云南大关三江口自然保护区光叶珙桐资源保护现状及对策

王 磊,杨顺强,代 勋,汤家鑫,黄良江,祁 岑

(1.昭通师范高等专科学校,云南昭通657000;2.昭通渔洞水库管理局,云南昭通657000;3.大关三江口林场,云南 昭通 657000)

1 引言

珙桐(Davidia involucrata)曾广泛分布于世界各地,由于地质变迁、气候变化以及人类活动的影响,珙桐的自然生长环境不断恶化,分布范围日益缩小。目前在我国,珙桐大多生长在海拔1200～2500m的山地,呈零星分布,基因交流受阻,自然更新困难,濒临灭绝,被国家列为一级保护植物[1,2]。光叶珙桐(Davidia involucrata var.vilmoriniana),是珙桐的变种。研究光叶珙桐的分布状况和濒危原因,并对其进行科学保护、开发和综合利用是生物多样性保护的重要任务。

2 保护区光叶珙桐资源现状分析

2.1 保护区自然地理概况

云南大关三江口自然保护区位于云南东北部,地处云贵高原北部边缘,东面与盐津县接壤,西、北与永善县毗邻,南面与大关县木杆镇相连,地处东经103°53′38″～ 104°01′55″,北纬 28°09′42″～28°14′51″之间,东西长13.7km,南北宽9.2km。保护区属乌蒙山系支脉,西北临金沙江,地势西北高东南低,由四川盆地逐渐向南部的乌蒙山脉抬升,中心海拔1369m,最高海拔2420m。因受金沙江水系的侵蚀切割,地形以侵蚀山地为主,山高谷深,地形破碎,属中山深切割侵蚀地貌。

保护区所处位置属于中温带气候类型,冬凉、夏暖、潮湿,平均气温10℃,绝对最高气温 29℃,绝对最低气温-10℃,无霜期200～240d,年平均降水量1000～1300mm,年蒸发量约 900mm,相对湿度85%。保护区地处昭通市干湿线以北,常年云雾笼罩,形成了阴冷潮湿的高山冷凉气候特征,具有阴凉湿润,热量不足的特点。保护区内土壤为棕壤和黄棕壤。棕壤主要分布在海拔2240m以上,成土母岩多以砂岩、玄武岩和碳酸岩为主,土层深厚且湿润,质地为壤质土,石砾含量20%以上,腐殖质含量高,呈酸性反应,枯枝落叶层5～10cm,分解良好,土壤肥力较高。黄棕壤主要分布在海拔1580～2313m的中山山地,是保护区的主要土壤,成土母岩为砂页岩和石灰岩,土层深厚且潮湿,质地壤土、中壤土和重壤土,石砾含量10～20%以上,腐殖质含量高,呈酸性反应,枯枝落叶层5～10cm,分解良好,土壤肥力较高。保护区内光叶珙桐主要分布在黄棕壤。

在三江口自然保护区内,峨嵋栲是唯一的原生植物类型,峨嵋石栎和峨嵋栲占林木组成的87%,称为“亚热带山地湿性常绿阔叶林”,与滇中高原亚热带的地带性植被半湿润常绿阔叶林有较大差别,但与四川盆地边缘“山地偏湿性常绿阔叶林”十分接近,为川、滇交界的原生阔叶林植被类型的过渡型。主要组成树种以壳斗科(Fagaceae)为主,还有木兰科(Magnoliaceae)、茶科(Theaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、灰木科 (Symplocaceae)、冬青科(Aquif oliaceae)、五加科 (Araliaceae)、樟科(Lauraceae)、杜鹃科(Cuculidae)等常绿阔叶树种,种类较多;林下有成片的竹林,属于林地的灌木层,主要以筇竹(Qiongzhurea tumidinoda Hsueh et Yi)为主,在海拔稍高或山脊处多为箭竹(Fargesia spathacea Franch);常有南方铁杉(Tsugachinensis var.tchekiangenesis(Flous)Cheng et L.K.Fu)和云南红豆杉(Taxus yunnanensis Cheng et L.K.Fu)等针叶树种伴生,这一树种组成特点,显示出分布于这一地段的植被类型已处于常绿阔叶林分布海拔的上限。

2.2 保护区内光叶珙桐资源分布与群落结构

光叶珙桐多生长在地貌类型复杂,分布于海拔1300～1500m的范围内,相对高差在200m以上的切割深、侵蚀强烈的峡谷,或地势起伏平缓,相对高差小的浑圆中山山地的阴坡。光叶珙桐种群的组成差别较大,在其分布的下限,常绿阔叶树较多,而在其分布的上限,则落叶阔叶树较多。林分总郁闭度达0.7,结构可分成3层,乔木层、灌木层、草本层分层明显,垂直结构复杂。

