天全縣光葉蕨資源現(xiàn)狀調(diào)查與保護(hù)對(duì)策研討

余凌帆，高 健，何 讓，杜俊杰，尤繼勇，鄧東周

(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610081;2.天全縣林業(yè)局，四川天全 625500)

光葉蕨(Cystoathyrium chinensis Ching)為蹄蓋蕨科(Athyriaceae)、光葉蕨屬(Cystoathyrium)植物。為中國(guó)特有。介于蹄蓋蕨屬(Athyrium)和冷蕨屬(Cystopteris)之間，在研究蕨類植物雜交和蹄蓋蕨科的系統(tǒng)發(fā)育上有一定的價(jià)值［1］，葉色清翠，植株形態(tài)優(yōu)美，觀賞價(jià)值高。野生種群數(shù)量極少，分布區(qū)非常狹窄，對(duì)于生存和繁衍條件要求苛刻，使光葉蕨的生存極其脆弱，隨時(shí)面臨著滅絕的危險(xiǎn)［2］，國(guó)務(wù)院1999年8月4日批準(zhǔn)光葉蕨為國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物中國(guó)瀕危物種。本文通過對(duì)光葉蕨的資源分布、生境現(xiàn)狀、植被群落特征進(jìn)行較系統(tǒng)地調(diào)查研究，分析探討光葉蕨的保護(hù)現(xiàn)狀和瀕危原因，并提出相關(guān)的保護(hù)對(duì)策與建議。

1 調(diào)查研究方法

1.1.1 全縣普查

考察隊(duì)于2014年8月～10月，通過查閱書籍、文獻(xiàn)，以及走訪調(diào)查研究，初步掌握光葉蕨現(xiàn)有分布情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)復(fù)查結(jié)果，確定天全縣光葉蕨重點(diǎn)分布區(qū)區(qū)域?yàn)槎缮綀F(tuán)牛坪。

1.1.2 重點(diǎn)區(qū)域資源調(diào)查

在全縣普查基礎(chǔ)上，二郎山團(tuán)牛坪為中心，沿溝谷、道路、山脊為邊界圈定光葉蕨重點(diǎn)調(diào)查的區(qū)域(見圖1)，重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域面積為119 hm2。

圖1 光葉蕨重點(diǎn)調(diào)查樣線、樣方分布點(diǎn)

1.1.2.1 樣線調(diào)查

在重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)對(duì)區(qū)內(nèi)植物資源種類調(diào)查采用樣線調(diào)查方式，沿溝谷、公路和溪流對(duì)光葉蕨可能存在的生境區(qū)布設(shè)樣線，水平設(shè)置樣線。樣線設(shè)置保證所有樣線基本上均勻覆蓋整個(gè)調(diào)查區(qū)(見圖1)。

1.1.2.2 樣方調(diào)查

在樣線設(shè)置基礎(chǔ)上進(jìn)行典型樣方調(diào)查，主要對(duì)區(qū)內(nèi)植被群落類型及分布進(jìn)行調(diào)查，樣地位置選擇以光葉蕨原生境周邊區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)對(duì)象，同時(shí)要基本覆蓋到整個(gè)重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域。參照有關(guān)生態(tài)學(xué)調(diào)查方法［3～6］，分成喬木、灌木和草本3種類型進(jìn)行，面積大小分別為20 m×20 m、5 m×5 m和1 m×1 m。樣方調(diào)查時(shí)需記錄生境概況、地理特征、植物種類等相關(guān)信息(見圖1)。

1.1.3 光葉蕨生境調(diào)查

在發(fā)現(xiàn)光葉蕨的生境點(diǎn)周邊開展植物種類分布情況調(diào)查。采用小標(biāo)準(zhǔn)樣地調(diào)查，按照草本樣方標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)區(qū)內(nèi)光葉蕨群落大小采用1 m×1 m面積標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣方調(diào)查，填寫調(diào)查記表。同時(shí)均勻隨機(jī)采取光葉蕨原生境內(nèi)的土壤樣品6份，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)量分析，具體分析方法參考相關(guān)土壤實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析文獻(xiàn)［7］。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 分布

光葉蕨分布于四川省天全縣二郎山團(tuán)牛坪處，靠近公路旁，位于溪溝兩側(cè)的石壁上，數(shù)量58株，左右兩邊分布面積分別為14 m2和16 m2，合30 m2，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 102°17'40″，北緯 29°53'00″，海拔2 390 m(見圖2)。

