0 引 言
近年来,中国的野生植物保护事业蓬勃发展,已建有各类自然保护地10多类,总数超过120 000处,其中自然保护区2 750处
[1],有效保护了90%的陆地生态系统类型和74%的国家重点保护陆生野生动植物物种。濒危野生动植物种群数量稳中有升,完成206种濒危野生植物野外回归,国家重点保护陆生野生植物种数保护率达到80%。但是,由于经济快速发展、人口较快增长等原因,79%的野生植物种群受到不同程度的采集、放牧、开荒、工矿开发、工程建设等的干扰
[2]。因此,政府及保育团体提出了多种评价体系,用来评价物种濒危等级
[3~9]。众多学者对小区域尺度珍稀濒危植物优先保护评价的定量研究开展了大量工作
[10~16],为区域管理提供了大量的一手资料,以期更好地对区域内的珍稀植物进行保护。
自广东连州田心省级自然保护区(下称“保护区”或“省级自然保护区”)成立以来,对保护区的报春苣苔(
Primulina tabacum Hance)、南方红豆杉〔
Taxus wallichiana var.
mairei (Lemee & H. Léveillé) L. K. Fu & Nan Li〕、伯乐树(
Bretschneidera sinensis Hemsl.)等做了大量的研究,获得了丰富的数据资料
[17~24]。经过近十几年的保护,保护区的珍稀濒危及国家重点保护植物发生了较大的变化,鉴于新版的《国家重点保护野生植物名录》(2021版)
[25]《广东省重点保护野生植物名录》(2023版)
[26]的公布,有必要对保护区的珍稀濒危及重点保护植物进行调查更新,以掌握保护区珍稀植物本底与动态变化特征,同时对珍稀濒危植物的受威胁状况、优先保护顺序进行评价,为保护区珍稀濒危植物制定保护对策,资源有效利用,科学管理提供依据。
1 区域概况与研究方法
1.1 保护区概况
广东连州田心省级自然保护区总面积约为14 385.71 hm
2,位于广东省北部的连州市境内,地处南岭山地萌渚岭和骑田岭的南麓,属中亚热带季风气候区;全年盛行南北气流,气候具有四季分明、冷暖交替明显、热量足、雨量丰富、湿度大等特点;年平均气温为19.5 ℃,1月平均气温8.8 ℃,极端最低气温-6.9 ℃;7月平均气温28.5 ℃,极端最高气温39.8 ℃;多年平均降水量为1 571.8 mm。保护区内天头岭海拔1 711.8 m,是连州境内最高峰
[27]。
1.2 研究方法
在资料查阅、访问调查的基础上在保护区范围内采用样线法、样方法和核实法
[27]开展珍稀植物调查工作。依据《国家重点保护野生植物名录》(2021)
[25]《濒危野生动植物物种国际贸易公约(CITES)》(2023)
[28]《IUCN物种红色名录》(2022)(
http://www.iucnredlist.org)《广东省重点保护野生植物名录》(2023)
[26]等进行分类,确定保护区珍稀植物名录。
参考前人的研究
[12~16,29],运用濒危系数(Ct)、遗传价值系数(Cg)、物种价值系数(Cs),同时结合田心保护区的实际情况,采用文献[
12]的指标选取方法,计算各物种的综合评价值(Vs),依据文献[
12,
14,
16]的标准,确定优先保护等级。
2 结果分析
2.1 珍稀濒危植物物种组成与区系成分分析
根据田心保护区的调查及现有资料统计,共记录到珍稀濒危植物94种,隶属35科63属,其中,蕨类植物6科7属10种,裸子植物3科4属5种,被子植物26科52属79种。
根据对蕨类植物区系的研究
[30,31];吴征镒
[32,33]对中国种子植物科属分布区类型以及关于种的分布区类型的划分
[34,35],对田心保护区调查记录到的94种珍稀植物进行区系分析。
按科的地理分布可划分为8个分布类型,占全国所有分布类型(15个)的53.33%(见
表1)。其中,世界性分布科有11科,去除世界广布科后,以泛热带分布科11个(占45.86%)居首位;北温带分布科6个(占25.00%)居其次;热带亚洲和热带美洲间断分布科3个(占12.50%)居第3位,其余分布类型所含科数的比例均在5.00%以下,不占重要地位,缺乏中国特有科分布,表明珍稀濒危植物区系在科级水平上以泛热带分布为主,掺杂着较多的世界广布、北温带分布和其他分布类型。
