天全縣香果樹種群資源調(diào)查報告

張小平，萬 軍，羅 浩，3，楊洪忠，曹小軍，佘 蓉，邱月群

(1.四川省林業(yè)科學研究院，四川成都 610081;2.天全縣林業(yè)局，四川天全 625500;3.四川農(nóng)業(yè)大學林學院，四川雅安 625014)

香果樹(Emmenopterys henryi)屬茜草科(Rubiaceae)香果樹屬(Emmenopterys)，為我國特有單種屬植物，是研究茜草科系統(tǒng)發(fā)育、形態(tài)演化及中國植物地理區(qū)系的重要材料［1］。香果樹現(xiàn)存數(shù)量有限，瀕臨滅絕，1999年出臺的《國家重點保護野生植物名錄(第一批)》將其列為國家Ⅱ級重點保護植物［2］。香果樹主要分布于江蘇、安徽、浙江、湖北、湖南、貴州、四川等長江流域省份，四川的香果樹主要分在邛崍山脈地區(qū)，其中天全縣又是四川香果樹資源分布相對較為集中的區(qū)域之一。目前，關于香果樹的研究還比較少，主要集中在種子生理特性［3］、繁殖技術［4］、群落結(jié)構特征［5］及遺傳多樣性［6，7］等方面，而天全縣香果樹資源及其生境情況至今未見報道?！?·20”蘆山地震及其次生災害對天全縣野生瀕危植物資源造成較大破壞，香果樹資源受到了進一步的威脅。根據(jù)蘆山地震災后重建的總體部署和《蘆山地震災后恢復重建生態(tài)環(huán)境修復專項規(guī)劃》要求，天全縣人民政府將“天全縣潤楠、香果樹和橫斑錦蛇極小種群拯救保護項目調(diào)查監(jiān)測、生境營造及技術培訓”列為天全縣蘆山地震災后恢復重建生態(tài)環(huán)境修復的重要內(nèi)容之一。本文主要針對天全縣香果樹野生植物資源及其生境狀況開展全面細致的調(diào)查，在掌握香果樹資源狀況及其分布特點基礎上，探討香果樹適宜生境，分析香果樹瀕危原因，進而為天全縣香果樹人工種群建設、種質(zhì)資源保護提供科學依據(jù)。

1 調(diào)查區(qū)概況

天全縣位于四川盆地西緣二郎山東麓，地理坐標:102°16'～102°55'E，29°49'～30°21'N，縣城距成都172 km。全縣幅員面積239 017.02 hm2，縣境西北部多為中高山地，占全縣總面積的86.7%，最高處月亮灣灣崗海拔5 150 m;縣境東南部為低山、河谷丘陵區(qū)和河谷沖擊平壩區(qū)，占全縣總面積13.3%，最低點為多功鄉(xiāng)飛仙關橋下，海拔600 m，氣候類型為亞熱帶季風氣候為基帶的山地氣候，年平均降水量1 300 mm～2 400 mm，年降雨日233 d，年平均陰日天數(shù)281 d，年日照時數(shù)896 h，年平均蒸發(fā)量855.3 mm。年均溫度15.2℃，年最高氣溫36℃，年最低氣溫-6.7℃，最熱月為7月，平均氣溫23.9℃，最冷月為1月，平均氣溫5.2℃。年平均霜期84 d，有霜日數(shù)12 d。該地區(qū)的植被類型有亞熱帶常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林、竹林、山地落葉灌叢、山地灌草叢、山地濕地草叢，土壤主要有黃壤、黃棕壤、暗棕壤、灰化土。

2 材料與方法

2.1 果樹資源調(diào)查

2014年8月1日至2014年11月20日對天全縣香果樹資源展開了全面調(diào)查，參照《野生植物資源調(diào)查技術規(guī)程》，通過查閱資料、咨詢、訪問、線路調(diào)查和樣方調(diào)查等方法進行調(diào)查。首先，利用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫以及《中國植物志》、《四川植物志》和天全縣縣志查詢了香果樹的相關資料，了解香果樹生物學和生態(tài)學特性;其次，向天全縣林業(yè)部門相關人員咨詢香果樹在當?shù)氐幕厩闆r，了解了香果樹在天全縣俗名、分布點等基本情況;同時，組織5個調(diào)查小組分別前往各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(各小組走訪調(diào)查鄉(xiāng)鎮(zhèn)情況見表1)收集了解分布點基本情況，以及香果樹開花結(jié)實狀況，在走訪過程中結(jié)合望遠鏡等工具以便盡可能發(fā)現(xiàn)香果樹;根據(jù)查找資料、咨詢、訪問了解的情況，利用森林資源分布圖和行政區(qū)劃圖，每個組調(diào)查3個～6個樣線，全縣總調(diào)查長度達到210 km，了解資源分布區(qū)香果樹林分的起源、組成、林齡、生長情況、地形地勢、立地條件等;在香果樹分布點進行樣方調(diào)查，樣方大小為10 m×10 m，對樣方內(nèi)的香果樹基本信息(株數(shù)、胸徑、樹高、枝下高、生長勢等)進行調(diào)查記錄，共調(diào)查27個樣方。

