浅析雾灵山保护区大花杓兰极小种群的保护

张艳侠，王 水，张海江

（河北雾灵山国家级自然保护区管理中心，河北 承德 067300）

雾灵山国家级自然保护区位于我国暖温带河北省承德市兴隆县北部，地处燕山山脉，主峰海拔2 118 m。地理位置独特，既处于暖温带落叶阔叶林带向温带针阔混交林带的过渡地带，又位于华北、东北、内蒙古三大植物区系的交汇处。保护区内自然地貌类型异常丰富，海拔高差变化大，沟谷切割较为剧烈，使得保护区内植被分布多样、生态系统植被类型繁多，为境内众多生物种类的生息繁衍提供了优越条件。保护区内森林覆盖率高达87%，现有高等植物165科645属1 870多种，因此雾灵山也被专家誉为“华北物种基因宝库”。

大花杓兰（Cypripedium macranthosSwartz）属于兰科杓兰属，为多年生草本植物，因其形状酷似一个口小肚大的囊袋，又名“大口袋兰”。大花杓兰花呈紫红色，花朵直径5～6 cm，是中国野生兰花中观赏价值非常高的一种兰花，被誉为“中国北方地区最美丽的兰花”。目前，我国北方自然分布的大花杓兰野生种群濒临灭绝，已被列为国家一级濒危保护植物。大花杓兰对生长环境要求严苛，只有在水分供应充足、土壤排水良好、昼夜温差较大且空气流通良好的条件下才能更好地生长[1]。大花杓兰生长区域多位于海拔450～2 400 m的针叶林、针阔混交林、阔叶林边缘、开阔草甸等小环境好的区域，种群内个体呈群聚状随机分布，表现出无性繁殖、有性生殖同时存在的分布特点[2]。

近20年来，大花杓兰的野生种群逐渐趋向衰退，数量急剧减少，栖息地丧失、旅游开发和人为采挖等因素使得自然分布的大花杓兰野生种群濒临灭绝。通过对濒危植物的分布及其生存群落特征的研究显示，大花杓兰的生态位宽度为0.024，表明适于其生存的生境较少，亟须采取优先保护措施进行保护[3]。

1 现 状

大花杓兰主要分布在雾灵山国家级自然保护区内的高山草甸或林缘光照条件较好的小环境中，分布海拔高度在1 800 m以上。在雾灵山国家级自然保护区开展的第一次植物本底调查中发现，大花杓兰仅为零星分布。2018年，保护区开展第二次植物本底调查，在雾灵山主峰周围的草甸中发现大花杓兰种群，经初步调查共20余株，主要分布在生境阳坡的亚高山草甸以及针阔混交林的阴坡，总面积约10 000 m2。每年5月中旬，当大多数伴生植物还处于休眠期时，大花杓兰已开始萌动发芽，并迅速生长。进入6月，大花杓兰的花朵完全绽放，9月中旬种子成熟并开裂后，植株的地上部分开始干枯。为躲避寒冷的冬季，大花杓兰从每年9月至第二年5月上旬一直处于休眠期。

2 存在问题

2.1 游客踩踏，误入采摘

雾灵山国家级自然保护区自1992年起开展生态旅游，依托其独特的地理位置，成为北京市、天津市、河北省唐山市、河北省承德市4个城市游客出游的主要目的地，每年接待游客20万人次。雾灵山国家级自然保护区自开展生态旅游以来，先后获得“中国森林养生基地”“中国森林氧吧”“中国避暑名山”等荣誉称号。随着经济的发展以及人们回归自然情结意愿的提高，越来越多的游客以自驾游方式进入自然保护区中游玩，游客践踏和误入采摘对本已十分脆弱的野生大花杓兰种群造成严重破坏。

2.2 滥采乱挖，过度采集

对大花杓兰的过度采集是雾灵山国家级自然保护区内目前最紧迫的威胁，也是导致其野生种群数和种群个体数目在短时间内快速减少的最根本原因。在我国北方杓兰属植物中，大花杓兰不仅具有极高的观赏价值，而且还具有很高的药用价值。《内蒙古植物药志》中记载，大花杓兰具有活血祛瘀功效，对治疗跌打损伤、外伤出血具有非常好的疗效。随着大花杓兰药用价值的发现，导致大量的采集者滥采乱挖、过度采集，常常将所有出土的大花杓兰个体连根挖走，仅有少量的休眠植株因当年未出土而幸存下来，这使得野外发现的大花杓兰种群常呈现少量零星分布[4]，也使大花杓兰得不到有续和可持续发展。

2.3 巡护成本高，保护效果差

雾灵山国家级自然保护区内大花杓兰的分布区域海拔相对较高，如果完全依靠人力巡护管理，一方面需要投入大量的人力、物力，不仅增加成本，而且无法做到对大花杓兰种群进行实时监管，巡查保护效果不佳；另一方面，保护区内高海拔地区多数自然环境恶劣、道路崎岖，给巡护人员带来诸多不便，难以达到对大花杓兰种群的高频率巡查保护标准。