圖2 光葉蕨分布點(diǎn)位圖

2.2 資源數(shù)量

統(tǒng)計(jì)得出區(qū)光葉蕨分布數(shù)量為58株。其中左側(cè)巖壁分布為21株，右側(cè)巖壁分布37株。

區(qū)內(nèi)58株光葉蕨平均株高為21.23 cm，其中40 cm以上有6株，最高位45 cm，30 cm～39 cm以上有6株，20 cm～29 cm有16株;10 cm～19 cm有16株，10 cm以下14株。20 cm以下植株健康狀況普遍較差，株高30 cm以上植株長(zhǎng)勢(shì)較好。孢子囊分布在株高為37 cm以上的植株，多為40 cm以上。根據(jù)植株調(diào)查情況分析得出，區(qū)內(nèi)光葉蕨原有種類稀少，溝谷右岸比溝谷左岸分布較多，植株整體生長(zhǎng)狀態(tài)較差，一部分植株葉尖開始出現(xiàn)枯萎現(xiàn)象，周圍零星的散布有一些葉片完全枯死的植株。植株本身孢子數(shù)量少，大部分植株葉背面無孢子分布，這說明光葉蕨自身孢子繁殖能力低［8］。

表1 溝谷左岸光葉蕨植株觀察記錄表

表2 溝谷右岸光葉蕨植株觀察記錄表

2.3 光葉蕨生境特征

2.3.1 氣候特點(diǎn)

光葉蕨生長(zhǎng)區(qū)域終年潮濕，多霧、雨水多，日照少。平均氣溫6℃～8℃，極端最高溫28℃，極端最低氣溫-16℃;年降雨量1 800 mm～2 000 mm;相對(duì)濕度85%～90%。年霧日達(dá)280 d以上;日照時(shí)數(shù)不足1 000 h。

2.3.2 地理特性

光葉蕨極小種群均分布在陡峭的巖壁上，坡度在80°以上，土壤層為石灰?guī)r、砂巖、頁巖發(fā)育的山地黃壤及山地黃棕壤。

2.3.3 干擾情況

光葉蕨分布區(qū)與公路距離很近，不到50 m，且沿線有當(dāng)?shù)鼐用穹N植的經(jīng)濟(jì)作物(山葵)，證明區(qū)內(nèi)有人跡活動(dòng)，這使得光葉蕨原生境受到一定的干擾威脅，但區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)放牧、采伐等跡象，人類活動(dòng)不頻繁，干擾威脅相對(duì)較低。

2.3.4 群落情況

光葉蕨生于陰坡林下，主要植被類型為亞熱帶山地常綠與落葉闊葉混交林，群落樹種為包槲柯Lithocarpus cleistocarpus，扁刺錐 Castanopsis platyacantha，珙桐 Davidia involucrata，香樺 Betula insignis，糙皮樺Betula utilis，水青樹Tetracentron sinense，連香樹 Cercidiphyllum japonicum，疏花槭 Acer laxiflorum等。喬木林以包槲柯、香樺等占優(yōu)勢(shì)，郁閉度達(dá)0.6，其它常見樹種有槭樹科、珙桐、以及一些殼斗科植物;灌木林優(yōu)勢(shì)種以懸鉤子類、衛(wèi)矛屬Euonymus、繡球?qū)貶ydrangea、莢蒾屬Viburnum等種為主，蓋度達(dá)0.7;草本層豐富，蓋度達(dá)0.8，大多為耐陰濕的物種，常見有鳳仙花Impatiens balsamina、虎耳草Saxifraga stolonifera、蟹甲草 Parasenecio forrestii、樓梯草Elatostema involucratum、冷水花Pilea notata等。

由光葉蕨組成的草本群落其建群種并不是以光葉蕨為優(yōu)勢(shì)種的種群，在平均1 m×1 m的樣地內(nèi)分布的植株數(shù)量稀少，僅2株～4株，多度很小，平均為2，說明光葉蕨在原生境內(nèi)不占優(yōu)勢(shì)，且植株本身生長(zhǎng)狀況也不好，群落內(nèi)其它蕨類如革葉耳蕨Polystichum neolobatum、小果蕗蕨Mecodium microsorum、掌葉鐵線蕨Adiantum pedatum等分布較多且生長(zhǎng)良好，優(yōu)勢(shì)種是冷水花、樓梯草這些喜濕草本。

2.3.5 土壤

對(duì)光葉蕨原生境內(nèi)土壤樣品的測(cè)量結(jié)果記錄詳見表3。

表3 光葉蕨生境土樣分析記錄表

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得出:光葉蕨原生境土壤層為腐殖層，平鋪于巖壁上，厚度2 cm～4 cm;土壤粒級(jí)構(gòu)成以粉粒為主，其次是沙粒，粘粒也占有一定比例，這樣的粒級(jí)結(jié)構(gòu)能夠保證土壤較好的通氣透水性和內(nèi)部排水性，有利于有機(jī)質(zhì)分解，易于釋放有效養(yǎng)分，具有一定的保肥能力;pH值偏酸性，這與區(qū)域內(nèi)氣候有關(guān)，該區(qū)降雨量大，母質(zhì)、土壤中的鹽基成分易于遭受淋失，致使土壤逐漸酸化;土壤含水量高，平均值約為30%，表明該區(qū)內(nèi)雨水多，濕度大;土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，與粒級(jí)組成呈正相關(guān)［9］，平均含量約為15%，有機(jī)質(zhì)含量高證明其營(yíng)養(yǎng)豐富，有利植物生長(zhǎng)繁育。