按属的地理分布可划分为11个分布类型,在去除世界分布3属后,以泛热带分布的13属(占21.67%)最多,但优势度不如科级水平明显;热带亚洲至热带大洋洲分布的11属(占18.33%)居其次;热带亚洲(印度⁃马来西亚)分布的10属(占16.67%)居第3位;中国特有分布的6属(占10.00%)居第4位,分别是拟单性木兰属(Parakmeria)、半枫荷属(Semiliquidambar)、青檀属(Pteroceltis)、伞花木属(Eurycorymbus)、瘿椒树属(Tapiscia)和报春苣苔属(Primulina),这6个属占广东分布的中国特有属(48属)的12.50%;其他分布类型比例均低于10.00%。
按种的地理分布可划分为5个分布区类型,其中,中国特有种数量最多,高达44种,占珍稀濒危植物总数的46.81%,如光叶红豆(Ormosia glaberrima Y. C. Wu)、木荚红豆(Ormosia xylocarpa Chun ex L. Chen)、伞花木〔Eurycorymbus cavaleriei (Lévl.) Rehd. et Hand.⁃Mazz.〕、香果树(Emmenopterys henryi Oliv.)、广东石豆兰(Bulbophyllum kwangtungense Schltr)、钩距虾脊兰(Calanthe graciliflora Hayata)等。
2.2 生活型分析
生活型是植物对综合环境条件长期适应而形成的,分析群落的生活型可以显示植物与气候在数量上的关系。根据Runkiaer
[36]生活型系统绘制生活型谱,如
表2所示。
田心保护珍稀濒危植物以高位芽和地面芽为主,其中高位芽38种,主要以乔木为主,如南方红豆杉、伯乐树、福建柏〔Chamaecyparis hodginsii (Dunn) Rushforth〕、厚朴〔Houpoea officinalis (Rehder &E.H.Wilson) N.H.Xia &C.Y.Wu〕、半枫荷(Semiliquidambar cathayensis Chang)、吊皮锥(Castanopsis kawakamii Hayata)、伞花木等;保护区兰科植物众多,地面芽和附生植物丰富,其中地面芽植物36种,包含大部分兰科植物以及紫背天葵(Begonia fimbristipula Hance)、报春苣苔、金毛狗〔Cibotium barometz (L.) J. Sm.〕、福建观音座莲(Angiopteris fokiensis Hieron.)、短萼黄连(Coptis chinensis var. brevisepala W.T.Wang et Hsiao)等;附生植物在所有的生活型中也占较大比重,大部分为兰科植物,如大序隔距兰〔Cleisostoma paniculatum (Ker⁃Gawl.)Garay〕、流苏贝母兰(Coelogyne fimbriata Lindl.)、重唇石斛(Dendrobium hercoglossum Rchb. F.)以及福氏马尾杉〔Phlegmariurus fordii (Baker) Ching〕等;地上芽和隐芽植物较少,地上芽植物4种,分别为:蛇足石杉〔Huperzia serrata (Thunb. ex Murray) Trevis.〕、小黑桫椤〔Gymnosphaera metteniana (Hance) Tagawa〕、中华猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)、条叶猕猴桃(Actinidia fortunatii Fin. et Gagn.);隐芽植物3种,分别为:七叶一枝花(Paris polyphylla Smith)、华重楼〔Paris polyphylla var. chinensis (Franch.) Hara〕、箭根薯(Tacca chantrieri Andre);无一年生植物。
2.3 国家重点保护野生植物资源分析
国家重点保护野生植物是自然保护区的最主要保护对象。以国务院2021年8月7日批准公布的《国家重点保护野生植物》
[24]名录为准;以1999年9月7日公布的《国家重点保护野生植物》(第一批)
