大熊貓國家公園白水江片區(qū)珍稀瀕危植物資源調(diào)查
——以白水江國家級自然保護區(qū)為例

奐燕棟，王 立，周曉雷

(甘肅農(nóng)業(yè)大學林學院，甘肅 蘭州 730070)

保護生物多樣性是人類共同關心的熱點問題，而搶救珍稀瀕危植物在維護生態(tài)平衡和保護生物多樣性的基礎上能充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。我國擁有世界上保存最古老的最完整植物區(qū)系，有高等植物約3萬余種，其中特有種占5%以上，據(jù)估計約有4000～5000種處于瀕危或受威脅狀態(tài)[1-2]。因此，加強對珍稀瀕危植物種類與保護等級的研究是植物多樣性保護的關鍵。由于白水江國家級自然保護區(qū)獨特的地理位置和歷史因素，使該地區(qū)的植物資源長期以來備受國內(nèi)外學者的關注。該地區(qū)是甘肅省生物多樣性研究和保護的熱點地區(qū)[3-5]，特別是珍稀瀕危植物的研究[6]。本研究進一步對白水江保護區(qū)珍稀瀕危植物的種類組成、保護類別等進行全面調(diào)查研究，分析該區(qū)珍稀瀕危植物屬的分布區(qū)類型及受威脅原因，并提出相應的保護措施，為以后的研究提供數(shù)據(jù)支持。

1 調(diào)查區(qū)概況與方法

1.1 調(diào)查區(qū)概況

白水江國家級自然保護區(qū)位于甘肅省最南端，地理坐標104°7′～105°22′ E，32°35′～32°55′ N，總面積1837.99 km2，占大熊貓國家公園白水江國家級自然保護區(qū)總面積的71.5%。白水江國家級自然保護區(qū)位于秦嶺山系與岷山山系的交匯地帶，地勢西高東低。該區(qū)植被覆蓋面積高達87%，光照短，晝夜溫差大屬典型的高山氣候特征，由東南向西北，隨著海拔的升高，氣候垂直變化較為明顯，年降水在500～1200 mm之間[4]。獨特的地理位置、優(yōu)越的自然環(huán)境和氣候條件使得該區(qū)域成為我國生物多樣性研究的熱點區(qū)域之一，同時也是許多珍稀瀕危植物的重要生長地[7]。

1.2 調(diào)查方法

用查閱文獻資料和野外調(diào)查的方法，對白水江保護區(qū)的現(xiàn)狀珍稀瀕危植物資源進行詳細調(diào)查。保護區(qū)內(nèi)的珍稀瀕危植物資料主要以1992～1997年白水江保護區(qū)綜合科學考察[8]、2006～2011年中科院植物研究所的考察[9]，以及調(diào)查所積累的資料和相關文獻記載為主[10-13]，其它資料主要來自文獻和同行提供[14-16]，結合《甘肅植被》[17]、《甘肅珍稀瀕危保護植物》[18]、《國家重點保護植物名錄》(第一批)[19]、《中國生物多樣性紅色名錄(高等植物卷)》[20]、《IUCN瀕危物種紅色名錄》[21]、《瀕危動植物種國際貿(mào)易公約(附錄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)》[22]的等級對其進行劃分及統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010。

2 結果與分析

2.1 植物資源

由表1可知，大熊貓國家公園白水江國家級自然保護區(qū)共有植物2016種，其中裸子植物4科14屬36種，被子植物132科689屬1784種。

表1 植物資源統(tǒng)計

2.2 珍稀瀕危植物資源

經(jīng)調(diào)查和統(tǒng)計(表2)，白水江國家級自然保護區(qū)珍稀瀕危植物有75種，隸屬41科66屬，裸子植物6科13屬15種，被子植物35科53屬60種，占甘肅省總種數(shù)的23.73%。其中，國家Ⅰ級保護植物有9種，國家Ⅱ級保護植物有38種。

表2 珍稀瀕危植物資源統(tǒng)計

2.3 單種屬較多

在保護區(qū)珍稀瀕危植物的組成中，單種屬的占比較大，主要有紅豆杉屬Taxus、喜樹屬Camptotheca、天麻屬Gastrodia、黃芪屬Astragalus、銀杏屬Ginkgo、香果樹Emmenopterys、桃兒七屬Sinopodophyllum、瓶兒小草屬Ophioglossum、鵝掌楸屬Liriodendron、七葉樹屬Aesulus、山茶屬Camellia、水青樹屬Tetracentron、刺楸屬Kalopanax、黃連屬Coptis、榛屬Corylus、烏桕屬Sapium、落葉松屬Larix等50屬，占總屬數(shù)的75.75%。由于單種屬較多，導致屬內(nèi)的種數(shù)較為貧乏，但在一定程度上豐富了該保護區(qū)物種的多樣性，且大多是第三紀及第四紀遺留下的古老屬。

