珍稀濒危植物笔筒树生境调查及保护建议

胡青荻，郑 坚，李其佐，魏君艳，白 羽，钱仁卷

（1浙江省亚热带作物研究所，浙江温州 325005；2苍南县自然资源和规划局，浙江温州 325005；3温州市林业技术推广和野生动植物保护管理站，浙江温州 325005）

0 引言

笔筒树(Sphaeropteris lepifera)为桫椤科(Cyatheaceae)白桫椤属(Sphaeropteris)的珍稀濒危树状蕨类植物，起源于中生代侏罗纪，由于地史变迁导致大规模灭绝，中国位于白桫椤属植物分布的北缘，仅有2种，其中白桫椤分布于广西、海南、云南和西藏，笔筒树则主要分布于中国台湾，也分布于菲律宾、新几内亚和琉球群岛等[1]。笔筒树茎干高大，树干修长，树冠如伞，叶痕大而密，异常美观，具极佳的观赏价值。

笔筒树在物种形成、古气候研究及古生物学等方面具有重要价值，同时在研究中国大陆与台湾植物区系关系等方面也具有重要意义。由于笔筒树茎干可作药用和兰花栽培基质，常遭到破坏性砍伐，加之全球气候变化对笔筒树生境的影响，天然更新困难、自然死亡趋高、病虫害等因素，资源枯竭。笔筒树野生种群分布区和种群规模有减小趋势，已被列入中国二级重点保护野生植物和中国珍稀濒危植物名录，IUCN评估等级为近危(NT)。

浙江温州为笔筒树分布最北缘，列入浙江省珍稀濒危野生物种。2015年首次在浙江省温州市苍南县发现2株笔筒树，随后泰顺县也发现笔筒树[2]。繁殖障碍、生态位狭窄、遗传多样性低、气候环境变化、人为活动干预、生境破碎化等是珍稀濒危植物的主要致濒因素[3～6]。近年来，由于气候变化及人为干扰，生境趋向干燥，生殖环节出现严重阻碍，种群更新困难，导致现存笔筒树资源日趋减少。因此，本研究通过对笔筒树生境进行调查分析，为笔筒树的原生境保护提供可靠依据，对笔筒树的种质资源保护与可持续利用研究具有重要意义。

1 调查方法与地点

对浙江苍南、龙湾、泰顺，以及福建霞浦、福州等笔筒树分布区原生境进行调查和观测。采用GPS定位，统计笔筒树所在的地理位置坐标。调查样方设置5个乔灌样方，每样方100 m2(10 m×10 m)，同时每样方内设5个1 m2(1 m×1 m)草本层样方，调查分布区群落类型、物种组成、分布状况、生长状况等。

2 结果与分析

2.1 浙江温州苍南

苍南县笔筒树原生境分布地为苍南县金乡镇大渔社区(120°60′E，27°39′N)，位于南行街村农业耕作区附近，属亚热带海洋性季风气候，冬夏季风交替显著，四季分明，气候温和，年平均气温17.9℃，年平均无霜期200天以上，年平均降雨量1670.1 mm，天然常绿阔叶林，森林覆盖率90%以上。笔筒树分布区域为防空洞塌陷形成的凹地，深度11～13 m，海拔介于10～30 m，在地理上具有一定特殊性。

该区域原有2株笔筒树，周围有香樟(Cinnamomum camphora)、大叶桂樱(Laurocerasuszippeliana)、天仙果(Ficus erectavar.beecheyana)等，较为荫蔽，林下杂草丛生。2017年初，笔筒树存活1株、死亡1株，存活笔筒树高达6 m，近地面树干粗30 cm，胸径粗23 cm，叶背面附生孢子囊群，树年龄20～30年。2017年夏季，仅存1株笔筒树死亡。2018年7月发现1株笔筒树幼株。原生境藤蔓缠绕、林下杂草丛生，大树杂灌荫蔽、溪流断水、生境趋向干燥等，透光率仅有10%，不利于笔筒树生长和幼苗再生，目前已对其生境进行保护。

2.2 浙江温州泰顺

该区域笔筒树分布于泰顺县雅阳镇承天氡泉省级自然保护区内(120°51′E，27°23′N)，为亚热带海洋性季风气候，年平均气温16.7℃（夏季平均气温约25～26℃，冬季平均气温为6～16℃）；年降水量1700～2100 mm；氡泉出水口温度为54～62℃。区内植被为常绿阔叶林，是浙江省唯一发育的亚热带南部地区植被的优越地段。2016年，在氡泉景区发现1株笔筒树成株及若干株笔筒树幼苗，其中成株地上部高约60 cm，基部20 cm，地表被不定根相互交织形成的“根被”覆盖，叶背未有孢子产生，生长地临近氡泉主泉眼，水热条件独特。2017年8月笔筒树成株死亡，目前尚未发现笔筒树幼苗产生。

2.3 福建霞浦

该地笔筒树原生境位于福建宁德霞浦县溪南镇青山村(119°49′E，26°42′N)，年平均气温为17～23℃，生长期327.9天，无霜期270.4天，日照时数1637.7 h，降水量2350 mm，降水集中于5—6月的雨季（前汛期）和7—9月台风季（后汛期），春多雨水，夏多台风，冬暖夏凉，霜雪少见。笔筒树位于葡萄园、茶园等作物种植区与溪边北坡，林下林缘境。共有6株成熟笔筒树，2株死亡笔筒树植株，株高1.8～3.5 m，冠幅1 m；乔木、杂灌自然生长，较多葛藤缠绕，人为活动多。