3 結(jié)論

3.1 保護(hù)現(xiàn)狀

上世紀(jì)80和90年代，森林資源的采伐、盤山公路的修建等使區(qū)域內(nèi)生境破碎，產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)(edge effect)［10］引起了物種種群局部滅絕，自1999年天然林保護(hù)工程實(shí)施以來，相關(guān)林業(yè)保護(hù)措施的實(shí)施對(duì)林區(qū)內(nèi)植物資源的保護(hù)起到了積極的作用，一定程度上遏制了光葉蕨進(jìn)一步被破壞，除此之外再?zèng)]有采取相應(yīng)的專門保護(hù)措施來保護(hù)光葉蕨。光葉蕨作為一種珍稀瀕危的蕨類植物，并不被人們所熟悉，這對(duì)光葉蕨的保護(hù)有利有弊:一方面人們沒有對(duì)光葉蕨有目的性地采伐破壞，有利于其自然生長(zhǎng)繁衍，另一方面由于人們對(duì)光葉蕨自然資源和物種保護(hù)認(rèn)識(shí)不清，習(xí)慣性的把光葉蕨當(dāng)作普通蕨類雜草對(duì)待，這可能導(dǎo)致一部分光葉蕨在人們無意識(shí)的行為下遭到了損毀或破壞。

3.2 瀕危原因分析

3.2.1 內(nèi)部因素

內(nèi)部因素是光葉蕨瀕臨滅絕的根本原因，主要表現(xiàn)在其生物學(xué)特性存在許多缺陷［11］:光葉蕨的野生種群分布數(shù)量極少，分布區(qū)非常狹窄，對(duì)生存和繁衍條件要求苛刻，這使得光葉蕨的生存極其脆弱，競(jìng)爭(zhēng)能力很低;光葉蕨分布數(shù)量、單體植株孢子數(shù)量均很少，導(dǎo)致其自身繁衍更新能力弱，更新建立種群的速度慢;光葉蕨不能適應(yīng)不斷變化的局部環(huán)境，又沒有能力遷移到適宜的環(huán)境中去。這些生物學(xué)缺陷導(dǎo)致光葉蕨一旦受到外界的干擾，就很可能會(huì)面臨瀕?；驕缃^。

3.2.2 外部因素

光葉蕨屬于生態(tài)瀕危種［12］，主要表現(xiàn)在:極其特殊的生境現(xiàn)狀，加之滑坡、泥石流等災(zāi)害威脅不斷，使得區(qū)域內(nèi)光葉蕨的適生生境少;光葉蕨在原生境內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力弱，生存能力差，很容易被其他物種排擠掉;4·20蘆山地震及次生災(zāi)害導(dǎo)致使得光葉蕨生存環(huán)境愈演愈烈，分布區(qū)逐漸縮小;過去人為修建盤山公路和采伐森林，對(duì)光葉蕨原生境的直接破壞，改變了光葉蕨的生存環(huán)境，對(duì)其生境帶來了毀滅性的災(zāi)害。

3.3 相關(guān)保護(hù)措施

3.3.1 廣泛開展光葉蕨保護(hù)宣傳教育工作

在天全縣開展光葉蕨極小種群保護(hù)的宣傳教育提高群眾的光葉蕨保護(hù)意識(shí);普及光葉蕨的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性，生物多樣性等方面相關(guān)科學(xué)知識(shí)，從生態(tài)和物種多樣性保護(hù)等方面讓人們認(rèn)識(shí)到光葉蕨珍稀瀕危的價(jià)值體現(xiàn)，使公眾了解光葉蕨極小種群及其保護(hù)的重要意義;普及法律法規(guī)知識(shí)，增強(qiáng)群眾的法制觀念;相關(guān)保護(hù)工作者要掌握科學(xué)的光葉蕨極小種群保護(hù)方法，創(chuàng)造有利于光葉蕨極小種群保護(hù)工作的社會(huì)氛圍，有效地保護(hù)好光葉蕨珍稀植物資源。

3.3.2 加強(qiáng)光葉蕨現(xiàn)有資源的保護(hù)