[38]作为参照。据调查统计,保护区共有国家重点保护野生植物25科33属46种,其中I级保护1种南方红豆杉,Ⅱ级保护45种。46种国家保护植物中,有蕨类植物5科6属8种;裸子植物3科3属4种;被子植物17科24属34种,见
表3。
根据1999年国家重点保护野生植物名录(第一批)
[38],田心有国家Ⅰ级别重点保护植物3种,国家Ⅱ级重点保护植物13科14属14种
[17]。因国家保护植物名录修订关系,有29种植物是新版保护植物名录中增补的种类,它们不在第一批保护植物名录中;而部分原为国家保护植物的种类,如喜树(
Camptotheca acuminate Decne)、樟(
Cinnamomum camphora Nees ex Wall)、半枫荷等则在新版保护植物名录中被删除,不再属于国家重点保护植物。
本次野外考察记录到有南方红豆杉、伯乐树、伞花木、重唇石斛、报春苣苔、短萼黄连、福氏马尾杉、福建柏、八角莲〔Dysosma versipellis (Hance) M.Cheng ex Ying〕等30种,占全部46种的65.22%,通过调查到的已知珍稀濒危植物种群规模可知,大部分植物种群规模在200株以下,有12种珍稀濒危植物种群在10株以下。
2.4 广东省重点保护野生植物
随着新版《国家重点保护野生植物名录》
[24]的公布,广东省有超过半数的省级重点保护植物升级为国家重点保护植物。为了满足新形势下植物资源保护的需要,广东省林业局组织对《广东省重点保护野生植物名录(第一批)》(2018年)进行了修订。根据《广东省重点保护野生植物名录》(2023年3月),本区有广东省重点保护野生植物7科10属10种,包括兰科植物3种,分别是广东石豆兰、石仙桃(
Pholidota chinensis Lindl.)、乐昌虾脊兰(
Calanthe lechangensis Z. H. Tei et T. Tang);另有罗汉松科长叶竹柏〔
Nageia fleuryi (Hickel) de Laubenfels〕、木兰科观光木(
Michelia odora)、乐东拟单性木兰〔
Parakmeria lotungensis (Chun et C. Tsoong) Law〕、樟科沉水樟〔
Camphora micrantha (Hayata) Y.Yang, Bing Liu & Zhi Yang〕、秋海棠科紫背天葵、金缕梅科半枫荷、紫金牛科走马胎(
Ardisia gigantifolia Stapf)。
2.5 红皮书珍稀濒危野生植物和CITES公约物种
根据《中国植物红皮书——稀有濒危植物》(第一册)
[4],本区有20科25属25种珍稀濒危植物,其中濒危3种,渐危13种,稀有9种。根据CITES公约(2023)附录,确定本区的附录Ⅱ物种5科23属46种,其中兰科植物最多,有19属37种;红皮书珍稀濒危植物和CITES公约物种合计23科48属70种,本次调查记录40种,占比57.14%。
按照CITES公约(2023年)附录物种,本次新增兰科植物6属7种,乐昌虾脊兰、大序隔距兰、重唇石斛、罗河石斛(Dendrobium lohohense Tang et Wang)、斑叶兰(Goodyera schlechtendaliana Rchb. F.)、长叶山兰(Oreorchis fargesii Finet)、香港绶草(Spiranthes hongkongensis S. Y. Hu & Barretto)。本次调查无新增红皮书珍稀濒危植物。
2.6 综合评价值及优先保护评价分析(评价指标值分析)
根据保护区珍稀植物历史资料并结合实际调查,挑选41种代表性野生珍稀植物,对其优先保护顺序进行评价,见
表4。达到Ⅰ级的有半枫荷(0.69)、八角莲(0.63),占评价总数的4.88%;达到Ⅱ级的有22种,占评价总数的53.66%,如:罗河石斛(0.61)、长叶山兰(0.60)、金线兰(0.59)、报春苣苔(0.58)、光叶红豆(0.58)、大序隔距兰(0.58)等;达到Ⅲ级的有乐昌虾脊兰(0.49)、伯乐树(0.48)、厚朴(0.48)、蛇足石杉(0.48)、广东石豆兰(0.48)、百日青(