表1 調(diào)查小組走訪鄉(xiāng)鎮(zhèn)情況

2.2 生境調(diào)查

對27個樣方的香果樹生境進行了調(diào)查記錄，包括植被因子、地理因子、氣候因子、土壤因子。植被因子調(diào)查包括喬木層、灌木層和草本層，方法參照生態(tài)學野外調(diào)查方法進行;地理因子調(diào)查方法參照了《四川省森林資源規(guī)劃設計調(diào)查技術細則》;氣候因子調(diào)查采用當?shù)貧庀笳举Y料;土壤樣品采集按照林業(yè)行業(yè)標準LY/T1210-1999《森林土壤樣品的采集與制備》進行，指標測試按照相應國家標準進行。

3 結(jié)果與分析

3.1 天全縣香果樹資源分布

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，天全縣香果樹種群主要分布區(qū)域為天全縣二郎山企業(yè)集團公司大漁溪保護站及周圍30 km2范圍內(nèi)，主要涉及3個行政鄉(xiāng)，即紫石鄉(xiāng)、仁義鄉(xiāng)和小河鄉(xiāng)，天全縣香果樹區(qū)域分布情況見表2。

表2 天全縣香果樹區(qū)域分布情況

由表2可知，紫石鄉(xiāng)共發(fā)現(xiàn)香果樹57株，占發(fā)現(xiàn)香果樹總數(shù)的91.93%。其中黃池溪溝邊共計分布42株香果樹，是天全縣香果樹分布最為集中的區(qū)域，占總數(shù)的67.74%;昂州河分布有13株香果樹，占總數(shù)的20.96%;干溝溝邊分布有2株，占總數(shù)的3.23%。仁義鄉(xiāng)分布有3株，占總數(shù)的4.84%;小河鄉(xiāng)分布有兩株，占總數(shù)的3.23%。

從垂直高度分布情況來看，天全縣香果樹種群分布集中在海拔1 000 m～1 400 m之間。其中，海拔1 000 m～1 100 m之間分布有3株，占總數(shù)的4.84%;海拔1 100 m～1 200 m分布有42株，占總數(shù)的67.74%，是香果樹分布較為集中的海拔范圍;海拔1 200 m～1 300 m分布有7株，占總數(shù)量的11.29%;海拔1 300 m～1 400m分布有10株，占總數(shù)量的16.13%。香果樹垂直分布見表3。

表3 天全縣香果樹極小種群垂直分布情況

天全縣香果樹種群不同坡向分布情況見表4，北坡分布有3株，占總數(shù)的4.84%;東北坡7株，占總數(shù)的11.29%;東坡24株，占總數(shù)的38.71%;東南坡3株，占總數(shù)的4.84%;南坡16株，占總數(shù)的25.81%;西南坡4株，占總數(shù)的6.45%;西坡1株，占總數(shù)1.61%;西北坡4株，占總數(shù)6.45%?？梢?，天全縣香果樹東坡分布最多，南坡其次，西坡最少。

表4 天全縣香果樹極小種群不同坡度分布情況

3.2 種群數(shù)量與質(zhì)量

根據(jù)本次調(diào)查，發(fā)現(xiàn)天全縣存有62株香果樹，胸徑在8 cm～22 cm之間，最大1株倒伏樹胸徑為60 cm，其樹干萌發(fā)了多個萌條，最高的萌條高度為10 m，于大漁溪河邊發(fā)現(xiàn);最小的1株為胸徑為4 cm，樹高3 m，位于昂州河管護站上方300 m的河岸。調(diào)查中一直未能發(fā)現(xiàn)香果樹實生幼苗，但其萌發(fā)能力較好，現(xiàn)存的香果樹部分是由倒伏的樹干、被砍伐后的樹樁或衰退樹木樹蔸、以及根部萌發(fā)長成的，平均每株可萌發(fā)4根～5根萌條。整體而言，天全縣香果樹種群長勢較差，調(diào)查發(fā)現(xiàn)的62株香果樹中僅有6株長勢較好，占9.68%;長勢較差的有48株，占 77.42%;長勢差或極差的有 8株，占12.90%，其中有一株樹皮已經(jīng)遭到人為環(huán)剝而瀕臨死亡?？傮w而言，天全縣香果樹資源數(shù)量極少，長勢較差，種群呈衰退趨勢。

