42 076.408 7 hm2位于各级自然保护区内,占比为29.74%,其余99 406.578 4 hm2位于自然保护区外,占比为70.26%;总株数为7 392 359株,其中1 451 527株位于自然保护区内,占比为19.64%,其余5 940 832株位于自然保护区外,占比为80.36%。
灌木型目的物种共3种,总面积5 616.559 0 hm2。其中427.160 1 hm2位于各级自然保护区内,占比为7.61%,其余5 189.398 9 hm2位于自然保护区外,占92.39%;总株数为10 992 869株,其中34 314株位于自然保护区内,占比为0.31%,其余10 958 555株位于自然保护区外,占比为99.69%。
草本型目的物种共3种,总面积3 284.287 9 hm2。其中820.368 0 hm2位于各级自然保护区内,占比为24.98%,其余2 463.919 9 hm2位于自然保护区外,占比为75.02%;总株数为107 357 293株,其中711 383株位于自然保护区内,占比为0.68%,其余106 625 910株位于自然保护区外,占比为99.32%。
藤本型目的物种共3种,总面积135.690 9 hm2。其中62.930 1 hm2位于各级自然保护区内,占比为46.38%,其余72.760 8 hm2位于自然保护区外,占比为53.62%;总株数为35 265株,其中34 470株位于自然保护区内,占比为97.75%,其余795株位于自然保护区外,占比为2.25%。
2.1.3分布保护区内外现状
在调查到的134种目的物种中,有绿春苏铁、巧家五针松、金平桦、紫荆木、茴香砂仁、长果姜、二回原始观音座莲7种物种全部分布在自然保护区内,有106种目的物种部分或全部分布在自然保护区内,占比为79.10%;弥勒苣苔、润楠、馨香玉兰、云南蓝果树、蒜头果、景东翅子树、漾濞槭等28种物种的野生种群全部分布于自然保护区外,面临着较为严峻的生存威胁。
2.1.4野外调查未发现的物种和分布点
在152种调查物种中,实际调查发现134种,另有金钱松、白豆杉、蛇根木、扣树、屏边三七、杜仲、紫檀、地枫皮、凹叶厚朴、圆叶玉兰、春剑、文山红柱兰、紫纹兜兰、独叶草、拟豆蔻、长柄叉叶苏铁、多羽苏铁和文山兜兰18种目的物种未发现野生种群。在调查发现的134种调查目的物种中,国家Ⅰ级重点保护植物33种,国家Ⅱ级重点保护植物71种,极小种群和一般保护植物28种。第一次调查有分布点但在第二次调查中未发现目的物种共39种。
2.2 野生资源现状统计分析
2.2.1种群规模
将152种调查物种的种群数量由少到多进行排序,根据种群规模分为10个数量等级,分别对应10个种群数量级。经统计分析,在152种调查物种中,金钱松、白豆杉、蛇根木、扣树、屏边三七、杜仲、紫檀(青龙木)、地枫皮、凹叶厚朴、圆叶玉兰、春剑、文山红柱兰、紫纹兜兰、独叶草、拟豆蔻、长柄叉叶苏铁、多羽苏铁、文山兜兰18种在野外调查过程中未发现,占总调查种数的11.8%;种群数量≤10株的有金平桦、二回原始观音座莲、五裂黄连、富民枳等17种,占总调查种数的11.2%,属极稀有类型;姜状三七、滇藏榄、西畴青冈、水松等29种的种群数量不足100株,占总调查种数的19.1%,呈零星散布的分布状态;德保苏铁、藤枣、厚朴、多毛坡垒等20种的种群数量不足1 000株,占总调查种数的13.2%,呈狭域散生状态;长果姜、馨香玉兰、叉孢苏铁、平当树等16种数量不足5 000株,占总调查种数的10.5%,以狭域散生为主;种群数量在5 001~10 000株的有云南肉豆蔻、马尾树、龙眼等9种,占总调查种数的5.9%,散生为主,极少成片;篦齿苏铁、茶(野生)、玉龙蕨、喜树(旱莲木)等14种的种群数量在10 001~50 000株,占总调查种数的9.2%,散生为主,有时成片分布;黑黄檀、云南拟单性木兰、珙桐、绿春苏铁等9种的种群数量在50 001~100 000株,占总调查种数的5.9%,散生为主,局部集中分布;油麦吊云杉、金丝楠、丁茜、弥勒苣苔等12种的种群数量在10万~100万株,占总调查种数的7.9%,广布散生,偶尔集中成片分布;种群数量>100万株的有喜马拉雅红豆杉、三棱栎、金铁锁、云南黄连等8种,占总调查种数的5.3%,呈局域广布、相对集中成片分布。种群数量在5 000株以下的达100种,占总调查种数的65.79%。可见,云南省重点野生植物资源的物种种群数量整体偏低。
2.2.2分布面积
将152种调查物种的分布面积(所处群落面积)由少到多进行排序,根据分布面积规模分为10个数量等级。除18种调查未发现野外种群的调查物种外,绝大部分调查记录到的物种分布面积较小,分布面积在5 000 hm2以下的有128种,占调查总种数的95.5%,其中18种分布面积不足1 hm2;分布面积在100 000~1 000 000 hm2的长蕊木兰和中华桫椤2种;调查物种中无分布面积大于1 000 000 hm2物种。
2.2.3分布点
将152种调查物种的分布点数量由少到多进行排序,根据分布点大小分为10个数量等级。大部分调查记录到的物种的分布点均很少,有18种调查物种未发现野外种群。其中仅有1个分布点的物种达9种,仅2~5个分布点的物种达27种,处于极易灭绝的境地。
