陕西佛坪国家级自然保护区木兰科植物资源现状调查

赵荣荣，周 刚，冯花妮，王兰宁，朱 琳，冀晓丽

(陕西佛坪国家级自然保护区管理局，陕西 佛坪 723499)

1 引言

木兰科(Magnoliaceae)植物是世界植物界所瞩目的双子叶植物中的原始类群，世界木兰科植物有16属,300余种，中国有11属160余种，是木兰科植物资源最丰富的国家之一，占全科属总数的69%，种属总数的53%[1]，主要分布在亚洲的热带和亚热带地区，集中在中国南部和中南半岛。秦岭分布有2属5种，根据1997和2013年的调查，佛坪保护区有1属5种，其为木兰属(MagonliaL.)，分别为玉兰(MagnoliadenudataDesr.)、望春玉兰(MagnoliabiondiiPaman)、武当玉兰(MagnoliasprengeriPamp)、厚朴(MagnoliaofficinalisRehd. et Wils.)、凹叶厚朴(Magnoliaofficinalissubsp.biloba (Rehd. et Wils.) Cheng Law)[2]。木兰科大多数植物种类是高达15～40 m的乔木，它们与其他科的乔木组成森林上层的优势树种，在维持生态平衡方面起着重要的作用。木兰科植物是重要的科学研究材料，并且具有芳香、药用、工业用材等多种经济效益和绿化、美化、优化环境等生态效益。由于植物本身和人为破坏等原因，约有39种木兰科植物趋于濒危状态，是被子植物中受到严重威胁种类最多的科，多为古老种、持有种或具有重要经济价值的树种，其中属于我国重点保护的珍稀濒危植物有29种[3]。

2 自然概况

佛坪保护区位于秦岭中段南坡的陕西省佛坪县西北部，西与陕西长青、黄柏塬国家级自然保护区毗邻，北接陕西周至国家级自然保护区，东连陕西观音山国家级自然保护区，南为佛坪县岳坝乡，处于秦岭自然保护区群的核心位置。东经107°41′～107°55′，北纬33°33′～33°46′，总面积29240 hm2。佛坪保护区在陕西省地貌区划中，属于秦岭山地区、秦岭南坡中山亚区。海拔980～2904 m，区内土壤主要有黄棕壤、棕壤和暗棕壤3种类型。黄棕壤分布在1300 m以下，是低山落叶阔叶林植被下发育的土壤，土层较厚，pH值呈中性-微酸性反应；棕壤主要分布于 1300～2200 m的中山地带，是落叶阔叶或针阔混交林下发育的土壤，所占面积较大，土壤肥力较高；暗棕壤主要分布于海拔2200～2800 m，是以针叶树为主的针阔叶混交林下发育的土壤，自然肥力高，地表覆盖厚，地被物丰富；海拔2800 m以上局部分布有少量亚高山灌丛草甸土[4]。本区的气候属亚热带北缘山地暖温带气候，总体而言气候温和，夏无酷暑，冬无严寒，冬春雪雨稀少偏旱较燥，夏秋降水集中多洪潮湿，具有显著的山地森林小气候特征，气候垂直变化明显[5]。区内年均气温 11.5 ℃，年均日照 1726.5 h；区内年均降水量 924 mm，多集中在4～10月份。区内分布有2种国家一级重点保护植物，52种国家二级重点保护植物，是我国生物多样性最为丰富的区域之一[6]。

3 调查方法

大量收集整理历年来佛坪保护区有关木兰科植物调查研究的资料、咨询植物类专家和学者，在此基础上，确定在佛坪保护区全境范围内采用样线调查与生态学样方相结合的方式对木兰科开展植物资源调查。在全区预设了42条调查样线，沿着调查样线进行“S”形或“Z”形行走(图1)。选择木兰科树种分布集中的地点进行样方调查，样方面积为400 m2。在调查过程中拍摄照片并记录其植物种类、数量、分布地点、经纬度、海拔、坡度、生长状况等内容，整理出佛坪保护区木兰科植物的种类及分布，同时对木兰科植物资源的现状进行分析，并提出保护对策[7～9]。

图1 佛坪保护区木兰科植物资源调查样线

4 结果与分析

通过调查，佛坪保护区现有木兰科植物有1属4种，其为木兰属，分别为玉兰、望春玉兰、武当玉兰、厚朴。占秦岭地区木兰科总属数的50%和总种数的80%，其中属于国家二级保护植物的有1种，为厚朴。根据资料显示，1987年之前，佛坪保护区境内有大量厚朴存活(表1)。

4.1 木兰科植物地理分布

4.1.1 水平分布

佛坪保护区境内的木兰科植物共有192棵，多生长在温暖湿润、土壤肥厚、排水良好的沟谷、河边、山坡，其伴生树种多为壳斗科(Fagaceae)的栓皮栎(QuercusvariabilisBl.)、小橡子树(Quercusglanduli-feraBL.var.brevipetiolata Nakai)、青岗(quercusdentatathunb)等，松科(Pinaceae)的油松(PinustabuliformisCarri.)等，林下广布巴山木竹(Bashaniafargesii)。

玉兰53棵，分布于西河、磨门沟等地；望春玉兰124棵，在岳坝、大古坪、三官庙等区域均有分布；武当玉兰14棵，分布于中嘴梁、黑沟梁、团坪等地；厚朴1棵，分布于中嘴梁。分布数量最多的为望春玉兰，分布数量最少的为厚朴(图2)。