3 对策建议

野生大花杓兰从种子萌发到开始开花至少需要8年的时间，一旦被大量采挖，则需要更长的时间来恢复，因此对已经发现大花杓兰的植株保护迫在眉睫。大花杓兰现有野生种群的个体是不可替代的宝贵资源，应在大花杓兰现有的生境地采取就地保护措施，使现存的大花杓兰种质资源不再继续受到人为破坏。就地保护是在大花杓兰的主要原产地开展对生物资源及其生态栖息地的保护工作，长期来看是最有效、最直接、最简便的保护措施，即在生境地进行野外保护大花杓兰自然群落和种群[5]。针对雾灵山国家级自然保护区大花杓兰小种群保护的需要，应采取就地保护措施，利用电子围栏、视频监控等方式及网络、图像、通信等技术，实现保护区整个监测预警系统的网络化、智能化、数字化，形成一个现代化、立体化、全天候的动态珍稀植物的监管保护管理系统，加强对雾灵山大花杓兰小种群及其栖息地的有效监管，促进雾灵山大花杓兰小种群繁衍生息，也为开展雾灵山大花杓兰种群遗传多样性生物学研究和濒危植物保护机制提供试验地和素材[6]。

3.1 设置电子围栏

电子围栏是一款多功能智能型产品，具有准确报警、安全防护等特性，它解决了红外和高压电网等周界报警产品误报率高和危险性强的问题，基本不受地形和天气影响，适应性强，监测无死角。考虑到雾灵山大花杓兰生长区域野生动物迁徙活动等因素，可采用埋地泄漏电缆的方案，具有隐蔽式特性，对区域内野生动物活动的影响较小。

3.1.1 电子围栏泄漏电缆报警器工作原理 泄漏式电缆周界入侵报警系统是一种非常隐蔽式的探测报警设备，应用机制是将电缆埋在监测周界围下的泥土里，不会破坏周围环境，也不会影响围界美观，人或动物一旦进入界内，就会被精准识别探测，是一种高科技的周界报警设备。在单个保护区域内，可敷设2条泄漏电缆，正常工作时，1根泄漏电缆传送一定频率的电磁场，另1根平行敷设的泄漏电缆接收电磁场，形成磁场能量防护。当入侵者进入2根泄漏电缆形成的电磁场探测区域时，电磁场能量受到波动，引起接收信号变化，通过泄漏电缆主机的智能分析，判断是否需要报警（图1）。

图1 泄漏电缆报警器工作原理示意图

3.1.2 泄漏电缆报警系统组成 泄漏电缆周界报警系统由报警管理中心主机、操作显示键盘、UPS电源、报警管理软件、周界电子地图、视频监控联动设备、编码模块、泄漏电缆报警器等几部分组成（图2）。

图2 泄漏电缆报警系统拓扑图

3.2 视频监控

视频监控系统由实时控制系统、监视系统、管理信息系统3部分组成。实时控制系统具有实时数据采集处理、存储、反馈的功能；监视系统完成对各个监控点的全天候监视，能在多操作控制点上切换多路图像；管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理工作，是整个系统的控制核心。目标监控点的图像由终端摄像机进行采集拍摄，经由4G网络视频信号发送到监控中心，再由网线传输给数字录像机、服务器或移动终端APP进行视频监控和录像。在手机端上也能同时查看各种设备的运行情况，当前端设备监测到入侵者时，会触发报警设置，此时在手机端上能够接收到报警信息提醒，方便管理人员及时快捷进行处置。

3.3 科普宣传

为向民众科学普及保护大花杓兰的知识，提高民众对保护珍稀野生植物的意识，在雾灵山国家级自然保护区内设置保护大花杓兰宣传栏，宣传栏主要布设在保护区办公地、景点等醒目地点。宣传栏内容主要包括大花杓兰形态学特征、生境与分布、生存现状、雾灵山大花杓兰的资源现状介绍等，为保护区内大花杓兰的保护工作起到很好的科普宣教作用。

对濒危物种保护的目的不仅仅是维持某个物种的存在，而在于维持生态系统的健康和完整性。物种作为构成生态系统的“元件”，应该能可持续地发挥其生态功能，这是在濒危物种保护的实践工作中高度重视就地保护、重视野外回归的根本原因。雾灵山国家级自然保护区大花杓兰的就地保护为其种群繁衍生息和种群扩大提供了安全保障，也在一定程度上保护了雾灵山国家级自然保护区的生物多样性。雾灵山国家级自然保护区大花杓兰采取的保护措施有效防止了人类滥采乱挖，减少人类活动对大花杓兰生境地的破坏，在保护濒危物种方面发挥了重要作用。雾灵山国家级自然保护区大花杓兰的科普宣教活动也会吸引社会力量参与到保护大花杓兰的行动中去，形成自觉保护意识，这对维护雾灵山国家级自然保护区生物多样性以及保护国家濒危物种具有重要意义。