2.2.4群落地位
在134种经调查有野生种群分布的目的物种中,仅有一小部分物种能够在群落中居于建群种的地位。望天树、水青树、三棱栎、龙棕、董棕和翠柏6种是分布面积和种群数量均较大的物种,在群落中处于建群种的地位。此外,能够在局部居于建群种地位的目的物种还有合果木、十齿花、粗枝崖摩、黄杉、篦齿苏铁、绿春苏铁、光叶珙桐、台湾杉、四数木9种。在所处群落中属于上层乔木,居于伴生种地位的目的物种则较多,包括润楠、观光木、巧家五针松、华盖木、毛枝五针松、东京龙脑香、滇南风吹楠、勐仑翅子树、云南肉豆蔻、黑黄檀、云南拟单性木兰、伯乐树、多毛坡垒、油麦吊云杉、平当树、大树杜鹃16种,均为高大的乔木树种。在所处群落中属于中下层乔木的目的物种有伞花木、漾濞槭、云南蓝果树、西畴青冈、金丝李、连香树、紫荆木、蒜头果、东京桐、滇桐、野生茶、中华桫椤等。
2.2.5年龄结构
种群个体数量的大小及其年龄结构的完整性是物种生存力的重要标志[2]。根据调查结果,对目的物种现阶段所在的群落结构、更新和演替特点等方面的情况分析表明,只有少数目的物种的种群个体数量较多、各龄级或各径级的植株均存在,表明种群年龄结构比较完整,生存力较强,如马尾树、喜树、粗枝崖摩、砚木、滇南苏铁、珙桐、水青树、三棱栎等物种。
多数乔木型的物种,其种群数量不多、年龄或龄级结构均很不完整,不同程度上表现出不稳定状态。如紫荆木、银杏、华盖木、单性木兰、大叶木莲、东京桐等物种,在现阶段的群落中,其只占有主林层(树高8 m以上)而无更替层(树高1 m至主林层下限)或缺少更新层(1 m以下)的植株,个别物种如水松、二回原始观音座莲甚至仅有衰老个体随机地出现在群落内,呈现出衰退型种群的特征。另有小部分目的物种,如望天树、富民枳、漾濞槭、润楠、黄蝉兰等物种的种群幼化现象较严重,在各自群落内,林下幼苗、幼树出现度高,成年植株占比小,因而其种群年龄结构也不完整,在群落中处于从属地位。
2.2.6外部环境状况
近年来,由于地方经济发展的需要,导致野生植物的生境遭到直接或间接干扰破坏。(1)交通基础设施如铁路、公路发展十分迅猛,修建公路设施的过程中,大规模占用林地,直接毁坏了一些重点保护植物的生境。(2)水库、水电站等水利设施的建设危及到一些珍稀植物的生存。如西双版纳州回龙山水电站的建设,对该区域的2个热带雨林和季雨林植被型,以及对董棕、滇南风吹楠、勐仑翅子树、千果榄仁、四数木、红椿6种国家Ⅱ级保护植物造成了直接影响。(3)由于外商到乡镇一级收购具有中草药成分的野生植物资源情况较多,重点保护野生植物资源的过分采集、盗挖、盗砍等现象突出,如土沉香、兰科植物、金铁锁、三七、重楼等野生植物资源量急剧下降。(4)农业用地的种植结构存在较大调整。人们为了追求眼前利益,盲目毁林开荒种植其他经济植物,如果树、橡胶、桉树等,天然林破坏严重。另外由于人工林的扩展,一些野生植物适宜的生存环境不断遭到蚕食和损害,植被岛屿化、片断化日益加剧,对野生植物种群的恢复和发展构成严重威胁。
3 结论与讨论
3.1 结论
1)全国313种调查物种中,云南分布记载的有135种,同时新增17种,调查物种共计152种,共调查到目的物种134种,分布面积累计达159 970.079 5 hm2,总株数达147 256 930株。调查到的目的物种中,分布面积以乔木型物种最大,其次是簇生叶乔木型物种;有7种目的物种全部分布在自然保护区内,106种目的物种部分或全部分布在自然保护区内,受保护比例为79.10%;有18种目的物种未发现野生种群,调查到的目的物种在第一次调查[3]有记录分布点但未再次发现的共39种,说明因生境变化或人为活动等影响导致目的物种的种群或个体受到破坏。
2)云南省野生植物资源目的物种种群数量在5 000株以下的达100种,占总调查种数的65.79%,说明全省重点保护野生植物资源物种种群数量整体偏低;分布面积在5 000 hm2以下的有128种,占总调查种数的95.5%,分布点数量在20个以下的有104种,占总调查种数的68.42%,说明云南省重点保护野生植物资源目的物种分布区域狭窄且面临着生境破坏或丧失的潜在威胁;在群落地位和年龄结构方面,多数乔木型物种的种群数量不多、年龄或龄级结构均很不完整,表现出不稳定状态。
3.2 讨论
重点保护野生植物资源调查是一项专业技术性强的工作,需要掌握调查方法,同时需要具备植物学专业知识的人才[6-8]。云南省第二次重点保护野生植物资源调查涉及目的物种多,任务重,参与调查单位多,对调查技术规程(技术方案)掌握与应用存在参差不齐的现象。因物种种类、分布特性差异以及调查人员的水平和业务侧重点不同,导致出现不同物种或不同地区调查抽样强度不同,调查方法运用和种群估算、分布区划等差别较大,成果质量水平不一,同时,植物资源是一个动态的变化过程,调查数据成果仅能反映调查阶段的状态。为能更准确地掌握重点保护野生植物资源的本底资源和消长动态,需要国家制定重点保护野生植物资源专项调查方案和建设一个统一的技术平台,将重点植物资源调查作为常规性工作开展,并对种群数量和分布点少的重点保护野生植物物种进行监测。