2.4 珍稀瀕危植物保護名錄

(1)被《國家重點保護植物名錄》(第一批)收錄的共有47種(見表3)。其中，Ⅰ級重點保護植物有銀杏(GinkgobilobaL.)、獨葉草(KingdoniaunifloraBalf.f.et W.W.Sm)、紅豆杉(Taxuschinesis(Pilger.) Rehd.)、南方紅豆杉(TaxusWallichianaZucc. var. mairei (Lemee & H. Lev.) L. K. Fu & Nan Li)、珙桐(DavidiainvolucrateBaill.)、光葉珙桐(DavidiainvolucrataBaill. var. vilmoriniana (Doda) Wanger.)、水杉(MetasequoiaglyptostroboidesHu & W. C. Cheng)、武當木蘭(MagnoliasprengeriPampan.)、穗花杉(Amentotaxusargotaenia(Hance) pilger) 9種；Ⅱ級重點保護植物有喜樹(CamptothecaacuminateDecne.)、香果樹(EmmenopteryshenryiOliv.)、岷江柏木(CupressuschengianaS.Y.Hu)等38種。

(2)按瀕危等級分，瀕危植物有紅豆杉、南方紅豆杉、大果青扦(PiceaneoveitchiiMast.)等8種；漸危植物有秦嶺冷杉(AbieschensiensisTiegh.)、紅豆樹(OrmosiahosieiHemsl. et Wils.)等28種；稀有植物有銀杏、獨葉草等39種。

(3)被《中國生物多樣性紅色名錄(高等植物卷)》收錄的有32種。其中，極危植物有銀杏、香果樹等6種；瀕危植物有珙桐、光葉珙桐、紅豆樹等5種；易危植物有獨葉草、紅豆杉等15種；近危植物有大果青扦、鵝掌楸(Liriodendronchinense(Hemsl.)Sarg.)等6種。

(4)被《世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)》收錄的有14種。其中，極危植物有獨葉草、大果青扦等6種；瀕危植物有銀杏、紅豆杉、南方紅豆杉、水杉4種；近危、無危各1種，分別為穗花杉、秦嶺冷杉；易危植物有巴山榧樹(TorreyafargesiiFranch.)、廟臺槭(AcermiaotaienseP. C. Tsoong.)2種。

(5)被《華盛頓公約(CITES)》收錄的共有6種。其中，附錄Ⅱ的植物有紅豆杉、南方紅豆杉、天麻(GastrodiaelataBlume.)、桃兒七(Sinopodophyllumhexandrum(Royle) Ying )4種；附錄Ⅲ的植物有水青樹(TetracentronsinenseOliv.)、水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)2種。

2.5 珍稀瀕危植物資源的價值

白水江國家級自然保護區(qū)分布的珍稀瀕危植物在具有很高科研價值的同時也具有較高的經(jīng)濟價值及觀賞價值(表3)。如銀杏、獨葉草、紅豆杉等植物不僅具有較高的藥用價值，還具有科研價值；大果青扦、鵝掌楸、櫸樹等為優(yōu)良的用材樹種；銀杏、珙桐、水青樹等具有較高的觀賞價值；油茶、七葉樹、核桃等具有食用價值；瀕危植物多以喬木樹種為主。

2.6 珍稀瀕危植物生態(tài)學習性調(diào)查

植物的生活型是植物對氣候、土壤等外界綜合生境條件長期適應而在外貌上表現(xiàn)出來的生長類型，反映了植物與環(huán)境之間的關系[23]。根據(jù)白水江國家級自然保護區(qū)珍稀植物的形態(tài)和生活方式，將其分為喬木、灌木、草本3個類型(表4)。在75種珍稀瀕危植物中，有喬木55種，灌木8種，草本12種，分別占總數(shù)的73.33%、10.66%、16.01%。白水江保護區(qū)珍稀瀕危植物中喬木占比最大，其中落葉喬木36種，占48%；落葉喬木19種，占25.33%。

2.7 珍稀瀕危植物屬的區(qū)系分析

白水江國家級自然保護區(qū)75種珍稀瀕危植物隸屬66屬，根據(jù)吳征鎰[24]的方法，將66屬的珍稀瀕危植物分屬10個分布區(qū)類型(見表5)。

在該區(qū)瀕危植物中，世界分布、熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布的較少，各為1屬，占總屬數(shù)的1.52%；分布最多的是中國特有屬，占總屬數(shù)的50%；其次是北溫帶分布屬，占總屬數(shù)的21.2%。由表5可知，保護區(qū)的珍稀瀕危植物的成分主要是中國特有分布、北溫帶分布，珍稀瀕危植物多為古老殘遺種，經(jīng)歷了第三紀及第四紀地史變遷，如中國特有種厚樸、鵝掌楸等。

2.8 珍稀瀕危植物分布區(qū)域

本文重點對《世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)》以及《華盛頓公約(CITES)》收錄的17種珍稀瀕危植物在白水江國家級自然保護區(qū)的分布區(qū)域進行了調(diào)查，結果顯示(表6)，紅豆杉、銀杏、桃兒七和水杉等主要分布在海拔595～3450 m區(qū)域；紅豆樹、穗花杉、巴山榧樹、楠木等分布在低海拔山坡及山谷中；部分草本植物(天麻、獨葉草和桃兒七)等分布在溝谷陰濕處。從總體來看，該保護區(qū)多數(shù)珍稀瀕危植物分布區(qū)較狹窄，除少數(shù)植物種類數(shù)量相對較多以外。