對(duì)于現(xiàn)存光葉蕨原生境進(jìn)行人為干擾，改良原生境，通過人工除去光葉蕨原生境內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，繁殖快速而影響光葉蕨生長(zhǎng)的物種，人為增加目標(biāo)種光葉蕨的競(jìng)爭(zhēng)力，提高其生存繁衍能力［13，14］;人工建設(shè)簡(jiǎn)易生態(tài)圍欄防止、減少人為干擾、動(dòng)物破壞等進(jìn)一步損害光葉蕨的動(dòng)物行為，除生物圍欄外，還應(yīng)有相應(yīng)的配套基礎(chǔ)設(shè)施，以起到名目、警示的作用，如設(shè)置界牌、界樁、植物標(biāo)牌等;可將光葉蕨分布區(qū)劃入保護(hù)區(qū)，劃定生態(tài)敏感區(qū)加以保護(hù)，區(qū)內(nèi)森林資源豐富，可申請(qǐng)落實(shí)建立森林公園，不僅能保護(hù)光葉蕨，也能保護(hù)區(qū)內(nèi)其它珍稀瀕危植物。

3.3.3 遷地保護(hù)

若由于環(huán)境惡化等種特殊原因，光葉蕨原生境遭到嚴(yán)重破壞，就地保護(hù)相關(guān)措施的施行已經(jīng)不能達(dá)到有效保護(hù)光葉蕨資源的目的，則采用人工遷移的方法將其遷到人工營(yíng)造的生存環(huán)境中實(shí)行就地保護(hù)措施。具體方法如:①離體保存:光葉蕨植物體的組織、器官，采用離體保存技術(shù)建立光葉蕨試管基因庫(kù)，當(dāng)需要時(shí)，可把保存材料當(dāng)作核心原材料進(jìn)行大量繁殖，繁殖方式可采用組織培養(yǎng);②活體栽培:可在植物園［10］內(nèi)營(yíng)建光葉蕨適生生境，將光葉蕨移栽到植物園，進(jìn)行有效地養(yǎng)護(hù)管理。

3.3.4 建設(shè)光葉蕨人工種群

通過野外調(diào)查尋找相似生境，確定光葉蕨人工種群建設(shè)點(diǎn)，在選定的建設(shè)點(diǎn)內(nèi)采用擇點(diǎn)栽植法，栽植在適生小區(qū)內(nèi)。由于光葉蕨原有種類稀少，孢子數(shù)量有限，光葉蕨幼苗繁殖采用孢子繁殖和分株繁育兩種［15，16］方法。通過人工種群繁殖建設(shè)來擴(kuò)大光葉蕨的分布。由于光葉蕨特殊的資源和生境現(xiàn)狀，建設(shè)人工種群是目前是最可行的保護(hù)措施。

3.3.5 其它措施

建立各管理部門的協(xié)調(diào)機(jī)制:當(dāng)前我國(guó)瀕危植物保護(hù)方面的保護(hù)機(jī)制少之又少，這就要求圍繞光葉蕨保護(hù)建立各管理部門之間相互協(xié)調(diào)的機(jī)制，使各部門的政策互相呼應(yīng)，形成完備的監(jiān)管體系。

正確處理科學(xué)保護(hù)與合理利用之間的關(guān)系:光葉蕨分部數(shù)量極少，極度瀕危，因此現(xiàn)階段應(yīng)首先以生物多樣性保護(hù)和種群資源的保護(hù)為基礎(chǔ)，堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先的原則，暫不考慮經(jīng)濟(jì)利用。

4 討論

光葉蕨作為國(guó)家一級(jí)瀕危植物，其致危原因涉及多方面，根據(jù)現(xiàn)階段調(diào)查掌握的資料尚不能完全了解，如生境內(nèi)過多的水分，溝谷兩邊的生境常年被雨水浸泡，濕度是否已經(jīng)超過了光葉蕨的適生上限、土壤流失，土層是否過于稀薄等，這些環(huán)境因子的加深變化也可能是促使光葉蕨不適生存的原因［17，18］，其結(jié)論有待進(jìn)一步研究論證。

為拯救保護(hù)光葉蕨資源，亟需一套有效可行的保護(hù)方案，考察隊(duì)在弄清了光葉蕨資源現(xiàn)狀之后，將會(huì)立即實(shí)施展開保護(hù)行動(dòng)，目前已在天全縣二郎山、喇叭河等處選定出多處光葉蕨擬生境，擬通過人工改造處理，采用人工孢子繁殖等技術(shù)將光葉蕨擴(kuò)大到這些區(qū)域，這些仍需通過反復(fù)試驗(yàn)論證，以找到切實(shí)可行的最佳方案，為光葉蕨保護(hù)、乃至所有珍稀瀕危植物的保護(hù)提供一定的依據(jù)。

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