表1 佛坪保护区木兰科植物资源统计

图2 佛坪保护区木兰科植物分布

4.1.2 垂直分布

佛坪保护区的森林植被主要有4个自然垂直带。在海拔1000～1300 m，为低山落叶阔叶林带，以栓皮栎为代表；1300～2200 m，为针阔混交林带，本带可分为两个亚带，海拔1300～1800 m，为松栎林亚带，以锐齿栎(Quercusaliena.var .acuteserrata)和油松为代表，海拔1800～2200 m，为松桦林亚带，以华山松(PinusarmandiiFranch)和红桦(Betulaalbo-sinensisBurkill)为代表；海拔2200～2600 m，为中山落叶阔叶小叶林带，以红桦和牛皮桦(Betulaalbo-sinensisvar. septentrionalis)为代表；海拔2600～2800 m，为亚高山针叶林带，以巴山冷杉(AbiesfargesiiFranch.)和太白红杉(LarixchinensisBeissn.)为代表[10]。

佛坪保护区木兰科植物主要分布于低山落叶阔叶林带和针阔混交林带，其垂直分布范围在1000～2000 m。海拔1000～1200 m分布的有望春玉兰和玉兰，主要分布的是望春玉兰，大多分布在沟谷、河边的

低山落叶阔叶林带；海拔1200～1600 m分布的有望春玉兰、玉兰和武当玉兰，其中1200～1400 m分布望春玉兰最多，1400～1600 m分布的玉兰最多，多分布在沟谷、河边的针阔混交林带；1600～1800 m分布有望春玉兰、玉兰、武当玉兰和厚朴；1800～2000 m分布有望春玉兰、玉兰、武当玉兰，分布最多的为玉兰。大多分布于海拔1000～1600 m(表2)[11]。

4.1.3 坡度分布

在调查过程中将坡度大小分为6个等级，分别是平坡(0～5°)、缓坡(6～15°)、斜坡(16～25°)、陡坡(26～35°)、急坡(36～45°)、险坡(46°以上)。对各种类木兰科植物在不同坡度的分布数量进行统计(图3)。总体来看，玉兰在不同坡度分布由高到低依次是陡坡、斜坡、缓坡、急坡；望春玉兰在不同坡度分布由高到低依次是缓坡、陡坡、斜坡、平坡；武当玉兰在不同坡度分布由高到低依次是斜坡、急坡、缓坡、陡坡；厚朴分布在斜坡。

基于本次调查数据对比得到：4种木兰科植物分布数量比例最高的坡度各不相同。这可能和树种本身生长习性相关，也和本次调查的时间、人力投入、资金等有关，有望在今后的调查研究中更加深入。

4.2 木兰科植物生长状况

在本次调查的基础上，总结了部分有代表性的木兰科植物的生长特性，其中树高、胸径、冠幅用平均值±标准差表示。同时结合木兰科植物的树干、叶片、病虫害等情况，判断其生长状况(表3)。

图3 佛坪保护区木兰科植物坡度分布

表3 佛坪保护区木兰科植物生长状况统计

5 讨论与建议

本次调查结果显示，佛坪保护区4种木兰科植物分布数量由多到少依次是望春玉兰、玉兰、武当玉兰、厚朴，水平主要分布在大古坪、西河区域，垂直分布主要在海拔1000～1600 m之间，其伴生树种多为栓皮栎、小橡子树、青岗、油松、巴山木竹等。喜肥沃、排水良好的弱酸或弱碱性土壤。相较于1997、2003年的调查研究发现，木兰科植物种群和数量有所减少，且生长状况一般，无繁殖与更新。

5.1 木兰科植物种群和数量减少的原因

(1)由于木兰科植物具有较高的药用、观赏及材用等经济价值，在历史上曾经历过人为的大肆剥皮、采伐与利用，致使佛坪保护区境内木兰科植物资源遭到严重破坏，种群和数量不断减少，有些逐渐沦为濒危种。

(2)受自身繁殖能力的影响，也导致了木兰科植物种群和数量的减少。一方面，大多数木兰科植物种皮表面覆有一层油脂，通透性差致使种子发芽困难，需要经过人工处理来提高其成活率。如武当木兰种子属综合性休眠类型，有隔年发芽的特性[12]。另一方面，有的木兰科植物花粉传播和授粉困难。如凹叶厚朴为异交繁育类型，传粉过程中需要授粉者[13]。

5.2 佛坪保护区木兰科植物资源保护策略

(1)加强宣传教育，提高村民的环境意识和法律意识。利用电视、网络等多媒体形式开展野生植物多样性保护及环境保护的科普教育，使村民深刻认识到生物多样性的重要性，培养村民保护环境的意识，把保护变成村民的自觉行为。

(2)加强木兰科植物就地保护。对数量较少的树木进行挂牌保护，定期观察、记录其生长状况[14]。对于濒危物种可以进行就地保护，并加大管护力度，积极利用人工促进天然更新方法，就地繁育、恢复和扩大种群数量。

(3)开展人工栽培繁育的研究与应用[15]。在秦岭中段(南麓)水源涵养与生物多样性保护恢复项目中，向野外人工种植厚朴，让其逐渐成为逸生种群，以利于厚朴种质资源的保护。同时选择建立木兰园，利用组织培育、嫁接技术等人工繁育技术打破木兰科植物繁育的瓶颈，对木兰科植物进行栽培，这样既可满足社会的经济和观赏价值，又可缓解对野生资源的压力，从而达到保护木兰科植物种质和遗传资源的目的。