Podocarpus neriifolius D. Don)(0.47)、条叶猕猴桃(0.47)、橙黄玉凤花(
Habenaria rhodocheila Hance)(0.46)、南方红豆杉(0.46)、流苏贝母兰(0.45)、七叶一枝花(0.43)、建兰〔
Cymbidium ensifolium (L.) Sw〕(0.42)等共计17种,占评价总数的41.46%。
国家二级保护植物八角莲、广东省重点保护植物半枫荷被列为Ⅰ级保护,这两种植物的药用价值大,人为干扰严重,导致数量少,因此需要优先保护;报春苣苔、香果树、福建柏、独蒜兰〔Pleione bulbocodioides (Franch.) Rolfe〕、伞花木、金毛狗等被列为Ⅱ级保护,这与国家重点保护植物名录保持一致;长叶山兰、大序隔距兰、斑叶兰、香港绶草、黄花鹤顶兰〔Phaius flavus (Bl.) Lindl.〕等优先保护顺序被列为Ⅱ级,这是由于该物种在田心保护的分布范围狭窄,数量极少;国家一级保护植物南方红豆杉,国家二级保护植物伯乐树、建兰、金荞麦〔Fagopyrum dibotrys (D. Don) Hara〕等优先保护顺序被列为Ⅲ级,与国家重点保护野生植物名录存在一定差别,因为该物种在田心保护区保存数量较多且有稳定种群,群落结构生长良好。
3 结 论
3.1 田心省级保护区珍稀濒危植物多样性
广东连州田心省级自然保护区蕴藏丰富的生物资源。共有珍稀濒危植物94种,隶属35科63属,其中,国家一级重点保护植物1种,国家二级重点保护植物45种,广东省重点保护物种10种,被列为《中国植物红皮书》-稀有濒危植物26种,《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录(2023)植物47种。
保护区珍稀植物众多,且大部分种群数量规模居省内首位,这进一步说明保护区的生境适宜这些物种的生存,保护区应积极尝试珍稀植物的培育、繁殖,建立珍稀植物园。伞花木、伯乐树、报春苣苔更为广东省之最,保护区应积极跟踪监测,确保这些极具保护区特色的种群得以有效保护。本次调查发现的广东省新记录长叶山兰仅有一株,后续需持续跟踪监测,对其生物学特性、物候等进行进一步研究。
3.2 优先保护等级评价
通过对田心省级保护区珍稀濒危植物的物种分布频度、多度、年龄结构、受威胁程度等分析确定其濒危系数;同时结合物种的遗传价值和物种价值对珍稀濒危植物进行综合评价,确定田心省级保护区珍稀濒危保护植物优先保护等级。结果表明:八角莲、半枫荷被列为Ⅰ级保护;报春苣苔、香果树、福建柏、独蒜兰、伞花木、长叶山兰、大序隔距兰、斑叶兰、香港绶草、黄花鹤顶兰、金毛狗等被列为Ⅱ级保护;南方红豆杉、伯乐树、建兰、金荞麦等优先保护顺序为Ⅲ级;由于国家重点保护野生植物名录的产生大多是基于全国性的考虑
[12,14,15],每种植物的生存状况在不同区域不尽相同,因此田心保护区在制定珍稀植物优先保护顺序时应根据保护区实际作必要和适当的调整。
优先保护等级的差异,一方面田心省级保护区内优越的自然环境为这些珍稀濒危植物的生存创造了条件,保护区的南方红豆杉、伯乐树种群数量大,且年龄结构合理,整体呈稳定增长型;另一方面,保护区的有效管理相对片面,部分受到关注的物种可以有效保护,如南方红豆杉、伯乐树、报春苣苔等,部分未受重视的物种,受人为因素影响严重,种群亟须保护,如八角莲、七叶一枝花、短萼黄连等。
4 讨 论
4.1 致危因素
珍稀濒危野生植物的致危因素通常有自然和人为两个方面。自然因素包括自然灾害和植物自身的繁殖、生态幅度及其适应性等;人为影响主要是有意无意的生境破坏或直接利用。
(1)保护区内村庄众多,村民的保护意识薄弱,存在偷挖盗采珍稀濒危植物的现象。田心保护区内的七叶一枝花、八角莲、金线兰、重唇石斛、短萼黄连种群数量连年下降,最主要的原因是这些物种大多为药用植物。保护区范围内及周边存在大量的村庄,药用植物的采挖时有发生,同时保护区位于广东省与湖南省的交界,这在一定程度上增加了管理的难度。保护区内的罗河石斛、金线兰等由于不断采挖,在保护区内几乎灭绝。
(2)旅游开发对珍稀植物保护的影响。保护区是广东省内少有的观赏雪景的景点之一,每年有大量的游客前往保护区新八村观赏雪景。此外,保护区周边云冰山景区游客数量多,常有驴友经湖南进入保护区。一方面,游客在不经意间破坏珍稀濒危植物,另一方面,游客带来的环境污染以及外来入侵植物对珍稀濒危植物的保护也是一大威胁。