乔木层可分3个亚层,第一亚层优势种除光叶珙桐外,还有山核桃(Carya cathayensis)、稠李(Padusracemosa)等植物,高15m以上;第二亚层树高在10m左右,主要有光叶珙桐、峨嵋栲(Padus racemosa)、山玉兰(Magnolia delavavi)、灯台(Bothrocaryum controversum)、稠李、野樱桃(Cerasus pseudocerasus)、山辣子(Daphne papyracea)、山核桃等,高度为5～15 m;第三亚层树高多在5～8m,由光叶珙桐、灯台、灰木(Symplocos paniculata)、野香桂(Gnnamomum subavenium)、山玉兰、山黄荆(Vitex negundo)、山辣子、野山茶(Camellia Pitardii)、麻柳(Pterocarya stenobtera)、鹅掌楸(Liriodendron chinense)、野樱桃(Cerasus pseudocerasus)等植物组成,盖度约25%。

灌木层以筇竹为主,冬青(Ilex purpurea)、悬勾子(Rubus corchori folius)、胡枝子(Leapedeza bicolor)、杜鹃、马桑(Coriarif a nepalensis)、峨嵋蔷薇(Rosa omeiensis)、荚蒾、峨嵋桃叶珊瑚、野八角(Illicium simonsii)和木姜子(Litsea pungens),偶见猕猴桃(Actinidia chinensis)、山矾(Symplocos caudate)、楤木(Aralia elata)等,高度约 1.6m,盖度16%。灌木层种类较多,另有部分光叶珙桐无性繁殖的萌发条。

地表草本植物由于借助乔木层、灌木层的林下光斑生长,而乔木层、灌木层种类较少,盖度不大,使由筇竹、大叶莎草、沿阶草、荩草、贯众、反卷兔耳风(Ainsliaea ref lexa)、火绒草、白茅、香薷、碗蕨(Dennstaedtia hirsute)、一把伞南星(Arisaema erunescens)、万寿竹(Disporum cantoniense)、大关耳蕨(Polystichum daguanense)、莲座蕨(Angiopteris f okiensis)、大青叶(Folium Isatidis)、通花(Tetrapanax Koch)、重楼(Rhizoma Paridis)、三七(Panax Notoginseng)、三叶草(Oxalis rubral)、白芨(Bletilla striata)、八角莲等约21种植物构成的草本层生长较好,高度约 0.5m,平均盖度达50%,样地中还分布有珍稀植物八角莲的分布。均为喜阴湿植物。

光叶珙桐群落在组成上另一特点是含有较多古老植物和稀有植物。如光叶珙桐、鹅掌楸、猕猴桃等。因此,光叶珙桐种群可视为一种残存孑遗种群,光叶珙桐种群分布的特殊生境对这些古老植物和稀有植物同样提供了有效的庇护[3]。

2.3 光叶珙桐资源的利用价值

光叶珙桐是我国特有珍稀物种,具有较高的科研、开发和经济价值。三江口自然保护区应积极申报光叶珙桐种质资源库项目地建设,对珙桐种质资源的保存和合理开发利用珙桐种质资源提供重要的基础。

光叶珙桐为世界著名的珍贵观赏树,树形高大秀美,被称为“鸽子树”,具有和平的象征意义,具备一定的美学及观赏价值。通过研究和开发光叶珙桐种质资源,营造光叶珙桐观赏景区,开发旅游观赏价值,提升森林旅游资源景观的质量,促进森林旅游业的健康发展。通过新技术、新方法、新成果地应用,提高保护区种质资源的搜集、保存、研究和利用,使光叶珙桐这一宝贵的种质资源得到保护和发展。

3 保护光叶珙桐资源存在的问题

云南大关三江口自然保护区的光叶珙桐资源比较丰富,但光叶珙桐资源保护现状欠佳,主要存在以下几个方面的问题。

3.1 自然保护区的建设与管理问题

云南大关三江口自然保护区的原生光叶珙桐现存约10万株,呈零星散布状分布,局部区域形成小片光叶珙桐纯林,自然状态的光叶珙桐资源保存相对较好。但目前保护区仅有编制3人,专业技术人员和专职管护人员严重不足。同时在保护区内仍有少量当地少数民族群众居住,人畜活动对光叶珙桐的生存环境造成了一定危害。由于三江口自然保护区管理方向问题,导致保护区林场重生产轻管护,林场的林业生产对光叶珙桐的生存繁衍也有不利影响。

3.2 资源的开发问题

光叶珙桐不仅是驰名世界的观赏树种,而且也是使用价值很高的用材树种。光叶珙桐材质沉重,木材纹理细微,不易变形,切削容易,是建筑、家具和木雕工艺生产的良好用材。因此盗伐现象时有发生,严重影响了光叶珙桐的自然分布,导致光叶珙桐的自然种群数量越来越少。由于市场对光叶珙桐种子、苗木的需求日益增加,种苗的过度采集,光叶珙桐资源开发利用的速度大于种群的自然恢复速度,进一步加剧了光叶珙桐的濒危进程。