3.3 天全縣香果樹徑級結(jié)構

徑級結(jié)構的分級參照康華靖發(fā)表的《大盤山自然保護區(qū)香果樹種群結(jié)構與分布格局》一文的分級標準:Ⅰ級幼苗高＜0.33 m，Ⅱ級幼樹＞0.33 m，胸徑DBH＜2.5 cm，Ⅲ級小樹DBH為2.5 cm～7.5 cm，Ⅳ級中樹DBH為7.5 cm～22.5 cm，Ⅴ級大樹DBH＞22.5 cm。天全縣香果樹種群徑級結(jié)構見圖1。

圖1 天全縣香果樹極小種群的徑級結(jié)構

從圖1可以看出，天全縣香果樹數(shù)量由多到少的徑級結(jié)構順序為Ⅳ級＞Ⅲ級＞Ⅴ級＞Ⅱ級＞Ⅰ級。調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)實生幼苗，這可能是香果樹自身種子繁殖能力低下的生物特性和環(huán)境因素對種子萌發(fā)的不利影響導致的。幼樹數(shù)量也只發(fā)現(xiàn)一株，但是發(fā)現(xiàn)了較多的由倒木、樹樁、根際、樹干萌發(fā)幼苗(萌條)，這與康華靖的調(diào)查結(jié)果是吻合的，說明香果樹是以萌條更新為主來維持種群生存的樹種。但是，幼苗、幼樹數(shù)量的嚴重不足，致使香果樹種群呈衰退趨勢，這將嚴重影響其種群的天然更新，進而影響種群數(shù)量。

3.4 生境狀況

3.4.1 植被情況

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，香果樹處于散生狀態(tài)，或3株～5株成團，或單株孤立，沒有成片分布，在群落中不是建群種，其伴生喬木樹種一共有13科19種植物(見表5)。在所有伴生喬木樹種中，以樟科植物最多(一共4種)，杉科(3種)、山茶科(2種)植物次之;從物種重要值看，香果樹、黑殼楠、燈臺樹的重要值排在前3位，這與以香果樹為調(diào)查目標進行樣方設置有關。其實，香果樹分布區(qū)域已經(jīng)受到較為嚴重的人為干擾，柳杉、杉木、黃柏人工林已經(jīng)栽植多年，對香果樹種群影響顯著。樣地內(nèi)調(diào)查發(fā)現(xiàn)灌木層物種共計15種，主要有尖連蕊茶(Camellia cuspidate)、山茶(Camellia japonica)、水麻(Debregeasia orientalis)等;草本層物種共計30種，主要包括尼泊爾蓼(Polygonum nepalense)、黃精(Polygonatum sibiricum)、葎草(Humulus japonicus)等，蕨類植物有11種，主要包括鐵線蕨(Adiantum capillus-veneris)、金星蕨(Parathelypterisglanduligera)、貫 眾 (Cyrtomium hemionitis)等，樣地內(nèi)植物種類較為豐富。

表5 香果樹群落喬木層物種及其重要值

3.4.2 地理因子

天全縣香果樹種群數(shù)量有限，只發(fā)現(xiàn)27分布點，每個分布點設置一個樣方進行了調(diào)查。根據(jù)樣方所處的地貌景觀，27個樣方分布于海拔1 027 m～1 393 m的山坡下部、山谷和溝底。羅盤儀測定27個樣方坡度在5°～60°之間，大部分為斜坡(20°～40°)，坡向以東坡為主，南坡次之。

3.4.3 氣候因子

根據(jù)天全縣氣象資料，香果樹分布區(qū)域的年平均降雨量為1 500 mm～2 300 mm，年平均蒸發(fā)量804.4 mm。年日照時數(shù)876 h，年均溫度14.3℃。年平均相對濕度為86.35%，日平均最大相對濕度為100.00%，最小40.63%，周圍空氣濕度大，樹干上面附生著許多蕨類、地衣、苔蘚植物，以至于幾乎不能直接看見香果樹樹皮顏色、形狀。