3 結論

研究發(fā)現(xiàn)，在白水江國家級自然保護區(qū)分布的珍稀瀕危植物中被子植物、落葉喬木占比較大，而其他種類的占比較小，珍稀瀕危植物種類多，區(qū)系分布廣，中國特有種分布較多，且都具有很高的科研價值(紅豆杉)、藥用價值(獨葉草、香果樹)及觀賞價值(銀杏、水青樹)。此外，白水江國家級自然保護區(qū)內(nèi)分布著獨特的植物物種，包括第三紀孑遺植物香果樹、水青樹；第三紀殘遺植物岷江柏木、紅豆杉；獨特的二叉分枝，單種屬植物獨葉草；特有的單科、單種，第三紀古熱帶區(qū)系的孑遺種珙桐、光葉珙桐[25]等。但由于近幾年生境變化及人為原因，導致中國特有屬的瀕危度較高，急需采取搶救性保護措施。

表4 珍稀瀕危植物生活型統(tǒng)計

表5 珍稀瀕危植物屬的地理分布

4 珍稀瀕危植物受威脅的原因

從植物本身來看，種群競爭的脆弱性、地區(qū)選擇的影響與生物學特性是導致物種瀕危的內(nèi)因[26]，而生境破壞、人為活動等因素則是外因。由于人們對保護瀕危植物的重要性缺乏認識，從而使其數(shù)量銳減。導致植物瀕危的主要人為原因有：①生境破壞。白水江國家級自然保護區(qū)的環(huán)境復雜，從而使其成為許多植物生存的“避難所”。該地在保護好大熊貓及其棲息地的同時，也較好地保護了珍稀瀕危植物[27]。但隨著經(jīng)濟的大力發(fā)展，人們?yōu)榱双@取更多利益，在原生地過度砍伐、過度采挖、過度放牧，導致生境收到嚴重破壞；②經(jīng)濟條件差。由于交通不便、信息閉塞，附近山區(qū)的人為謀生計，只能砍伐、采挖很多名貴植物，致使生境被破壞，植物種類數(shù)量下降。導致植物瀕危的自然原因有：①生物學特性。珍稀瀕危植物由于受到自生生物學特性的限制，生態(tài)適應性差，導致種群縮小，如珙桐；②繁殖特性。許多珍稀瀕危植物在某些機制的作用下繁殖力低，天然更新困難，人工引種和繁殖也難以成功，如鵝掌楸；③生態(tài)學習性。一些植物對環(huán)境的要求獨特，如珙桐喜濕潮、多雨、對土壤等生長環(huán)境要求較高，適應范圍小。

表6 部分珍稀瀕危植物的主要分布區(qū)域

5 珍稀瀕危植物資源的保護措施

5.1 就地保護與遷地保護相結合

在珍稀瀕危植物集中分布的區(qū)域建立保護區(qū)，作為珍稀瀕危植物母樹林，保障原生種群的穩(wěn)定生長。根據(jù)就地保護點的地理位置，建設防護欄，注意護林防火、病蟲害防治，禁止人、牲畜在原生地活動。由于人為或自然等原因，對于不能完全維護其生存的珍稀瀕危植物應建立種質(zhì)資源庫，通過活體引種、種子保存或植物器官、組織的離體保存等方式進行遷地保護。

5.2 建立繁育中心

建立珍稀瀕危植物繁育中心，加大繁育力度，建立能保護珍稀瀕危植物遺傳資源的種質(zhì)資源庫、植物園等。通過人工繁育，采用組織培養(yǎng)、播種、扦插等多種方式來提高珍稀瀕危植物的繁育成活率和種群數(shù)量。將人工繁育的植株移植到與原生地相近的自然適宜生境，重新建立該物種種群，以保護和擴大物種所在分布區(qū)的野外種群。

5.3 加強科學研究

在加強對珍稀瀕危物種保護的同時也要加強學科綜合性研究。結合白水江國家級自然保護區(qū)的實際情況，進行有關植物區(qū)系、群落生態(tài)學、生境脆弱性等方面的研究，探索珍稀瀕危植物數(shù)量及消長規(guī)律、受威脅的原因，開展保護原理的研究，最終達到植物保護良性循環(huán)的目的。

5.4 加強宣傳教育

通過植物科普宣傳欄或廣播站，向游客普及有關珍稀瀕危植物方面的知識，宣傳保護植物多樣性的意義，來提高人們對保護植物的意識與自覺性，在最大程度上減少人為因素帶給珍稀瀕危植物的生存壓力。

5.5 加強能力建設

通過相關知識的學習、培訓和異地交流來提高管理人員的專業(yè)水平，增強專業(yè)人員的保護意識和素質(zhì)水平，建立一個長期穩(wěn)定的植物監(jiān)測體系。通過監(jiān)測系統(tǒng)可以在第一時間掌握各種珍稀瀕危植物資源的生長狀態(tài)和變化，一旦發(fā)生變化，及時搶救保護[28]。