3.3 繁殖方式的制约问题

自然条件下,珙桐的繁殖方式有无性生殖和有性生殖两种,有性生殖以种子萌发方式为主,无性生殖以萌孽方式为主。由于光叶珙桐植株大多分布在沟谷两侧的山坡上,雨水的冲刷和沟谷落差较大,果实大且呈椭圆形,果实成熟落地后易滚动,因此种子的分布与母树所处的地势有密切关系,限制了种群的自然扩张。同时,光叶珙桐具有较强的萌发性,可在根茎处蘖生萌发出新植株,导致光叶珙桐的种群更新能力较弱,更新范围局限在树体1～10m环带附近,种群难以扩张。

3.4 自然种群更新问题

光叶珙桐的种子休眠期长,在自然条件下发芽率极低。研究结果显示,珙桐果肉中含有脱落酸(ABA)等抑制种子萌发的物质,使胚的生长和分化受阻,导致种子在果实成熟时胚没有完全成熟,种子发芽缓慢。而且光叶珙桐的种子在贮藏过程中,种子中的抑制物可由果肉向种子内转移,最后在胚乳和胚中积累,从而延长种子的休眠期[4]。果核壁厚而坚硬,种子在果核中所占体积和重量均很小,导致珙桐种子发芽率低,自然种群更新困难,处于衰退状态[5]。

3.5 生长环境问题

光叶珙桐在气候温凉、湿润、多雨、多雾的山地环境中能较好生长,对空气干燥的耐受力较低,因此大多只占据沟谷两侧山坡中、下部的小生境

4 保护光叶珙桐资源的措施

三江口自然保护区作为著名观赏植物光叶珙桐的原产地,通过系统研究光叶珙桐种群结构特点,采取措施保护光叶珙桐的自然资源,合理地利用这一珍贵的树种具有重要意义。

4.1 加强教育,提高生态保护意识。

针对保护区附近的居民进行广泛的宣传教育,提高群众的生态保护意识,让群众了解保护珍稀植物的意义,减少或杜绝人为干扰和破坏,促使生态系统自我修复,使其生态系统的结构和功能能够通过自身的发展和演替得以恢复并维持下去。

4.2 加强保护区建设和管理,提高科学管理水平

充实保护区管理人员,明确管理职责和权益,严格执行国家有关珍稀濒危植物保护的政策和法规,提高管理水平。增加投入,加快退耕还林,保持水土,使光叶珙桐生长的环境免遭破坏。以科技创新为支撑,加强与高等院校和科研机构的合作,实现资源地综合利用,做到生态效益和社会效益相结合,自然保护与持续开发利用相结合。

4.3 积极保护和恢复生态环境

加强对现有资源的管理,保护光叶珙桐天然的生态环境和光叶珙桐种群中其他珍稀特有植物。根据保护区内光叶珙桐的分布状况和农林生产的实际,将保护区分成核心区、缓冲区和外围试验区。对核心区内的光叶珙桐种群实行绝对保护,除进行必要的科学考察外,应避免人为干扰,限制人工采摘种子,确保光叶珙桐种群的自然更新。对缓冲区光叶珙桐种群,在对自然生态环境进行保护的同时,对自然更新的幼苗实行人工抚育,利用宜林荒山荒坡,模仿天然光叶珙桐群落进行保护,逐步扩大种群数量,保护光叶珙桐的遗传多样性。在保护区外围,建立迁地保护试验区,扩大光叶珙桐的人工种群数量,保障科学研究、园林生产对光叶珙桐资源的需求。

4.4 加强基础科学研究,探索异地保护途径

光叶珙桐是一种古老的残遗植物,许多生物学特性限制了扩展,导致分布区域日益缩小。因此在大力加强原产地自然保护现有的种群的同时,积极探索异地保护和引种栽培的研究,积极地进行光叶珙桐的引种繁殖,加强光叶珙桐的发育生物学的研究,深入研究光叶珙桐休眠机理,积极探索进行离体快繁的技术路线和解决方案,解除由于本身繁殖能力不足以及人类活动的影响所造成的威胁,不断地扩展光叶珙桐的分布范围。

[1]范 川,李贤伟.光叶珙桐的研究现状及展望[J].林业科技,2004,29(6):55～58.

[2]贺金生,林 洁.我国珍稀特有植物光叶珙桐的现状及其保护[J].生物多样性,1995,3(4):213～221.

[3]吴 刚,肖 寒.珍稀濒危植物珙桐的生存与人为活动的关系[J].应用生态学报,2000,11(4):493～496.

[4]雷泞菲,苏智先.珍稀濒危植物珙桐果实中的萌发抑制物质[J].应用与环境生物学报,2003,9(6):607～610.

[5]陈继富,向世军.湘西州珙桐资源保护与综合利用[J].林业实用技术,2009(6):71～78.