3.4.4 土壤因子

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，香果樹生境土壤類型為山地黃壤，土壤質(zhì)地為壤土，不同分布點香果樹土壤厚度有差異，有的香果樹生長環(huán)境土壤厚度大于60 cm，而有的不足10 cm。香果樹主要分布區(qū)域集中在紫石鄉(xiāng)黃池溪，共計有42株，絕大部分直接生長在河岸懸崖巖石上面，即其主根可見，根系生長伸入巖石縫中。參照土壤物理、化學性質(zhì)測定相關標準，對香果樹調(diào)查樣方內(nèi)采集的土壤進行了測定，結(jié)果見表6。

表6 天全縣香果樹種群生境土壤基本性質(zhì)

從表6可以看出，香果樹生境土壤基本物理性質(zhì)中，pH值為6.72，屬微酸性土壤;土壤容重均值為1.44 g·cm-3;顆粒組成 ＜0.001 mm、0.001 mm～0.01 mm、0.01 mm～0.05 mm、0.05 mm～1 mm 分別占20.76%、26.02%、21.6%、31.26%;土壤總孔隙度為48%。主要土壤養(yǎng)分土壤指標，有機質(zhì)含量占4.12%;土壤全氮、全磷、全鉀含量分別為2.45 g·kg-1、0.38 g·kg-1、9.75 g·kg-1;生境土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為221.33 mg·kg-1、4.46 mg·kg-1和 34.1 mg·kg-1。

4 結(jié)論與討論

4.1 香果樹系天全縣極小種群植物，種群衰退特征明顯

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)天全縣野生香果樹種群數(shù)量少，幼苗、幼樹缺乏，徑級又主要集中Ⅳ級，且個體生長狀況較差。按照種群生態(tài)學理論，幼年和中年個體數(shù)少，而老年個體較多的種群為衰退型種群。由此可以認為，天全縣香果樹是一個典型的衰退種群。分析其原因，有以下兩點:一是由于香果樹自身的生物學特性，如始花期長［8］，開花間隔期 2 a～4 a，種粒小，種子壽命短［9］等使得香果樹有性繁殖非常困難。二是香果樹多位于溪溝旁或巖石裸露度比較高的山坡上，常有水流沖刷地面，萌條更新較為困難［10］，同時也不利于天然更新，所以野生幼苗難見。三是香果樹葉茂花繁，花大而色美，果具芳香，加之生長環(huán)境土壤、空氣濕度大，病蟲為害較為嚴重，嚴重影響樹木的正常生長，自然枯死較多，壽命短。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)香果樹的分布格局為聚集分布向隨機分布轉(zhuǎn)換，這與康華靖［5］的調(diào)查結(jié)果一致。由于母樹受到破壞產(chǎn)生大量的萌條，使得這些萌條呈階段性聚集分布，此時比單獨個體更能有效的抵抗不良環(huán)境。這是因為集群分布能更好地改變微氣候和小生境，如根系分泌物的影響，或利于其生長發(fā)育的小氣候［11］。但是，隨著個體生態(tài)位空間的擴張，萌條間、種內(nèi)和種間競爭加劇，種群密度下降，種群的分布格局轉(zhuǎn)為隨機分布。此外，香果樹種群受到一定程度人類活動的干擾。

4.2 香果樹生境狀況

調(diào)查發(fā)現(xiàn)香果樹生境植被豐富，統(tǒng)計有喬木層植物19種，灌木層植物15種，草本層植物30種，蕨類植物11種。物種豐富程度均要比浙江大盤山［12］、湖南大圍山［13］、湖北九宮山［14］香果樹群落植物種類豐富，但喬木層主要植物種類有差異，這可能是由地區(qū)差異造成的。與浙江大盤山地區(qū)香果樹在其群落中占優(yōu)勢不同，天全縣香果樹在種間競爭中處于劣勢，亟需拯救保護。海拔因子略高于浙江大盤山地區(qū)，這是因為天全縣地理位置處于中國的西部，海拔相對較高。氣候因子中的香果樹周圍空氣濕度較大，這是不同地區(qū)調(diào)查結(jié)果的共同特征。因為香果樹分布的溝邊、溪旁，河水流動、沖刷引起的水分蒸發(fā)改變了小氣候，使得香果樹周圍的空氣濕度值保持較高水平。由于62株香果樹分布不集中，香果樹土壤厚度差異明顯，有的地方大于60 cm，而有的不足10 cm，但是由于河水沖刷導致的主根可見，根系生長伸入巖石縫中特征與相關報道吻合。土壤基本理化性質(zhì)指標值與天全縣中低山坡地土壤特征指標值差異不大。但是，不同個體分布點的生境情況有所差異，這有待進一步的生境比選研究，確定香果樹的最佳生境。

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