该笔筒树群落中共有维管束植物13种，隶属于9科13属（见表1）。其中蕨类植物1科1属1种，被子植物8科12属12种。种类数量占优势的科由大到小依次为禾本科Gramineae（2属2种），菊科Compositae（3属3种），葡萄科Vitaceae（2属2种）。含有单种的属有6个，占总属数的46.2%。

表1 霞浦笔筒树分布区植物类型

由表2～3可知，乔木层植被高度约4.50 m，地上部垂直投影面积占地面的比率为20%～30%，主要植被为龙眼(Dimocarpus longan)与丛生竹(Sympodial bamboo)，生长旺盛，其中龙眼平均胸径为12.50 cm，高度为4.43m，丛生竹平均胸径为6.87 cm，高度为5.33 m，荫蔽性较好，适宜笔筒树生长。

表2 群落基本信息

表3 乔木层特征

由表2、4可知，灌木层高度约1.25 m，其中以白花银背藤(Argyreia seguinii)、毛葡萄(Vitis heyneana)为优势物种，草本层高度约20～30 cm，优势物种为毛莲蒿(Artemisia vestita)、小蓬草(Conyza canadensis)等，密度较大。调查过程中发现以白花银背藤为主的藤本植物以笔筒树为支撑攀爬生长，部分叶片严重变形脱落，严重制约笔筒树的正常生长。

表4 灌木层与草本层特征

2.4 福建福州

根据调查，福建省福州市平潭镇磹水村上岳顶(25°36′37″N，119°47′50″E)、连江县黄岐中学(26°19′44″N，119°53′27″E)等地均有笔筒树种质资源分布。福州市为亚热带季风气候，阳光充足，雨量充沛，夏长冬短，无霜期约326天。年平均日照数为1700～1980 h；年平均降水量为900～2100 mm；年平均气温为20～25℃，最冷月1～2月，平均气温达6～10℃；最热月7～8月，平均气温为33～37℃。平潭县磹水村上岳顶有笔筒树4株，其中1株株高约2.2 m，幼苗株高约10～40 cm，由附近村民定期对山路及附近杂草进行维护管理，目前长势较好。连江县黄岐中学操场后山有3株笔筒树自然生长，株高2～3 m，长势良好，周围杂灌自然生长。磹水村与连江县的笔筒树发现地均位于溪流旁，湿度及光照适宜笔筒树生长。

3 讨论

濒危物种是生物多样性脆弱的环节，是保证植物多样性的重要方面，笔筒树在物种形成、古气候研究及古生物学等方面具有重要价值，同时对研究中国大陆与台湾植物区系关系等方面也具有重要意义。笔筒树对生态环境要求严格，只适应于一定范围和特定的生态环境，成株和幼苗对生境和环境变化较为敏感，适应力差，目前中国多个笔筒树分布点种群呈衰退趋势[7～9]。笔筒树生境条件的改变是笔筒树死亡的重要原因，如温州苍南2017年夏季干旱炎热少雨，且该地笔筒树成株随着树龄增长，生长势逐渐减弱，导致了笔筒树死亡。

根据调查发现不同居群的笔筒树原生境存在不同程度上的破坏或生境恶化现象，未得到重视与有效保护，种群更新困难，部分分布地的笔筒树成株逐步死亡。如琅岐岛已知分布地的笔筒树成株已死亡；福清市沙埔镇江下村曾厝山(25°23′23″N，119°31′10″E)曾发现笔筒树，因建造公墓，笔筒树已被清理，且未发现笔筒树幼苗；泰顺笔筒树成株死亡后，幼苗被不知情的村民或林地管护人员作为游步道两侧杂灌清理，人为破坏现象严重。另一方面，笔筒树观赏价值较高，常遭破坏性挖掘，从而导致现存笔筒树资源日趋减少，加之台风气象灾害，部分野生笔筒树生存环境受到极大威胁。

4 保护建议

4.1 原生境保护

由于笔筒树生长环境对空气湿度及水分要求较高，常分布于水流附近，一旦溪水断流、缺乏水源，笔筒树的生长则受到极大威胁，需及时关注分布区域周围气候变化。对有倒塌风险的笔筒树需要设置保护支撑装置，同时需专人阶段性地进行林冠清理、割灌除草等管护措施，确保笔筒树生长所需的光照与空间，设置温湿度记录仪，适时补水增湿，密切监测笔筒树生境，并建立完整的数据库档案予以保存。

4.2 种苗人工繁育

自然条件下，笔筒树的繁殖主要依靠叶背产生的孢子进行，但孢子存在寿命短、繁殖周期长等缺陷，限制了其自然增长。因此需要开展笔筒树人工繁育工作以扩大笔筒树种苗数量，建立笔筒树由孢子、配子体、孢子体、幼苗整个过程的精准控制性育苗体系，选择气候适宜的区域建立资源繁育圃，扩大其居群规模。

4.3 野外回归

珍稀濒危植物的最佳保护方法是恢复其野外种群，构建迁地保护种群来促进其野外种群及生境恢复。通过笔筒树的大规模人工繁育，在类似生境的区域开展回归种植，建立种质资源保护区，有效管理，长期监测，以点推面，逐步开展笔筒树的野外回归，推动野外笔筒树种群与生态系统协同发展。

4.4 加强研究

目前有关笔筒树的相关研究主要集中在种群结构、生态环境、生殖栽培以及生理生化等方面[10～13]。对于笔筒树等珍稀濒危植物的保护，主要是摸清其濒危机理和克服其繁育难点，逐步实现野外植物种群的恢复。因此需要加大科研投入，从原生境保护、濒危机制研究、种质保存、遗传多样性等方面加强笔筒树保育研究，提高人工保育技术及野外种群恢复技术，为笔筒树等珍稀濒危野生植物种质资源保护提供强有力的技术保障。