(3)历史遗留问题多。田心保护区内共有19个电站,早期建设缺乏合理规划设计,部分水电站未办理合法手续等。水电站修建的水渠截留了大量的水源,导致珍稀植物的生境发生巨大变化。保护区存在大量的竹林以及杉木林。由于历史原因,保护区内的林地大多为集体林地,且竹林、杉木林居多,竹林每3~5年伐一次,这对竹林内的珍稀植物构成很大威胁,且因砍伐运输竹林常需在林间修路,这大大改变了珍稀植物的生存环境。
(4)专业技术人员少,宣传力量薄弱。保护区现有管理人员5人,人员严重不足,且受专业技术限制,科研宣教工作相对滞后,保护区及周边村民对珍稀濒危植物的认识不足,常在无意识的情况下破坏珍稀濒危植物。
(5)突发自然灾害。突发性的不可抗拒的自然因素。唐志信、曾庆昌的研究表明田心省级保护区部分珍稀濒危植物在2008年遭遇严重的冰雪灾害,不少植株因机械损伤,断枝、断顶而坍塌死亡或直接冻死。
4.2 保护对策
(1)开展保护区珍稀濒危及保护植物的繁殖、培育研究工作,加强珍稀濒危植物的保护和利用研究。在条件成熟的情况下,开展珍稀濒危保护植物回归野外试验,扩大珍稀濒危保护植物野外种群数量。保护区的伯乐树、南方红豆杉、报春苣苔、伞花木以就地保护为主;针对种群数量少的物种,如八角莲、金线兰、罗河石斛、长叶山兰、短萼黄连、中华猕猴桃等,积极开展种苗繁育并通过回归引种恢复或重建种群;另外,在珍稀濒危植物中,针对数量稀少,竞争力不够,在群落中处于相对较弱的种群,还需要人为干预为其创造适宜生存的环境,以保证其野生种群的延续并扩大。田心保护区的珍稀濒危保护植物中,植物资源极为丰富,持续利用是最有效的保护,科学开发和持续利用是保护植物资源的目的。在做好宣传教育、严格执法、严禁采挖交易的同时,更应该加大科研投入,进行大量扩繁,以满足市场和社会的需要,从而减少对野生资源的破坏。
(2)加大科普宣传和执法力度,提高公民保护珍稀植物的自觉性。保护区应采取一系列行之有效的措施,加强保护区的科普宣教工作。针对不同的人群,采取不同的宣传方法。针对游客经常到达的区域设置警示牌、宣传牌,减少因认识不足造成的破坏;针对当地村民,加大相关法律法规及基本知识的宣传教育力度,增强法律意识和保护生态的自觉性;积极邀请和支持相关社会组织、志愿者来开展科普宣教等活动。同时,严厉打击非法采集(采伐、采挖)等不法行为和其他破坏野生植物原生境的活动,不断提高野生植物保护管理水平和效能。
(3)加强珍稀濒危智慧化、信息化建设。通过构建珍稀濒危智慧化、信息化保护体系,加强珍稀濒危野生植物资源数据共享,提升珍稀濒危监测保护工作的效率。充分利用无人机、高光谱、物候相机等现代化设备,通过智慧化、数字化监测系统,大数据+物联网,物种AI(人工智能)识别等技术手段的应用,开展珍稀植物资源常态化监测,及时掌握珍稀濒危植物及其生境动态变化趋势,建立一个长期有效的珍稀植物资源监测体系,为珍稀濒危野生植物保护管理决策提供科学依据。
(4)加快清退小水电的进度,进行生态修复。为了保护有限的珍稀濒危植物及其生境,应拆除保护区内的小水电设施,修复受损原生境;以自然恢复为主,辅以人工促进恢复措施,逐步恢复原生境。小水电的清理整改需要多个部门协作,保护区应积极与水利、生态环境、自然资源、林业等部门协作,加快清退小水电的进度。
(5)升级建立国家级自然保护区。田心自然保护区环境得天独厚,物种丰富,珍稀濒危和国家重点保护植物繁多,起源古老,特有现象突出,是不可多得的亚热带自然生物宝库。因此,在田心建立国家级自然保护区意义重大。由于历史资料久远,地理位置表述不明等原因,无法完全核实保护区内珍稀濒危植物历史资料,本研究挑选部分物种进行优先保护顺序评价,未对保护区所有的珍稀濒危植物进行评价。针对这部分仅有历史数据,且年代久远的物种在下一步的工作中应重点调查与监测,进一步完善保护区珍稀植物的优先保护评价体系,为保护区珍稀濒危植物制定保护对策,为资源有效利用,科学管理提供依据。全面提升保护区生物多样性保护水平,着力开创生物多样性保护新格局。
广东省2023年生态林业建设专项资金(广东连州田心省级自然保护区管理处珍稀植物专项调查)